陳妮++袁成林++梁妮

摘 要 針對(duì)廣西醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)中存在學(xué)生綜合實(shí)踐能力不足的現(xiàn)狀，引入“線上+線下”的混合式教學(xué)模式，進(jìn)行課程教學(xué)改革探索。闡述新的教學(xué)模式下，單片機(jī)課程線上教學(xué)資源開(kāi)發(fā)及混合式教學(xué)實(shí)施過(guò)程，分析在實(shí)施過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞 混合式教學(xué)；單片機(jī)原理及應(yīng)用；微課

中圖分類號(hào)：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2016）24-0098-03

Exploration of Blended Learning in Course of Principle and Application of Single Chip Microcomputer//CHEN Ni， YUAN ChengLin， LIANG Ni

Abstract The comprehensive practical ability of biomedical engi-neering students in our university is poor in the course of Principle and Application of Single Chip Microcomputer， in order to solve this problem， the blended learning mode of on-line and off-line is used

to explore the teaching reform. This paper expounds the development

of on-line teaching resources and the implementation process of blended learning under the new teaching mode. The problems needing attention in the process of implementation are analyzed.

Key words blended learning； principle and application of single chip microcomputer； micro class

1 課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題分析

單片機(jī)原理及應(yīng)用課程是廣西醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)（醫(yī)療儀器方向）的一門核心專業(yè)課程。要求學(xué)生通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)，掌握單片機(jī)開(kāi)發(fā)的基本流程及內(nèi)部資源的使用，進(jìn)一步具備單片機(jī)系統(tǒng)的綜合研發(fā)能力。

目前，該門課程較為流行的教學(xué)模式是[1-2]：采用“教、學(xué)、做一體化”的方式，以“職業(yè)活動(dòng)的工作過(guò)程”為依據(jù)，通過(guò)項(xiàng)目、任務(wù)、產(chǎn)品、工序等方式來(lái)設(shè)計(jì)教學(xué)情境，將課程學(xué)習(xí)的主要知識(shí)點(diǎn)融入相應(yīng)的學(xué)習(xí)情境中。在這種教學(xué)模式下，學(xué)生能熟練掌握單片機(jī)內(nèi)部資源的使用。然而，一旦進(jìn)入綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)或?qū)嶋H項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)，需要自主獨(dú)立完成時(shí)，往往覺(jué)得難度大，不知從何處著手。大部分學(xué)生在完成課程學(xué)習(xí)之后還是處于單片機(jī)入門階段，單片機(jī)的綜合運(yùn)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力仍然不足。究其原因，主要有以下幾點(diǎn)。

1）在長(zhǎng)期的以教師“教”為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式中，形成學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的依賴心理?！敖獭W(xué)、做一體化”的方式一定程度上提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及實(shí)踐能力，但學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到問(wèn)題仍習(xí)慣于求助教師或他人，而不是主動(dòng)尋找解決問(wèn)題的方法。學(xué)習(xí)主動(dòng)性的欠缺嚴(yán)重抑制了學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力的提升。

2）網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)資源不足，阻礙了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)過(guò)程。隨著高等教育信息化的發(fā)展，豐富的多媒體教學(xué)資源、便捷的協(xié)同交流為在線學(xué)習(xí)提供了便利。尤其是近年來(lái)慕課教育理念開(kāi)始風(fēng)靡全球，它所提供的大規(guī)模、開(kāi)放的課程資源，使得學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程不受時(shí)間和空間限制。但現(xiàn)有慕課課程資源仍不完善，網(wǎng)絡(luò)上雖有很多單片機(jī)學(xué)習(xí)的相關(guān)資源，但是這些資源質(zhì)量參差不齊，教學(xué)目的性不強(qiáng)。一些資源可用于解決某些特定問(wèn)題，一些具有教學(xué)性的資源不一定適合學(xué)生的基礎(chǔ)且缺乏系統(tǒng)性。而且大部分學(xué)生還缺乏對(duì)信息的篩選能力，難以在大量的網(wǎng)絡(luò)信息中選取適合于自己的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

