翻转课堂教学模式在单片机实训教学中的应用与实践

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 翻转课堂教学模式在单片机实训教 学中的应用与实践 摘 要 翻转课堂是一种新型的教 学模式，以信息化手段为支撑，采用线 上线下相结合的方式，调动学习的积极 性，促进自主学习。针对单片机实训课 程难学难教的问题，以“ 简易数字电压 表的装配与调试” 任务为例，设计基于 翻转课堂教学模式的单片机信息化实训 教学，以实现学生知识、技能和素养的 全面提升。 中国论文网 /9/view-13005756.htm 关键词 翻转课堂；教学模式； 单片机；信息化实训教学 中图分类号：G712 文献标识码： B -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 文章编号：1671-489X（2017） 12-0143-03 1 引言 近年来，翻转课堂已成为高职教 育领域的一个热门话题，国内的学者和 教育工作者在对翻转课堂教学模式进行 理论探讨的同时，也开始尝试将翻转课 堂教学模式应用到具体的实验实训教学 中。翻转课堂作为一种新型的教学模式， 它颠覆了传统教学模式中知识讲授和知 识内化的展现方式，并表现出特有的一 些优势。其主要特点包括： 首先，它主要采用线上线下结合 方式，引导学生开展自主学习，从而打 破教学时间与空间的限制； 其次，充分利用互联网技术、多 媒体技术和终端技术的发展，信息化教 学手段为翻转课堂的实现提供了技术服 务，从而为联通主义学习方式的实现提 供了现实基础； 最后，翻转课堂改变了传统教学 中教师为主体的教学理念，替代以教师 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 为主导、学生为主体的教学理念，注重 学生的自主学习、知识内化和实践技能 提升，全新的授课理念为翻转课堂教学 模式的推广赢得了实践的意义1-2。 总之，翻转课堂教学模式和传统 教学模式相比发生巨大变化，而这种变 化也使得教学设计和教学实施等教学环 节相应地发生变化。 培养高职高专学生的专业知识应 用能力、操作技能和职业技能是职业教 育的主要目标，高职课程改革也是紧紧 围绕学生实践操作能力的提高而展开的。 目前，实训课程的重视度也逐渐提高， 但是课程的教学效果并不理想，实训课 程的改革依然存在很多问题。单片机作 为电子类专业的专业课程，旨在培养学 生元器件识别、检测，单片机电路设计、 组装与调试的能力，但是整个课程教学 涉及的知识面广，内容晦涩难懂，新技 术层出不穷，教学效果难以保证，尤其 是实训课程的教学难度更高，是高职教 育中公认的难教难学的课程之一。单片 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 机实训教学普遍采用传统的课堂教学模 式，教师先在课堂上讲授知识、演示技 能，学生再按照教师讲解的方法实施任 务，这种以教师为主体的填鸭式教育教 学效果通常不太理想。因此，探索一种 适合单片机实训课程的教学模式和方法 是十分必要的。 本文以单片机实训课程中“简易 数字电压表的装配与调试”任务教学为 例，基于翻转课堂模式，从教学分析、 教学反馈等四个方面进行单片机信息化 实训教学应用与实践的探讨。 2 教学分析 本任务的教学对象为电气自动化 技术专业高职二年级的学生，综合考虑 授课对象的职业位需求，从智力因 素和非智力因素两个方面深入分析学生 对教学内容的掌握情况与认知特点。针 对高职学生一方面表现出理论基础差、 抽象思维能力弱、厌倦刻板知识、听觉 感知能力差等特点，但另一方面具备模 仿式动手能力强、形象思维能力强、喜 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 欢新技术、视觉感知能力强等特点，结 合单片机实训课程的特点，在任务教学 上采用翻转课堂教学模式，以信息化教 学手段为支撑，突出重点、突破难点， 引导学生从知识、技能和素养三个方面 提升自我。 3 教学设计 教学内容的设计主要包含教学模 式和教学方法的选择两个方面的内容。 在教学模式的选择上主要基于建构主义 教学理念3-4，采用翻转课堂教学模式。 翻转课堂的教学设计主要体现在将专业 知识与技能的学习过程提前，学生借助 教师开发与建设的课程资源，在课前完 成自主学习，课堂上通过师生探讨的方 式解决自主学习中的疑难点。因此，基 于翻转课堂的教学模式，本任务的教学 设计主要包含课前学习、课中探讨和总 结提升三个教学环节5。在教学方法选 择上，借助信息化手段和移动终端服务 技术，综合运用移动教学法、情境激励 法、游戏激趣法等多种教学方法，充分 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 调动学生学习的积极性，促进自主学习。 4 教学过程 基于翻转课堂的教学设计模式， 在教学组织实施过程中，授课教师将整 个实训教学活动设计为课前任务学习与 仿真、课中任务探讨与实施、课后任务 强化头与提升，三阶段相互配合，引导 学生循序渐进地提升知识与技能水平。 课前任务学习与仿真 课前资讯 环节，教师主要借助微信传播的影响力 和世界大学城的平台优势，采用手机微 信公众平台推送课前学习任务书和任务 资讯，组织学生在课前完成新知识的预 习和任务方案的构建预习。任务资讯的 内容主要是借助各种信息化手段建设一 系列有特色的课程资源。