翻转课堂在“微控制器应用”课程中的尝试与思考

彭远芳 黄晓峰 张静

一、引言

“微控制器应用”是应用电子技术专业的一门专业课程，对于培养学生的分析问题、解决问题能力以及创新能力都具有十分重要的作用。其内容主要包括51系列单片机I/O口的可编程控制、内部资源（如中断系统、定时器/计数器）的典型应用、键盘/显示器接口及其基本功能实现、串行通信的基本应用，以及单片机典型小系统的设计与实现。由于课程逻辑性强，与其他课程的关联度大，加之高职学生专业基础较弱，主动学习意愿不够强烈，故而教学效果不甚理想。而互联网技术的发展，网络课程及各类网上教学资源的兴起，促使学生多渠道获取知识成为可能，教师的职责也应该从过去一味地向学生传授知识转变为指导学生获取知识。

二、“微控制器应用”课程地位与教学现状

“微控制器应用”课程以电子电路的分析与实践能力、电子线路板的设计能力为基础，学习以单片机为微控制器的典型小系统调试与开发的全过程，同时为后续课程如CPLD和FPGA应用技术、嵌入式系统应用等课程的学习奠定基础，为学生毕业后从事智能仪表、汽车电子及其他消费类电子产品的调试、设计与制造，继续学习与职业能力的提升起支撑作用。

经过多年的教学实践，该课程主要采用项目案例教学，教学内容涵盖I/O口可编程控制、显示/键盘、单片机中断资源的应用、A/D和D/A技术。每个项目中的若干工作任务按难易分层设计，以适应各层次学生需要。但实践发现教学效果不尽人如意，究其原因主要存在着课程教学内容多与少学时之间的矛盾。

三、 引入翻转课堂

翻转课堂使教师由知识的传授者变为引导者，而教师的作用是帮助学生找到兴趣点，解决其学习过程中遇见的问题。与传统课堂相比，翻转课堂更能体现“授人以鱼，不如授之以渔”的教育思想，强调培养具有可持续学习能力的人而不是考试机器，激发学生主动学习的热情，培养其举一反三的能力而不是机械地重复式训练。

1.教学设计

在“微控制器应用”课程教学中，Proteus和Keil作为必备的编译与仿真工具，需要学生尽快熟练掌握，但限于教学时数限制，教师没有过多时间在课堂针对这两个软件的基本使用方法进行过多的讲解，因而笔者采取了翻转课堂的教学模式。下表给出了“仿真软件的基本使用”的教学设计，其中对课前环节、课中任务及教师指导均作了具体安排。

为此课程组教师精心制作了7个关于Proteus和Keil软件基本操作的微视频，在开课之前对学生进行分组，4名同学为一组，要求学生通过视频学习这两个软件的基本操作。课堂上则以小组为单位通过抽签确定任务单号，并以“接龙方式”定时完成所有任务单内容。教学实施以小组为单位，多数学生为了集体荣誉都能够积极参与其中，课堂互动热烈，加之任务单工作的时间限制，学生们惜时如金，从而提高了课堂学习效率，教学效果非常明显。

2.翻转课堂教学带来的思考

翻转课堂对教师的教学水平、信息化教学技能、专业能力及对学生管理能力提出了更高的要求。教师课前如何对教学内容进行精心设计、录制微视频、设置课堂教学环节、引导学生完成课程预习内容；课中如何有条不紊地实施教学任务单，解答学生们在学习过程中存在的各种各样的问题，收放自如地组织以小组为单位的讨论、归纳总结与学习评价，让不同层次的学生都能够学有所获，激发学生的学习兴趣继而产生主动学习的意愿，这样才能使课后作业及下次课的预习不流于形式，同时针对少数基础好的学生，如何设计拓展与创新项目以引导其继续深入地学习。

要做到这几点，教师备课工作量将是传统教学方式下的十倍之多，仅就微视频而言，每段微视频长度为5～10分钟，与教学录像不同，它采用录屏软件并配有讲解和字幕，而90分钟的一节课程按照知识点大约需要录制5～6个微视频，每段微视频还应设置几个小问题便于学生的预习和课后复习。而课堂上的教学管理更加考驗教师的专业能力、组织管理和应变能力。翻转课堂中有充分的时间组织学生开展讨论，教师如何驾驭这种开放的课堂环境、应对多种多样的问题甚至遭遇无法给出解决方案时的尴尬，这都需要教师的爱心和智慧。

教学实践表明，被激发起学习热情的学生的潜能是巨大的，但并非所有学生都能够被唤醒主动学习的意识。如何实现对不同层次学生的差异化教学呢？笔者在学习小组分组时按照“1A+2B+1C”的形式进行组合，A、B、C分别代表学生自主能力和接受能力的程度（A>B>C），分别约占班级人数的比例为20%、60%、20%。教学的基本目标是“保A增B减C”，为此笔者要求A类学生承担C类学生课前的预习辅导工作，课堂上重点关注的是B类、C类学生，通过人性化的学习评价鼓励B类、C类学生完成或参与完成教学任务单，以培养他们的学习兴趣和学习信心。此外，为了保持A类学生的学习活力，课后可将A类学生召集过来，继续讨论与课程相关但超出教学大纲的内容，通过点拨留点思考激发他们继续钻研的兴趣，或布置更具更有挑战性的任务，鼓励他们通过多种途径拓展、提高自己的知识水平和创新能力。

四、结语

任何一种教育教学模式都是有利有弊的，翻转课堂教学也不例外，而要求教师更愿意将翻转课堂教学实践中存在的问题视作挑战，这也是对教师的教育理念、专业能力和信息化教学技术提出了更高的要求。教师既应具备深厚的学识和丰富的经验来把握课堂，敏感地意识到多数学生存在的困惑，引导学生学习且及时找到解决方案，对各层次学生学习进程进行人性化评估；又要掌握信息化教学技能，学会录制、编辑视频，并利用信息技术搜集、加工、整理有价值的教学资料，以供学生参考学习。只有这样，才能实现课程内容从“信息传递”—“吸收内化”—“巩固提高”—“拓展与创新”，才不会使翻转课堂仅仅流于形式，而翻转过来的课堂一定是能够极大地提高课堂教学效率和教学效果。这种颠覆了传统的教育模式，需要学校拥有优秀的教师队伍、充足的教学资源并获得学生的支持和积极参与才能获得好的教学效果。

参考文献：

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