单片机翻转课堂教学模式的研究与实践

摘 要：翻转课堂是随着信息化社会的发展逐渐发展起来的一种新兴的教学模式，翻转课堂将传统课堂中的知识传授和知识内化两个学习过程进行翻转，同时也翻转了学生和老师的角色，使学生成为课堂的主角，遵循学生个性化学习的特点。本文根据笔者在单片机课程中进行翻转课堂教学模式的改革，总结出了翻转课堂中微课教学资源的制作理念、教学方法与教学手段、教学设计方法，并结合单片机翻转课堂具体的实施过程，总结出了翻转课堂教学模式在实践过程中收到的良好效果以及遇到的问题。

关键词：高职院校；单片机；翻转课堂；教学模式

0引言

在单片机课程以往的教学中，大多采用“理论+仿真”或者“理实一体化”的教学模式，知识传授是通过教师在课堂中的讲授来完成，知识内化则需要学生在课后通过作业、操作或者实践来完成的。这样由于学生的学习基础、出勤情况、认真程度等方面的不同，对教师在课堂上讲授的内容并不能完全掌握，那么在实验的过程中并不能顺利完成，在后续的课程中更是如此，从此进入了恶性循环。传统课堂并没有考虑到学生个性化的差异和学生学习的主动性，没有让学生成为课堂的主角。

互联网的普及和计算机技术在教育领域的应用，使“翻转课堂式”教学模式变得可行和现实。学生可以通过互联网去使用优质的教育资源，不再单纯地依赖授课老师去教授知识。而课堂和老师的角色则发生了变化。老师更多的责任是去理解学生的问题和引导学生去运用知识。

1微课教学资源

本课程讲授方法与传统课堂不同，“翻转课堂”教学模式主教学资源为《单片机技术与应用》微课系列教学视频。微课视频是教师提前录制好，需要在课前让学生观看学习的最重要的教学资源。考虑到学生视觉疲劳的特点，微课教学视频的时间大约都为10分钟左右，所以可以保证学生全神贯注的观看视频。学生需要在课堂外进行学习，这样就可以在轻松自由的环境中进行学习，不会像传统教学那样拘束的在教室中学习。而且基础不好的学生可以随时暂停、快退、重新观看直到弄懂本节课的内容，这样学生就可以接受到个性化的教育，不会因为没听到教师的讲解而错过某个知识点，从而放弃整个课堂甚至对整门课程失去信心。

2教学方法与手段

2.1 教学内容和方法

（1）在教学内容上与实际相结合，一方面，可以使学生学而知其用，有利于学生把所学到的知识应用于具体的应用实践，同时，激发学生专业学习兴趣和创造欲望，促进学生的自主性学习和研究性学习。另一方面，在教学中使用一些具体的生活实例来说明抽象的概念和原理，例如用打电话的过程比喻中断过程，学生容易理解。

（2）在教学方法上，采用翻转课堂教学方式。利用教学视频，学生能根据自身情况来安排和控制自己的学习。学生在课外或回家看教师的视频讲解，完全可以再轻松的氛围中进行；而不必像在课堂上教师集体教学那样紧绷神经，担心遗漏，或跟不上教学节奏。学生观看视频的节奏快慢全在自己掌握。 学生即使某节课缺席，但也不会被甩在后面。翻转课堂全面的提升了课堂的互动，包括教师和学生的互动和学生之间的互动。让所有的学生都能得到个性化教育。

2.2 信息化教学手段

（1）课程全部采用多媒体进行教学，在保证教学质量的基础上，扩大了课堂的教学容量。

（2）理论教学中采用计算机仿真技术（如：Proteus软件）和学院自主研发的单片机开发板进行教学，将单片机原理、工作过程等，看不见，摸不着的抽象概念和过程形象化，具体化。

（3）建立了《单片机技术与应用》教学资源库，把教学大纲、教学要求、教学课件，习题练习、实验预习、应用资源等相关内容上网，同时开辟网上师生交流平台，进行互动教学，更好地为《单片机原理及应用》课程教学服务。