3）學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程受時(shí)間和空間的限制，大量的課余時(shí)間沒(méi)有得到充分有效的利用。對(duì)單片機(jī)這類實(shí)踐性強(qiáng)的課程而言，需要開(kāi)展大量的實(shí)踐訓(xùn)練才能獲得開(kāi)發(fā)技能、調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而具備相應(yīng)的實(shí)踐創(chuàng)新能力，僅靠課堂上有限的學(xué)習(xí)時(shí)間是難以達(dá)到教學(xué)目標(biāo)的。

由此可見(jiàn)，依賴性的學(xué)習(xí)方式、課后教學(xué)資源的欠缺一定程度上限制了學(xué)生對(duì)課程的掌握程度。因此，需要轉(zhuǎn)變學(xué)生當(dāng)前的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，對(duì)現(xiàn)有的教學(xué)模式進(jìn)行改革探索。

2 混合式教學(xué)的含義

教育變革要能跟上時(shí)代步伐，關(guān)鍵是加快教育模式和學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變[3]。教學(xué)模式的設(shè)計(jì)以學(xué)習(xí)理論作為理論基礎(chǔ)。自20世紀(jì)50年代以來(lái)，學(xué)習(xí)理論歷經(jīng)行為主義、認(rèn)知主義和建構(gòu)主義等不同發(fā)展階段，不同的學(xué)習(xí)理論在不同的學(xué)習(xí)階段、不同的學(xué)習(xí)環(huán)境下是一種相互補(bǔ)充的關(guān)系?；旌鲜浇虒W(xué)（B-Learning）作為傳統(tǒng)教學(xué)（Face to Face）與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)（E-Learning）優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的一種教學(xué)模式，體現(xiàn)了三種學(xué)習(xí)理論相融合的趨勢(shì)，是目前高校教學(xué)改革的一個(gè)重要研究方向[4]。

混合式教學(xué)的含義可理解為[5]：

1）采用面對(duì)面教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)化教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)形式；

2）基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的，以音頻、視頻、文本、圖形、動(dòng)畫等多媒體技術(shù)展現(xiàn)的教學(xué)資源；

3）傳統(tǒng)教學(xué)手段與信息技術(shù)結(jié)合的教學(xué)手段；

4）以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教學(xué)過(guò)程；

5）過(guò)程評(píng)價(jià)、結(jié)果評(píng)價(jià)等多種方式結(jié)合的教學(xué)評(píng)價(jià)。

3 混合式教學(xué)在單片機(jī)課程中的實(shí)施

單片機(jī)課程具有實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)?；诒菊n程的特點(diǎn)，選取實(shí)踐性強(qiáng)的知識(shí)單元進(jìn)行混合式教學(xué)模式的探索。根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的內(nèi)容來(lái)劃分知識(shí)單元，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。新的教學(xué)模式在實(shí)施過(guò)程中將理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，打破原有的理論課與實(shí)驗(yàn)課獨(dú)立授課的模式，以更好地形成“理論有效指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)加深理論理解”的教學(xué)效果?；诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的混合式教學(xué)將教學(xué)過(guò)程從課內(nèi)延伸到課外，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量起到一定的促進(jìn)作用。

網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā) 課程教學(xué)資源是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下開(kāi)展混合式教學(xué)的基礎(chǔ)，包括內(nèi)容呈現(xiàn)和講解型的教育資源、用于教學(xué)評(píng)價(jià)的試題資源等。單片機(jī)課程的教學(xué)資源主要包括教學(xué)視頻、題庫(kù)、程序庫(kù)、開(kāi)發(fā)軟件、PPT等。課程資源開(kāi)發(fā)一般有引進(jìn)、自建、改造三種模式[6]，即：引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)上優(yōu)質(zhì)的課程資源，對(duì)現(xiàn)有的課程資源按新的教學(xué)模式進(jìn)行改造或自制新的資源。