例如：课程组 团队自主开发一款手机游戏软件，通过 游戏过关的方式，帮助学生提前了解相 关元器件的基本知识和工作原理；此外， 还重点建设了本任务的微视频资源库， 帮助学生预习元件的识别与检测方法， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 了解电路装配的技巧与注意事项，熟悉 电压表电路的基本结构和工作原理。 学生课前学习的效果可以通过以 下方式来进行检验，即教师通过世界大 学城下达电路仿真任务，组织学生以小 组为单位反馈作业。课前的电路仿真不 仅帮助学生培养电路识图、绘图和软硬 件联合调试的能力，更为后续的课堂任 务实施做好了准备。此外，师生之间还 通过班级 QQ 群进行实时交流，帮助学 生及时解决学习与仿真过程中存在的问 题，并将典型问题进行搜集整理，以便 在课堂教学环节进行探讨学习。 课中任务探讨与实施 课堂上， 采用情境激励的教学方法来引导学生进 入任务的学习，利用真实的数字电压表 实物来激励学生学习的兴趣，最后发布 在线作业指导书，明确任务要求，学生 依据作业指导书完成任务的实施与交流 反馈。 讨论分析环节主要以学生为主体， 采用师生共同探讨的方式解决课前学习 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 与仿真环节中知识与技能的疑难点。讨 论学习结束后，组织学生借助 Proteus 仿真软件和 Keil C51 工具软件完善电路 仿真，进一步熟悉电路原理，完成驱动 程序的编译。 任务实施阶段采 用小组分工协作和角色扮演的方式进行， 在不同的任务之间需要进行角色的互换， 不仅可以帮助学生实现技能的全面提升， 而且有利于培养学生交流沟通水平、团 队合作能力等职业素养。本任务的实施 可以分解为四项子任务，小组学生各负 责一项子任务，相互配合，共同完成任 务实施。此外，教学过程中还可以将任 务的教学资源转化成相应的二维码，充 分利用移动教学的优势，使学生的学习 能够随时随地。下面介绍四项子任务的 具体实施过程。 子任务一是元件检测，学生首先 依据领料单领取元器件，遇到疑问，可 通过游戏软件进行相关知识点的巩固。 丰富的微视频资源引导学生一边学习一 边实施任务。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 子任务二，学生依据电路原理图 与装配图完成产品的装配。装配是本任 务的教学重点，为此，教师制定本任务 的装配与测试标准，以提高学生的装配 技能。 子任务三，产品装配测试完成之 后，师生将面临本任务最大的教学难点， 就是产品的功能调试与故障排除。为此， 课程团队自主开发单片机故障检修软件， 化抽象为形象。该软件收集整理了任务 教学与实践过程中的典型故障，可以逐 步引导学生发现故障、定位故障点、学 习故障排除方法，借助故障检修软件进 行模拟学习后，再通过具体的实践操作 来解决问题。 子任务四，故障排除后，小组成 员还需填写故障检修报告，并上传故障 检修软件，形成典型案例库，将实践经 验实现共享。 实训操作完成之后还需要进行任 务评价，合适地评价机制有利于学生职 业素养的提升。在评价体制的选择上， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 主要是从小组自评、小组互评和教师评 价等方面进行综合考核。值得注意的是， 小组自评和互评占评价总体的大部分， 教师评价仅针对小组进行，不针对个人 进行评价。这样的评价方式有利于发挥 组长的领导才能，培养成员之间的团队 合作与沟通技能。 课后任务强化与提升 课后的任 务强化与提升主要包含知识和技能两个 方面。 1）知识点的内化主要是借助世 界大学城的作业系统平台来完成的。教 师通过世界大学城的相应管理界面下达 作业任务，学生按照时间节点完成测试， 系统提交作业后，教师可以及时了解学 生对知识点的掌握情况。 2）技能的提升主要是借助单片 机的仿真和开发工具软件来实现，教师 通过微信公众平台布置操作任务，学生 可通过个人电脑或者学校机房电脑来完 成任务并反馈给任课教师。 知识与技能两方面的能力相辅相 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 成，缺一不可。为了增强教学效果，师 生之间还可以通过交流软件等工具进行 实时交流，实现一对一的个性化教学。 5 教学反馈 教学反馈实现了教学环节的监控。 整个翻转课堂的教学过程中，反馈环节 是非常重要的，它不仅可以督促学生及 时完成课前和课后的知识与技能学习， 而且有利于教师及时了解学生的学习情 况与困惑点，这些都为课堂探讨环节和 后续的课程教学奠定了基础。在本任务 的教学实施过程中，教师主要借助世界 大学城、QQ、微信等信息化手段实现 教学反馈。 6 结束语 翻转课堂的应用使得实训教学的 线上与线下能够有效地结合起来，充分 利用学生的课余时间，不仅缩短了课程 教学的总课时，而且将课前学习、课中 探讨与实施有机整合，有效地解决了单 片机课程难学难教的问题，有利于教师 引导学生实现自主学习和因材施教。但 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 是，应用与实践翻转课堂教学模式需要 教师投入大量的时间与精力来建设课程 资源，比如微课资源的开发、网络资源 的建设、终端互动平台的开发、特色软 件的建设等。在本任务的教学中，课程 组团队教师在教学过程就花费了大量的 时间来开发课程资源，例如：自主开发 游戏软件，帮助学生开展快乐学习；拍 摄大量的微视频，帮助学生开展形象的 学习；引入仿真软件与开发工具软件