基于翻转课堂的项目教学模式研究

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　　摘要：以“PLC编程及应用技术”课程为例，阐述了基于翻转课堂的项目教学设计及实施过程。通过将翻转课堂融入到项目教学中，有助于培养学生自主学习的能力，满足学生个性化学习需求，大大减少了教师课内讲解新知识的时间，使课堂变得高效。
　　关键词：翻转课堂;项目教学;PLC
　　 中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1673-9094-（2019）12C-0019-04
　　传统的教学模式，上课时教师先进行课程理论知识的讲授，所有的知识点都讲清楚后进入实习操作阶段。这种教学模式会导致学生在接受理论知识过程中，因为缺乏对后续任务的了解而感到太过于抽象，不容易理解，久而久之便失去了学习的主动性和积极性。进入实践阶段时，学生由于之前的理论知识没有理解，从而导致后续的任务无法顺利地开展，既影响教学任务的有效实施，也拖慢了教学的进度。
　　项目教学是目前使用较广泛的一种教学模式，它将理论和实践有效结合起来，围绕项目任务来进行知识点学习，解决了学生为什么学、学什么的问题，通过项目任务的实施，提高学生学习的兴趣。但是它也存在教学时间过长，不能高效利用的问题。笔者通过实践研究认为，基于翻转课堂的项目教学模式既培养学生自主学习的能力，又使课堂能够高效利用，还能理论结合实际，解决理论知识过于抽象的问题。[1]
　　一、翻转课堂的发展与特点
　　（一）翻转课堂的起源与发展
　　“翻转课堂”（flipped classroom 或inverted classroom），是指重新調整课堂内外的时间，将学习的决定权从教师转移给学生。2007年，美国的一所高中的化学教师乔纳森·伯尔曼和亚伦·萨姆斯通过录制上课资料上传至网络，以供学生补课学习，通过这种模式来让学生提前在家学习，来校完成作业，深受学生的喜爱。[2]
　　2012年深圳市南山实验教育集团成功运用“翻转课堂”实施了教学活动，老师在课前先让学生观看云视频，课上合作探讨学习。通过研究分析发现，这种“翻转课堂”模式的应用使得学生的学习效果达到了最大化。可以说，目前翻转课堂越来越受广大师生的喜爱。
　　（二）翻转课堂的特点
　　翻转课堂的基本流程。教师上课之前，根据教学目标，将课程知识提前做好教学资源，上传学习空间，让学生通过自主学习，完成相应的测验，提前完成课堂理论知识的自学任务。课堂实施时，学生交流课前学习过程中发现的难点和疑点，教师引导学生解决问题，最终完成课程任务的学习。真正实现学生学习的主体性和教师的主导性。
　　翻转课堂的优势。首先，有助于提高学生学习主动性。学生上网提前学习，完成老师布置的测验，也可在讨论区讨论并分享学习经验，在学生之间形成一种“攀比”的心理。老师运用信息化手段（PPT、动画、视频、仿真软件等）将复杂的知识简单化，枯燥的知识生动化，提高学生学习的主动性。其次，有助于满足学生个性化学习需求。课前，学生可以自由选择学习时间、地点，还可以根据知识掌握的情况，有选择性地进行学习。对于已经了解的知识，可以快速地浏览;对于没有掌握或者理解不够的地方，可以多次重复地学习[3]，满足学生的个性化需求，这在传统的教学过程中是无法实现的。再次，有助于培养学生学习能力。课前学习过程中，若学生遇到疑点、难点无法解决时，教师可以引导学生浏览其他的学习网站，或者介绍相关的书籍和资料。久而久之，就培养了学生通过多种途径解决问题的学习能力。
　　二、基于翻转课堂的项目教学设计
　　本文以“PLC编程及应用技术”课程为例，来阐述基于翻转课堂的项目教学设计。
　　根据人才培养方案，本课程打破学科体系框架，通过课程整体设计、单元设计解构原有知识、技能，以职业实践活动为主线，并以项目为载体，将理论与实践融合，重构模块化的专业课程体系。如下图1所示。
　　本课程包含PLC认识及基本逻辑指令应用、步进指令应用以及功能指令应用共三个技术模块。每个模块设置若干个典型项目，精选了PLC在工业和实际生产中的典型案例作为理实一体化项目教学的主要内容。[4]项目内容秉承由简单到复杂，由单一到综合的递进模式，强调学生学习的主体性。在每个项目实施前，先提出学习目标，再进行项目分析，使学生在开始每个项目学习时就知道具体的任务和要求，便于学生的自学和自评;在内容的安排上采用了项目引入——项目分析——活动展开（项目实施）——拓展训练的顺序。既符合学生的认知规律和技能形成的规律，又兼顾了学生的可持续发展。课程项目设计如下图2所示。
　　为了清晰了解课程实施过程，这里以“PLC编程及应用技术”课程模块二中的项目四“交通信号灯的控制”为例，来阐述基于翻转课堂的项目教学过程。教学过程结构图见图3所示。
