開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法在單片機(jī)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：?jiǎn)纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用是電子電氣物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)專業(yè)的一門重要的專業(yè)課，綜合性極強(qiáng)。為了能夠培養(yǎng)高水平的應(yīng)用型人才，單片機(jī)課程的教學(xué)改革必須能夠體現(xiàn)項(xiàng)目式教育理念。通過對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)材料、教學(xué)手段、教學(xué)方法以及教學(xué)反饋等各個(gè)環(huán)節(jié)開展適當(dāng)?shù)母母锊⒋竽憣?shí)踐，提高學(xué)生的工程實(shí)戰(zhàn)能力是單片機(jī)教學(xué)改革的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)；翻轉(zhuǎn)課堂；單片機(jī)；教學(xué)改革

作者簡(jiǎn)介：鄒靜，碩士，武昌工學(xué)院信息工程學(xué)院講師，研究方向：?jiǎn)纹瑱C(jī)技術(shù)、微機(jī)技術(shù)及模擬CMOS集成電路設(shè)計(jì)的教學(xué)與研究，精品課程、微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、第二課堂的研究等。（湖北 武漢 430065）

項(xiàng)目基金：本文系武昌工學(xué)院校級(jí)教研資助項(xiàng)目“基于‘雙延伸教學(xué)的翻轉(zhuǎn)課堂的探討和實(shí)踐——以‘單片機(jī)原理及應(yīng)用為例”（編號(hào)：2015JYZ13）的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0568（2018）11-0064-03

一、單片機(jī)課堂教學(xué)面臨的新挑戰(zhàn)

隨著時(shí)代的發(fā)展，科技的進(jìn)步，人類的創(chuàng)新，單片機(jī)課堂教學(xué)將面臨新的挑戰(zhàn)，包括新的教學(xué)對(duì)象、新的教學(xué)內(nèi)容、新的教學(xué)條件、新的教學(xué)模式等。

1.新的教學(xué)對(duì)象。現(xiàn)在的學(xué)生基本上都是“90后”“00后”。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，“90后”“00后”大學(xué)生大多數(shù)個(gè)性張揚(yáng)、樂于表現(xiàn)，目標(biāo)明確、意識(shí)客觀。他們的心理素質(zhì)結(jié)構(gòu)具有二重性：理想與現(xiàn)實(shí)的矛盾；情感與理智的矛盾；高求知欲與低識(shí)別力的矛盾；獨(dú)立性與依賴性的矛盾；渴望交往與自我封閉的矛盾等。他們的特點(diǎn)鮮明，優(yōu)點(diǎn)突出，但缺點(diǎn)也很明顯。作為教育者要特別注意對(duì)他們的思想意識(shí)進(jìn)行正確的引導(dǎo)，方法對(duì)了，則能夠充分發(fā)揮他們的長處、避開他們的短處；方法錯(cuò)了，那就適得其反了。

2.新的教學(xué)內(nèi)容。單片機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，因此單片機(jī)課程的教學(xué)也應(yīng)該隨之做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。教師應(yīng)當(dāng)緊隨時(shí)代的步伐，及時(shí)把握學(xué)科前沿技術(shù)，適時(shí)修改教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，采取多種途徑，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.新的教學(xué)條件。為了使學(xué)生能直觀、形象地理解教學(xué)內(nèi)容，獲得豐富的感性認(rèn)識(shí)，形成明確的概念，提高學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展觀察能力和思維能力等，教師在教學(xué)過程中往往要借助于各類器具。課堂教學(xué)在保留傳統(tǒng)的黑板、粉筆、板擦、白板等常規(guī)用具的基礎(chǔ)上，逐漸引入自制模型、圖畫、照片等輔助教學(xué)用具。然而隨著科技的進(jìn)步，多媒體技術(shù)的廣泛運(yùn)用，使得電視機(jī)、錄音機(jī)、錄像機(jī)、投影儀等相繼出現(xiàn)在課堂中。近幾年來，隨著觸摸屏技術(shù)的普及，大型高清觸摸顯示屏逐漸受到教師們的青睞，將其運(yùn)用到課堂，使教學(xué)手段日漸便利。為了順應(yīng)教學(xué)手段的變化，教師要不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)新手段，并熟練運(yùn)用，才能夠輕松駕馭課堂，保質(zhì)保量地完成教學(xué)任務(wù)。

4.新的教學(xué)模式。近年來，翻轉(zhuǎn)課堂風(fēng)靡全球，顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，其“雙延伸”式的教與學(xué)形式實(shí)現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時(shí)空的縱向擴(kuò)展，在很大程度上改善了現(xiàn)有課堂教學(xué)的不足，對(duì)于新興的獨(dú)立高校來說，為了培養(yǎng)動(dòng)手能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型人才，在傳統(tǒng)課堂中適當(dāng)引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式無疑是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。