結(jié)合廣西醫(yī)科大學(xué)的實(shí)際情況，以自建和改造為教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)模式。將單片機(jī)課程中各知識(shí)單元的重點(diǎn)和難點(diǎn)錄制成教學(xué)視頻，以微課的形式呈現(xiàn)；設(shè)計(jì)每章的自測(cè)題和期末模擬試題作為題庫(kù)；把單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)中用到的小程序模塊、本專業(yè)學(xué)生在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中積累的程序模塊整合為程序庫(kù)；設(shè)計(jì)新教學(xué)模式下的單片機(jī)課程教學(xué)課件；最后，與單片機(jī)開(kāi)發(fā)相關(guān)軟件（Keil C編譯軟件、51單片機(jī)下載軟件、Proteus仿真軟件）一起作為教學(xué)資源，上傳到第三方開(kāi)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上。

每節(jié)微課會(huì)有與之對(duì)應(yīng)的微實(shí)驗(yàn)，如表1所示。微實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容為要求學(xué)生通過(guò)編寫小程序或觀察現(xiàn)有程序的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)理解微課中的知識(shí)點(diǎn)。單片機(jī)課程的實(shí)驗(yàn)環(huán)境容易搭建，只需配備最小系統(tǒng)板，安裝開(kāi)發(fā)軟件即可實(shí)現(xiàn)。而且單片機(jī)最小系統(tǒng)板價(jià)格便宜，體積小，便于攜帶，每個(gè)學(xué)生都可自行搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在課后其他場(chǎng)所隨時(shí)開(kāi)展相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

混合式教學(xué)的實(shí)施過(guò)程

1）總體的實(shí)施思路。對(duì)課程進(jìn)行知識(shí)單元的整理歸類，劃分出兩大類：未涉及實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的和有實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的。對(duì)未涉及實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的知識(shí)單元，采用傳統(tǒng)的面授方式，對(duì)于實(shí)踐性強(qiáng)的知識(shí)單元?jiǎng)t采用“線上+線下”的教學(xué)模式，即：學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上發(fā)布的教學(xué)資源，利用課外時(shí)間線上自學(xué)；線下教學(xué)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為主，教師在實(shí)驗(yàn)課上對(duì)學(xué)生線上自學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，講解重點(diǎn)和難點(diǎn)，與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展加深對(duì)知識(shí)的理解。知識(shí)單元的設(shè)計(jì)要合理，最好能在每次課（3～4學(xué)時(shí)）完成一個(gè)知識(shí)單元的學(xué)習(xí)。最后，安排一次綜合性實(shí)驗(yàn)，采用“項(xiàng)目引導(dǎo)+任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的方式開(kāi)展教學(xué)，以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的綜合運(yùn)用能力。整門課程的教學(xué)安排如表2所示。

2）具體的實(shí)施過(guò)程。混合式教學(xué)還沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)方式，對(duì)于不同的課程，其教學(xué)過(guò)程也是有所不同的。在正式授課前，需要對(duì)授課的流程和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的使用做專門介紹，讓學(xué)生熟悉教學(xué)方式、清楚評(píng)價(jià)方法、明確學(xué)習(xí)要求。對(duì)實(shí)施混合式教學(xué)的教學(xué)內(nèi)容，以小組協(xié)作的方式開(kāi)展，將教學(xué)過(guò)程分為三個(gè)階段。

第一階段為課前導(dǎo)學(xué)。教師在課前下發(fā)線上學(xué)習(xí)任務(wù)單，學(xué)生利用視頻和任務(wù)單導(dǎo)學(xué)，在課前完成視頻學(xué)習(xí)及微實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，思考任務(wù)單上列出的問(wèn)題。

