基于教學(xué)-社會-技術(shù)理論的多元化混合式教學(xué)設(shè)計

楊文斌 邱嵐

摘 要：文章以教學(xué)-社會-技術(shù)理論為框架，提出基于教學(xué)-社會-技術(shù)理論的多元化混合式教學(xué)模式，從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、課程考核和科研競賽5個維度，開展“單片機原理與應(yīng)用”課程的教學(xué)改革。同時，文章借助學(xué)習(xí)通平臺，開展為期一學(xué)期的教學(xué)實踐，實踐結(jié)果表明：基于教學(xué)-社會-技術(shù)理論的混合式教學(xué)模式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，改善教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：混合式教學(xué);“單片機原理與應(yīng)用”;學(xué)習(xí)通

1 研究背景

“單片機原理與應(yīng)用”是電子類、信息類、機電類等本科專業(yè)的專業(yè)核心課程。這門課程既要求學(xué)生學(xué)會單片機的硬件電路設(shè)計，也要求學(xué)生掌握匯編語言或C語言的編程方法。目前，很多高等院校一改傳統(tǒng)的教學(xué)方式，引入項目驅(qū)動式教學(xué)，以提高學(xué)生的工程實踐能力，但是效果卻差強人意。隨著時代的變遷，“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的興起，單一的線下教學(xué)模式已不再滿足教學(xué)需求，B-learning（混合式學(xué)習(xí)）風(fēng)起云涌。

教學(xué)-社會-技術(shù)理論是Kirschner教授在2004年提出來的，他認(rèn)為新型學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該包括教學(xué)、社會和技術(shù)三大要素^[1]。教學(xué)代表教學(xué)方法和教學(xué)目標(biāo)，社會代表生生互動和師生互動，技術(shù)代表學(xué)習(xí)平臺。本文應(yīng)用教學(xué)-社會-技術(shù)理論模型，從教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段、課程考核和科研競賽5個維度，開展“單片機原理與應(yīng)用”課程的教學(xué)改革，將這門課程打造成“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的混合式新課堂。

2 文獻(xiàn)綜述

通過中國知網(wǎng)搜索關(guān)鍵詞“混合式教學(xué)模式研究”，共搜索出近3年約3 000篇文獻(xiàn)。關(guān)鍵詞為“單片機”的文獻(xiàn)只有28篇，研究成果較少。縱觀這些參考文獻(xiàn)，大致有以下 3個研究方向：第一，研究混合式教學(xué)設(shè)計與實施。郭昕^[2]在《“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的混合式教學(xué)模式研究》一文中結(jié)合“云班課”平臺，在“單片機應(yīng)用技術(shù)”課程中開展混合式教學(xué)設(shè)計與實踐，將傳統(tǒng)課堂和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)勢互補。崔寧等^[3]在《基于翻轉(zhuǎn)課堂的高職〈單片機應(yīng)用〉課程混合式教學(xué)模式探析》一文中，提出基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)模式，將整個教學(xué)過程分為課前、課中、課后“新三段式”，從而提高課堂教學(xué)效果。第二，混合式教學(xué)評價研究。郭星辰^[4]在《基于Moodle空間的SPOC混合式教學(xué)評價體系的構(gòu)建—以單片機應(yīng)用技術(shù)課程為例》一文中從學(xué)習(xí)主動性、在線交流、學(xué)習(xí)效果、課外拓展4個維度構(gòu)建了SPOC混合式教學(xué)評價體系，以對混合式教學(xué)的教學(xué)效果進(jìn)行科學(xué)的評價。第三，以賽促教的研究。蔡妍娜^[5]在《“互聯(lián)網(wǎng)+”視域下技能大賽為載體的單片機課程創(chuàng)新研究》一文中，通過“以賽促建”“以賽促改”“以賽促教”“以賽促學(xué)”4個方面創(chuàng)新單片機課程教學(xué)。綜上所述，目前在單片機課程中的混合教學(xué)模式研究，鮮有基于教學(xué)-社會-技術(shù)理論框架的，因此，有必要從教學(xué)、社會、技術(shù)3個方面全方位研究混合式教學(xué)。

