翻转课堂教学模式在电气自动化技术专业课程中的应用研究

黄远民　易铭　刘志远　杨伟杭　杨曼

[摘           要]  随着互联网的快速发展，近几年出现了一种新的教学模式——翻转课堂。翻转课堂为教育改革提供了新的思路。主要通过分析当前学生的学习特点及自主学习情况，利用现代信息技术，结合翻转课堂教学模式的特点及优势，以电气自动化技术专业的一门核心课程单片机应用技术课程中“基于单片机智能WiFi开关设计”项目教学为例，基于翻转课堂模式，从教学改革、翻转课题教学设计、翻转课题教学实施、翻转课题教学反馈四个方面进行单片机应用技术课程教学应用与实践的研究，为单片机应用技术教学提供了一定的参考价值。

[关    键   词]  翻转课堂;教学改革;单片机;信息化教学

[中图分类号]  G712                   [文獻标志码]  A                    [文章编号]  2096-0603（2020）17-0132-02

学生学习的主阵地在课堂，教师在教学过程需要让学生成为课堂学习的主体，提高整个教学过程的效率。教学改革的根本任务是以打造“金课”为教学目标。高校“教学课堂革命”采用翻转课堂这种新的模式。[1-2]以单片机应用技术课程为例，采用基于翻转课堂模式和多种信息化教学相结合，激发学生的学习兴趣，提高课堂教学质量和学生的学习效率。

一、教学改革的前期准备

（一）课程平台选择及资源建设

本课程选用的线上学习平台为职教云教学平台，教学资源以知识点为模块采用“碎片化”学习。教学内容通过工程案例来组织，将知识点与技能进行重新梳理和整合，精心设计了多个教学任务，采用“基于单片机无线WiFi开关设计”的教学案例，其中每个任务都包括细化的知识点。通过微课的形式对课程的重点和难点进行详细讲解。教师通过学习平台按照每次任务分时间段发布给学生。学生可以通过学习平台按照老师定时发布的任务顺序学习课程的基本知识点并完成相关的学习任务，这样学生学习有一个循序渐进的过程，学生的学习热情自然而然地增加。在学习平台上可以上传丰富的学习资源，例如，本课程的教学课件、教学教案、教学和学习任务清单、重难点微课视频、课程测试等方面。

（二）教学设计

翻转课堂实施效果的关键因素在于需要充分的课堂组织准备。因此，教师要想做一个让学生认同的优秀“导演”，需要用心去设计“剧本”，专心撰写好“剧本”，并有恒心拍好该“剧本”。在课前引导学生提前思考本次课程要讨论的主要问题和讨论过程以什么形式来完成，如何促进学生对新知识的构建等问题提前安排。[3]课前通过职教云学习平台提前上传本次课的课前学习资源并且在公告栏发布课前预习通知。学生登录职教云平台能够及时得到通知，下载电子教案、微课视频、教学动画等信息化教学资源进行线上自主学习，这样很好地解决了学生学习时间与空间上的局限性问题。通过这样的方式培养学生独立思考问题能力和线上自主学习能力。

本次课堂教学中教学设计采用五位一体的教学方法，即“做、学、说、评、讲”。做，即教师根据学生的要求来做设计方案;学，即学理论依据，该依据学生要通过有效的协作来寻找;说，即每个小组推荐组长在课堂上展示交流小组的学习成果;评，即各个小组学生提出不同小组方案的优缺点和相应的改进意见，同时反思自己方案的不足;讲，即教师在不同阶段把握学生需求，引导学生多思考，辅导学生勤动手，解决学生的疑惑。本课程通过案例聚焦问题来激活旧知识、示证新知识，从而帮助学生搭建知识体系;通过应用新知与巩固旧知识、融会贯通，达到知识的内化。

二、翻转课堂的实施过程

（一）课前

明确教学内容目标，把握好教学方向，每一节课都设定了教学目标、教学重难点。根据学生的专注度和本课程的特点来设计方案，每节内容都细分成若干小知识点，以“1+2+3+n+1”的方式，即1份教案、2个知识点，3个微课，n个嵌入测试题，1份上课效果调查问卷。通过思考题、讨论题来串联学生线上自学;通过思考题和讨论题将教学重难点落地，在答案探索中为学生线上自学引领方向，有的放矢答疑;通过职教云课堂对学生课前的预习进行课前测验和预习点评，同时，对学生课前预习效果进行统计和分析，根据学生课前学习情况评选出每周“课前学习之星”和汇总及分析课前学习相关问题，为后续课堂教学准备和课程设计提供有效的依据。教师可以根据学生课前预习情况有针对性地调整教学设计，为后续课中教学提供坚实的基础。

