趙明波 于瀟 鞏秀鋼 韓慧

【摘 要】隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，基于教育心理學(xué)和信息化教學(xué)環(huán)境，進行了計算機嵌入式課程綜合改革。本文對教學(xué)改革所依據(jù)的教育心理學(xué)理論進行了闡述；教學(xué)改革實踐包括建立嵌入式課程群、改革教學(xué)內(nèi)容，探索課堂互動教學(xué)模式、實驗環(huán)節(jié)、信息化建設(shè)和創(chuàng)新性人才培養(yǎng)等方面。教育理論結(jié)合實踐，實現(xiàn)多種教學(xué)方法和手段的融合。

【關(guān)鍵詞】教育心理學(xué)；信息化；計算機嵌入式；教學(xué)改革

中圖分類號： G40 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）24-0003-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.24.002

【Abstract】With the rapid development of technology，based on the theory of education psychology and the emerging of the information-based teaching environment，reform is practiced on embedded computer curriculums.This paper introduces the theory？of educational psychology.Teaching reforms include establishing group of embedded courses， reforming the teaching content，exploring the interactive classroom teaching mode，practice and experiment， informationization course construction and innovative students training，etc.Educational theory combines with practice，？to realize the combination of a variety of teaching methods.

【Key words】Educational psychology；Informationize；Computer embedded；Teaching reform

隨著技術(shù)的飛速發(fā)展，對大學(xué)計算機嵌入式方向的教育教學(xué)和人才培養(yǎng)提出更高的要求：內(nèi)容需要更新、實踐能力和綜合素質(zhì)也有更高要求，基于網(wǎng)絡(luò)的信息化技術(shù)不斷應(yīng)用于教學(xué)。在這樣的形勢和環(huán)境下，大學(xué)的教學(xué)改革要面向社會需求，按照教育教學(xué)規(guī)律系統(tǒng)化進行。

現(xiàn)代教育心理學(xué)是指導(dǎo)教學(xué)的基本規(guī)律。三大理論——行為主義、認知主義和人本主義[1]，從不同側(cè)面闡述心理學(xué)在教育領(lǐng)域的規(guī)律。當代教育心理學(xué)又有新的發(fā)展。行為主義開始含有認知成份。積極心理學(xué)是人本主義的新發(fā)展，致力于研究人的發(fā)展?jié)摿兔赖碌目茖W(xué)，幫助發(fā)現(xiàn)并利用自己的內(nèi)在資源，進而提升個人的素質(zhì)和生活的品質(zhì)[2]。以皮亞杰、維果斯基為代表的建構(gòu)主義，打破了傳統(tǒng)教育心理的認識；皮亞杰認為，學(xué)習是一個互動的過程，在學(xué)習中學(xué)生主動構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)；維果斯基認為，學(xué)生心理發(fā)展存在兩個水平，即現(xiàn)有發(fā)展水平和最近發(fā)展區(qū)，教學(xué)任務(wù)是讓學(xué)生在教師的幫助下達到“最近發(fā)展區(qū)”[3]。當代教育心理學(xué)開始更多地關(guān)注個體的認知、動機、情緒甚至情景，整合已經(jīng)成為教育心理學(xué)的主流趨勢。結(jié)合新的技術(shù)，未來的教育心理學(xué)將會是認知主義、人本主義和行為主義相互融合的一門學(xué)科[1]。教育心理學(xué)原理對教學(xué)技術(shù)和手段的實施起指導(dǎo)性的作用。

網(wǎng)絡(luò)信息化是以信息技術(shù)應(yīng)用（包括多媒體、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化等）為顯著特征的新興教學(xué)形態(tài)[4-5]。信息化教學(xué)是學(xué)校教育變革的重要推動力量?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020）》中指出“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”，教育信息化被提上了歷史性的高度。

基于教育心理學(xué)和信息化教學(xué)環(huán)境，教師應(yīng)該深入理解教育教學(xué)原理和規(guī)律，結(jié)合實踐綜合運用多種方法和技術(shù)，提高教學(xué)效果。學(xué)習模式是多樣化的，教學(xué)模式也應(yīng)該多樣化。教育心理學(xué)教授保爾.科士納所說“教師用工具——可以是黑板、計算機、白板、課本；技術(shù)——可以是啟發(fā)性問題、小組協(xié)助、課堂講座；材料——學(xué)習內(nèi)容，將三者結(jié)合起來實現(xiàn)好的教學(xué)?！盵7]

在教育心理學(xué)的指導(dǎo)下，基于現(xiàn)代信息化教學(xué)環(huán)境，我院的計算機嵌入式課程改革綜合運用多種方法和技術(shù)，從課程體系、教學(xué)內(nèi)容、課堂和實驗教學(xué)模式、創(chuàng)新性人才培養(yǎng)等方面進行了實踐和探索。

