付克蘭 鄒承俊
摘要:為了培養(yǎng)學(xué)生的實際工作能力與創(chuàng)新能力,本文嘗試在高職農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的單片機原理及應(yīng)用課程中依托項目教學(xué),制定項目任務(wù)包,采用多維度的教學(xué)評價體系開展翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)探索,構(gòu)建具有中國特色的高職翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,并據(jù)此模式對項目進行了教學(xué)設(shè)計與實踐。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;項目化教學(xué);教學(xué)模式;實踐
中圖分類號:G712 文獻標(biāo)志碼:A 文章編號: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),針對如何培養(yǎng)學(xué)生在特定應(yīng)用領(lǐng)域的實際工作能力及創(chuàng)新能力的問題,筆者嘗試將“翻轉(zhuǎn)課堂的項目化”教學(xué)運用于農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的單片機原理及應(yīng)用教學(xué)中,把培養(yǎng)學(xué)生知識應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力落實到課堂教學(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)生在課前通過觀看教師提供的教學(xué)視頻,自主完成課程知識傳授的任務(wù),在課堂上通過小組討論、協(xié)作探究、問題解決以及課堂作業(yè)等完成知識的內(nèi)化[1]。這種教學(xué)模式的優(yōu)點是,學(xué)生可以在課外根據(jù)個人的能力和水平來分配自己的時間,調(diào)整學(xué)習(xí)策略,實現(xiàn)個性化學(xué)習(xí);在面對面的課堂,學(xué)生有機會通過問題探究和小組活動變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)而不是被動地聽課;教師可以把更多的課堂時間用來觀察學(xué)生的表現(xiàn)并為學(xué)生提供即時的幫助和反饋[1]。
二、實施翻轉(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。實施翻轉(zhuǎn)課堂,有利于因材施教,有利于教師個性化的指導(dǎo),有利于學(xué)生變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情。
單片機技術(shù)是電子、物聯(lián)網(wǎng)及自動化等領(lǐng)域的一門主流技術(shù)。隨著人們生活及生產(chǎn)方式的自動化、智能化程度的提高,單片機技術(shù)早已融入到我們生活的每個角落。很多同學(xué)學(xué)完單片機技術(shù)后總覺得似懂非懂,遇到項目很茫然,無從下手。實施翻轉(zhuǎn)課堂的項目化教學(xué)有利于通過實戰(zhàn)項目引導(dǎo)學(xué)生由淺入深、循序漸進地學(xué)習(xí)單片機實際開發(fā)的電路設(shè)計和編程思路,把抽象的理論知識與應(yīng)用有效地綜合應(yīng)用,把培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用實踐能力、探究創(chuàng)新思維能力落實到課堂教學(xué)中去。
三、基于翻轉(zhuǎn)課堂的項目化教學(xué)模式設(shè)計
翻轉(zhuǎn)課堂采用先進信息技術(shù),打破傳統(tǒng)以教師為中心的教學(xué)模式,在整個學(xué)習(xí)過程中教師起輔導(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)作完成項目任務(wù)。翻轉(zhuǎn)課堂對學(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)新能力和獨立分析問題、解決問題的能力[2]。因此,將“翻轉(zhuǎn)課堂的項目化”教學(xué)模式運用于高職培養(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,結(jié)合校情和單片機技術(shù)教學(xué)的實際情況,筆者總結(jié)了高職翻轉(zhuǎn)課堂的項目化教學(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)計基于實踐問題的課堂教學(xué)活動、構(gòu)建有效的知識呈現(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)課堂的單片機原理及應(yīng)用課程項目化教學(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)生為對象(班級人數(shù)約40人),安排學(xué)生4人一組,對單片機設(shè)計秒表項目進行實踐研究,主要探討該教學(xué)模式在教學(xué)過程中的具體實施和學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。
