基于翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC的嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)研究與實(shí)現(xiàn)

劉偉春

[摘 要] 基于翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC的嵌入式軟件工程實(shí)踐研究與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，針對(duì)嵌入式軟件工程在實(shí)踐課程當(dāng)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，并且提出翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC之間有效結(jié)合能夠發(fā)揮出來(lái)的最大作用，提高學(xué)生在實(shí)踐中的整體水平。

[關(guān) 鍵 詞] 翻轉(zhuǎn)課堂；MOOC；嵌入式；軟件工程；實(shí)踐教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2017）25-0214-02

在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展中，在針對(duì)人才的培養(yǎng)上，不僅要保證人才具有非常強(qiáng)的理論知識(shí)，人才的實(shí)踐操作能力也要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)水平，才能夠提高自己的綜合競(jìng)爭(zhēng)力，在社會(huì)發(fā)展中發(fā)揮自己的作用和效應(yīng)。當(dāng)前，在對(duì)人才的培養(yǎng)上，主要是針對(duì)人才的創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)出能夠與現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展相符合并且能夠隨時(shí)適應(yīng)變化的人才，特別是在對(duì)各個(gè)類型工程進(jìn)行人才的培養(yǎng)上，要給予更多的關(guān)注和重視。在實(shí)踐當(dāng)中，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是促進(jìn)學(xué)生知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合協(xié)調(diào)發(fā)展的重要前提條件。

一、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式

翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在現(xiàn)代化教育實(shí)施當(dāng)中，是一項(xiàng)非常重要的教學(xué)手段，特別是在當(dāng)前現(xiàn)代化、信息化的時(shí)代下，科學(xué)技術(shù)在教育行業(yè)當(dāng)中的整體應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)逐漸成為教育行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，最根本的核心理念就是能夠?qū)鹘y(tǒng)教學(xué)模式進(jìn)行“翻轉(zhuǎn)”，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限性。傳統(tǒng)課堂教學(xué)模式一般都會(huì)利用一種“死記硬背”“灌輸式”的教學(xué)模式來(lái)進(jìn)行教學(xué)，不僅很容易使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣產(chǎn)生消極影響，而且不利于學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。針對(duì)這種情況，學(xué)生就會(huì)一直處于被動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，而翻轉(zhuǎn)課堂的應(yīng)用主要是打破了這種局限性，翻轉(zhuǎn)課堂更加注重學(xué)生的課前學(xué)習(xí)。學(xué)生在進(jìn)行課堂學(xué)習(xí)之前，利用教師已經(jīng)提供給的視頻或者是學(xué)習(xí)資料，與實(shí)際課程進(jìn)行串聯(lián)，提前預(yù)習(xí)。在預(yù)習(xí)的過(guò)程中，找出自己不明白、不理解的地方，在課堂上可以與教師進(jìn)行交流，這樣不僅能夠強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)記憶，而且能夠有利于學(xué)生將這些理論知識(shí)切實(shí)有效地應(yīng)用到實(shí)踐操作當(dāng)中。在嵌入式軟件工程的實(shí)踐教學(xué)中，將翻轉(zhuǎn)課堂應(yīng)用其中，能夠?yàn)閷W(xué)生的實(shí)踐操作打下良好的基礎(chǔ)，提高嵌入式軟件工程的整體實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

二、MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式結(jié)合的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)

MOOC與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式之間具有非常大的共同點(diǎn)，但是一般情況下的翻轉(zhuǎn)課堂，教學(xué)視頻在其中占據(jù)的地位仍然是非常重要的，是課堂當(dāng)中最核心的部分。無(wú)論是教師自己制作視頻或者是從網(wǎng)絡(luò)上選擇一些與實(shí)際情況相符合的視頻，對(duì)學(xué)生自身來(lái)說(shuō)，這些都僅僅局限在教師的視頻講解上。而MOOC教學(xué)模式的應(yīng)用，與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式之間還存在一定的差異性，所以將兩者進(jìn)行有效結(jié)合，能夠促使兩者取長(zhǎng)補(bǔ)短，發(fā)揮出最大的作用。基于翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC模式的嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)在實(shí)施中，能夠在兩者的有效融合下，將兩者的作用和優(yōu)勢(shì)價(jià)值充分地發(fā)揮出來(lái)，從而提高嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)的整體質(zhì)量和效率。MOOC在視頻內(nèi)容的制作上更加簡(jiǎn)練，將所要講解的主要內(nèi)容集中在幾分鐘之內(nèi)，不僅能夠?qū)W(xué)生的注意力充分吸引過(guò)來(lái)，而且能夠讓學(xué)生以最直觀、最便捷的方式來(lái)進(jìn)行了解。

