摘 要：單片機原理及應(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。為了能夠培養(yǎng)高水平的應(yīng)用型人才，單片機課程的教學(xué)改革必須能夠體現(xiàn)項目式教育理念。通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)材料、教學(xué)手段、教學(xué)方法以及教學(xué)反饋等各個環(huán)節(jié)開展適當(dāng)?shù)母母锊⒋竽憣嵺`，提高學(xué)生的工程實戰(zhàn)能力是單片機教學(xué)改革的發(fā)展趨勢。

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

作者簡介：鄒靜，碩士，武昌工學(xué)院信息工程學(xué)院講師，研究方向：單片機技術(shù)、微機技術(shù)及模擬CMOS集成電路設(shè)計的教學(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）

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

中圖分類號：G642 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）11-0064-03

一、單片機課堂教學(xué)面臨的新挑戰(zhàn)

隨著時代的發(fā)展，科技的進步，人類的創(chuàng)新，單片機課堂教學(xué)將面臨新的挑戰(zhàn)，包括新的教學(xué)對象、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)個性張揚、樂于表現(xiàn)，目標(biāo)明確、意識客觀。他們的心理素質(zhì)結(jié)構(gòu)具有二重性：理想與現(xiàn)實的矛盾；情感與理智的矛盾；高求知欲與低識別力的矛盾；獨立性與依賴性的矛盾；渴望交往與自我封閉的矛盾等。他們的特點鮮明，優(yōu)點突出，但缺點也很明顯。作為教育者要特別注意對他們的思想意識進行正確的引導(dǎo)，方法對了，則能夠充分發(fā)揮他們的長處、避開他們的短處；方法錯了，那就適得其反了。

2.新的教學(xué)內(nèi)容。單片機技術(shù)發(fā)展迅速，因此單片機課程的教學(xué)也應(yīng)該隨之做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。教師應(yīng)當(dāng)緊隨時代的步伐，及時把握學(xué)科前沿技術(shù)，適時修改教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段，加強實踐環(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，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。然而隨著科技的進步，多媒體技術(shù)的廣泛運用，使得電視機、錄音機、錄像機、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)形式實現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)時空的縱向擴展，在很大程度上改善了現(xiàn)有課堂教學(xué)的不足，對于新興的獨立高校來說，為了培養(yǎng)動手能力強、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)模式無疑是一個不錯的選擇。

綜上所述，為了適應(yīng)教學(xué)對象、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，改變課堂管理模式，將有助于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)單片機技術(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，還能進一步提高單片機課堂的教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)教學(xué)效果最大化，達到教與學(xué)的真正統(tǒng)一。

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

翻轉(zhuǎn)課堂的優(yōu)點在于，能夠把學(xué)習(xí)的主動權(quán)還給學(xué)生，改變了傳統(tǒng)的“滿堂灌”“填鴨式”教學(xué)，使得整個教學(xué)活動都圍繞著學(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點，完成作業(yè)答疑、探究擴展等互動交流活動。

對于單片機這種實踐性極強的課程來說，以上翻轉(zhuǎn)方式雖然能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，但是有關(guān)學(xué)生動手能力方面的鍛煉卻少有涉及。如果在翻轉(zhuǎn)課堂中引入項目驅(qū)動法，則可以解此“憂”。在項目任務(wù)的驅(qū)使下，課前，學(xué)生利用課外時間通過多媒體或網(wǎng)絡(luò)平臺進行學(xué)習(xí)，自主探索，并形成獨特的知識體系；然后互相協(xié)作，取長補短，通過實驗探究解決實際問題進而完成項目任務(wù)。課堂上，教師進行答疑解惑，知識拓展，評價考核等；學(xué)生則進行成果展示，互相討論，內(nèi)化知識，建立更加完整的知識體系，并將所學(xué)舉一反三?？梢姡D(zhuǎn)式項目驅(qū)動教學(xué)實現(xiàn)了實踐教學(xué)的翻轉(zhuǎn)，優(yōu)勢明顯。

通過以上項目驅(qū)動式翻轉(zhuǎn)教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，使得學(xué)生的成就感和自信心逐漸增強，學(xué)習(xí)積極性和參與性也明顯提高，動手能力、自學(xué)能力也越來越強，在一定程度上達到了實踐鍛煉的目的，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)的項目驅(qū)動式翻轉(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)生展示整個設(shè)計的過程和最終成果，項目的題目由老師選定，難易度由老師掌控，過程的實施步驟由老師設(shè)計，成績評定方法由老師決定，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”完全由老師來“主宰”。因此，筆者提出“開放式”項目驅(qū)動翻轉(zhuǎn)教學(xué)法。

