基于混合式教學(xué)的高職“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)研究

蘇莉萍

（廣西機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧 530007）

0 引言

信息化時(shí)代下，互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展對(duì)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)形態(tài)產(chǎn)生了全新的影響，已經(jīng)滲透到社會(huì)的各行各業(yè)中，形成了“互聯(lián)網(wǎng)+”的新局面，促進(jìn)了信息技術(shù)時(shí)代的發(fā)展，教育行業(yè)緊隨潮流，在各個(gè)領(lǐng)域與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合。高職“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程重視實(shí)際操作能力，課程教學(xué)中教師應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。但目前我國高職學(xué)校的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)大部分采取的還是傳統(tǒng)教學(xué)模式，不符合當(dāng)代高職學(xué)生的學(xué)習(xí)特征。高職學(xué)校的基礎(chǔ)知識(shí)相對(duì)薄弱，喜歡動(dòng)手實(shí)踐操作，學(xué)生擁有移動(dòng)智能設(shè)備。但是，在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)生只是跟隨著教師進(jìn)行操作，課堂上師生交流欠缺，學(xué)生的學(xué)習(xí)資源單一，沒有體現(xiàn)出以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。特別是隨著人工智能發(fā)展的浪潮席卷而來，許多流水線上的工作已經(jīng)被機(jī)器所代替，高職學(xué)校需要培養(yǎng)的不是只會(huì)機(jī)械操作的“機(jī)器人”，而是從學(xué)生的角度出發(fā)，在教學(xué)過程中充分體現(xiàn)出學(xué)生的主觀能動(dòng)性。因此如何調(diào)整教學(xué)方式、教學(xué)內(nèi)容，以適應(yīng)這種人才培養(yǎng)的新需求，是一個(gè)不斷探索及改進(jìn)的過程。

1 課程現(xiàn)狀

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”是高職電子信息、自動(dòng)化等相關(guān)專業(yè)的一門核心專業(yè)課程，也是一門具有很強(qiáng)實(shí)踐性與綜合性的課程。目前進(jìn)行該課程教學(xué)主流還是采取教師教授學(xué)生的傳統(tǒng)模式，很多學(xué)生在學(xué)習(xí)完本課程之后，仍然處于入門的階段，遇到真實(shí)開發(fā)應(yīng)用環(huán)節(jié)，解決實(shí)際問題的能力較弱，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力存在不足。經(jīng)過調(diào)研和分析，總結(jié)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的不足，主要體現(xiàn)在以下方面：

1.1 學(xué)生有興趣但學(xué)習(xí)效果不佳

通過問卷對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生對(duì)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程學(xué)習(xí)有興趣，特別對(duì)實(shí)踐操作課程更加感興趣，但是許多學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳。大多學(xué)生在課堂上只是跟隨著教師進(jìn)行操作，教師在課堂上做一步，學(xué)生就跟著做一步，沒有把知識(shí)真正的融會(huì)貫通起來。

1.2 課程內(nèi)容偏難且缺少互動(dòng)

總體上來說，學(xué)生認(rèn)為該門課程偏難以及師生之間的互動(dòng)欠缺。學(xué)生上課的時(shí)候雖然帶了課本，但發(fā)揮的作用并不大。學(xué)生只是按照教師準(zhǔn)備的案例進(jìn)行學(xué)習(xí)操作，師生之間互動(dòng)少。學(xué)生認(rèn)為課程偏難的主要原因就是對(duì)知識(shí)點(diǎn)不熟悉，導(dǎo)致學(xué)生不會(huì)做，學(xué)習(xí)效率不高。

1.3 自主學(xué)習(xí)能力有待提高

眾所周知，來到高職的學(xué)生很多都是高考沒有考好，很多還沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，這導(dǎo)致他們?cè)谝院蟮膶W(xué)習(xí)中總會(huì)出現(xiàn)“打一下才能走一步”的現(xiàn)象。通過與學(xué)生進(jìn)行溝通發(fā)現(xiàn)，學(xué)生渴望積極向上學(xué)習(xí)，希望能夠在未來的獲得一份滿意的工作。由于學(xué)生一些陋習(xí)的養(yǎng)成，以及沒有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)方法加以引導(dǎo)，導(dǎo)致在學(xué)習(xí)上產(chǎn)生了得過且過的心理，表現(xiàn)為對(duì)學(xué)習(xí)滿不在乎，學(xué)生不是不愿意學(xué)，而是不知道怎么去學(xué)。

