工科实验课程混合式教学模式初探

张宝健 梁丽勤

摘 要：随着互联网与多媒体技术的飞速发展与广泛应用，各高校教育领域开始将应用现代网络技术的微课、虚拟实验等教学方式与传统的课堂式实验教学相结合，以充分发挥教师的主导作用与学生的主体地位，最终达到更好的教学效果的目标。本文通过在单片机原理实验的教学中应用混合式教学模式，提出了工科实验混合式教学分为教师课前模块、学生课前模块和课上互动模块的模块化教学模式，并在实践中证明模块化混合式实验教学模式不仅可以巩固理论知识、锻炼程序设计的能力，而且有利于提高学生的创新能力和培养学生的创新意识。

关键词：工科实验；混合式教学；微课；翻转课堂

一、 引言

混合式学习是一种将传统课堂师生面对面教学与数字化学习相结合的教与学的新方式，混合式教学方式既能发挥教师在教学过程中的引导、启发、监控等主导作用，又能体现学生在学习过程中的积极性、主动性和创造性。近年来，随着互联网与多媒体技术的飞速发展与广泛应用，各高校教育领域开始尝试将传统的课堂式实验教学与应用现代网络技术的微课、虚拟实验等方式结合，以充分发挥教师的主导作用与学生的主体地位，最终达到更好的教学效果的目标。

工科实验教学是工科专业本科教学的重要组成部分，是理论教学的重要实践补充，良好的实验教学可以培养学生独立思考、解决问题的能力和创新能力。单片机原理实验课是自动化相关专业学生接触最早的专业相关的实验课程之一，面向对象是本科三年级学生，这些学生首次接触专业课，专业知识学习不深入，在这个阶段通过一系列的实践能力训练以提高学生创新意识和创新能力，为学生创新能力和创新意识的培养奠定良好的基础。

因此我们认为，在工科实验课程中探索混合式教学模式，不仅可以加强实验的教学效果，更能够提高学生创新意识和创新能力。

二、 混合式教学在实践类课程的应用现状

混合式教学模式在实践类课程中的应用并不广泛，主要受实验设备和场所的限制，早期在文学、经济学、管理学等实验课程中实践，2016年开始在生物、物理等实验课程中实践，均取得了较好的课堂效果，促进了学生自主学习、动手能力以及创新能力的提升。目前，混合式教学模式在工科专业课程的实验中研究与实践的较少。

三、 混合式教学在单片机原理实验课的探索与实践

我校单片机原理实验室于2017开始尝试录制微课视频，并于2018年上半年在2015级学生中实践混合式教学模式。单片机原理实验混合式教学主要分为三个模块：教师课前模块、学生课前模块和课上互动模块。

教师课前模块，是指教师在课前将本次实验课的理论、实验方法及主要仪器使用的注意事项等内容，录制成微视频，通过QQ群，微信群等网络方式发放给学生。

学生课前模块，是指学生在课前结合老师下发的微视频、教材，通过查询资料、讨论等方式完成程序的设计，为实验课做好充分的预习工作。

课上互动模块，是指老师通过提问方式了解学生知识点掌握情况；通过检查实验报告程序设计，了解学生实验的预习准备情况；通过重点强调，提醒学生实验仪器等注意事项。

四、 实施效果

在一学期的混合式教学模式尝试中，通过老师课堂观察、学生课后反馈，得出混合式教学模式在单片机原理实验课程中取得了良好的效果。主要体现在：

学生预习的主动性明显加强。课前发放的微课，使学生对实验课的内容、实验仪器有了大概的了解，为了完成课堂中的提问任务，会加强对相关知识的预习与查阅资料、文献等准备，大大提高了預习的主动性和效果。

教师在课堂中讲授的内容更有侧重性。教师通过课堂提问，了解学生预习的情况，对学生掌握的比较好的实验内容可以一带而过，对学生觉得难理解、注意事项较多的内容可以详细介绍。课堂讲授内容随着不同专业，甚至不同班级的情况，详略部分不一、更有针对性和侧重性。

学生课上实验效率大大提高。由于学生课前充分的预习，课堂中老师的重点强调，学生对实验过程的操作更加的得心应手，减少了误操作的概率和频次，实验的过程很顺利，缩短了完成时间，提高了实验效率。

总体上，从授课情况、学生学习情况、学生自身能力培养等多方面来看，在单片机原理实验课程中混合式教学模式的引入效果是明显的。

五、 结束语

混合式教学在单片机原理课程中的应用，打破了以往教师讲授实验内容和操作步骤为主，学生按步骤模仿验证实验结果的教学模式，发挥了学生在学习过程中的主体地位。但实践中也发现，学生课堂效率提高后，对实验内容的质量和数量有了更高的需求；网络交流的平台仅仅依靠微信和QQ群，学生与老师课前的交流不充分等问题。因此，实验教师应将混合式教学模式与翻转课堂的进一步结合，充分发挥学生主观能动性，使学生从原来讲台下被动接受知识的“观众”变为主动探索新知识的“主动者”，最终达到在实验课中巩固理论知识、锻炼程序设计的能力、培养创新实践意识的目标。

参考文献：

[1]何克抗.从BlendingLearning看教育技术理论的新发展（上）[J].电化教育研究，2004（3）.

[2]王利，黄文武.经管类实验教学中混合式学习模式的应用探讨[J].实验技术与管理，2011，28（1）：121-124.

[3]李帅，刘洋，程瑛琨，刘艳，孟庆繁，滕利荣.网络环境下“生物学实验”混合式教学模式的改革研究[J].创新教育研究，2016，4（3）：149-153.

[4]吴庆州，王涛.“互联网+”背景下物理实验混合式教学模式的构建[J].兰州教育学院学报，2016，32（12）：111-112.

作者简介：

张宝健，梁丽勤，河北省秦皇岛市，东北大学秦皇岛分校。