工科實(shí)驗(yàn)課程混合式教學(xué)模式初探

張寶健 梁麗勤

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)與多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，各高校教育領(lǐng)域開始將應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的微課、虛擬實(shí)驗(yàn)等教學(xué)方式與傳統(tǒng)的課堂式實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位，最終達(dá)到更好的教學(xué)效果的目標(biāo)。本文通過在單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中應(yīng)用混合式教學(xué)模式，提出了工科實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)分為教師課前模塊、學(xué)生課前模塊和課上互動模塊的模塊化教學(xué)模式，并在實(shí)踐中證明模塊化混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式不僅可以鞏固理論知識、鍛煉程序設(shè)計(jì)的能力，而且有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

關(guān)鍵詞：工科實(shí)驗(yàn)；混合式教學(xué)；微課；翻轉(zhuǎn)課堂

一、 引言

混合式學(xué)習(xí)是一種將傳統(tǒng)課堂師生面對面教學(xué)與數(shù)字化學(xué)習(xí)相結(jié)合的教與學(xué)的新方式，混合式教學(xué)方式既能發(fā)揮教師在教學(xué)過程中的引導(dǎo)、啟發(fā)、監(jiān)控等主導(dǎo)作用，又能體現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的積極性、主動性和創(chuàng)造性。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)與多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，各高校教育領(lǐng)域開始嘗試將傳統(tǒng)的課堂式實(shí)驗(yàn)教學(xué)與應(yīng)用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的微課、虛擬實(shí)驗(yàn)等方式結(jié)合，以充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位，最終達(dá)到更好的教學(xué)效果的目標(biāo)。

工科實(shí)驗(yàn)教學(xué)是工科專業(yè)本科教學(xué)的重要組成部分，是理論教學(xué)的重要實(shí)踐補(bǔ)充，良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決問題的能力和創(chuàng)新能力。單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課是自動化相關(guān)專業(yè)學(xué)生接觸最早的專業(yè)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課程之一，面向?qū)ο笫潜究迫昙墝W(xué)生，這些學(xué)生首次接觸專業(yè)課，專業(yè)知識學(xué)習(xí)不深入，在這個階段通過一系列的實(shí)踐能力訓(xùn)練以提高學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，為學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)奠定良好的基礎(chǔ)。

因此我們認(rèn)為，在工科實(shí)驗(yàn)課程中探索混合式教學(xué)模式，不僅可以加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果，更能夠提高學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

二、 混合式教學(xué)在實(shí)踐類課程的應(yīng)用現(xiàn)狀

混合式教學(xué)模式在實(shí)踐類課程中的應(yīng)用并不廣泛，主要受實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場所的限制，早期在文學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)踐，2016年開始在生物、物理等實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)踐，均取得了較好的課堂效果，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、動手能力以及創(chuàng)新能力的提升。目前，混合式教學(xué)模式在工科專業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)中研究與實(shí)踐的較少。

三、 混合式教學(xué)在單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課的探索與實(shí)踐

我校單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)室于2017開始嘗試錄制微課視頻，并于2018年上半年在2015級學(xué)生中實(shí)踐混合式教學(xué)模式。單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)主要分為三個模塊：教師課前模塊、學(xué)生課前模塊和課上互動模塊。

教師課前模塊，是指教師在課前將本次實(shí)驗(yàn)課的理論、實(shí)驗(yàn)方法及主要儀器使用的注意事項(xiàng)等內(nèi)容，錄制成微視頻，通過QQ群，微信群等網(wǎng)絡(luò)方式發(fā)放給學(xué)生。

學(xué)生課前模塊，是指學(xué)生在課前結(jié)合老師下發(fā)的微視頻、教材，通過查詢資料、討論等方式完成程序的設(shè)計(jì)，為實(shí)驗(yàn)課做好充分的預(yù)習(xí)工作。

課上互動模塊，是指老師通過提問方式了解學(xué)生知識點(diǎn)掌握情況；通過檢查實(shí)驗(yàn)報(bào)告程序設(shè)計(jì)，了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備情況；通過重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，提醒學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器等注意事項(xiàng)。

四、 實(shí)施效果

在一學(xué)期的混合式教學(xué)模式嘗試中，通過老師課堂觀察、學(xué)生課后反饋，得出混合式教學(xué)模式在單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課程中取得了良好的效果。主要體現(xiàn)在：

學(xué)生預(yù)習(xí)的主動性明顯加強(qiáng)。課前發(fā)放的微課，使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)儀器有了大概的了解，為了完成課堂中的提問任務(wù)，會加強(qiáng)對相關(guān)知識的預(yù)習(xí)與查閱資料、文獻(xiàn)等準(zhǔn)備，大大提高了預(yù)習(xí)的主動性和效果。

教師在課堂中講授的內(nèi)容更有側(cè)重性。教師通過課堂提問，了解學(xué)生預(yù)習(xí)的情況，對學(xué)生掌握的比較好的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以一帶而過，對學(xué)生覺得難理解、注意事項(xiàng)較多的內(nèi)容可以詳細(xì)介紹。課堂講授內(nèi)容隨著不同專業(yè)，甚至不同班級的情況，詳略部分不一、更有針對性和側(cè)重性。

學(xué)生課上實(shí)驗(yàn)效率大大提高。由于學(xué)生課前充分的預(yù)習(xí)，課堂中老師的重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的操作更加的得心應(yīng)手，減少了誤操作的概率和頻次，實(shí)驗(yàn)的過程很順利，縮短了完成時間，提高了實(shí)驗(yàn)效率。

總體上，從授課情況、學(xué)生學(xué)習(xí)情況、學(xué)生自身能力培養(yǎng)等多方面來看，在單片機(jī)原理實(shí)驗(yàn)課程中混合式教學(xué)模式的引入效果是明顯的。

五、 結(jié)束語

混合式教學(xué)在單片機(jī)原理課程中的應(yīng)用，打破了以往教師講授實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和操作步驟為主，學(xué)生按步驟模仿驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的教學(xué)模式，發(fā)揮了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位。但實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)，學(xué)生課堂效率提高后，對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的質(zhì)量和數(shù)量有了更高的需求；網(wǎng)絡(luò)交流的平臺僅僅依靠微信和QQ群，學(xué)生與老師課前的交流不充分等問題。因此，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)將混合式教學(xué)模式與翻轉(zhuǎn)課堂的進(jìn)一步結(jié)合，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，使學(xué)生從原來講臺下被動接受知識的“觀眾”變?yōu)橹鲃犹剿餍轮R的“主動者”，最終達(dá)到在實(shí)驗(yàn)課中鞏固理論知識、鍛煉程序設(shè)計(jì)的能力、培養(yǎng)創(chuàng)新實(shí)踐意識的目標(biāo)。

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作者簡介：

張寶健，梁麗勤，河北省秦皇島市，東北大學(xué)秦皇島分校。