1 嵌入式課程群教學(xué)改革

1.1 教學(xué)內(nèi)容改革

隨著數(shù)字時代的到來，嵌入式技術(shù)獲得廣泛應(yīng)用。尤其是近幾年提出的物聯(lián)網(wǎng)概念，嵌入式技術(shù)是其實現(xiàn)和應(yīng)用的關(guān)鍵。社會需求造成企業(yè)急需大批的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才。我院的計算機測控專業(yè)升級為嵌入式系統(tǒng)專業(yè)，繼而又進一步發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)方向。主要課程也由《單片機原理及應(yīng)用》為主擴充升級為以32位處理器和嵌入式操作系統(tǒng)為特征的嵌入式系列課程。

結(jié)合嵌入式實踐應(yīng)用和目前學(xué)校的實際條件，新建設(shè)了四門嵌入式專業(yè)方向課程：《嵌入式系統(tǒng)原理》、《嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計》、《嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)》和《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用》專業(yè)課程。由硬件到軟件，由底層到上層，形成了課程層次清晰、側(cè)重實踐創(chuàng)新能力的嵌入式教學(xué)體系。

基于面向應(yīng)用的課程體系和培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)重點根據(jù)實際應(yīng)用需求進行適當選擇，并通過與相關(guān)技術(shù)企業(yè)保持密切聯(lián)絡(luò)以了解技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢。設(shè)計授課方式，組織授課內(nèi)容，做好課堂教學(xué)設(shè)計。教學(xué)內(nèi)容根據(jù)邏輯關(guān)系和知識相關(guān)性作合理調(diào)整，由淺入深，便于理解和掌握。

1.2 課堂教學(xué)模式改革

基于建構(gòu)主義理論，學(xué)習是一個互動的過程，是學(xué)生主動建構(gòu)的過程。教學(xué)中多采用啟發(fā)式教學(xué)和互動式教學(xué)?；诂F(xiàn)代積極心理學(xué)的沉浸式學(xué)習理論[8]，采取措施增進學(xué)習興趣、體驗學(xué)習成就感，對失敗挫折進行正確歸因，增強內(nèi)部的學(xué)習驅(qū)動力，回歸學(xué)習的本質(zhì)。

傳傳統(tǒng)的教學(xué)模式是課堂滿堂灌，學(xué)生課堂積極主動性不夠，教學(xué)效果不好。習題和作業(yè)普遍有抄襲的現(xiàn)象，很多學(xué)生不能獨立動手動腦練習以掌握要求的知識點。

改革后的課程采用理論學(xué)習和實踐并重的啟發(fā)式互動教學(xué)，在用實驗室開展教學(xué)。改革教學(xué)方式，增加動手實踐操作和練習，幫助學(xué)生理解和構(gòu)建知識，提高實踐能力。更新教學(xué)內(nèi)容，增加趣味性，激發(fā)學(xué)習興趣。課堂增加隨機提問和問答互動，進行啟發(fā)式教學(xué)。在課堂中保持適當?shù)膲毫?，促進注意力的集中?；咏虒W(xué)促使每個學(xué)生都能思考、練習，并鍛煉表達能力，能較好地調(diào)動學(xué)生的積極主動性、保持注意力。

1.3 實驗教學(xué)改革

在實驗室開展教學(xué)，每節(jié)課都有實踐操作內(nèi)容。引導(dǎo)學(xué)生動手操作，從而增強學(xué)生的動手實踐能力和研發(fā)創(chuàng)新能力。實踐操作能夠幫助理解知識，并提高學(xué)習興趣。

（1）實驗安排根據(jù)教學(xué)進度做調(diào)整。原則是能夠幫助理解理論知識，提高學(xué)生的實踐能力。如匯編指令部分，原來的實驗安排是在全部講完指令系統(tǒng)、偽指令之后，再集中安排實驗。這樣的安排，使指令學(xué)習過程較為枯燥，缺少實踐調(diào)試。調(diào)整后的實驗安排，講授同步實驗。這樣學(xué)生會對指令的作用有切實的體會。熟悉了調(diào)試環(huán)境和工具，邊學(xué)邊調(diào)試，有助于指令的理解和學(xué)習。實踐調(diào)試調(diào)動學(xué)習興趣，并幫助理解知識內(nèi)容。