（二）课中

根据课前学生预习的情况进行教学设计调整。在授课中详细讲解本次教学任务中的重点知识和难点知识，让学生有效地掌握本次课程的基础内容。对班级学习进行分组，适时在职教云学习平台发布班级小组合作学习任务，在教师指导下，学生以小组为单位合作学习，共同完成本次课程学习任务、消化知识，自主构建知识体系。通过线上摇一摇抢答、学生互评等活动，调动学生的学习兴趣。

环节1：项目引入和课前学习点评

1.通过职教云课堂线上签到，让学生在云课堂上签到。

2.通过课前测试评选出课前表现突出的学生，激发学生的学习兴趣，趣味地引出本次课程的教学任务、重点内容和难点内容。

环节2：重点、难点讲解

采用互相交换式的方法和教师讲解相结合来讲解重点和难点;采用三维动画来设置一些故障把“无形”“可视化”，使学生易懂，让学生直观形象地掌握课程重难点内容。

环节3：互动提问

利用云课堂线上扫一扫和抢答对学生提问：

1.单片机和WiFi模块是如何建立通讯的？

2.如何设置App各个控件？通过设定有一定的趣味性的问题，让学积极主动参与到课程中来，对在课堂主动抢答的学生实施加分政策。

环节4：动手做一做

1.通过手机上传教学视频到职教云学习平台，指导学生下载App、设置App和操作App。

2.引导学生编写相关程序。

3.教學生如何修改本项目的WiFi模块密码和账号。

4.现场调试，指导学生对设备硬件和软件进行调试。

5.课堂即时考核根据任务完成情况随机设置相应的故障，利用课堂考核程序实时打分;充分利用平台软件操作录屏和课程微课详细指导学生完成软件操作，从而提高学习效率;充分利用开发的VR对设计的设备进行仿真。

环节5：课程小结和布置课后任务

总结课堂教学，发布云课堂课后在线作业，在讨论区与学生讨论重点内容和难点内容;在线回答学生提问。学生可以通过职教云学习平台上交课外作业和单元测试。通过学习平台讨论区或者群聊、班级企业微信等方式，及时向教师寻求帮助，做到有疑必问、有问急解。

三、课程考试及评价改革

本课程期末考核主要包括课程基本知识点与能力考核两个方面内容。本课程注重过程考核，其所占比例较大，充分利用多元化的考核评价体系。期末考试包含基础知识题（35%）+能力题（65%）。课程最终总成绩由平时成绩和期末考试成绩两个部分组成，其中平时成绩占35%，期末考试成绩占65%。平时成绩包括课前线上学习、随堂测试及课堂出勤情况、回答问题活跃度等多个方面的成绩进行累加。

四、课程改革的成效

“单片机应用技术”课程教学改革，以学生为主体，以学生为中心，提高学生的自主学习及协作学习能力。[4-5]通过在职教云平台发布本课程学习情况进行问卷调查分析发现，本课程课堂气氛比较活跃，有96.2%的学生喜欢翻转课堂的教学形式;在能力提升方面，92.5%的学生认为“单片机应用技术”的相关知识有很大的收获。通过该课程的学习，学生提高了解决实际问题的能力，达到了教学要求，受益匪浅。

五、结语

“单片机应用技术”课程课堂教学改革将翻转课堂教学模式、任务驱动教学等优势相结合。通过每个项目的任务贯穿本课程的学习内容，将理论实践进行有效的结合。为了打破教学时间和地点的局限性，充分利用职教云课程平台开展“线上线下”混合式教学，多元化记录学生学习情况。在教学的课前、课中、课后的学习中，教师通过翻转课堂模式合理安排学生，培养学生主动参与，激发学生学习兴趣和调动学生的主动性、活跃课堂，从而提高教学质量和学习效率。

参考文献：

[1]陆芳.移动互联环境下的高校翻转课堂教学[J].高等工程教育研究，2018（4）：158-162，167.

[2]马前锋，滕跃民，韩锋.“课堂革命”视角下的翻转课堂实施效果及对策建议[J].哈尔滨职业技术学院学报，2019（2）：50-52.

[3]胡建华.基于学生课堂行为的教学质量影响因素[J].大学教育科学，2019（2）：7-9，122.

[4]郭鹏飞.国外关于翻转课堂的理性思考[J].中国信息技术教育，2014（15）：13-16.

[5]张新明，何文涛.支持翻转课堂的网络教学系统模型探究[J].现代教育技术，2013（8）：21-25.

编辑 王海文