MOOC教學(xué)模式與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的有效結(jié)合，在實(shí)施中主要利用視頻來(lái)進(jìn)行輔助性教學(xué)，學(xué)生不會(huì)再用傳統(tǒng)的教學(xué)模式來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。特別是在嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中，傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師可能會(huì)給學(xué)生演示一遍，如果有的學(xué)生沒(méi)有了解清楚，教師不會(huì)再次給學(xué)生進(jìn)行演示，這樣對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)就會(huì)造成影響。而利用MOOC模式與翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的有效結(jié)合，一旦學(xué)生有知識(shí)點(diǎn)或者是實(shí)踐操作手法沒(méi)有跟上，可以利用視頻來(lái)進(jìn)行反復(fù)播放，可以根據(jù)學(xué)生自己的學(xué)習(xí)節(jié)奏和速度和進(jìn)行不斷的調(diào)整。MOOC教學(xué)模式與翻轉(zhuǎn)課堂的有效結(jié)合，是實(shí)現(xiàn)一對(duì)一教學(xué)的有效措施之一，在針對(duì)嵌入式工程實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展來(lái)說(shuō)，具有非常重要的影響和作用。在保證學(xué)生能夠以一種更加容易的方式接受相關(guān)知識(shí)的基礎(chǔ)上，能夠保證嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)的整體質(zhì)量和效率有所提升。

三、嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)的改革和探討

傳統(tǒng)教學(xué)模式以及手段上存在弊端，針對(duì)這種情況，在對(duì)嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)的改革中，就需要結(jié)合新的模式和手段來(lái)進(jìn)行操作，才能夠保證改革的效果。翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC教學(xué)模式的有效結(jié)合，是嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)在改革中，非常有效的一種措施。翻轉(zhuǎn)課堂利用現(xiàn)代技術(shù)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的傳授與內(nèi)化，以一種顛倒性的教學(xué)模式呈現(xiàn)出來(lái)。這種教學(xué)模式的應(yīng)用，不僅能夠?yàn)閹熒_(kāi)展互動(dòng)提供良好的平臺(tái)，而且還能夠從根本上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生作為主體的教學(xué)理念和模式充分展示出來(lái)。將MOOC資源與翻轉(zhuǎn)課堂進(jìn)行有效結(jié)合，將其應(yīng)用到嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中，能夠取得良好的教學(xué)效果。在保證激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性的基礎(chǔ)上，能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力、創(chuàng)新意識(shí)等，為學(xué)生的綜合性發(fā)展提供切實(shí)有效的保障。

（一）教學(xué)改革內(nèi)容分析

本文在針對(duì)基于翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC的嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)具體情況進(jìn)行分析的時(shí)候，不難看出，在當(dāng)前嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)的開(kāi)展中，要與實(shí)際情況進(jìn)行有效結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的改革和創(chuàng)新。利用翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC模式的有效結(jié)合，有利于嵌入式學(xué)習(xí)平臺(tái)的建立，并且能夠讓學(xué)生積極主動(dòng)參與其中，促使學(xué)生能夠?qū)η度胧介_(kāi)發(fā)當(dāng)中所展示出來(lái)的核心內(nèi)容進(jìn)行充足的了解。與此同時(shí)，有利于為學(xué)生提供更多有效的學(xué)習(xí)資源，無(wú)論是在課堂的進(jìn)行中，還是在課后能夠?yàn)閷W(xué)生提供良好的支持和服務(wù)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量和水平提升打下良好的基礎(chǔ)。在利用翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC教學(xué)模式開(kāi)展嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)改革的過(guò)程中，首先可以利用嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用、單片機(jī)應(yīng)用與設(shè)計(jì)等嵌入式的課程群來(lái)對(duì)知識(shí)進(jìn)行大致的講解，讓學(xué)生能夠先有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和了解。其次，在學(xué)生對(duì)所要學(xué)習(xí)的知識(shí)和內(nèi)容有大致了解之后，在課堂上針對(duì)這些教學(xué)內(nèi)容，進(jìn)行細(xì)致化的劃分，在實(shí)踐課上，要對(duì)選題進(jìn)行講解和分析。與此同時(shí)，要與學(xué)生達(dá)成一致，特別是在針對(duì)某一個(gè)課題進(jìn)行研究的時(shí)候，要進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的跟蹤管理，教師要及時(shí)對(duì)學(xué)生的研究情況進(jìn)行了解，幫助學(xué)生解決研究中遇到的一些難題。這樣不僅能夠保證課題開(kāi)發(fā)整個(gè)過(guò)程完成的有效性，而且還能夠從根本上保證實(shí)踐教學(xué)的改革效果。

（二）教學(xué)改革方案的實(shí)施

1.調(diào)研考察

在針對(duì)嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行改革的時(shí)候，首先要對(duì)課程的具體組織實(shí)施情況進(jìn)行調(diào)研考察。為了保證課程改革的有效性，在實(shí)施之前要提前做好一系列的準(zhǔn)備工作，特別是對(duì)嵌入式工程實(shí)踐改革的實(shí)際情況以及最新進(jìn)展情況進(jìn)行深入了解。這樣才能夠保證準(zhǔn)備工作的有效性，其中包括視頻材料的準(zhǔn)備、開(kāi)發(fā)環(huán)境以及具體開(kāi)發(fā)工具的使用等，這些都是在準(zhǔn)備階段需要完成的內(nèi)容。

