“理虛實”一體化教學的實踐研究

楊海

摘要：《電子技能實訓》是一門綜合型技能訓練課程。在網絡時代，應對突發公共衛生事件如何實現“停課不停學”開展線上教學是一大難題;《電子技能實訓》在項目化教學過程中，用萬能板進行電路的焊接，電路的布局布線又成為一大教學難題。為此，筆者展開“理虛實”一體化的教學實踐研究，一方面通過信息化教學手段的應用來為可能出現的線上教學夯實基礎;另一方面，通過計算機仿真軟件的應用來提高學生布局布線的能力。

關鍵詞：電子技能實訓 理虛實 信息化教學手段 計算機仿真

筆者根據《電子技能實訓》課程教學中出現的問題，采用“理虛實”一體化教學實踐研究，從而解決了教學中遇到的難題，收到良好效果，并引發進一步思考。

一、研究背景

《電子技能實訓》是中職電類專業的專業基礎課程，具有實踐性強的特點。由于筆者所在的是一所山區中職學校，在教學過程中，主要通過教師示范，學生模仿并不斷練習來掌握技能，全過程中，很少使用到信息化教學手段，形成教師不善于應用信息化教學手段，學生不習慣于信息化學習。因此，在網絡時代，如何開展“停課不停學”的線上教學，保證教學進度和教學質量，成為一大難題。除此之外，當下職業教育采用項目式教學已成為主流。筆者在實施項目化教學過程中，碰到了這樣的難題：由于采購不便、成本高等方面的原因，在講授電路安裝與調試這一內容時，一直采用萬能板來焊接電路。在使用萬能板焊接電路的過程中，常常因為布局布線的不合理，導致需要重新焊接或成品工藝粗糙各種故障頻出。前者導致在規定的時間內無法完成項目，后者在評價的時候無法拿到滿意的分數。若提供布局布線的模板給學生，很明顯會妨礙學生創造力的發展。

二、理虛實一體化教學的內涵

理虛實一體化教學是在原有的理論與實踐之間加入軟件虛擬仿真技術。理虛實一體化教學是一種突出課堂教學對學生職業技能和素養的綜合培養的教學模式。它以建構主義和人本主義學習理論為基礎，強調學習是學習者的主動意愿建構過程而不是灌輸過程，要求教學中充分發揮學生的積極性，并強調學生所學內容對其本身的實際意義，進而使學生積極投入到學習過程中。該模式以任務驅動、啟發設疑為教法，以行動學習、自主性學習、協助性學習為學法，力求實現以學生為本的教學理論。

在《電子技能實訓》課程中應用虛擬仿真技術：一方面，在個人計算機相對普及的情況下有利于線上教學的開展;另一方面，仿真技術在學生進行電路布局的學習過程中有著突出的優勢。因此，筆者對《電子技能實訓》課程應用理虛實一體化教學展開實踐研究，以解決筆者所碰到的問題。

三、理虛實一體化教學實踐

（一）輔助軟件的選擇與應用

1. 電路仿真軟件

電路仿真軟件，可以虛擬設計、測試和演示各種電路，完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。軟件要求：一是能夠提供了強大的虛擬電子元器件庫和虛擬儀器儀表庫，通過鼠標點擊、拖動元器件，單擊即可放置元器件，雙擊元器件可以設置器件屬性;二是根據電路的需要，可隨意對元器件進行旋轉、翻轉、復制和編輯等操作，元器件布局完畢后連線方便;最后連好線后即可啟動仿真，直接看到仿真結果，仿真實驗電路圖和仿真結果同時有效與可視，學生可以方便、直觀地把剛剛學到的理論知識用仿真實驗再現出來。總的來說電路仿真軟件要方便易學，不會增加過多的學習成本，這樣通過電路仿真軟件的過渡，能很好的解決理論教學與實踐動手相脫節的問題。

2. 電路布局布線軟件

能夠輔助電路布局布線的電腦軟件有很多。從利于線上教學的角度考慮的話，該軟件應具備以下特點：軟件大小要小，方便傳播;兼容 WIN7和WIN10操作系統而且硬件要求不能太高;支持中文，因為中職生英文水平普遍較低;且安裝方便。筆者選擇了一款操作簡便的軟件，軟件大小只有10M，中文操作界面，存內占用很小，在低配置的電腦上也能非常流暢的運行。

在應用電路布局布線軟件時，為了使布局布線更接近真實的情景，可以利用軟件的位圖加載功能，加載后如圖一所示，這樣能夠很真實的仿真布局布線的情況。此外，如圖二是畫好圓圈后，從文件導出JPG圖片，在畫板的時候導入這張位圖，這樣布局和布線時定位能更加準確。

（二）理虛實一體化教學的實施

1.課前準備

在“信息化教學”課堂背景下，誕生了很多通過互聯網使用的智能手機、電腦或Pad等電子產品作為終端，開展的微課教學、課堂互動、課后溝通的免費教學輔助軟件。筆者課前通過教學輔助軟件，在網絡上建立班級，邀請學生加入，就可以發布預習檢測習題，上傳微課，對學習進行分組，統計評測結果，學生也可以通過各種終端向老師反饋問題，實現互動。

