翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式育人模式在高校信息工程類實踐教學中的應用研究

王強，高婷婷，田崇瑞，姜斌，吳瓊

摘 要：翻轉(zhuǎn)課堂改變了傳統(tǒng)教學中的師生角色，學生在學習過程中不再是被動接受知識，而是根據(jù)自身情況主動學習。本文針對傳統(tǒng)單片機類課程教學中存在的問題，結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂、科技競賽、藍墨云班課、五星教學法、對話參與教學法各自優(yōu)勢，對課前、課中和課后教學設(shè)計以及期末考核方式等環(huán)節(jié)進行了教學改革，并提出了一種適合于工科類課程的22432創(chuàng)新教學模式。實踐表明，教學模式改革激發(fā)了學生學習興趣和實踐動手能力，表現(xiàn)在學生能夠發(fā)揮潛能，不但掌握單片機核心技術(shù)，而且能夠設(shè)計簡易的科技作品，從而為后續(xù)課程的學習和就業(yè)奠定了良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;單片機;教學改革;發(fā)揮潛能

一、引言

眾所周知，翻轉(zhuǎn)課堂以學生為中心，學生是主角，教師充當著“導演”的角色。通過翻轉(zhuǎn)課堂，教師不再是填鴨式教學，而是轉(zhuǎn)變?yōu)橐詥栴}為導向的引導，學生們能夠更好地發(fā)揮潛能，更深地掌握所學的知識。單片機課程一直以來是電子技術(shù)、自動化控制、通信等電類專業(yè)的骨干課程，具有很強的實用性和實踐性。從近年學生就業(yè)情況來看，信息技術(shù)類用人單位大都要求學生掌握單片機技術(shù)，因此單片機技術(shù)掌握好的學生受到社會各個用人單位的青睞。單片機的翻轉(zhuǎn)課堂的教學改革，能夠促進學生自主學習能力的提高，提升學習效率，為將來走上社會從事單片機相關(guān)的的設(shè)計、組裝、調(diào)試、售后、維護技術(shù)服務等工作打下堅實的基礎(chǔ)。研究翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式教學模式關(guān)系到信息工程類學生的實踐能力、分析問題和解決問題的能力能否符合用人單位的標準，也關(guān)系到國家科學技術(shù)水平的提高。

二、單片機教學中存在的問題

1.教師以講授法教學為主，學生更多的是被動學習，上課聽不懂、跟不上、玩手機等現(xiàn)象存在。學生掌握知識是通過知識灌輸來實現(xiàn)的，不是學生積極主動接受的。授課過程學生的語言表達能力、知識運用能力、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)體現(xiàn)的較為片面。

2.教師平時沒有深入實驗室，比如指導學生進行科技創(chuàng)新，開發(fā)作品、項目，導致自身實踐能力有限，上課時主要以理論為主，對學生實踐寬度、高度的指導和解答不夠。

3.教師上課偏重于知識體系的完整性，忽略了人的認知規(guī)律，多是以單片機的結(jié)構(gòu)功能為主線，讓初學者難以理解，沒有充分聯(lián)系工程實踐。軟硬件結(jié)合不夠完善，使初學者感到內(nèi)容龐雜，枯燥無味，無法形成單片機應用系統(tǒng)的完整概念，很容易喪失學習信心。

4.學生課后實踐環(huán)節(jié)較少，遺忘率高，作業(yè)相互抄襲，先理論后實驗的教學方式，實踐教學基本上是驗證性的幾次課內(nèi)實驗，難以形成單片機應用系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計的能力，因而不能達到項目經(jīng)驗豐富的水平，更達不到培養(yǎng)學生綜合實踐能力的要求。

5.考核方式大多采用期末一卷式的形式，大多數(shù)學生考試基本是機械的背誦，過后就忘。忽視平時對知識的積累和能力的訓練，此種考核與評價方式，體現(xiàn)不出實踐教學的重要性，不能較全面地考查學生的實踐與應用能力。

通過上述現(xiàn)狀分析，現(xiàn)行教學模式嚴重影響了教學效果和教學質(zhì)量，不能更好地體現(xiàn)教與學過程中學生的學習主體作用和教師的教學主導地位。翻轉(zhuǎn)課堂教學理念自 2011 年引入中國后，獲得了眾多教育者和一線教師實踐者的重視，它給傳統(tǒng)的教學模式提出新的轉(zhuǎn)機，也給高等教育的課堂教學模式變革帶來全新的視野。課題組在幾年來翻轉(zhuǎn)課堂教學實踐中摸索經(jīng)驗，提出的翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式教學模式主要目的是努力解決高校信息工程類課程在傳統(tǒng)教學過程中存在的問題和弊端。

三、翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式教學模式的提出

（一）形成“以學生為中心”的教學模式

積極構(gòu)建“五星教學法”，將聚焦問題、激活舊知、示證新知、應用新知、融會貫通五個過程與課程體系有機的結(jié)合，采用翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式教學方式，以學生為主題，根據(jù)課程內(nèi)容和學生特點，對教學方法進行綜合設(shè)計。改進現(xiàn)有的教學方法，充分挖掘現(xiàn)代科技手段開展多種形式教學，完善藍墨云班課等多媒體輔助教學系統(tǒng)，充分依托新型的Mooc+Spoc的教學手段為教學服務。充分發(fā)揮創(chuàng)新實驗室的作用，努力為學生自主學習搭建舞臺，鼓勵學生在實驗室進行創(chuàng)新活動，在教授學生理論知識的同時注重專業(yè)實踐能力的培養(yǎng)。

