为学习者创造有意义的学习经历
——示范校课程建设纪实之《单片机原理与应用》
课程简介：《单片机原理与应用》课程为2015年河南省精品资源共享课程，是面向我校计算机科学技术专业、物联网、通信工程等专业学生开展的专业课。本课程知识体系主要包括单片机的基本结构及工作原理、C51语言程序设计、中断系统、定时器/计数器、串行通信原理、LCD显示器、模/数与数/模转换以及接口技术等内容。通过本课程理论与实践环节的学习，学生能够具备用C语言编写控制程序的能力、使用Protues绘制单片机系统原理图和PCB图的能力，能够设计简单的单片机应用系统。能够在工作中根据实际问题设计相应的硬件电路，编写相应的控制程序，应用单片机进行电子产品开发设计。
教学心语：以知识点自主学习为方法、以随堂测试为教学指南、以小组实验、讨论激发学习动力、以项目化教学为知识内化的渠道、以汇报展示为综合能力提升措施。不断探索新的学习范式，从关注教的质量到关注学的质量、从灌输知识到激发学生的能力、从关注教了多少内容到关注学生特定学习成果，从讲解者到学生学习环境设计者的转变。
一、以学习者为中心做到四个教学转变
要构建以学习者为中心的教学范式，管理者要做出改变，教师更要做出改变。管理者从关注教师教学成本转变到关注学生学习成本；从关心教师教的质量，到关注学习者学的质量；教师从关注讲了多少内容，到关注学习者有多少特定学习成果产出；教师的教学目标从关注灌输的质量，到如何激发学习者的自主学习及应用知识的能力上；教师角色从课程内容的讲解者，转变到学习者学习环境的设计者。
第一个转变是教师将教学权利分享给学习者。当教师完全控制教学过程时，学习者的动机、自信心和对学习的热情都会产生负面影响。因此教师要将教学活动、教学内容、课堂策略、考核方式制定的权利与学习者分享，让学生参与到教学活动中来，只有把教学设计的权利分享给学习者，才能激发其参与学习过程的积极性。
第二个转变是改变对教学内容功能的认知。教学内容是学习者进一步学习的知识基础，更是提升学习者学习能力的途径，还是培养学习者学习技巧与方法的载体。无论给教师64学时还是128学时，其都无法将某个学科内容全部涵盖，何况知识更新迭代速度之快更让教师无法面面俱到。因此教师的教学任务并非覆盖教学内容，而是通过传递知识促进学习。
第三个转变是教师角色再认识。教师被人称为园丁，那么定位就应特别清晰，谁应该在课堂上最卖力，园丁目的不是为表现出自己是个优秀园丁，而应该是促进花花草草的生长，最终真正成功的是植物本身，是它生长、开花、结果，因此课堂上最卖力的也应该是植物本身也就是学习者自己。教师角色就是助产士，是教练、是登山向导、是乐队指挥，是学习者学习环境的构建者、教学活动的设计者、激发学习动力的促进者、学习成果产出的反馈者与赞赏者。
第四个转变就是评价功能与过程的再定义。评价要从总结性评价转变为过程性评价、从以区分学生为目的转变为以促进学习为目的、从让学生神经紧张转变为激发学习者动力、激活学习者潜力、从教师为评价负责人转变为学生自评、互评的多元评价体系。使评价服务于学习，支持学习，促进学习目标的达成。
二、以应用能力为中心明确教学目标
根据2016级人才培养方案，以应用能力为中心，从基础知识、应用、综合、人文、关心、学会学习六个维度来思考和描述课程目标。①基础知识：哪些关键信息（事实、术语、公式、概念、关系…）是学生应该理解并在将来还能记住的？哪些关键观点是学生在本课程中应该理解的？②应用：什么样的思考是学生在本课程中应该学会的？什么样的重要技能是学生应该学会的？什么样的复杂项目是学生应该学会管理的？③综合：学生应该认识、进行哪些联系？本课程和其他课程或领域内的信息、观点和看法之间关系如何？本课程材料和学生个人生活、社会生活、工作之间关系如何？④人文：学生对自己能够或者应该有哪些了解？学生对他人以及他人的交往应该有哪些了解？⑤关心：就学生所关心的东西来说，希望学生在情感、兴趣、价值观上有哪些变化？⑥学会学习：如何成为该课程的自主学习者？也就是对自己应该学习、想要学习的东西有一个学习日程安排，并有一个相应的学习计划。
根据上述目标设计评估方法与教学活动。第一周布置自学视频任务，完成基础知识学习，通过Proteus LED流水灯提升应用能力，通过作业实现知识的内化与巩固。第二周布置交通信号灯控制项目1开发任务，开展随堂测试，并要求学生汇总前两章的知识点，作为期末考试题目，引导学习总结与反思，布置随堂绘制8051引脚图任务。开展生生互评的活动，培养学生综合能力、评价与批判能力。
三、根据学习者特点重构教学过程
传统的讲座式教学，以教为中心而非以学习者为中心，而本课程以学习者为中心，根据学习者的特点采取混合式教学设计。线下课堂教学采取以问题解决、项目汇报、知识点测试为主的教学模式。
教学活动强调以学习者为中心，教师明白自己的角色是园丁、登山向导、乐队指挥，教学的中心是学习者，感受学习成果的是学习者，台上闪耀的是学习者。
四、根据课程特点确定评价方式
为确保课程教学目标的实现，评价方式的改革是一个重要环节。本课程根据教学方式、课程特点确定了六个模块的评价方式，即出勤、作业、在线教学视频与互动、项目1、项目2、期末考试。六个模块相辅相成，通过多维评价、过程评价、实际项目引导等方式确保教学目标的达成。
以作业为例。除了课后的作业以外，每节课的在线测试也是作业成绩的组成部分，通过在线测试，检查学生自学情况，寻找学生知识上的盲点。根据测试统计报告，讲解大多数学生出错的题目，提升了教学效果。
项目1为智能交通灯系统，训练学生GPIO口编程，按键输入、IO输出、LED显示、程序编写与下载，电路板设计与焊接；项目2为万年历，训练学生单片机外部接口芯片编程，LCD显示、按键输入、音频输出、程序编写与下载，电路板设计与焊接。知识应用能力的培养通过真实的项目落实，项目管理能力、表达与沟通能力通过项目组织与汇报培养。
以学习者为中心的课程设计是为了给学习者创造有意义的学习经历，这些经历能够确保学习者在面对教学环境之外的问题，能够通过信息分析、理性判断、自我评价后做出正确的反应。作为教师所能从事的活动中，能对学生产生巨大影响的活动莫过于积极参与一个课程体系或自己任教课程的设计，通过课程设计的目标达成，帮助学生享受成功生活的乐趣。