此設計意圖是根據學生的學習特點，引導學生線上學習，拓展學生的學習時間與空間;發布預習練習，通過預習系統測評的結果，掌握學生的知識儲備和學習狀態，確定產生的問題并及時微調教學策略，從而為課堂做好準備。

2.課堂實施

課堂上，堅持“學生為主，老師為導”的原則，學生匯報，老師點評，解答學生共同的疑問，從而解決重、難點。在此需要強調的一點是，難點在傳統教學中都是老師預想好的，而理虛實一體化教學中，難點是老師通過信息實時采集并加以分析從而得到的。根據電子技能實訓項目的特點，教學實施一般可按下面五步開展：

①析原理。在此借助仿真軟件，老師根據電路設計好仿真實驗，學生通過軟件對電路功能進行仿真，測量相關數據，匯報成果。在此老師要善于引導學生思考，激發學生探知欲，幫助學生模塊化理解電路原理，完成電路原理的分析。

②繪布線。提供必要的微課，以小組競賽的形式開展。教師注意收集學生工作過程中的問題，因為這里是教學的重點，也是難點出現的地方。在這一過程中，學生通過小組討論設計安裝布線方案，鍛煉了團隊合作意識，利用計算機輔助軟件進行安裝布線圖的設計，有助于組員形成頭腦風暴，平臺展示優秀布線方案，學生互比互學，目的是讓每一位學生都能取長補短，在潛移默化中，使學生逐步向更高層次安裝布線設計的標準發展，借助微課輔助教學，學生積極參與課堂教學。

③測元件。利用微視頻配合講解，使學生明確元器件的檢測方法、步驟、要領和儀表的使用規范，讓學生在模仿操作中熟悉檢測的方法和步驟。過程中，教師注意及時點評，鼓勵學生，限時完成，養成良好的職業素養。

④裝電路。嚴格要求焊接工藝，規范學生的安全操作，培養學生良好的裝接習慣，使專業技能素養化。以省電子產品安裝與調式技能競賽的標準，對學生進行點評，培養學生嚴謹細致的工作態度和精益求精的工匠精神。

⑤調功能。通過電路參數檢測及功能調試來驗證電路功能，在調試-總結-調試的反復練習中熟悉電路調試的步驟，由此通過“學練合一”，創設“合作課堂”，學生通過成果展示樹立自信心，養成 7S 管理的習慣。

3.課后輔助教學

收集更多的電路實際應用場景和相關資料，上傳至網絡。引導學生再次對電路進行布局布線的設計，通過參與真實案例工作過程，邊學邊做，及時總結成果與經驗，實現了功能從電路板到產品的轉化，實現教學與生產、理論與實踐的緊密結合。

四、理虛實一體化教學實踐的思考

在理虛實一體化教學實踐過程中，通過整體教學設計與實施，并將項目分解，轉化成五個任務，采用情景導入、軟件仿真、小組競賽、實戰演練等環節合理創設任務情境，實現了做學合一的教學模式，進而突出了教學重點。在網絡輔助教學軟件、微課、仿真軟件等信息化技術的輔助下使得課前導學，難點解析，評價總結更加直觀有效，提高課堂效率，學生通過開放式學習平臺隨時獲取學習資源，實現了課堂時間有限向課堂空間無限的延伸。通過課后拓展，模擬實際開發過程，突出了電路的實用性，將嚴謹、規范、精益求精的工匠精神滲透到了教學過程中，實現教學過程與生產過程的無縫對接。隨著教學的開展，老師越來越熟悉信息化教學手段的應用，學生養成應用信息化手段學習的習慣，這必將為網絡時代可能出現的線上教學打上堅實的基礎。

但在理虛實一體化教學實踐過程中有兩個問題需要注意。首先，課程開展之前要做好充分的準備，因為多種信息化手段的應用在方便我們教學同時，也相應的增加了備課成本，如果在學期開始才備課，一般是沒辦法完成的。第二，在上課時，教師要充分相信學生，鼓勵學生自己去解決問題，營造創造性解決問題的學習氛圍。同時，注意收集學生的共性問題，進行講解，不要陷入個性問題的解答過程中，導致自己成為“消防員”。

在理虛實一體化教學實踐研究過程中，筆者發現信息化教學手段對教學的幫助非常大。尤其是布局布線輔助設計軟件，解決了傳統教學中存在的“實訓操作無輔助”問題，讓學生在布局布線中看得更清楚，理解得更透徹。而筆者所用仿真軟件雖然功能強大，但軟件大、傳輸不便，安裝復雜，給線上教學的開展帶來了一些困難。問題的解決方法是：采用現在所用軟件的老版本，功能雖然沒有那么強大，但是對于中職生來說也足夠用了，不足之處是它只能安裝在WindowsXP系統中。

五、結語

“理虛實一體化”教學模式打破了“理論+實操”的分段式教學，可以邊進行理論講解，邊虛擬仿真，既有利于線上教學的開展，又解決了萬能板布局布線的不合理，為實際電路焊接降低了出錯率，從而提升教學質量，增強了學生學習的自信心，真正做到了學中做、做中學！

參考文獻

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