1.4 課程資源不足

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生缺乏相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源，教師只是在課堂上給學(xué)生分發(fā)相關(guān)單片機(jī)制作的素材，并沒有提供其他相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源。課前、課后沒有相應(yīng)的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)資料，使得學(xué)生沒有相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源進(jìn)行學(xué)習(xí)。學(xué)生更多地喜歡以視頻形式為主的學(xué)習(xí)資源。

2 “單片機(jī)原理及應(yīng)用”開展混合式教學(xué)的必要性及可行性

隨著時(shí)代的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)持續(xù)發(fā)揚(yáng)著自己的創(chuàng)造力，在人們生活的各個(gè)領(lǐng)域不斷入滲，成為了當(dāng)今社會(huì)不可或缺的一股力量。在這個(gè)背景下，國家教育部緊跟時(shí)代發(fā)展，出臺(tái)了相關(guān)政策以促進(jìn)信息技術(shù)在教育方面的應(yīng)用：在2018年4月13日引發(fā)的《教育信息化2.0行動(dòng)計(jì)劃》中指出現(xiàn)階段主要任務(wù)是持續(xù)推動(dòng)信息技術(shù)與教育深入融合，全面提升師生信息素養(yǎng)，使之具備良好的信息思維，適應(yīng)信息社會(huì)發(fā)展的要求，其為順應(yīng)智能環(huán)境下教育發(fā)展的必然選擇[1]。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展讓人聯(lián)想到本世紀(jì)初誕生的混合式教學(xué)模式，將這兩者結(jié)合，各種教學(xué)平臺(tái)因此應(yīng)運(yùn)而生，我院自主建立了“機(jī)電云”平臺(tái)，借助這個(gè)平臺(tái)，全院范圍內(nèi)推進(jìn)了混合式教學(xué)的實(shí)施。

混合式教學(xué)模式中，教師將課程學(xué)習(xí)的相關(guān)拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容在課外時(shí)間上傳至網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，課上將有更多的時(shí)間來用于開展課堂活動(dòng)，如課題討論、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐等。此外，課中課后的持續(xù)性的學(xué)習(xí)，能夠保持知識(shí)的連續(xù)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。學(xué)生的學(xué)習(xí)和教師的教學(xué)有更大的靈活性，學(xué)生安排自主學(xué)習(xí)的自由度得到提高，獲取知識(shí)的機(jī)會(huì)更加多樣化。這種在線多元素課堂教學(xué)方式更加容易吸引學(xué)生們的注意力，網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的引入也讓傳統(tǒng)教學(xué)課堂擁有了更多的可能[2]。

3 實(shí)施

筆者對(duì)混合式教學(xué)經(jīng)典案例進(jìn)行研究分析，首先提出具體的教學(xué)策略。計(jì)劃—監(jiān)控—反饋策略，激勵(lì)—個(gè)性化輔導(dǎo)策略，分組—協(xié)作—展示策略，以及資源分享—互助答疑策略。

（1）“計(jì)劃—監(jiān)控—反饋”策略

混合式教學(xué)實(shí)施之前，應(yīng)對(duì)整體方案進(jìn)行一個(gè)明確的設(shè)計(jì)，線上線下教學(xué)模式應(yīng)該要區(qū)分好二者的目標(biāo)，并且互相協(xié)調(diào)，發(fā)揮各自的長處。教學(xué)之前可以先利用學(xué)習(xí)任務(wù)單，導(dǎo)學(xué)案或?qū)W習(xí)指南，給學(xué)生安排任務(wù)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)前能明確知道自己最終的學(xué)習(xí)目標(biāo)。線上學(xué)習(xí)時(shí)，學(xué)生的自律能力就是最重要的因素，因?qū)W生主要通過自主學(xué)習(xí)進(jìn)行知識(shí)的學(xué)習(xí)，需要學(xué)生提高對(duì)自身的約束，維護(hù)教學(xué)目標(biāo)順利完成。因此，教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的監(jiān)管力度，留意學(xué)生觀看視頻的時(shí)間，課后作業(yè)的完成情況，網(wǎng)上發(fā)言的質(zhì)量等。重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)度、狀態(tài)和效果，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極的自我管理，提高自律能力。

（2）“激勵(lì)—個(gè)性化輔導(dǎo)”策略

學(xué)生個(gè)人的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)目標(biāo)是教學(xué)活動(dòng)的關(guān)鍵，如果教師可以通過教學(xué)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生將會(huì)更容易更快速獲得知識(shí)。教師多對(duì)學(xué)生進(jìn)行鼓勵(lì)，有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性，促使學(xué)生朝著教學(xué)目標(biāo)奮斗前進(jìn)?；旌鲜浇虒W(xué)模式也給教師提供了了解學(xué)生差異并為之設(shè)計(jì)差異化教學(xué)內(nèi)容的幫助，因此可以對(duì)每一位學(xué)生都制定唯一的學(xué)習(xí)內(nèi)容，滿足個(gè)性化發(fā)展的需求。教師通過后臺(tái)數(shù)據(jù)了解學(xué)生，幫助學(xué)生找到最適合自己的方法，為個(gè)性化問題解決提供方案。

