肖明
三峡大学 计算机与信息学院 湖北省宜昌市 443000
摘要：结合计算机硬件方向系列课程教学现状及翻转课堂教学模式的特点，从《单片机原理与应用》课程教学方法和教学手段的改革出发，介绍了翻转课堂教学模式在这些理论课和实践教学中的应用。实践证明，在计算机硬件类课程的教学中，采用翻转课堂的教学模式，可以极大地提升学生对该课的兴趣，使学生更好地理解该门课的内涵，很好促进了这些课程的教学改革，具有较高的推广价值。
关键词：翻转课堂；单片机；
0引言
计算机硬件类课程是计算机专业课程重要的组成部分，计算机硬件知识对于计算机专业学生的重要性是不言而喻的。数字电路、微机原理与接口技术、单片机原理与应用、计算机组成原理和嵌入式系统等硬件课程是计算机、电子信息类等相关专业的专业基础课。这些课程都具有理论性强、技术性强、理论与实践结合紧密的特点。但这些课程也存在着内容抽象，难以理解，以及实验环节薄弱，难以跟理论匹配的困难，主要表现在：
1）理论为主，理解困难。一般高校的计算机专业的硬件课程是为加强学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机综合应用的综合性课程。该类课程的特点就是概念多、较抽象和涉及面广，其整体实现思想和技术往往难以理解。
2）教学手段单一。目前许多院校还沿用传统实践教学模式、方法和手段，即理论课讲解知识点和原理理论，穿插少量实例，学生难以将知识点融会贯通到实际应用。
3）思想认识偏颇。许多老师和学生把计算机专业和计算机软件专业混为一谈，误认为学计算机就是学软件编程，硬件课程不是计算机专业需要掌握的主要内容。
4）兴趣缺失。软、硬件课程的特点使学生容易疏远硬件课程而偏爱软件类课程。硬件课程中原理层面的内容比较多,难度比较大，需要丰富的想象力、理解力和较强的记忆力，实验验证比较难；而软件类课程容易上手，学生学习的成就感比较强，较易产生兴趣。
1计算机硬件类课程改革待解决的问题
针对这些问题要求我们对计算机硬件类课程进行教学改革，旨在：
（1）理顺计算机硬件类课程实践教学和理论教学的关系，厘清其侧重点，确保在有限的课时内产生最大的效益；
（2）改革和完善现有的计算机硬件类课程，让学生课下学会自己找问题、围绕问题主动学习，增加师生之间的互动。
（3）通过《单片机原理与应用》课程的建设，探索计算机硬件类课程翻转课堂模式，加强课堂时效性。
（4）克服“重软轻硬”的现象，提高学生对于硬件类课程的学习成就感，从而提升学生对硬件类课程的兴趣，将计算机硬件这一“短脚”补起来，对提高学生计算机知识体系的完整性和应用能力具有重要意义。
2 基于翻转课堂的研究
2.1研究的对象和内容
（1）探究翻转课堂背景下，以《单片机原理与应用》这门课程为突破口，探索对于计算机硬件类课程培养学生自主学习途径和方法、分析探究问题的能力。
（2）探索《单片机原理与应用》翻转式课堂的教学效果。通过教学实践设计打造生动活泼的高效课堂。将翻转课堂融入实践教学环节，以案例和项目为依托，提高学生兴趣，发挥学生特点，将个性化和人性化融入教学中。
（3）深入研究《单片机原理与应用》理论教学与实践教学特点，对其讲授内容进行优化和侧重；
（4）对《单片机原理与应用》课程建设的成果进行总结，推广成果的应用范围，覆盖《电子技术基础》、《电路》、《计算机组成与结构》、《微型计算机技术》、《单片机原理与应用》、《嵌入式系统设计》等计算机硬件课程。
2.2达到的目标
1) 以学生自主学习为主的学习过程
传统的学生学习，以在教学课堂听教师讲课的形式进行，这样不仅学习的积极性不大，互动性不够强，更使得学习的效果不够好，学生的对知识的印象不够强烈。
在新的教学模式中，利用“翻转课堂”使得学生有更多的自主学习的机会，并能主动参与到项目的设计与开发的过程中，能切实有效地激发学生对软件项目开发的积极性，并能在软件工程教学的过程中取得良好的教学成果。
2) 以项目答辩代替传统笔试
软件工程课程传统的考试方式是以笔试为主，平时作业评测为辅的方式进行。软件工程是一种思想，一种解决方案，是可敬的前人在软件开发实践中总结出来的经验，并上升到理论，仅仅以理论考试的方式无法考核出学生真正的能力，达不到考核学生素质的最终目的。本项目拟在课程中使用软件项目开发考核的方式，能有效与案例教学相结合，在学生专注进行软件开发的同时，还能将书本上的软件工程理论用于实践，并加以总结，以答辩的方式呈现出来，提高了学生的沟通能力，是课堂教学的一项突破与进步。
3) 从传统课堂到“翻转课堂”的转型
课程资源系统、完整、丰富、适用、易用，从服务高校教师为主到服务学生、高校教师和社会学习者并重。用基本资源实录真实的教学过程，以基本资源+拓展资源展示课程的进化，分类指导的课程设计+教学团队的教学过程。
2.3解决主要问题
（1）《单片机原理与应用》翻转课堂的课程内容的开发，既要覆盖知识点，又要能用案例吸引学生的兴趣。
（2）学习任务单的设计与开发。利用多种平台，能让学生在学习任务单的指引下，自主学习。
（3）翻转课堂教学模式在计算机硬件类课程中实际效果及普适性。
结语
计算机硬件类课程公式多、推导繁，概念抽象且不易理解与掌握。在教学中如何选取合适的讲授方法很重要。本文在介绍老式计算机硬件类课程教学的缺陷的基础上，结合翻转课堂教学模式将其应用在《单片机原理与应用》这门课程。
相比传统模式，翻转课堂模式，更容易激发学生的学期兴趣，变被动学习为主动学习。且在各种案例的和教学资源的配合下，让学生更容易理解硬件类课程知识点的原理。
根据计算机硬件类课程的特点，可以将该方法推广至所有硬件类课程的教学改革，具有重大意义。
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作者简介：肖明，性别：男，籍贯：湖北宜昌，出生年月：1980年12月，职称：讲师，研究方向：嵌入式，深度学习，机器视觉。