項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究

高秋紅

一、引言

《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》是我校電子相關(guān)專(zhuān)業(yè)一門(mén)以實(shí)操為主的核心課程。目前該課程已采用線(xiàn)上線(xiàn)下混合方式授課，但前期改革重在建設(shè)網(wǎng)上資源及其利用，而忽略了課堂教學(xué)模式改革及兩者的有機(jī)結(jié)合，目前存在兩個(gè)問(wèn)題待解決：1）學(xué)生的主體意識(shí)不強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的教育還是批量生產(chǎn)，缺乏個(gè)性化培養(yǎng)2）實(shí)踐動(dòng)手能力較弱，不利于實(shí)踐型、創(chuàng)新型人才培養(yǎng)。

而翻轉(zhuǎn)課堂是以學(xué)生為中心，對(duì)學(xué)生因材施教、個(gè)性化培養(yǎng)為特征;項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法是以實(shí)際項(xiàng)目貫穿，將理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐緊密結(jié)合，強(qiáng)調(diào)項(xiàng)目成果的產(chǎn)出。將翻轉(zhuǎn)課堂和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法兩者結(jié)合設(shè)計(jì)出一種適合實(shí)踐類(lèi)課程的教學(xué)模式是非常必要的，可以從根本上解決前期混合式課改的問(wèn)題，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，實(shí)踐動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力。

二、基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的“3+3”異步同頻翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

探究翻轉(zhuǎn)課堂和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法的特點(diǎn)，結(jié)合課程實(shí)際，提出了一種基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的“3+3”異步同頻翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。該模式以實(shí)際項(xiàng)目的生命周期貫穿，配合“線(xiàn)上+線(xiàn)下”異步混合授課模式，“學(xué)生+教師”的異步同頻配合模式，“大組+小組”的異步分層課堂組織模式，完成課程的實(shí)施過(guò)程。項(xiàng)目開(kāi)展按項(xiàng)目提出，基礎(chǔ)知識(shí)掃盲，項(xiàng)目孵化，項(xiàng)目分享評(píng)價(jià)和進(jìn)階學(xué)習(xí)五個(gè)階段進(jìn)行，如圖1所示。項(xiàng)目提出階段，教師發(fā)布項(xiàng)目要求，學(xué)生分組選題，并討論設(shè)計(jì)指標(biāo)?；A(chǔ)知識(shí)掃盲階段，教師根據(jù)每組指標(biāo)制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)方案，學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)方案在線(xiàn)自學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。項(xiàng)目孵化階段，學(xué)生根據(jù)教師給出具體的指導(dǎo)方案設(shè)計(jì)制作項(xiàng)目。分享評(píng)價(jià)階段，將生講生評(píng)和生講師評(píng)相結(jié)合，師評(píng)重點(diǎn)在引發(fā)學(xué)生思考。進(jìn)階學(xué)習(xí)階段，學(xué)生提出進(jìn)階項(xiàng)目的選題，教師整理，進(jìn)入新一輪學(xué)習(xí)，形成閉環(huán)。

三、典型項(xiàng)目案例的實(shí)施過(guò)程設(shè)計(jì)

以《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》課程中定時(shí)器項(xiàng)目為例，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的“3+3”異步同頻翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為指引，搭建該項(xiàng)目的具體實(shí)施方案，計(jì)劃占用10學(xué)時(shí)即“4+1+4+1兩下兩上”的學(xué)時(shí)分配模式。學(xué)期初對(duì)班級(jí)36人進(jìn)行了分組，每小組6人，2小組為一大組，大組選擇相同的項(xiàng)目，不同人數(shù)的班級(jí)再重新分組。該執(zhí)行方案分四步：翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備，課后作業(yè)，翻轉(zhuǎn)課堂，和進(jìn)階學(xué)習(xí)。如圖2所示。