所謂“開放式”，指課前教師與學(xué)生共同選擇項目課題，依此確定教學(xué)內(nèi)容，擬定學(xué)習(xí)計劃，明確考核方式和評測細(xì)節(jié)。而其他有關(guān)項目的任何環(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、隊員分配、團隊分工等。課堂上，首先學(xué)生團隊分別進行匯報、互相問答等方式展開辯論，然后教師根據(jù)學(xué)生團隊的匯報內(nèi)容和討論情況進行點評及拓展，最后通過成員互評、團隊互評和教師評測構(gòu)成的三級評價體系對每位學(xué)生的學(xué)習(xí)過程和學(xué)習(xí)效果進行綜合評定。這種“開放式項目驅(qū)動翻轉(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，“開放式項目驅(qū)動翻轉(zhuǎn)教學(xué)”是目前最能夠鍛煉學(xué)生實踐能力、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造潛能及主觀能動性的一種教學(xué)方式。但是如何能夠得到更滿意的教學(xué)效果，對教師和學(xué)生來說，都是一個大難題，所以這也是擺在教師面前的一個重要課題。

三、單片機開放式項目驅(qū)動翻轉(zhuǎn)教學(xué)實踐

本文提到的“開放式”教學(xué)是一個相對的概念，是有計劃、有組織、有條理的，且在老師引導(dǎo)下的，引入若干個項目課題的，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人的“獨角戲”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。老師們再也不用擔(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目驅(qū)動翻轉(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，每個教學(xué)環(huán)節(jié)都是需要精心策劃的，那么如何設(shè)計和運作這樣的課堂呢？可按照下面六個步驟進行：

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

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

第三步，學(xué)生進行分工協(xié)作，實施學(xué)習(xí)計劃，總結(jié)學(xué)習(xí)心得（課外）。

第四步，學(xué)生進行成果匯報或演示，經(jīng)驗分享與交流；教師點撥引導(dǎo)與檢查（課內(nèi)）。

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

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

教師必須在第一節(jié)課，根據(jù)學(xué)生人數(shù)，提供若干個項目課題，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)生充分利用課外時間，分組分階段地獨立完成學(xué)習(xí)任務(wù)，記錄疑點和難點。

在具體實施設(shè)計方案的過程中，要做到幾個結(jié)合，一是理論學(xué)習(xí)與實踐操作相結(jié)合，二是自主學(xué)習(xí)和團隊學(xué)習(xí)相結(jié)合，三是獨立思考與交流討論相結(jié)合，四是局部設(shè)計與整體設(shè)計相結(jié)合，五是組間競爭與互相幫扶相結(jié)合。

分階段在課堂上開展小組匯報、課堂討論、經(jīng)驗交流、老師點評等教學(xué)活動，促進學(xué)生與老師之間的教學(xué)相長與經(jīng)驗交流。最后每位學(xué)生課程的考核結(jié)果，將由平時課堂的綜合表現(xiàn)，以及最后一次的課堂答辯構(gòu)成。同時，在對學(xué)生的成果進行效果評估，以及對學(xué)生本人進行綜合測評的時候，將小組內(nèi)成員與成員之間互評，小組與小組之間互評與老師評測結(jié)果進行綜合，最終得出真實客觀的學(xué)生評價結(jié)果。

綜上所述，開放式項目驅(qū)動翻轉(zhuǎn)教學(xué)能使學(xué)生真正地體驗到知識和技能的運用過程，掌握系統(tǒng)知識結(jié)構(gòu)和研究方法，增強創(chuàng)新思維和勇于開拓的意識，建立自身獨特的知識建構(gòu)。筆者認(rèn)為，在高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的大趨勢下，教師應(yīng)當(dāng)投入更多的時間和精力，提高自身的綜合水平，大膽地對教學(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行改革創(chuàng)新，設(shè)計出切實可行的教學(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)外的時間，以及各種學(xué)習(xí)資源，爭取學(xué)習(xí)效果最大化。

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責(zé)任編輯 程 華