翻轉(zhuǎn)課堂在FPGA教學(xué)改革中的實(shí)踐

朱贇

摘要：翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是在信息技術(shù)的支持下讓學(xué)生在課外學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，課堂中教師在以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到高階思維的認(rèn)知過(guò)程。隨著FPGA應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大彳艮多院校都在加強(qiáng)FPGA課程的建設(shè)。這門課程要求學(xué)生在FPGA器件上進(jìn)行應(yīng)用和開發(fā)，既需要理論基礎(chǔ)，又需要實(shí)踐能力。本文分析了翻轉(zhuǎn)課堂的目標(biāo)以及理想的話語(yǔ)環(huán)境，敘述了作者在FPGA課堂上的教學(xué)實(shí)踐。說(shuō)明翻轉(zhuǎn)課堂的話語(yǔ)使用方式會(huì)影響學(xué)習(xí)效果，有效的引導(dǎo)能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)和實(shí)踐的深入進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;高階思維;FPGA

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）31-0131-02

FPGA全稱Field Programmable Gate Array（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列），因其應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，成為現(xiàn)代電子工程師們需要掌握的重要器件之一，很多院校都在加強(qiáng)FPGA課程的建設(shè)。這門課程要求學(xué)生在FPGA器件上進(jìn)行應(yīng)用和開發(fā)，既需要理論基礎(chǔ)，又需要實(shí)踐能力。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)法是在信息技術(shù)的支持下讓學(xué)生在課外學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，課堂中教師在以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生達(dá)到高階思維的認(rèn)知過(guò)程。本文旨在探究翻轉(zhuǎn)課堂中課堂互動(dòng)的方式以及在FPGA教學(xué)實(shí)踐中的運(yùn)用。

1翻轉(zhuǎn)課堂的特點(diǎn)

采用翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)，學(xué)生在課外通過(guò)閱讀資料或看講座視頻學(xué)習(xí)新的基礎(chǔ)知識(shí)，課堂中教師在以學(xué)生為中心的教學(xué)活動(dòng)中引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)高階思維的認(rèn)知過(guò)程。這個(gè)過(guò)程中，我們將保持學(xué)生為教學(xué)主體，學(xué)生開展自主和負(fù)責(zé)任的學(xué)習(xí)。

1.1以學(xué)生主體

與傳統(tǒng)課堂內(nèi)容比較，翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)容發(fā)生了變化，認(rèn)知類的學(xué)習(xí)被安排在課前。學(xué)生在課前通過(guò)預(yù)習(xí)等方式完成學(xué)習(xí)準(zhǔn)備，在課堂上在教師設(shè)置的理想環(huán)境中進(jìn)行討論、練習(xí)，推動(dòng)思維發(fā)展，在自身認(rèn)知基礎(chǔ)上構(gòu)建新知識(shí)。不同于傳統(tǒng)課堂，翻轉(zhuǎn)課堂的主體是學(xué)生。學(xué)生在教學(xué)模式中從被動(dòng)的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的角色，這樣的模式有助于學(xué)習(xí)的深入進(jìn)行。這是翻轉(zhuǎn)課堂可貴的地方。學(xué)生主動(dòng)參與課堂內(nèi)容，自主地獲取學(xué)習(xí)資源和教師指導(dǎo)，學(xué)習(xí)的效率因此更高。

1.2發(fā)展高階思維

記憶、理解、應(yīng)用等低階思維多見于傳統(tǒng)課堂，當(dāng)我們利用技術(shù)手段把這些內(nèi)容安排到課前，而把分析、評(píng)價(jià)、創(chuàng)造這些高階思維的學(xué)習(xí)活動(dòng)安排在翻轉(zhuǎn)課堂內(nèi)，學(xué)生在課堂上進(jìn)行的學(xué)習(xí)就有了質(zhì)的變化。以學(xué)生為主體的思考討論，是構(gòu)建高階思維的方式。在課堂上，使用師生互動(dòng)性話題、開放性話題，推動(dòng)反省性思維、創(chuàng)造性思維和批判性思維的發(fā)展，從而使學(xué)生負(fù)責(zé)任地學(xué)習(xí)、主動(dòng)地學(xué)習(xí)，走上自主發(fā)展之路。這才是高校教育的初心。