（2）實驗教學(xué)模式改革。實驗流程：講解原理->提供例程->學(xué)生通過例程學(xué)習掌握->提出修改要求->學(xué)生動腦動手實現(xiàn)。該實驗流程基于維果斯基的教學(xué)支架理論[1]：教師搭建學(xué)習腳手架，幫助學(xué)生從現(xiàn)有發(fā)展區(qū)過渡到最近發(fā)展區(qū)；然后拆除腳手架，讓學(xué)生獨立完成知識的運用。每個實驗都有考核，采用小組學(xué)習+實驗演示+答辯方式。小組合作便于學(xué)生互助學(xué)習。答辯過程中運用提問，促使學(xué)生思考和進一步理解。

2 信息化技術(shù)與課程的深度融合

充分利用學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺，共享教學(xué)資源，開展網(wǎng)絡(luò)互動（論壇答疑、調(diào)查問卷等形式），實現(xiàn)傳統(tǒng)課堂與在線教學(xué)深度融合的混合式教學(xué)模式?；旌鲜綄W(xué)習（Blending Learning）[6]就是要把傳統(tǒng)學(xué)習方式的優(yōu)勢和e2Learning （即數(shù)字化或網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習） 的優(yōu)勢結(jié)合起來， 也就是說， 既要發(fā)揮教師引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控教學(xué)過程的主導(dǎo)作用， 又要充分體現(xiàn)學(xué)生作為學(xué)習過程主體的主動性、積極性與創(chuàng)造性。目前國際教育技術(shù)界的共識是， 只有將這二者結(jié)合起來， 使二者優(yōu)勢互補， 才能獲得最佳的學(xué)習效果。

信息化教學(xué)實施的具體內(nèi)容包括：

（1）在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺上完善課程介紹、教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、教師信息等，確定課程定位與學(xué)習目標。

（2）提供豐富且高質(zhì)量的與課程相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)電子教學(xué)資源，便于學(xué)生自學(xué)和拓展知識面。包括：教學(xué)課件、實驗指導(dǎo)書、課外學(xué)習資料、例程源碼等。

（3）通過多種方法實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)互動。利用網(wǎng)絡(luò)論壇BBS組織答疑和討論；布置、批閱網(wǎng)絡(luò)課程作業(yè)（網(wǎng)絡(luò)作業(yè)能夠設(shè)置提交期限，督促學(xué)生及時復(fù)習和掌握要求的內(nèi)容）；發(fā)布課程通知；進行問卷調(diào)查了解學(xué)生情況等。利用網(wǎng)絡(luò)平臺進行學(xué)生學(xué)風、個人規(guī)劃、教學(xué)建議的問卷調(diào)查，實現(xiàn)信息的收集、統(tǒng)計和分析，便于改進教學(xué)方式，對學(xué)生進行有針對性的指導(dǎo)。QQ群對教學(xué)特別是學(xué)科競賽和分組學(xué)習有較大的作用，方便組建討論組，適合小組討論。網(wǎng)絡(luò)平臺的答疑討論論壇有資料歸檔優(yōu)勢，QQ群有即時通信的優(yōu)勢，結(jié)合二者的長處，充分為教學(xué)服務(wù)。

（4）進行小組協(xié)作探究性學(xué)習。結(jié)合嵌入式比賽，班內(nèi)組建了多個設(shè)計小組。利用業(yè)余時間進行設(shè)計并參賽。小組協(xié)作探究式學(xué)習，是建構(gòu)主義教育理論所提倡的，增強學(xué)生的學(xué)習能力、創(chuàng)新能力和團隊合作。

進行課程的信息化建設(shè)，利用多種方式加強網(wǎng)絡(luò)互動，引導(dǎo)學(xué)生進入課程進行自主學(xué)習?，F(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺應(yīng)用于教學(xué)，跨越時間和空間的制約，拓展了教學(xué)的資料共享和互動交流方式

3 學(xué)生人才培養(yǎng)的教育探索

3.1 提高學(xué)生實踐創(chuàng)新能力的改革和探索

企業(yè)所需要的嵌入式工程人員，不僅僅要有扎實的理論基礎(chǔ)，更要有豐富的實踐經(jīng)驗。教學(xué)團隊廣泛參考資料[9-10]，逐步探索，以教學(xué)實驗、課程設(shè)計、綜合實訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計、大學(xué)生創(chuàng)新項目、嵌入式競賽等多種形式，形成立體、多層次的實踐教學(xué)體系，適應(yīng)以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為本位的人才培養(yǎng)需求，突出培養(yǎng)“技能型、應(yīng)用型、實踐型”的人才。

每年組織學(xué)生參加嵌入式大賽，并開放嵌入式實驗室，讓學(xué)生有創(chuàng)新設(shè)計的環(huán)境。技術(shù)創(chuàng)新競賽是高校前沿技術(shù)交流以及創(chuàng)新人才培養(yǎng)與就業(yè)的一種教學(xué)補充和檢驗的重要方式。這種技術(shù)創(chuàng)新大賽，極大推動了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、軟件技術(shù)開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)實踐教學(xué)的發(fā)展，激勵了許多學(xué)生在這方面創(chuàng)新成果的涌現(xiàn)。參賽和演示也加強了高校之間學(xué)術(shù)交流與合作，并形成了高新技術(shù)企業(yè)選拔優(yōu)秀的科技人才與解決學(xué)生就業(yè)的一個精彩舞臺[11]。

