工科實驗課程混合式教學模式初探

張寶健 梁麗勤

摘 要：隨著互聯網與多媒體技術的飛速發展與廣泛應用，各高校教育領域開始將應用現代網絡技術的微課、虛擬實驗等教學方式與傳統的課堂式實驗教學相結合，以充分發揮教師的主導作用與學生的主體地位，最終達到更好的教學效果的目標。本文通過在單片機原理實驗的教學中應用混合式教學模式，提出了工科實驗混合式教學分為教師課前模塊、學生課前模塊和課上互動模塊的模塊化教學模式，并在實踐中證明模塊化混合式實驗教學模式不僅可以鞏固理論知識、鍛煉程序設計的能力，而且有利于提高學生的創新能力和培養學生的創新意識。

關鍵詞：工科實驗；混合式教學；微課；翻轉課堂

一、 引言

混合式學習是一種將傳統課堂師生面對面教學與數字化學習相結合的教與學的新方式，混合式教學方式既能發揮教師在教學過程中的引導、啟發、監控等主導作用，又能體現學生在學習過程中的積極性、主動性和創造性。近年來，隨著互聯網與多媒體技術的飛速發展與廣泛應用，各高校教育領域開始嘗試將傳統的課堂式實驗教學與應用現代網絡技術的微課、虛擬實驗等方式結合，以充分發揮教師的主導作用與學生的主體地位，最終達到更好的教學效果的目標。

工科實驗教學是工科專業本科教學的重要組成部分，是理論教學的重要實踐補充，良好的實驗教學可以培養學生獨立思考、解決問題的能力和創新能力。單片機原理實驗課是自動化相關專業學生接觸最早的專業相關的實驗課程之一，面向對象是本科三年級學生，這些學生首次接觸專業課，專業知識學習不深入，在這個階段通過一系列的實踐能力訓練以提高學生創新意識和創新能力，為學生創新能力和創新意識的培養奠定良好的基礎。

因此我們認為，在工科實驗課程中探索混合式教學模式，不僅可以加強實驗的教學效果，更能夠提高學生創新意識和創新能力。

二、 混合式教學在實踐類課程的應用現狀

混合式教學模式在實踐類課程中的應用并不廣泛，主要受實驗設備和場所的限制，早期在文學、經濟學、管理學等實驗課程中實踐，2016年開始在生物、物理等實驗課程中實踐，均取得了較好的課堂效果，促進了學生自主學習、動手能力以及創新能力的提升。目前，混合式教學模式在工科專業課程的實驗中研究與實踐的較少。

三、 混合式教學在單片機原理實驗課的探索與實踐

我校單片機原理實驗室于2017開始嘗試錄制微課視頻，并于2018年上半年在2015級學生中實踐混合式教學模式。單片機原理實驗混合式教學主要分為三個模塊：教師課前模塊、學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驗課的理論、實驗方法及主要儀器使用的注意事項等內容，錄制成微視頻，通過QQ群，微信群等網絡方式發放給學生。

學生課前模塊，是指學生在課前結合老師下發的微視頻、教材，通過查詢資料、討論等方式完成程序的設計，為實驗課做好充分的預習工作。

課上互動模塊，是指老師通過提問方式了解學生知識點掌握情況；通過檢查實驗報告程序設計，了解學生實驗的預習準備情況；通過重點強調，提醒學生實驗儀器等注意事項。

四、 實施效果

在一學期的混合式教學模式嘗試中，通過老師課堂觀察、學生課后反饋，得出混合式教學模式在單片機原理實驗課程中取得了良好的效果。主要體現在：

學生預習的主動性明顯加強。課前發放的微課，使學生對實驗課的內容、實驗儀器有了大概的了解，為了完成課堂中的提問任務，會加強對相關知識的預習與查閱資料、文獻等準備，大大提高了預習的主動性和效果。

教師在課堂中講授的內容更有側重性。教師通過課堂提問，了解學生預習的情況，對學生掌握的比較好的實驗內容可以一帶而過，對學生覺得難理解、注意事項較多的內容可以詳細介紹。課堂講授內容隨著不同專業，甚至不同班級的情況，詳略部分不一、更有針對性和側重性。

學生課上實驗效率大大提高。由于學生課前充分的預習，課堂中老師的重點強調，學生對實驗過程的操作更加的得心應手，減少了誤操作的概率和頻次，實驗的過程很順利，縮短了完成時間，提高了實驗效率。

總體上，從授課情況、學生學習情況、學生自身能力培養等多方面來看，在單片機原理實驗課程中混合式教學模式的引入效果是明顯的。

五、 結束語

混合式教學在單片機原理課程中的應用，打破了以往教師講授實驗內容和操作步驟為主，學生按步驟模仿驗證實驗結果的教學模式，發揮了學生在學習過程中的主體地位。但實踐中也發現，學生課堂效率提高后，對實驗內容的質量和數量有了更高的需求；網絡交流的平臺僅僅依靠微信和QQ群，學生與老師課前的交流不充分等問題。因此，實驗教師應將混合式教學模式與翻轉課堂的進一步結合，充分發揮學生主觀能動性，使學生從原來講臺下被動接受知識的“觀眾”變為主動探索新知識的“主動者”，最終達到在實驗課中鞏固理論知識、鍛煉程序設計的能力、培養創新實踐意識的目標。

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作者簡介：

張寶健，梁麗勤，河北省秦皇島市，東北大學秦皇島分校。