开放式项目驱动法在单片机翻转课堂教学中的应用

摘 要：单片机原理及应用是电子電气物联网等相关专业的一门重要的专业课，综合性极强。为了能够培养高水平的应用型人才，单片机课程的教学改革必须能够体现项目式教育理念。通过对教学内容、教学材料、教学手段、教学方法以及教学反馈等各个环节开展适当的改革并大胆实践，提高学生的工程实战能力是单片机教学改革的发展趋势。

关键词：开放式项目驱动；翻转课堂；单片机；教学改革

作者简介：邹静，硕士，武昌工学院信息工程学院讲师，研究方向：单片机技术、微机技术及模拟CMOS集成电路设计的教学与研究，精品课程、微课、慕课、翻转课堂、第二课堂的研究等。（湖北 武汉 430065）

项目基金：本文系武昌工学院校级教研资助项目“基于‘双延伸教学的翻转课堂的探讨和实践——以‘单片机原理及应用为例”（编号：2015JYZ13）的研究成果。

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2018）11-0064-03

一、单片机课堂教学面临的新挑战

随着时代的发展，科技的进步，人类的创新，单片机课堂教学将面临新的挑战，包括新的教学对象、新的教学内容、新的教学条件、新的教学模式等。

1.新的教学对象。现在的学生基本上都是“90后”“00后”。调查发现，“90后”“00后”大学生大多数个性张扬、乐于表现，目标明确、意识客观。他们的心理素质结构具有二重性：理想与现实的矛盾；情感与理智的矛盾；高求知欲与低识别力的矛盾；独立性与依赖性的矛盾；渴望交往与自我封闭的矛盾等。他们的特点鲜明，优点突出，但缺点也很明显。作为教育者要特别注意对他们的思想意识进行正确的引导，方法对了，则能够充分发挥他们的长处、避开他们的短处；方法错了，那就适得其反了。

2.新的教学内容。单片机技术发展迅速，因此单片机课程的教学也应该随之做出适当的调整。教师应当紧随时代的步伐，及时把握学科前沿技术，适时修改教学内容，改进教学方法，丰富教学手段，加强实践环节，采取多种途径，提高教学质量，培养学生的创新能力。

3.新的教学条件。为了使学生能直观、形象地理解教学内容，获得丰富的感性认识，形成明确的概念，提高学习兴趣，发展观察能力和思维能力等，教师在教学过程中往往要借助于各类器具。课堂教学在保留传统的黑板、粉笔、板擦、白板等常规用具的基础上，逐渐引入自制模型、图画、照片等辅助教学用具。然而随着科技的进步，多媒体技术的广泛运用，使得电视机、录音机、录像机、投影仪等相继出现在课堂中。近几年来，随着触摸屏技术的普及，大型高清触摸显示屏逐渐受到教师们的青睐，将其运用到课堂，使教学手段日渐便利。为了顺应教学手段的变化，教师要不断学习新技术新手段，并熟练运用，才能够轻松驾驭课堂，保质保量地完成教学任务。

4.新的教学模式。近年来，翻转课堂风靡全球，颠覆了传统的教学模式，其“双延伸”式的教与学形式实现了教学内容和教学时空的纵向扩展，在很大程度上改善了现有课堂教学的不足，对于新兴的独立高校来说，为了培养动手能力强、综合素质高的应用型人才，在传统课堂中适当引入翻转课堂教学模式无疑是一个不错的选择。

综上所述，为了适应教学对象、教学内容、教学条件、教学模式等的变化，在延续传统课堂教学的基础上，引入翻转课堂，适当调整课堂教学设计，改变课堂管理模式，将有助于调动学生学习单片机技术的积极性，激发学生的表现力、创造力和解决问题的能力。同时，还能进一步提高单片机课堂的教学质量，实现教学效果最大化，达到教与学的真正统一。

二、开放式项目驱动法翻转教学的“优”与“忧”

翻转课堂的优点在于，能够把学习的主动权还给学生，改变了传统的“满堂灌”“填鸭式”教学，使得整个教学活动都围绕着学生展开。课前教师提供以教学视频为主要形式的学习资源，学生在上课前就能够充分利用其零碎时间，通过反复观看教师的授课视频等资源完成学习任务。课堂上师生共同梳理知识点，完成作业答疑、探究扩展等互动交流活动。

对于单片机这种实践性极强的课程来说，以上翻转方式虽然能够调动学生的学习主动性，但是有关学生动手能力方面的锻炼却少有涉及。如果在翻转课堂中引入项目驱动法，则可以解此“忧”。在项目任务的驱使下，课前，学生利用课外时间通过多媒体或网络平台进行学习，自主探索，并形成独特的知识体系；然后互相协作，取长补短，通过实验探究解决实际问题进而完成项目任务。课堂上，教师进行答疑解惑，知识拓展，评价考核等；学生则进行成果展示，互相讨论，内化知识，建立更加完整的知识体系，并将所学举一反三。可见，翻转式项目驱动教学实现了实践教学的翻转，优势明显。

