付克蘭 鄒承俊

摘要：為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際工作能力與創(chuàng)新能力，本文嘗試在高職農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程中依托項(xiàng)目教學(xué)，制定項(xiàng)目任務(wù)包，采用多維度的教學(xué)評(píng)價(jià)體系開展翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)探索，構(gòu)建具有中國(guó)特色的高職翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，并據(jù)此模式對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐。結(jié)果表明，該教學(xué)模式有助于提高教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效率，有助于促進(jìn)大學(xué)生的全面發(fā)展及教師的專業(yè)能力和教學(xué)能力的提高。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂；單片機(jī)；項(xiàng)目化教學(xué)；教學(xué)模式；實(shí)踐

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2018）11-0232-03

近些年，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的模式已遠(yuǎn)不能適應(yīng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要，而物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供了一條光明之路。為了更好地培養(yǎng)服務(wù)于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用型人才，目前，國(guó)內(nèi)許多高職院校已開設(shè)了農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)，針對(duì)如何培養(yǎng)學(xué)生在特定應(yīng)用領(lǐng)域的實(shí)際工作能力及創(chuàng)新能力的問題，筆者嘗試將“翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目化”教學(xué)運(yùn)用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的單片機(jī)原理及應(yīng)用教學(xué)中，把培養(yǎng)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力落實(shí)到課堂教學(xué)中去。

一、翻轉(zhuǎn)課堂概念

翻轉(zhuǎn)課堂是一種新型的教學(xué)模式，學(xué)生在課前通過(guò)觀看教師提供的教學(xué)視頻，自主完成課程知識(shí)傳授的任務(wù)，在課堂上通過(guò)小組討論、協(xié)作探究、問題解決以及課堂作業(yè)等完成知識(shí)的內(nèi)化[1]。這種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)是，學(xué)生可以在課外根據(jù)個(gè)人的能力和水平來(lái)分配自己的時(shí)間，調(diào)整學(xué)習(xí)策略，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)；在面對(duì)面的課堂，學(xué)生有機(jī)會(huì)通過(guò)問題探究和小組活動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)而不是被動(dòng)地聽課；教師可以把更多的課堂時(shí)間用來(lái)觀察學(xué)生的表現(xiàn)并為學(xué)生提供即時(shí)的幫助和反饋[1]。

二、實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)的必要性

2013年教育部發(fā)布了《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃》，《規(guī)劃》中對(duì)教學(xué)信息化發(fā)展做出了指示，要以教育理念創(chuàng)新為核心，將優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境作為發(fā)展的基礎(chǔ)，發(fā)展的核心是創(chuàng)新的學(xué)習(xí)方法和教學(xué)模式。

高職院校招生對(duì)象為普高、職高、中職生，學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊，學(xué)習(xí)能力比本科生弱。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂，有利于因材施教，有利于教師個(gè)性化的指導(dǎo)，有利于學(xué)生變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。

單片機(jī)技術(shù)是電子、物聯(lián)網(wǎng)及自動(dòng)化等領(lǐng)域的一門主流技術(shù)。隨著人們生活及生產(chǎn)方式的自動(dòng)化、智能化程度的提高，單片機(jī)技術(shù)早已融入到我們生活的每個(gè)角落。很多同學(xué)學(xué)完單片機(jī)技術(shù)后總覺得似懂非懂，遇到項(xiàng)目很茫然，無(wú)從下手。實(shí)施翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目化教學(xué)有利于通過(guò)實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目引導(dǎo)學(xué)生由淺入深、循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)單片機(jī)實(shí)際開發(fā)的電路設(shè)計(jì)和編程思路，把抽象的理論知識(shí)與應(yīng)用有效地綜合應(yīng)用，把培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實(shí)踐能力、探究創(chuàng)新思維能力落實(shí)到課堂教學(xué)中去。

三、基于翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目化教學(xué)模式設(shè)計(jì)