2.嵌入式開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

在完成上述準(zhǔn)備工作之后，學(xué)生可以利用微視頻的方式來(lái)對(duì)課程知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，利用翻轉(zhuǎn)課堂的手段來(lái)實(shí)現(xiàn)與教師的探討和分析。在針對(duì)課題進(jìn)行研究時(shí)，學(xué)生可以根據(jù)討論得出的結(jié)果與前期準(zhǔn)備的一些資料來(lái)開(kāi)展嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。教師可以根據(jù)實(shí)際情況，給出學(xué)生不同的選題，讓學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行選擇。比如“基于Arduino的移動(dòng)氣象站小車制作”“超聲波小車避障系統(tǒng)”“撿乒乓球機(jī)器人小車制作”等。這些課題可以提供給學(xué)生，讓學(xué)生根據(jù)自己的喜好和要求來(lái)進(jìn)行選擇，學(xué)生能夠在調(diào)研的基礎(chǔ)上，與實(shí)際情況進(jìn)行結(jié)合之后，完成選題任務(wù)。

3.反饋階段

將開(kāi)發(fā)已經(jīng)完成的系統(tǒng)在課程微學(xué)習(xí)平臺(tái)上進(jìn)行展示和小范圍的試用，可以邀請(qǐng)教師或者其他學(xué)生來(lái)對(duì)這一系統(tǒng)的具體操作情況進(jìn)行評(píng)價(jià)和反饋分析。在操作中，可以直接根據(jù)線上的具體點(diǎn)擊量、投票數(shù)量以及收藏?cái)?shù)量等，來(lái)對(duì)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的不足和優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)進(jìn)行分析和研究。根據(jù)反饋結(jié)果所展示出來(lái)的內(nèi)容，可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不斷地完善和優(yōu)化，在系統(tǒng)的可拓展性或者是系統(tǒng)的功能性等方面，可以根據(jù)現(xiàn)有的意見(jiàn)來(lái)進(jìn)行總結(jié)，這樣有利于確定日后的調(diào)整和修改方向。

4.對(duì)具體應(yīng)用的總結(jié)

最后，將最終確定的系統(tǒng)發(fā)布出來(lái)，發(fā)布在本課程相關(guān)的微學(xué)習(xí)網(wǎng)站上，并且在實(shí)際的教學(xué)中，對(duì)其進(jìn)行不斷地完善和優(yōu)化。

四、基于翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC的嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)改

革效果實(shí)現(xiàn)

本文基于翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC的嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的研究和分析，利用翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式以及MOOC教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，將兩者進(jìn)行有效結(jié)合，并且將其應(yīng)用到嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中，為教學(xué)改革做出一定的貢獻(xiàn)和努力。這種改革教學(xué)方法已經(jīng)被應(yīng)用到實(shí)踐教學(xué)當(dāng)中，在一些電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)校已經(jīng)將這種教學(xué)模式應(yīng)用其中，并且通過(guò)實(shí)踐教學(xué)結(jié)果可以看出。這種改革方式能夠取得良好的教學(xué)效果，這種措施不僅受到了學(xué)生的熱烈歡迎，而且在教學(xué)實(shí)踐當(dāng)中，學(xué)生的積極性和主動(dòng)性能夠被充分地調(diào)動(dòng)起來(lái)。嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)的改革是基于翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，將兩者進(jìn)行有效結(jié)合之后能夠取得良好的教學(xué)效果。比如某學(xué)校在利用這種教學(xué)改革方式之后，獲得了全國(guó)機(jī)器人大賽一等獎(jiǎng)、全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)等。這些都是教學(xué)改革模式應(yīng)用所呈現(xiàn)出來(lái)的效果。與此同時(shí)，在該校園內(nèi)可以根據(jù)實(shí)際情況開(kāi)展嵌入式與機(jī)器人之間的競(jìng)賽，這樣不僅能夠從根本上培養(yǎng)出更多嵌入式設(shè)計(jì)的愛(ài)好者，而且還能夠有效地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，讓學(xué)生能夠更加積極、主動(dòng)地參與到嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。

綜上所述，在現(xiàn)代化社會(huì)的發(fā)展中，翻轉(zhuǎn)課堂與MOOC教學(xué)模式在教育行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)逐漸成為一種趨勢(shì)。對(duì)嵌入式軟件工程實(shí)踐教學(xué)的改革和發(fā)展來(lái)說(shuō)，將兩者進(jìn)行有效結(jié)合，并且應(yīng)用其中，能夠取得良好的應(yīng)用效果。在保證提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上，能夠有效地提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力以及對(duì)事物的分析和處理能力，從而提高嵌入式工程實(shí)踐教學(xué)的整體質(zhì)量。

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