綜上所述，為了適應(yīng)教學(xué)對(duì)象、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)條件、教學(xué)模式等的變化，在延續(xù)傳統(tǒng)課堂教學(xué)的基礎(chǔ)上，引入翻轉(zhuǎn)課堂，適當(dāng)調(diào)整課堂教學(xué)設(shè)計(jì)，改變課堂管理模式，將有助于調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)的積極性，激發(fā)學(xué)生的表現(xiàn)力、創(chuàng)造力和解決問題的能力。同時(shí)，還能進(jìn)一步提高單片機(jī)課堂的教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果最大化，達(dá)到教與學(xué)的真正統(tǒng)一。

二、開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法翻轉(zhuǎn)教學(xué)的“優(yōu)”與“憂”

翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點(diǎn)在于，能夠把學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)還給學(xué)生，改變了傳統(tǒng)的“滿堂灌”“填鴨式”教學(xué)，使得整個(gè)教學(xué)活動(dòng)都圍繞著學(xué)生展開。課前教師提供以教學(xué)視頻為主要形式的學(xué)習(xí)資源，學(xué)生在上課前就能夠充分利用其零碎時(shí)間，通過反復(fù)觀看教師的授課視頻等資源完成學(xué)習(xí)任務(wù)。課堂上師生共同梳理知識(shí)點(diǎn)，完成作業(yè)答疑、探究擴(kuò)展等互動(dòng)交流活動(dòng)。

對(duì)于單片機(jī)這種實(shí)踐性極強(qiáng)的課程來說，以上翻轉(zhuǎn)方式雖然能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，但是有關(guān)學(xué)生動(dòng)手能力方面的鍛煉卻少有涉及。如果在翻轉(zhuǎn)課堂中引入項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法，則可以解此“憂”。在項(xiàng)目任務(wù)的驅(qū)使下，課前，學(xué)生利用課外時(shí)間通過多媒體或網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，自主探索，并形成獨(dú)特的知識(shí)體系；然后互相協(xié)作，取長補(bǔ)短，通過實(shí)驗(yàn)探究解決實(shí)際問題進(jìn)而完成項(xiàng)目任務(wù)。課堂上，教師進(jìn)行答疑解惑，知識(shí)拓展，評(píng)價(jià)考核等；學(xué)生則進(jìn)行成果展示，互相討論，內(nèi)化知識(shí)，建立更加完整的知識(shí)體系，并將所學(xué)舉一反三?？梢?，翻轉(zhuǎn)式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)實(shí)現(xiàn)了實(shí)踐教學(xué)的翻轉(zhuǎn)，優(yōu)勢(shì)明顯。

通過以上項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式翻轉(zhuǎn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，使得學(xué)生的成就感和自信心逐漸增強(qiáng)，學(xué)習(xí)積極性和參與性也明顯提高，動(dòng)手能力、自學(xué)能力也越來越強(qiáng)，在一定程度上達(dá)到了實(shí)踐鍛煉的目的，但還是存在一些不足之處，如缺乏創(chuàng)新能力的鍛煉。傳統(tǒng)的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式翻轉(zhuǎn)教學(xué)，仍然以教師講授為主，學(xué)生的創(chuàng)造性得不到充分發(fā)揮。如為了能夠給學(xué)生展示整個(gè)設(shè)計(jì)的過程和最終成果，項(xiàng)目的題目由老師選定，難易度由老師掌控，過程的實(shí)施步驟由老師設(shè)計(jì)，成績?cè)u(píng)定方法由老師決定，考核結(jié)果由老師一人“說了算”，所有的一切都在老師的“掌控之中”，學(xué)生的“命運(yùn)”完全由老師來“主宰”。因此，筆者提出“開放式”項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)教學(xué)法。

所謂“開放式”，指課前教師與學(xué)生共同選擇項(xiàng)目課題，依此確定教學(xué)內(nèi)容，擬定學(xué)習(xí)計(jì)劃，明確考核方式和評(píng)測(cè)細(xì)節(jié)。而其他有關(guān)項(xiàng)目的任何環(huán)節(jié)可以由老師安排，也可以由學(xué)生自行安排，包括題目選擇、方案確定、隊(duì)員分配、團(tuán)隊(duì)分工等。課堂上，首先學(xué)生團(tuán)隊(duì)分別進(jìn)行匯報(bào)、互相問答等方式展開辯論，然后教師根據(jù)學(xué)生團(tuán)隊(duì)的匯報(bào)內(nèi)容和討論情況進(jìn)行點(diǎn)評(píng)及拓展，最后通過成員互評(píng)、團(tuán)隊(duì)互評(píng)和教師評(píng)測(cè)構(gòu)成的三級(jí)評(píng)價(jià)體系對(duì)每位學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進(jìn)行綜合評(píng)定。這種“開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)教學(xué)”的應(yīng)用，能夠最大限度地開發(fā)學(xué)生的潛力，激發(fā)出他們的表現(xiàn)欲和創(chuàng)造欲。

綜上所述，“開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)教學(xué)”是目前最能夠鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造潛能及主觀能動(dòng)性的一種教學(xué)方式。但是如何能夠得到更滿意的教學(xué)效果，對(duì)教師和學(xué)生來說，都是一個(gè)大難題，所以這也是擺在教師面前的一個(gè)重要課題。