（4）构建个性化学习环境，教师申请开展翻转课堂的微信公众号平台账号，创建“单片机翻转课堂讨论群”，构建“公众平台-微信群-即时通信”的交互式个性化自主学习网络环境。学生可以利用公众号平台的学习材料和微课视频进行个性化学习，遇到问题时可通过微信群和老师、同学讨论。教师可以通过公众平台在课前学习资源和任务，利用菜单和关键词自动回复功能，便于学生准确高效的获取所需资源。每堂课后教师可以利用群发功能将学生们上课表现、课业成绩、动态分组情况推送给每一位学生。

2.3上课学生规模和课业

（1）一般采用20-30人的小班授课。

（2）每个项目对应一个课业，每个项目包含多个任务，每个项目完成后需要进行批改课业。进行教学活动记录和翻转课堂记录，评价学生项目完成情况和表现，并给出下一次分组建议。

2.4考试考核方法

翻转课堂的考核方式可以是多角度、多方式的，一般总成绩由课前观看视频和提问情况、平时成绩、课业成绩和学生小组所处的项目位置四部分构成，各占10%、10%、10%和70%。

本门课程主要要求学生能够学到单片机基本资源的应用情况，所以实验课的成绩作为期末考核的主要部分。由于采用翻转课堂教学模式，所以取消原来的期末试卷的考核方法，采用过程考核方法，这样更加能够反映学生真实的学习水平。考核成绩由四部分组成：课前提出问题成绩（10%），平时成绩（10%），学生项目完成成绩（70%），课业成绩（10%）。

3翻转课堂教学设计

本课程设计的中心思想是：以学生为中心，在“微课”框架下，充分考虑学生的视觉驻留规律，不会给学生视觉驻留带来消极影响。实现课堂与家庭一体化，课前和课后一体化，不受时间和空间的限制，进行个性化的学习，让学生按照自己的步骤学习，教师给予一对一个性化指导，培养学生发展自主学习、独立思考的能力。

以项目二 点亮一个LED灯为例，进行教学设计和教学手段进行说明。

3.1 课前任务设计

学生课前的准备：

1.认真看完课前规定观看的视频资源。

2.针对视频资源，结合自身情况提出若干问题，让学生了解自己掌握知识的程度，在课上能够带着问题学习。

3.2课上任务设计

1.每个学生课上提交问题，教师针对多数同学遇到的问题进行统一解答。

2.形成小组，每组3人，与小组成员相互讨论问题。

3.小组合作完成教师在视频中完成的任务，遇到小组解决不了的问题，由老师适当地指导。

4.完成拓展任务：

教师需要翻转课堂活动进行记录，主要记录每组任务完成情况，每名学生表现和出现的问题。

5.各组派一个代表将本组的讨论结果和任务成果与全班共享，全班取长补短，相互学习。

6.最后归纳总结，每组的完成情况，对每组进行适当点评，鼓励大家多思考，敢于创新。

3.3课后任务设计

1.学生在项目完成后，需要完成课业内容，将课上完成任务过程中的程序、电路图和遇到的文图写在课业中，课业以项目为单位纸质版提交。

2.教师要对每名学生的表现记录在学生学习活动记录中。

3.教师要针对课上学生表现和任务完成情况进行打分。

4.教师上传下次课程对应的微课视频。

5.教师需完成下课课程的课业设计，在下次课上发给本次任务完成的学生。

4总结

学生在以往课程学习中对课程内容并不感兴趣，在实施翻转课堂之后发现学生都比较喜欢动手操作，还能够提出自己的想法和创造性，学生的学习兴趣和主动性大大提高。

参考文献

[1]范文翔，马燕，李凯等.移动学习环境下微信支持的翻转课堂实践探究[J].开放教育研究，2015，（3）：90-97.DOI：10.13966/ki.kfjyyj.2015.03.011.