2翻轉(zhuǎn)課堂的對(duì)話模式

翻轉(zhuǎn)課堂的話語(yǔ)環(huán)境是實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)的重要因素，維護(hù)學(xué)生主體，綜合語(yǔ)言、文字、圖片等多種學(xué)習(xí)模式，表現(xiàn)出良好的學(xué)習(xí)氣氛，推動(dòng)學(xué)生思維發(fā)展。采用反饋式的對(duì)話結(jié)構(gòu)，從尊重學(xué)生主體出發(fā)，對(duì)課堂學(xué)習(xí)的實(shí)施有效的控制。

IRF由三個(gè)步驟組成：發(fā)起提問(wèn)（I）、回應(yīng)（R），反饋（F）。其中反饋包括評(píng)價(jià)、評(píng)論、說(shuō)明、行動(dòng)等。在IRF的課堂中，老師和學(xué)生互換了角色與責(zé)任;教師在反饋中引導(dǎo)學(xué)生推進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)，學(xué)生擔(dān)負(fù)起學(xué)習(xí)的責(zé)任;教師有時(shí)候會(huì)控制課堂的時(shí)間和對(duì)話，但是教師通過(guò)改善對(duì)話和控制教學(xué)過(guò)程，優(yōu)化了學(xué)生的對(duì)話，這有利于學(xué)習(xí)的過(guò)程。

3FPGA教學(xué)實(shí)踐

FPGA的課堂實(shí)踐性很強(qiáng)，引人翻轉(zhuǎn)課堂的概念，幫助學(xué)生在課前完成預(yù)習(xí)，對(duì)課程內(nèi)容有一定了解。在課堂內(nèi)通過(guò)實(shí)踐、討論、爭(zhēng)論的形式完成知識(shí)的加工及實(shí)踐。作者在FPGA課程中，使用三步對(duì)話結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)。第一步，由教師題問(wèn)（I），但教師的話題來(lái)源于學(xué)生的作業(yè)。第二步，學(xué)生回答（R）包括四種認(rèn)知過(guò)程：回憶（記憶）、總結(jié)（理解）、區(qū)分（分析）、判斷與核查（評(píng)價(jià)）。第三步，教師對(duì)學(xué)生回答的反饋（F）包括：提示、追問(wèn)、說(shuō)明、重復(fù)和總結(jié)。表1描述了討論時(shí)的對(duì)話，主題是按位運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的區(qū)別。

在這個(gè)師生共同分析的過(guò)程中，教師引導(dǎo)學(xué)生找問(wèn)題，總結(jié)知識(shí)點(diǎn)。學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，發(fā)現(xiàn)了兩種運(yùn)算符的區(qū)別，并合理解釋了有爭(zhēng)議的執(zhí)行結(jié)果。同時(shí)教師適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，使得學(xué)生的探究過(guò)程更有效率，充分利用了有限的課堂時(shí)間。這樣的學(xué)習(xí)過(guò)程，不僅學(xué)到了知識(shí)，還有思考、總結(jié)、修正的過(guò)程，發(fā)展了學(xué)生的高階思維能力。

4結(jié)束語(yǔ)

本文分析了翻轉(zhuǎn)課堂的目標(biāo)是讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，在教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的高階思維。FPGA課程具有理論結(jié)合實(shí)踐的特點(diǎn)，可以承載更豐富的教學(xué)活動(dòng)。文章敘述了作者在課堂上采用三步對(duì)話結(jié)構(gòu)的實(shí)踐，尊重學(xué)生主體，構(gòu)建合理的話語(yǔ)環(huán)境。教師引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，探究疑點(diǎn)。學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體，發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題，最終解釋了有爭(zhēng)議的執(zhí)行結(jié)果。說(shuō)明翻轉(zhuǎn)課堂的話語(yǔ)使用方式會(huì)影響學(xué)習(xí)效果，有效的引導(dǎo)能促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的深入進(jìn)行。