（3）“分組—協(xié)作—展示”策略

在實(shí)際教學(xué)中，對(duì)于簡單的任務(wù)，如課前小測(cè)試、練習(xí)、提問等，學(xué)生可以通過自主思考完成，并不需要進(jìn)行交流協(xié)作。對(duì)于較為復(fù)雜的任務(wù)，在一定時(shí)間內(nèi)，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)和自行探究解決不了時(shí)，可以采取協(xié)作學(xué)習(xí)的方式，學(xué)生在協(xié)作中與同伴交流、探討、相互答疑解惑，直至把問題解決。當(dāng)解決開放性問題，沒有統(tǒng)一的答案或是有多種解決方案時(shí)，采用協(xié)作學(xué)習(xí)也是可靠的選擇。教師可以引導(dǎo)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)，通過小組成員之間的探討、交流討論，或是協(xié)作動(dòng)手實(shí)踐，拓展思路，找到解決問題的方法、方案。同時(shí)，要注重協(xié)作學(xué)習(xí)成果的展示，豐富協(xié)作學(xué)習(xí)的形式，如搶答競(jìng)賽、辯論活動(dòng)、成果展示等都可以應(yīng)用于混合式學(xué)習(xí)的教學(xué)中。協(xié)作學(xué)習(xí)要保證成員的有效參與。

在以上分析研究的基礎(chǔ)上，對(duì)我院2020級(jí)電信專業(yè)，總共117人，采取混合式教學(xué)模式進(jìn)行授課。

3.1 課前準(zhǔn)備

硬件設(shè)施準(zhǔn)備，實(shí)訓(xùn)室裝有教學(xué)一體機(jī)、多媒體設(shè)備，每位學(xué)生配備一臺(tái)電腦；教師的準(zhǔn)備，在大量的研究調(diào)查中，混合式教學(xué)的實(shí)踐效果往往取決于教師的能力和態(tài)度準(zhǔn)備。熟悉機(jī)電云平臺(tái)的使用，提前準(zhǔn)備好必要的教學(xué)資料上傳到教平臺(tái)等等；學(xué)生的準(zhǔn)備：每位同學(xué)掃碼加入自建機(jī)電云平臺(tái)并熟練使用。

3.2 課前自主學(xué)習(xí)階段

筆者首先上傳了與本次課相關(guān)的電子時(shí)鐘制作知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)微課視頻和課件。在上課前兩天，發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)，要求學(xué)生通過課堂派觀看電子時(shí)鐘制作的教學(xué)微課視頻，讓學(xué)生回顧之前學(xué)過的硬件資源及基礎(chǔ)程序編寫，初步了解本次課的教學(xué)課件和內(nèi)容，對(duì)不理解的地方進(jìn)行標(biāo)記或評(píng)論。教師可根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)情況給予分?jǐn)?shù)評(píng)價(jià)，作為過程性評(píng)價(jià)的組成部分。通過這個(gè)階段，可以讓學(xué)生提前了解教學(xué)內(nèi)容，教師可根據(jù)學(xué)生提出的問題或者評(píng)論的知識(shí)點(diǎn)做重點(diǎn)講授。同時(shí)通過分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)來提高學(xué)生的預(yù)習(xí)積極性。

3.3 課中講授、答疑、互動(dòng)階段

（1）新課導(dǎo)入，檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)效果，具體實(shí)施過程如下：教師介紹今天的課程主題以及學(xué)習(xí)內(nèi)容的要點(diǎn)及重、難點(diǎn)內(nèi)容；根據(jù)預(yù)習(xí)任務(wù)，全體同學(xué)進(jìn)行課前小測(cè)，教師在后臺(tái)記錄數(shù)據(jù)，給予分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)；接下來對(duì)課前布置的預(yù)習(xí)任務(wù)的電子時(shí)鐘制作相關(guān)知識(shí)進(jìn)行隨即提問；檢查一下大家的預(yù)習(xí)效果如何？通過課堂派進(jìn)行隨機(jī)抽取同學(xué)回答；回答正確的同學(xué)，有分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)，說明大家的預(yù)習(xí)效果不錯(cuò)。