翻轉(zhuǎn)課堂采用先進(jìn)信息技術(shù)，打破傳統(tǒng)以教師為中心的教學(xué)模式，在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中教師起輔導(dǎo)作用，層層有效引導(dǎo)、答疑解惑，學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，自主或協(xié)作完成項(xiàng)目任務(wù)。翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和信息素養(yǎng)能力提出了更高的要求，學(xué)生需要提高信息技術(shù)的感知與應(yīng)用能力，注重協(xié)作與參與，逐步提高自己的環(huán)境適應(yīng)能力，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己自主學(xué)習(xí)的能力，創(chuàng)新能力和獨(dú)立分析問題、解決問題的能力[2]。因此，將“翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目化”教學(xué)模式運(yùn)用于高職培養(yǎng)應(yīng)用、創(chuàng)新型人才是非常適合的。根據(jù)探究式教學(xué)模式特點(diǎn)，結(jié)合校情和單片機(jī)技術(shù)教學(xué)的實(shí)際情況，筆者總結(jié)了高職翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目化教學(xué)模型，見圖1。

在翻轉(zhuǎn)課堂中為了保證大學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量，設(shè)計(jì)基于實(shí)踐問題的課堂教學(xué)活動(dòng)、構(gòu)建有效的知識(shí)呈現(xiàn)形式及創(chuàng)造指向深度學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)環(huán)境成為教師的主要任務(wù)[3]。

四、基于翻轉(zhuǎn)課堂的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程項(xiàng)目化教學(xué)模式應(yīng)用

根據(jù)以上問題的分析、結(jié)合基于翻轉(zhuǎn)課堂的項(xiàng)目化教學(xué)模式，筆者以農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)學(xué)生為對(duì)象（班級(jí)人數(shù)約40人），安排學(xué)生4人一組，對(duì)單片機(jī)設(shè)計(jì)秒表項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)踐研究，主要探討該教學(xué)模式在教學(xué)過(guò)程中的具體實(shí)施和學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。

1.課前知識(shí)傳授。教師根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)制作項(xiàng)目的PPT、教案，項(xiàng)目中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容錄制微課，提供網(wǎng)易云課堂、微課程等網(wǎng)絡(luò)資源。根據(jù)高職學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，以及他們的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力各不相同的問題，教師把項(xiàng)目分解為多個(gè)子任務(wù)，讓學(xué)生由淺入深、探究任務(wù)的知識(shí)和技能，循序漸進(jìn)完成整個(gè)項(xiàng)目。分層子任務(wù)設(shè)計(jì)如下：（1）單片機(jī)可以通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)延時(shí)，為什么還要用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)延時(shí)；（2）8051單片機(jī)內(nèi)部有幾個(gè)幾位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，加1定時(shí)器還是減1定時(shí)器；（3）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的組成；（4）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器用作計(jì)數(shù)器時(shí)，對(duì)什么計(jì)數(shù)；用作定時(shí)器時(shí)對(duì)什么計(jì)數(shù)；（5）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式寄存器（TMOD）和控制寄存器（TCON）每位的含義及功能；（6）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式寄存器（TMOD）和控制寄存器（TCON）的初始化；（7）用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的方式0、方式1、方式2、方式3分別實(shí)現(xiàn)1秒的延時(shí)；（8）定時(shí)器/計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)一個(gè)秒表；（9）擴(kuò)展項(xiàng)目交通燈控制，自主設(shè)計(jì)；任務(wù)1到任務(wù)6必做。

學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)教師提前七天通過(guò)QQ共享的教學(xué)資料，根據(jù)自身的學(xué)習(xí)能力選做老師布置的分層任務(wù)，遇到問題與同學(xué)、老師等相互交流討論或借助網(wǎng)絡(luò)完成課前任務(wù)。