（二）對話參與式教學的核心

按照首都師范大學張老師對“對話參與式教學”的深入理解。他提出，課堂上師生雙方應有一種真誠傾聽的意識，處處體現(xiàn)著民主、平等和尊重。創(chuàng)設(shè)尊重、自由、無壓力的課堂氛圍，搭建主動積極介入和參與的交流平臺，弘揚追根溯源的“思”之精神，鼓勵學生大膽言說，保持開放寬容的心態(tài)，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，做到真誠傾聽，鍛煉學生的思維方式，鼓勵和引導學生多角度思維。

（三）建立以檢驗能力為核心的考核體系

在期末考試和平時學習中形成以“是否掌握和運用技術(shù)能力”為標準的考核體系。如期末作品答辯任務留下來后，同組人員可以選擇同一題目，便于學習。不同分數(shù)段以及同一分數(shù)段實現(xiàn)的功能可以調(diào)整，保證基礎(chǔ)的類似，但是還要充滿個性化的發(fā)揮，如考前或考中提出發(fā)揮性的問題。平時分數(shù)改革如下：自學創(chuàng)新分+出勤及表現(xiàn)分。自學分包括;自學筆記、作業(yè)任務、課上及課下提出創(chuàng)新想法、有獨到見解，思維等老師講解基礎(chǔ)外的行為;出勤及表現(xiàn)分包括：出勤，上課參與程度等。在某方面表現(xiàn)特別突出的學生根據(jù)情況可頂替其它方面分，如：自己課下設(shè)計作品等。一般課前都會留任務，完成上課所講的任務及拓展任務，還有預習任務。可以事先指定學生做準備，充當老師的角色，課上讓學生準備講關(guān)鍵的內(nèi)容和思路，邊講大家邊討論，其他同學提問加分，形成“以學生為中心”的反轉(zhuǎn)課堂參與對話式教學等。答辯考核主要考核學生的程序設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。根據(jù)人才培養(yǎng)目標，優(yōu)化實踐教學內(nèi)容，減少驗證型實驗的學時，增加設(shè)計型和綜合型實驗的學時。實驗內(nèi)容的設(shè)置要與本門學科的發(fā)展相適應，注重內(nèi)容和知識更新，注重學生的實驗教學效果的考核和管理。課程設(shè)計是重要的實踐環(huán)節(jié)之一，課程設(shè)計應該從課程設(shè)計的題目選擇、組織形式、教學方法、測試和調(diào)試、報告的書寫、考核的方式方法可以采取作品答辯形式，可以從學期初開始留課程設(shè)計任務，將任務貫穿到一學期進行學習，到期末集中考核和答辯。

（四）翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式教學方法以簡單、高效為主，以單片機上課為例，過程如表1。

（五）教學模式的總結(jié)

我們提出的翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式育人模式可以總結(jié)為：教師應該非常熱愛、認真地上這門課，將創(chuàng)新實驗室獲獎成果貫穿到到課堂中，將創(chuàng)新實驗室培養(yǎng)模式普及到受益面更廣的全專業(yè)學生，在教學模式上大膽改革，灌輸學生帶著目標、天天學、線上線下學的思想，探索并實施了一套行之有效的翻轉(zhuǎn)課堂對話參與式教學模式，總結(jié)為22432模式：2：瞄準2個相關(guān)崗位目標;2：假期前學生自行購買開發(fā)板，進行任務的布置與指導;4：課下以小組形式聽視頻、記筆記、編程序、討論分享;3：指上課分ABC檔木桶效應式進行考核，解答，任務驅(qū)動講解;2：期末考試必須設(shè)計出實物作品，進行ppt答辯。學生學完該門課程可以培養(yǎng)自學能力，創(chuàng)新能力，設(shè)計出自己的作品，制作出吸引人的簡歷，較容易找到專業(yè)對口的研發(fā)工作，該模式可以為高校所有信息工程類實踐性較強的課程借鑒。

四、結(jié)束語

翻轉(zhuǎn)課堂通過問題探究、協(xié)作學習、問題解決和成果展現(xiàn)等方式培養(yǎng)學生的自學能力。課題組成員指導學生進行科技創(chuàng)新多年，獲得了黑龍江省挑戰(zhàn)杯金獎1項，銀獎3項，銅獎5項為代表的科技競賽獲獎40余項，發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象：學生如果通過單片機技術(shù)的培養(yǎng)，在大學期間能夠多參加科技競賽，設(shè)計出兩個以上作品，很容易找到專業(yè)對口的研發(fā)工作。這就使得課題組成員積極參與教學改革，將創(chuàng)新實驗室培養(yǎng)模式擴展到單片機等信息工程類課程，使學生廣泛的受益。單片機的學習遺忘率高，只有經(jīng)常學，反復學，理論與實踐結(jié)合，方能取得好的效果，所以需要教師灌輸學生一種把單片機課程當成一門伴隨自己一生的技能來學習的態(tài)度。這樣才能培養(yǎng)具有較強的工程實踐能力和創(chuàng)新意識的應用型人才。事實表明，通過對本課程的教學模式改革，提高了學生的自主學習能力，單片機設(shè)計與開發(fā)能力，增加了學生的學習積極性，提升了參加學科競賽的成績，進而提高了就業(yè)質(zhì)量。