在2014-2018年嵌入式物聯(lián)網(wǎng)大賽中，我院嵌入式方向獲得國家級二等獎1項，國家級三等獎5項，省級特等獎1項，省級一等獎15項，二等獎18項和三等獎2項，總成績居我省高校前列。創(chuàng)新競賽使學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量有明顯提高，也有助于教學(xué)案例的積累和課程建設(shè)。

3.2 改善學(xué)習動機、實施勵志激勵措施

在教育教學(xué)過程中的運用多種心理學(xué)原理，特別是積極心理學(xué)規(guī)律，通過心理技術(shù)手段激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣，引導(dǎo)增進學(xué)習的內(nèi)在驅(qū)動力，改善學(xué)習動機[12]。遇到困難、壓力和挫折時加強引導(dǎo)和正確歸因，增強心理韌性。比如：用嵌入式大賽、電子競賽參賽隊員的努力拼搏、堅韌堅持的學(xué)習事跡，激勵學(xué)生奮發(fā)向上、努力進?。唤o學(xué)生推薦哈佛的“幸福課”公開課和關(guān)于積極心理學(xué)的有關(guān)資料和網(wǎng)址，了解和運用積極心理學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生快樂學(xué)習，享受心流體驗和學(xué)習過程；組織優(yōu)秀畢業(yè)生和嵌入式參賽隊員給在校同學(xué)做個人成長和學(xué)科專業(yè)報告，引導(dǎo)同學(xué)恰當選擇專業(yè)方向；通過網(wǎng)絡(luò)和QQ群，推薦分享資料，互動交流?，F(xiàn)代心理學(xué)認為個體的認知、動機、情緒和師生關(guān)系對學(xué)習有重要的相關(guān)性，在教育教學(xué)中是不應(yīng)忽視的一個重要方面。

4 結(jié)語

現(xiàn)代教育心理學(xué)對教育教學(xué)活動有指導(dǎo)性作用。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)，方便分享資料、討論交流，跨越時間空間。計算機及嵌入式技術(shù)發(fā)展很快，教學(xué)內(nèi)容要緊跟技術(shù)發(fā)展，實現(xiàn)更新升級。課堂教學(xué)增強師生互動，引導(dǎo)積極思考，提高專注力，提高教學(xué)效率。實踐是增進知識理解，培養(yǎng)動手能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。創(chuàng)新競賽使學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量有明顯提高。新的教學(xué)方式、教育模式要在實踐中不斷嘗試和反思總結(jié)，實現(xiàn)多種教學(xué)方法和手段相融合，提高教學(xué)效果。

【參考文獻】

[1]李海燕，馬超.教育心理學(xué)綜述[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報（教育科學(xué)版），2011，24 （4），66-68.

[2]周嵌，石國興.積極心理學(xué)介紹[J].中國心理衛(wèi)生雜志，2006，20（2）：129-132.

[3]Jeanne Ellis Ormrod著，雷靂，柳銘心等譯.教育心理學(xué)精要[M].中國人民大學(xué)出版社，2013.

[4]張靜，楊文正.面向深度學(xué)習的信息化教學(xué)案例評析與策略研究[J].教學(xué)與管理，2014，5：147-149.

[5]杜玉霞，孔維宏主編.現(xiàn)代教育技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社.2013.

[6]何克抗.從Blending Learning看教育技術(shù)理論的新發(fā)展[J].電化教育研究，2004，131（3）：1-6.

[7]吳忭，顧小清.通向有效的教學(xué)方法和教學(xué)設(shè)計的途徑——訪國際知名教育心理學(xué)教授保爾.科士納[J].開放教育研究，2013，19（5）：4-11.

[8]Alan Carr著，丁丹等譯.積極心理學(xué)[M].中國輕工業(yè)出版社.2013.

[9]楊立功，王曉華.開放互動式實驗教學(xué)在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理，2013，30 （8），132-134.

[10]教巍巍，褚治廣，李昕.大學(xué)生計算機應(yīng)用創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究與實踐[J].中國大學(xué)教學(xué)，2014，6，42-44.

[11]北京博創(chuàng)興盛科技有限公司網(wǎng)站[EB/OL].< http：//www.up-tech.com>.

[12]J.布羅菲著，陸怡如譯. 激發(fā)學(xué)習動機[M].華東師范大學(xué)出版社，2005.