1.課前知識傳授。教師根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)目標(biāo)制作項目的PPT、教案,項目中的重點和難點內(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)生的認知特點,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,教師把項目分解為多個子任務(wù),讓學(xué)生由淺入深、探究任務(wù)的知識和技能,循序漸進完成整個項目。分層子任務(wù)設(shè)計如下:(1)單片機可以通過軟件編程實現(xiàn)延時,為什么還要用定時器/計數(shù)器實現(xiàn)延時;(2)8051單片機內(nèi)部有幾個幾位的定時器/計數(shù)器,加1定時器還是減1定時器;(3)定時器/計數(shù)器的組成;(4)定時器/計數(shù)器用作計數(shù)器時,對什么計數(shù);用作定時器時對什么計數(shù);(5)定時器/計數(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)定時器/計數(shù)器的方式寄存器(TMOD)和控制寄存器(TCON)的初始化;(7)用定時器/計數(shù)器的方式0、方式1、方式2、方式3分別實現(xiàn)1秒的延時;(8)定時器/計數(shù)器設(shè)計一個秒表;(9)擴展項目交通燈控制,自主設(shè)計;任務(wù)1到任務(wù)6必做。
學(xué)生認真學(xué)習(xí)教師提前七天通過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.課上知識內(nèi)化。課上以“單片機定時計數(shù)器設(shè)計秒表項目”為主線,知識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;教師時刻關(guān)注每組的項目進展動態(tài),關(guān)注同學(xué)交流、討論的主題是否偏離項目、設(shè)計思維是否正確,出現(xiàn)問題及時給予引導(dǎo)。例如,在巡視每組情況中發(fā)現(xiàn)同學(xué)普遍對計數(shù)溢出采用JB指令查詢,這時教師及時提問JB和JBc的區(qū)別,啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生的正確思維;對同學(xué)的提問,因材施教,循序漸進地引導(dǎo)、講授或個性化輔導(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、實踐動手能力、交流能力、團隊合作精神和創(chuàng)新能力。
為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,項目完成后,小組進行成果展示、匯報、交流和互評。在此過程中,大家在交流分享項目設(shè)計思路、解決方案的同時,使各組成員得到新的啟發(fā),促進大家共同進步、發(fā)展。項目成績評價貫穿于整個學(xué)習(xí)中,采取過程性評價與結(jié)果性評價相結(jié)合的評價方式,包括個人評價、組內(nèi)評價、組間評價、教師評價;重點考察學(xué)習(xí)態(tài)度、小組協(xié)作深度、匯報表現(xiàn)、項目完成情況等。
3.課后知識的鞏固、擴展與遷移。課后同學(xué)優(yōu)化完善項目,借助網(wǎng)路自主擴展單片機的學(xué)習(xí)或參加本校創(chuàng)客班進行課外科技創(chuàng)新活動。教師進行教學(xué)反思和總結(jié),對學(xué)生的優(yōu)秀項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,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)新動態(tài),使課堂教學(xué)得以鞏固和延伸,同時促進教師專業(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、積極主動性,有助于培養(yǎng)學(xué)生獨立探究問題、解決問題、溝通協(xié)調(diào)能力和團隊合作精神;提高了學(xué)生知識的應(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。但在實施過程中發(fā)現(xiàn)了一些問題:(1)因?qū)Π嗉墝W(xué)生基礎(chǔ)了解不透徹,在整個教學(xué)任務(wù)的設(shè)計中雖進行了分層,但任務(wù)梯度深度不夠。(2)在引導(dǎo)學(xué)生問題時,課堂講解的度要把握好,高估學(xué)生的能力,分析得過于簡單,學(xué)生不能透徹地理解知識,失去學(xué)習(xí)的興趣;低估學(xué)生的能力,分析得過于透徹,失去培養(yǎng)學(xué)生探究問題、解決問題的能力,達不到教學(xué)效果[4]。(3)對于缺乏學(xué)習(xí)主動性的學(xué)生,教師應(yīng)加強督促和檢查。(4)不能過度弱化教師的作用,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)勢不但沒有發(fā)揮出來,就連傳統(tǒng)教學(xué)中教學(xué)任務(wù)都無法完成。
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