第二階段為課中研學(xué)。教師在授課開(kāi)始以研討的方式了解學(xué)生的線上學(xué)習(xí)情況，如以小組為單位回答任務(wù)單的問(wèn)題，演示微實(shí)驗(yàn)的結(jié)果等；然后根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，引出知識(shí)單元的重點(diǎn)、難點(diǎn)，安排本次課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；最后，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行匯總，引導(dǎo)學(xué)生尋找解決問(wèn)題的方法，下發(fā)下次課的學(xué)習(xí)任務(wù)單。

第三階段為課后練學(xué)。要求學(xué)生按學(xué)習(xí)任務(wù)單完成課后的練習(xí)任務(wù)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生到學(xué)習(xí)論壇中分享經(jīng)驗(yàn)、回答問(wèn)題、貢獻(xiàn)學(xué)習(xí)資源等。學(xué)生在課上的表現(xiàn)（如回答問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)情況、紀(jì)律等）和學(xué)習(xí)論壇中的表現(xiàn)均作為線上學(xué)習(xí)成績(jī)的重要考量依據(jù)。

3）課程教學(xué)評(píng)價(jià)。課程評(píng)價(jià)體系注重學(xué)習(xí)過(guò)程的考核，學(xué)習(xí)過(guò)程包括觀看視頻、完成相應(yīng)的微實(shí)驗(yàn)、回答論壇問(wèn)題、線下實(shí)驗(yàn)等方面。線上的學(xué)習(xí)成績(jī)包括每個(gè)知識(shí)單元的自測(cè)、線下回答教師的問(wèn)題及在論壇回答問(wèn)題的積分；實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括每次實(shí)驗(yàn)課完成情況、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的成績(jī)及綜合實(shí)驗(yàn)的成績(jī)。最后，結(jié)合期末考試的成績(jī)得到期評(píng)成績(jī)，計(jì)算公式為：

期評(píng)成績(jī)=線上學(xué)習(xí)成績(jī)*20%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)*30%+期末成績(jī)*50%

4）實(shí)施過(guò)程需注意的問(wèn)題。

①新的教學(xué)模式下對(duì)教師能力提出更高的要求。教師在教學(xué)過(guò)程中不再單純充當(dāng)知識(shí)傳授的角色，重點(diǎn)是在知識(shí)點(diǎn)的梳理、對(duì)課堂的有效組織、教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)及學(xué)習(xí)方法的傳授等方面。可通過(guò)組織教師參加培訓(xùn)、授課比賽、指導(dǎo)學(xué)生參加科技競(jìng)賽等方式，轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)理念，全面提升教師的語(yǔ)言表達(dá)能力、專業(yè)技能、創(chuàng)新實(shí)踐能力等。

②混合式教學(xué)的有效實(shí)施，需要學(xué)生改變以往被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)，形成自主學(xué)習(xí)和獨(dú)立思考的習(xí)慣，還要提高自學(xué)過(guò)程中誠(chéng)信素養(yǎng)等。在開(kāi)課前需對(duì)學(xué)生開(kāi)展相應(yīng)的思想教育工作。結(jié)合校內(nèi)實(shí)施的班級(jí)導(dǎo)師制，將課改的教育理念作為班級(jí)導(dǎo)師授課的主題內(nèi)容，在專業(yè)引導(dǎo)課中進(jìn)行宣傳，讓學(xué)生理解并認(rèn)可新的授課方式。

③需要根據(jù)課程的具體實(shí)施情況，合理設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程中成績(jī)的評(píng)定方式和在期評(píng)中所占的比例，形成新的課程評(píng)價(jià)體系。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)引入新的教學(xué)模式，打破了傳統(tǒng)的理論課與實(shí)驗(yàn)課分開(kāi)講授的教學(xué)模式，從而將理論課與實(shí)驗(yàn)課有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)理論有效指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)加深理論理解的教學(xué)效果的形成。經(jīng)過(guò)初步探索實(shí)踐，驗(yàn)證了課改方式的可行性和有效性。

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