1.翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備

首先進(jìn)行課上翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備，它是決定翻轉(zhuǎn)能否成功的關(guān)鍵一堂課。教師不能把全部任務(wù)丟給學(xué)生就不管了，那樣學(xué)生會(huì)產(chǎn)生畏難情緒，影響完成效果。教師的作用是“搭梯子”，把一個(gè)難的任務(wù)拆解，有針對(duì)性的指導(dǎo)。翻轉(zhuǎn)準(zhǔn)備占用課上4學(xué)時(shí)，共完成圖1前3個(gè)階段任務(wù)即項(xiàng)目提出、基礎(chǔ)知識(shí)掃盲和項(xiàng)目孵化，雖然在課堂完成，但隨時(shí)也會(huì)利用線(xiàn)上資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。

（1）項(xiàng)目提出

網(wǎng)上發(fā)布項(xiàng)目選題，提前讓學(xué)生思考，課上正式解析翻轉(zhuǎn)任務(wù)。以我校18電信本為例，線(xiàn)上發(fā)布了電子琴、基于PWM調(diào)速的小車(chē)、多波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)三道題目，讓同學(xué)按組選題，每?jī)尚〗M即一大組選同一道題目，要求具體指標(biāo)自行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)方案要有區(qū)別。

學(xué)生選題后，組長(zhǎng)牽頭與組員討論確本組的項(xiàng)目指標(biāo)，通過(guò)網(wǎng)上查資料或與教師討論的方式明確任務(wù)要求。組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組內(nèi)任務(wù)分工。教師負(fù)責(zé)對(duì)任務(wù)指標(biāo)進(jìn)行答疑，梳理下一步重難點(diǎn)知識(shí)等。比如電子琴項(xiàng)目硬件的重點(diǎn)是蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)電路，軟件的重點(diǎn)是音階對(duì)應(yīng)頻率如何轉(zhuǎn)化成定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間等。

（2）基礎(chǔ)知識(shí)掃盲

組內(nèi)分工和明確任務(wù)要求后，教師根據(jù)每組的指標(biāo)，有針對(duì)性的梳理必備知識(shí)學(xué)習(xí)清單，學(xué)生根據(jù)需求線(xiàn)上自學(xué)。教師會(huì)深入每組對(duì)重難點(diǎn)知識(shí)進(jìn)行答疑。

（3）項(xiàng)目孵化

基礎(chǔ)知識(shí)弄懂后，可以進(jìn)入方案設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)階段，硬件包括硬件框圖和原理圖設(shè)計(jì)，軟件包括軟件流程圖和程序編寫(xiě)，以及最后的軟硬件整體聯(lián)調(diào)。教師課上深入每組答疑解惑，首先保證設(shè)計(jì)方案的正確，然后督促方案的落地實(shí)現(xiàn)。

2.課后作業(yè)

該環(huán)節(jié)是項(xiàng)目孵化階段的課后延伸。課上每組同學(xué)的進(jìn)度參差不齊，大部分組課后還需繼續(xù)完善自己的項(xiàng)目設(shè)計(jì)，主要包括硬件電路和軟件程序設(shè)計(jì)，以及聯(lián)調(diào)。該部分需教師重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目完成度，課下繼續(xù)一對(duì)一跟蹤指導(dǎo)，目前采用線(xiàn)上工作坊的形式完成，以保證下周上課前能達(dá)到100%的成功率。

翻轉(zhuǎn)課堂對(duì)學(xué)生提出了更高的要求，除了會(huì)設(shè)計(jì)電路和調(diào)程序外，還需會(huì)講課、會(huì)合作。所以還增加了備課的作業(yè)，要求小組務(wù)必分工合作完成PPT的制作，講解視頻的錄制，相關(guān)數(shù)據(jù)手冊(cè)資料的查詢(xún)整理，以及下周講課前的準(zhǔn)備工作等等，并按要求提交線(xiàn)上作業(yè)。

3.項(xiàng)目分享評(píng)價(jià)

第二次回到課上，重點(diǎn)完成翻轉(zhuǎn)課堂、答辯評(píng)價(jià)、進(jìn)階項(xiàng)目醞釀三個(gè)內(nèi)容。每組計(jì)劃用時(shí)30分鐘，其中每組講解20分鐘，答辯點(diǎn)評(píng)10分鐘，六組共180分鐘，4學(xué)時(shí)。