　　（一）课前
　　教师在课前结合项目给出交通信号灯控制学习任务书（包括任务描述、学习目标、课程要求等），让学生清晰地知道本次项目所要完成的任务，达到的目标。学生通过网络学习，了解交通信号灯的控制要求，在任务书的引导下，利用教师提供的并行序列状态转移图学习资料，完成课前知识的学习。
　　教师根据交通信号灯控制，准备路口交通信号灯工作视频、模拟工作模块图片、PPT等学习资料，若结合具体生产设备，还要录制设备的操作过程及动作原理。如没有相关的视频资料，也可通过动画、仿真等形式展现工作过程，这样便于学生清晰了解设备动作过程及要求。教师还要提供辅助学生理解和补充知识的相关资源（小视频、PPT、文档、网址链接、图书等）。学生学习教师提供的学习资源，如还有不懂的部分或无法解决的问题，可以在学习备注里反馈给任课教师。
　　教师根据项目知识点，设置测验环节，检查学生知识点的掌握情况，并对测验情况做出评价。该评价结果作为学生过程性评价的一部分。[5]教师根据学生反馈的问题，准备补充材料，或讨论话题，能够引导学生通过课中的学习自行解决。 　　（二）课中
　　教师引导，学生自主学习。对于课前学习存在疑问的，教师提供资料或者布置讨论话题，引导学生自行解决遇到的问题。解决问题后进行项目任务实施。具体过程：首先，安排学生进行PLC的I/O地址分配，绘制外部接线图;其次，根据控制要求，编写程序;再进行交通信号灯外部模拟控制电路的连接、调试。此过程中，教师要不断地巡视和指导学生进行安全操作，及时发现问题，引导学生解决问题。记录学生操作情况，作为过程性评价的一部分。
　　在课堂的最后阶段，教师要组织学生进行成果展示，学生讲解PLC控制交通信号灯的思路和方案、实施的步骤和方法、最终的结果及演示等。教师需要对不同组别的演示汇报做出点评，并作为学生过程性评价的一部分。[6]
　　（三）课后
　　教师布置拓展任务：增加循环控制按钮，通过不同的按钮可以实现单循环和连续循环功能。使学生的知识和能力得到进一步巩固。
　　三、總结与展望
　　将翻转课堂融入到项目教学，教师首先通过提前布置学习任务，准备学习资料，学生的学习积极性得到了较大程度的提高。其次，教师通过引导学生学习，提供学习和查询资料的方法和途径，大大提高了学生自主学习的能力。最后，教师的角色发生了转变，真正意义上做到“传道授业解惑”。但是，翻转课堂有效的实施，需要教师对课程知识体系和学生知识能力的充分了解，考验教师信息化教学手段和教学过程把控能力。因此，将翻转课堂真正融入我们日常的教学过程中，需要教师不断改革和完善。
　　 参考文献：
　　 [1]周贤波，雷霞，任国灿.基于微课的翻转课堂在项目课程中的教学模式研究[J].电化教育研究，2016（1）.
　　 [2]张跃国，张渝江.透视“翻转课堂”[J].中小学信息技术教育，2012（3）.
　　 [3]金燕.基于微课的翻转课堂教学模式实践研究——以《计算机应用基础》课程为例[J].职教论坛，2014（23）.
　　 [4]任玲.农业院校《单片机技术》课程标准之我见[J].现代农业装备，2013（1）.
　　 [5]陈红普，褚振华.关于翻转课堂的研究与思考[J].福建电脑，2014（8）.
　　 [6]高佳乐，刘敏昆，程昆，等.星型拓扑式翻转课堂教学模型研究[J].中国教育信息化，2014（8）.
　　责任编辑：冯志军
　　Abstract： Taking the course of "PLC Programming and Application Technology" as an example， this paper expounds the project teaching design and the implementation process based on the flipped classroom. By integrating the flipped classroom into the project teaching， it helps to cultivate the students' ability of independent learning， meet the students' requirements of personalized learning， and greatly reduce the time for teachers to explain new knowledge in class， thus it makes the class more efficient.
　　Key words： the flipped classroom; project teaching; PLC
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