（2）通過課堂派話題討論引導(dǎo)出后面學(xué)習(xí)內(nèi)容：“同學(xué)們?cè)谌粘Ｉ钪薪佑|過‘電子時(shí)鐘制作’嗎？”學(xué)生通過手機(jī)進(jìn)行作答，作答結(jié)束后，教師根據(jù)同學(xué)給出的答案進(jìn)行分析講解，了解學(xué)生對(duì)本節(jié)課的了解程度，通過互動(dòng)答疑加深學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解。

（3）教師通過第二個(gè)話題互動(dòng)進(jìn)行答疑以及開展小組討論：除了時(shí)間顯示，還知道電子時(shí)鐘的其他功能嗎？教師針對(duì)同學(xué)的回答引導(dǎo)得出此次教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)；那么我們?cè)趺粗谱鞒鲆粋€(gè)既精美又走時(shí)準(zhǔn)確的電子時(shí)鐘呢？那么接下來就來學(xué)習(xí)主要內(nèi)容：電子時(shí)鐘制作。

（4）講授教師講授電子時(shí)鐘制作的制作步驟，以及結(jié)合學(xué)生自身情況的內(nèi)容設(shè)計(jì)：創(chuàng)建電子時(shí)鐘制作硬件電路→電子時(shí)鐘程序編寫→軟硬件綜合調(diào)試與功能強(qiáng)化。

（5）在課堂上觀看時(shí)間管理和信息技術(shù)在生活中應(yīng)用創(chuàng)新的視頻加強(qiáng)對(duì)專業(yè)的認(rèn)同感。

（6）課堂小結(jié)：回顧此次課的教學(xué)內(nèi)容要點(diǎn)，查看學(xué)生獲得的額外分?jǐn)?shù)，對(duì)獲得分?jǐn)?shù)多的同學(xué)提出表揚(yáng)，對(duì)尚未獲得額外分?jǐn)?shù)的同學(xué)進(jìn)行鼓勵(lì)，讓他們?cè)谝院蟮恼n程當(dāng)中積極參加互動(dòng)教學(xué)活動(dòng)，獲得分?jǐn)?shù)獎(jiǎng)勵(lì)。

（7）布置課堂作業(yè)：制作一個(gè)屬于自己的電子時(shí)鐘并巡堂指導(dǎo)，除了必要的軟硬件標(biāo)準(zhǔn)和正確操作，還要注重學(xué)生的程序優(yōu)化以及對(duì)功能強(qiáng)化的指導(dǎo)，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的印象。

課中講授、答疑、互動(dòng)實(shí)施完畢。

3.4 課程評(píng)價(jià)

在課程教學(xué)之初，筆者就向同學(xué)們介紹了本課程的評(píng)價(jià)方式：過程性評(píng)價(jià)+形成性評(píng)價(jià)+終結(jié)性評(píng)價(jià)。在機(jī)電云教學(xué)平臺(tái)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)頁面可以清楚地看到一個(gè)學(xué)期以來每位同學(xué)的學(xué)習(xí)情況。筆者對(duì)評(píng)價(jià)進(jìn)行了權(quán)重設(shè)置：課前預(yù)習(xí)的評(píng)價(jià)占最終成績的10%，課堂表現(xiàn)評(píng)價(jià)占最終成績的20%，課后作業(yè)評(píng)價(jià)占最終成績的30%，期末考試占最終成績的40%。通過查看成績，可以很清晰地了解到每個(gè)同學(xué)課程學(xué)習(xí)的情況。

4 結(jié)語

本研究以混合式教學(xué)的優(yōu)勢(shì)為切入點(diǎn)，分析研究混合式教學(xué)及高職“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程混合式教學(xué)的相關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合高職學(xué)生和“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的特點(diǎn)，從教學(xué)理論、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式、教學(xué)評(píng)價(jià)等多維度有效混合，構(gòu)建了適用于本次教學(xué)實(shí)踐的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)框架，并對(duì)該框架的各個(gè)階段進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)分析。在高職“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程中開展混合式教學(xué)實(shí)踐，學(xué)生課前通過機(jī)電云平臺(tái)完成基礎(chǔ)性知識(shí)的學(xué)習(xí)，在整個(gè)教學(xué)過程充分體現(xiàn)了以學(xué)生為中心，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的探究者和意識(shí)建構(gòu)的主體，以求最大程度的為學(xué)生服務(wù)。教師通過機(jī)電云收集學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行結(jié)果分析，得出混合式教學(xué)模式在高職“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程中能讓學(xué)生有效改善學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)習(xí)效果，提升學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)國家需要的人才。