三、單片機(jī)開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)教學(xué)實(shí)踐

本文提到的“開放式”教學(xué)是一個(gè)相對(duì)的概念，是有計(jì)劃、有組織、有條理的，且在老師引導(dǎo)下的，引入若干個(gè)項(xiàng)目課題的，適合翻轉(zhuǎn)的一種開放式學(xué)習(xí)。這種開放可以解除學(xué)生固有思維的禁錮，大膽思考，勇于挑戰(zhàn)，敢于創(chuàng)新理念。以這種方式開展的課堂教學(xué)可謂是氣氛活躍，緊張激烈，內(nèi)容豐滿，意猶未盡，收獲巨大。在這樣的課堂上將看不到老師一個(gè)人的“獨(dú)角戲”了，取而代之的將是所有學(xué)生和老師共同的演繹；也看不到“低頭族”了，取而代之的將是“七嘴八舌、各辨雌雄”“只論英雄、不分高低”等等。老師們?cè)僖膊挥脫?dān)心自說自話、講課無人聽、學(xué)生出勤率低、低頭率高等問題出現(xiàn)了。

但如果想把開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)教學(xué)課堂開展得有聲有色，讓上課的老師和學(xué)生都能滿意，每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)都是需要精心策劃的，那么如何設(shè)計(jì)和運(yùn)作這樣的課堂呢？可按照下面六個(gè)步驟進(jìn)行：

第一步，教師進(jìn)行課程導(dǎo)入，提供項(xiàng)目課題；學(xué)生確定研究方向（課內(nèi)）。

第二步，學(xué)生進(jìn)行資料收集，確定選題方案，規(guī)劃學(xué)習(xí)路徑（課外）；同時(shí)，學(xué)生招兵買馬，確定團(tuán)隊(duì)成員，明確各自分工（課外）。

第三步，學(xué)生進(jìn)行分工協(xié)作，實(shí)施學(xué)習(xí)計(jì)劃，總結(jié)學(xué)習(xí)心得（課外）。

第四步，學(xué)生進(jìn)行成果匯報(bào)或演示，經(jīng)驗(yàn)分享與交流；教師點(diǎn)撥引導(dǎo)與檢查（課內(nèi)）。

第五步，學(xué)生進(jìn)行實(shí)物或仿真調(diào)試，修正完善設(shè)計(jì)（課外）。

第六步，課程考核。該考核分三項(xiàng)，教師測(cè)評(píng)（課內(nèi)）、成員與成員互評(píng)（課內(nèi)）、小組與小組互評(píng)（課內(nèi)）。

教師必須在第一節(jié)課，根據(jù)學(xué)生人數(shù)，提供若干個(gè)項(xiàng)目課題，布置學(xué)習(xí)任務(wù)，并要求學(xué)生收集與課題相關(guān)的學(xué)習(xí)資源。讓學(xué)生充分利用課外時(shí)間，分組分階段地獨(dú)立完成學(xué)習(xí)任務(wù)，記錄疑點(diǎn)和難點(diǎn)。

在具體實(shí)施設(shè)計(jì)方案的過程中，要做到幾個(gè)結(jié)合，一是理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，二是自主學(xué)習(xí)和團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)相結(jié)合，三是獨(dú)立思考與交流討論相結(jié)合，四是局部設(shè)計(jì)與整體設(shè)計(jì)相結(jié)合，五是組間競(jìng)爭(zhēng)與互相幫扶相結(jié)合。

分階段在課堂上開展小組匯報(bào)、課堂討論、經(jīng)驗(yàn)交流、老師點(diǎn)評(píng)等教學(xué)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生與老師之間的教學(xué)相長與經(jīng)驗(yàn)交流。最后每位學(xué)生課程的考核結(jié)果，將由平時(shí)課堂的綜合表現(xiàn)，以及最后一次的課堂答辯構(gòu)成。同時(shí)，在對(duì)學(xué)生的成果進(jìn)行效果評(píng)估，以及對(duì)學(xué)生本人進(jìn)行綜合測(cè)評(píng)的時(shí)候，將小組內(nèi)成員與成員之間互評(píng)，小組與小組之間互評(píng)與老師評(píng)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合，最終得出真實(shí)客觀的學(xué)生評(píng)價(jià)結(jié)果。

綜上所述，開放式項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)教學(xué)能使學(xué)生真正地體驗(yàn)到知識(shí)和技能的運(yùn)用過程，掌握系統(tǒng)知識(shí)結(jié)構(gòu)和研究方法，增強(qiáng)創(chuàng)新思維和勇于開拓的意識(shí)，建立自身獨(dú)特的知識(shí)建構(gòu)。筆者認(rèn)為，在高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的大趨勢(shì)下，教師應(yīng)當(dāng)投入更多的時(shí)間和精力，提高自身的綜合水平，大膽地對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)材料、教學(xué)手段、教學(xué)方法以及考核方式進(jìn)行改革創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出切實(shí)可行的教學(xué)方案。而學(xué)生們應(yīng)當(dāng)積極配合老師，充分利用課堂內(nèi)外的時(shí)間，以及各種學(xué)習(xí)資源，爭(zhēng)取學(xué)習(xí)效果最大化。

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責(zé)任編輯 程 華