（1）小組展示

首先以小組為單位進(jìn)行PK展示，重點(diǎn)講解項(xiàng)目的設(shè)計(jì)原理，軟硬件設(shè)計(jì)思路，原理圖介紹、程序，核心元器件的介紹等，最后進(jìn)行項(xiàng)目完整功能的演示。

（2）答辯和評(píng)價(jià)

講解完畢，進(jìn)入答辯環(huán)節(jié)。針對(duì)每組講解內(nèi)容，其他組同學(xué)提出自己的問(wèn)題，按照提問(wèn)和回答的質(zhì)量分別記錄提問(wèn)組和答辯組成績(jī)。這樣不僅鍛煉了展示同學(xué)講的能力，還要求聽(tīng)的同學(xué)全程參與，獨(dú)立思考，鍛煉提出問(wèn)題的能力。最后以調(diào)查問(wèn)卷的形式對(duì)每組同學(xué)的表現(xiàn)等進(jìn)行評(píng)分。作為期末成績(jī)重要的一部分。

（3）進(jìn)階項(xiàng)目醞釀

同學(xué)評(píng)價(jià)后教師的總結(jié)點(diǎn)評(píng)，重點(diǎn)是引發(fā)學(xué)生的思考，激發(fā)學(xué)生進(jìn)階項(xiàng)目的研究選題。比如在點(diǎn)評(píng)PWM調(diào)速小車(chē)時(shí)，總結(jié)直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)方式存在的問(wèn)題，引出“還有哪些不同的電機(jī)？都可以應(yīng)用在什么項(xiàng)目中？”等問(wèn)題思考，引導(dǎo)同學(xué)嘗試完成新項(xiàng)目的提出。

4.進(jìn)階學(xué)習(xí)

教師根據(jù)學(xué)生提出的進(jìn)階項(xiàng)目，給出相關(guān)的參考學(xué)習(xí)資料，供學(xué)生自學(xué)。最后網(wǎng)上提交學(xué)習(xí)的思維導(dǎo)圖，也可課后自行完成全部設(shè)計(jì)，教師隨時(shí)提供線(xiàn)上線(xiàn)下答疑服務(wù)。

四、結(jié)論

經(jīng)過(guò)兩輪實(shí)施，證明該教學(xué)模式有效的解決了前期混合式課改遺留的問(wèn)題，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性和自信心，提高了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

1.學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性明顯提高

該模式以項(xiàng)目為導(dǎo)向，從翻轉(zhuǎn)前的準(zhǔn)備，課后作業(yè)的完成，翻轉(zhuǎn)課堂的講解，學(xué)生自主評(píng)價(jià)，以及進(jìn)階項(xiàng)目的醞釀和學(xué)習(xí)，全程都是以學(xué)生為中心，教師為輔，學(xué)生的學(xué)習(xí)自主性明顯提高。以19通信本網(wǎng)上資源學(xué)習(xí)記錄為例，全學(xué)期共15周教學(xué)周，在線(xiàn)上學(xué)習(xí)不記錄平時(shí)成績(jī)的前提下，平均進(jìn)課次數(shù)34次，閱讀資源41次，在線(xiàn)時(shí)長(zhǎng)656分鐘，最高的在線(xiàn)時(shí)長(zhǎng)高達(dá)2680分鐘，使用率非常的高。

2.學(xué)生實(shí)踐能力和綜合能力顯著提升

通過(guò)該模式的實(shí)踐，學(xué)生項(xiàng)目的完成率可達(dá)到100%，實(shí)踐能力大大提升。通過(guò)期末無(wú)記名方式填寫(xiě)問(wèn)卷，學(xué)生問(wèn)卷結(jié)果顯示學(xué)生對(duì)該授課模式認(rèn)可度比較高，在深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)的能力、查閱整理資料、語(yǔ)言表達(dá)、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，以及創(chuàng)新能力等方面平均75%以上均有顯著提升。

[基金項(xiàng)目]2020年北京城市學(xué)院重點(diǎn)項(xiàng)目“《單片機(jī)原理與接口技術(shù)》翻轉(zhuǎn)課堂研究”（JYB20201015）

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