通过以上项目驱动式翻转教学的各个环节，使得学生的成就感和自信心逐渐增强，学习积极性和参与性也明显提高，动手能力、自学能力也越来越强，在一定程度上达到了实践锻炼的目的，但还是存在一些不足之处，如缺乏创新能力的锻炼。传统的项目驱动式翻转教学，仍然以教师讲授为主，学生的创造性得不到充分发挥。如为了能够给学生展示整个设计的过程和最终成果，项目的题目由老师选定，难易度由老师掌控，过程的实施步骤由老师设计，成绩评定方法由老师决定，考核结果由老师一人“说了算”，所有的一切都在老师的“掌控之中”，学生的“命运”完全由老师来“主宰”。因此，笔者提出“开放式”项目驱动翻转教学法。

所谓“开放式”，指课前教师与学生共同选择项目课题，依此确定教学内容，拟定学习计划，明确考核方式和评测细节。而其他有关项目的任何环节可以由老师安排，也可以由学生自行安排，包括题目选择、方案确定、队员分配、团队分工等。课堂上，首先学生团队分别进行汇报、互相问答等方式展开辩论，然后教师根据学生团队的汇报内容和讨论情况进行点评及拓展，最后通过成员互评、团队互评和教师评测构成的三级评价体系对每位学生的学习过程和学习效果进行综合评定。这种“开放式项目驱动翻转教学”的应用，能够最大限度地开发学生的潜力，激发出他们的表现欲和创造欲。

综上所述，“开放式项目驱动翻转教学”是目前最能够锻炼学生实践能力、激发学生创造潜能及主观能动性的一种教学方式。但是如何能够得到更满意的教学效果，对教师和学生来说，都是一个大难题，所以这也是摆在教师面前的一个重要课题。

三、单片机开放式项目驱动翻转教学实践

本文提到的“开放式”教学是一个相对的概念，是有计划、有组织、有条理的，且在老师引导下的，引入若干个项目课题的，适合翻转的一种开放式学习。这种开放可以解除学生固有思维的禁锢，大胆思考，勇于挑战，敢于创新理念。以这种方式开展的课堂教学可谓是气氛活跃，紧张激烈，内容丰满，意犹未尽，收获巨大。在这样的课堂上将看不到老师一个人的“独角戏”了，取而代之的将是所有学生和老师共同的演绎；也看不到“低头族”了，取而代之的将是“七嘴八舌、各辨雌雄”“只论英雄、不分高低”等等。老师们再也不用担心自说自话、讲课无人听、学生出勤率低、低头率高等问题出现了。

但如果想把开放式项目驱动翻转教学课堂开展得有声有色，让上课的老师和学生都能满意，每个教学环节都是需要精心策划的，那么如何设计和运作这样的课堂呢？可按照下面六个步骤进行：

第一步，教师进行课程导入，提供项目课题；学生确定研究方向（课内）。

第二步，学生进行资料收集，确定选题方案，规划学习路径（课外）；同时，学生招兵买马，确定团队成员，明确各自分工（课外）。

第三步，学生进行分工协作，实施学习计划，总结学习心得（课外）。

第四步，学生进行成果汇报或演示，经验分享与交流；教师点拨引导与检查（课内）。

第五步，学生进行实物或仿真调试，修正完善设计（课外）。

第六步，课程考核。该考核分三项，教师测评（课内）、成员与成员互评（课内）、小组与小组互评（课内）。

教师必须在第一节课，根据学生人数，提供若干个项目课题，布置学习任务，并要求学生收集与课题相关的学习资源。让学生充分利用课外时间，分组分阶段地独立完成学习任务，记录疑点和难点。

在具体实施设计方案的过程中，要做到几个结合，一是理论学习与实践操作相结合，二是自主学习和团队学习相结合，三是独立思考与交流讨论相结合，四是局部设计与整体设计相结合，五是组间竞争与互相帮扶相结合。

分阶段在课堂上开展小组汇报、课堂讨论、经验交流、老师点评等教学活动，促进学生与老师之间的教学相长与经验交流。最后每位学生课程的考核结果，将由平时课堂的综合表现，以及最后一次的课堂答辩构成。同时，在对学生的成果进行效果评估，以及对学生本人进行综合测评的时候，将小组内成员与成员之间互评，小组与小组之间互评与老师评测结果进行综合，最终得出真实客观的学生评价结果。

综上所述，开放式项目驱动翻转教学能使学生真正地体验到知识和技能的运用过程，掌握系统知识结构和研究方法，增强创新思维和勇于开拓的意识，建立自身独特的知识建构。笔者认为，在高校向应用型转型的大趋势下，教师应当投入更多的时间和精力，提高自身的综合水平，大胆地对教学内容、教学材料、教学手段、教学方法以及考核方式进行改革创新，设计出切实可行的教学方案。而学生们应当积极配合老师，充分利用课堂内外的时间，以及各种学习资源，争取学习效果最大化。

参考文献：

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责任编辑 程 华