3 多元化混合式教學(xué)設(shè)計

3.1 工程訓(xùn)練和項目實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模式

改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，將單一的“單片機原理與應(yīng)用”課程的教學(xué)模式改革成工程訓(xùn)練和項目實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模式。依托學(xué)校工程訓(xùn)練中心，將上課地點搬到工程訓(xùn)練中心實踐基地，把學(xué)生分成若干個項目小組，團隊協(xié)作，完成老師布置的工程項目。學(xué)生在課前通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺接收老師布置的項目任務(wù)，并自主學(xué)習(xí)相關(guān)知識點;在課中通過團隊合作，頭腦風(fēng)暴，集思廣益，完成項目調(diào)研—構(gòu)思—設(shè)計—制作—匯報的整套流程。這種工程訓(xùn)練和項目實踐相結(jié)合的混合式教學(xué)模式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐能力和團隊合作意識。

3.2 工程項目和微課視頻相結(jié)合的混合式教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)單片機的發(fā)展現(xiàn)狀，不斷更新“單片機原理與應(yīng)用”的工程項目，并制作成微課視頻，在教學(xué)內(nèi)容上改革成工程項目和微課視頻相結(jié)合的形式。“單片機原理與應(yīng)用”課程的教學(xué)應(yīng)該緊跟時代的步伐，不斷更新工程項目，與時俱進(jìn)。引導(dǎo)學(xué)生主動學(xué)習(xí)一些更高級別的單片機CPU的實踐項目如MCU系列等，從而提高學(xué)生的求知欲和主動性。在錄制微課時，不能只錄制簡單的知識點，而應(yīng)以工程項目為主，從最基礎(chǔ)的Proteus電路仿真軟件和Keil單片機編程軟件的學(xué)習(xí)，再到存儲器擴展、LED流水燈、定時/計數(shù)器、中斷控制、串行口的硬件和軟件設(shè)計，最后是實際生產(chǎn)案例。學(xué)生利用手機或電腦，自主學(xué)習(xí)這些視頻，提高單片機的工程應(yīng)用能力。

3.3 面對面學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)相結(jié)合的混合式教學(xué)手段

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的飛速發(fā)展，結(jié)合混合式教學(xué)的理念，在“單片原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中發(fā)揮面對面學(xué)習(xí)和網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，改革教學(xué)手段。利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)學(xué)校“單片機原理與應(yīng)用”課程網(wǎng)站，將教學(xué)大綱、教學(xué)計劃、教學(xué)視頻、教學(xué)課件、習(xí)題庫、仿真工具等教學(xué)資源上傳到網(wǎng)站，并持續(xù)更新。學(xué)生可以通過手機或電腦，隨時隨地學(xué)習(xí)課程內(nèi)容，“以虛擴實，以軟擴硬”，既解決了課堂教學(xué)學(xué)時不夠的問題，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)時間，又解決了課堂教學(xué)枯燥無味的問題，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性。

3.4 多元化考核方式相結(jié)合的混合式考核機制

改革傳統(tǒng)的考試形式，采用多元化考核方式相結(jié)合的混合式考核機制。“單片機原理與應(yīng)用”課程更加注重實踐技能的掌握，如果一味地考核理論知識，并不能真正地測試出學(xué)生實踐技能的掌握程度。在課程考核時，測試學(xué)生Proteus電路仿真軟件和Keil單片機編程軟件的操作，測試學(xué)生單片機軟硬件設(shè)計的綜合能力。在平時的學(xué)習(xí)過程中，定期開展各個工程項目的測評，成績由教師評價、各小組自評和互評綜合而成。期末測試時，各組自行設(shè)計一個單片機的工程項目作品，并進(jìn)行答辯匯報，教師測評和生生互評形成最終成績。通過多元化考核方式，提高學(xué)生的工程實踐能力和團隊合作能力。

3.5 科研和競賽相結(jié)合的混合式第二課堂

為強化“單片機原理與應(yīng)用”課程的學(xué)習(xí)深度，積極組織學(xué)生參與教師課題研究，參加科技競賽。例如學(xué)生參與了2017年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“水族箱智能控制系統(tǒng)的設(shè)計”和2018年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“基于NB-IoT和多傳感器融合技術(shù)的城市道路智慧照明系統(tǒng)”，促進(jìn)學(xué)生自覺學(xué)習(xí)單片機、傳感器、電子、機電新技術(shù)，掌握新知識，提高學(xué)習(xí)興趣，增強實踐能力。另外，學(xué)生還用自己設(shè)計的工程項目作品，積極參加智能車競速賽、計算機作品賽、電子專題賽等學(xué)科競賽，讓學(xué)生開闊眼界，接觸技術(shù)前沿，促進(jìn)學(xué)生自主設(shè)計優(yōu)秀的單片機作品。