2.課上知識(shí)內(nèi)化。課上以“單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)秒表項(xiàng)目”為主線，知識(shí)與技能隱含在子任務(wù)中。子任務(wù)采用了啟發(fā)式提問和反問的設(shè)計(jì)方式。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，教師起引導(dǎo)、指導(dǎo)和監(jiān)管作用；教師時(shí)刻關(guān)注每組的項(xiàng)目進(jìn)展動(dòng)態(tài)，關(guān)注同學(xué)交流、討論的主題是否偏離項(xiàng)目、設(shè)計(jì)思維是否正確，出現(xiàn)問題及時(shí)給予引導(dǎo)。例如，在巡視每組情況中發(fā)現(xiàn)同學(xué)普遍對(duì)計(jì)數(shù)溢出采用JB指令查詢，這時(shí)教師及時(shí)提問JB和JBc的區(qū)別，啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生的正確思維；對(duì)同學(xué)的提問，因材施教，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)、講授或個(gè)性化輔導(dǎo)。課堂中采用啟發(fā)式、討論式、參與式、協(xié)作式教學(xué)方式；注重“學(xué)中做，做中學(xué)，做中教，學(xué)做教創(chuàng)一體化”；大大提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐動(dòng)手能力、交流能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新能力。

為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，項(xiàng)目完成后，小組進(jìn)行成果展示、匯報(bào)、交流和互評(píng)。在此過(guò)程中，大家在交流分享項(xiàng)目設(shè)計(jì)思路、解決方案的同時(shí)，使各組成員得到新的啟發(fā)，促進(jìn)大家共同進(jìn)步、發(fā)展。項(xiàng)目成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)貫穿于整個(gè)學(xué)習(xí)中，采取過(guò)程性評(píng)價(jià)與結(jié)果性評(píng)價(jià)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方式，包括個(gè)人評(píng)價(jià)、組內(nèi)評(píng)價(jià)、組間評(píng)價(jià)、教師評(píng)價(jià)；重點(diǎn)考察學(xué)習(xí)態(tài)度、小組協(xié)作深度、匯報(bào)表現(xiàn)、項(xiàng)目完成情況等。

3.課后知識(shí)的鞏固、擴(kuò)展與遷移。課后同學(xué)優(yōu)化完善項(xiàng)目，借助網(wǎng)路自主擴(kuò)展單片機(jī)的學(xué)習(xí)或參加本校創(chuàng)客班進(jìn)行課外科技創(chuàng)新活動(dòng)。教師進(jìn)行教學(xué)反思和總結(jié)，對(duì)學(xué)生的優(yōu)秀項(xiàng)目作品收集整理后分享給學(xué)生，并作為新的教學(xué)范例，不斷完善教學(xué)資料、教學(xué)設(shè)計(jì)，不斷向?qū)W生共享學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生不斷提供行業(yè)新動(dòng)態(tài)，使課堂教學(xué)得以鞏固和延伸，同時(shí)促進(jìn)教師專業(yè)能力和教學(xué)能力的提高，從而提高教學(xué)質(zhì)量。

五、翻轉(zhuǎn)課堂存在的問題

翻轉(zhuǎn)課堂能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、積極主動(dòng)性，有助于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探究問題、解決問題、溝通協(xié)調(diào)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神；提高了學(xué)生知識(shí)的應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力，提高了教師的教學(xué)能力，提高了教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。但在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些問題：（1）因?qū)Π嗉?jí)學(xué)生基礎(chǔ)了解不透徹，在整個(gè)教學(xué)任務(wù)的設(shè)計(jì)中雖進(jìn)行了分層，但任務(wù)梯度深度不夠。（2）在引導(dǎo)學(xué)生問題時(shí)，課堂講解的度要把握好，高估學(xué)生的能力，分析得過(guò)于簡(jiǎn)單，學(xué)生不能透徹地理解知識(shí)，失去學(xué)習(xí)的興趣；低估學(xué)生的能力，分析得過(guò)于透徹，失去培養(yǎng)學(xué)生探究問題、解決問題的能力，達(dá)不到教學(xué)效果[4]。（3）對(duì)于缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性的學(xué)生，教師應(yīng)加強(qiáng)督促和檢查。（4）不能過(guò)度弱化教師的作用，把主體回歸的課堂變成了主體放任自流的課堂，教師要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生討論的內(nèi)容是否圍繞主題，否則翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)勢(shì)不但沒有發(fā)揮出來(lái)，就連傳統(tǒng)教學(xué)中教學(xué)任務(wù)都無(wú)法完成。

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