4 社會交互設(shè)計和技術(shù)設(shè)計

基于教學(xué)-社會-技術(shù)理論的社會交互設(shè)計貫穿于“單片機原理與應(yīng)用”課程教學(xué)的3個階段，即課前、課中和課后。要使混合式教學(xué)能夠行之有效，除了教學(xué)方法適當(dāng)，交互設(shè)計合理，還應(yīng)有靈活好用的混合教學(xué)平臺。學(xué)習(xí)通是超星集團研發(fā)的一款“一平三端”式混合式在線教學(xué)平臺。所謂“一平”，指的是混合式教學(xué)平臺，而“三端”，是指移動端、教師端和管理端。通過學(xué)習(xí)通，教師可以隨時隨地上傳各種教學(xué)資源;編輯章節(jié)內(nèi)容，設(shè)置任務(wù)點;發(fā)布作業(yè)和考試;實時地和學(xué)生交流;監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等。學(xué)生也可以通過學(xué)習(xí)通，隨時隨地學(xué)習(xí)章節(jié)內(nèi)容;完成老師布置的任務(wù)點;提交作業(yè);進(jìn)行在線測試;實時地和老師或其他同學(xué)進(jìn)行交流。

5 結(jié)語

將基于教學(xué)-社會-技術(shù)理論的多元化混合式教學(xué)應(yīng)用到“單片機原理與應(yīng)用”課程教學(xué)中，借助學(xué)習(xí)通平臺，在學(xué)校通信工程專業(yè)中，開展為期一學(xué)期的教學(xué)實踐。實踐結(jié)果表明，基于教學(xué)-社會-技術(shù)理論的多元化混合式教學(xué)模式，取得了很好的學(xué)習(xí)效果。

[參考文獻(xiàn)]

[1]萬昆.基于教學(xué)法-社會交互-技術(shù)的混合式教學(xué)應(yīng)用[J].高教發(fā)展與評估，2020（2）：96-105.

[2]郭昕.“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的混合式教學(xué)模式研究[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2017（26）：18-22.

[3]崔寧，劉向陽.基于翻轉(zhuǎn)課堂的高職《單片機應(yīng)用》課程混合式教學(xué)模式探析[J].教育與職業(yè)，2019（2）：88-92.

[4]郭星辰.基于Moodle空間的SPOC混合式教學(xué)評價體系的構(gòu)建—以單片機應(yīng)用技術(shù)課程為例[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2020（4）：23-24.

[5]蔡妍娜.“互聯(lián)網(wǎng)+”視域下技能大賽為載體的單片機課程創(chuàng)新研究[J].湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2019（1）：98-103.

（編輯?王永超）

Diversified blended teaching design based on teaching-society-technology theory：

taking the course of “Principle and Application of

Single Chip Microcomputer” as an example

Yang Wenbin， Qiu Lan

（Jiangxi University of Technology， Nanchang 330098， China）

Abstract：Based on the teaching-society-technology theory， this paper puts forward a diversified and blended teaching mode based on teaching-society-technology theory， and carries out the teaching reform of the course?“Principle and Application of Single Chip Microcomputer”?from five dimensions： teaching mode， teaching content， teaching means， course examination and scientific research competition. At the same time， with the help of the Xuexitong platform， the teaching practice for one semester is carried out. The practical results show that the mixed teaching mode based on the teaching-society-technology theory can improve the students?learning enthusiasm and initiative and improve the teaching effect.

Key words：hybrid teaching;?“Principle and Application of Single Chip Microcomputer”; Xuexitong

基金項目：2018年江西省高等學(xué)校教學(xué)改革研究課題;項目名稱：“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下混合式新課堂的研究與實踐—以”單片機原理與應(yīng)用”課程為例;項目編號：JXJG-18-24-3。2017年江西科技學(xué)院教學(xué)改革研究課題;項目名稱：“互聯(lián)網(wǎng)+”混合式新課堂的探索與實踐—以《單片機原理與應(yīng)用》課程為例;項目編號：JY1720。

作者簡介：楊文斌（1986— ），男，甘肅慶陽人，助教，碩士;研究方向：教育管理。