職業(yè)院校理實一體類課程線上教學模式探索
——以《單片機應用技術(shù)》教學為例

東營職業(yè)學院教務處 王 雪

信息技術(shù)與教育的融合為在線教育提供了更多可能，新冠疫情的突然爆發(fā)，讓在線教育的地位凸顯。如何實現(xiàn)理論與實踐的結(jié)合，成為理實一體類課程在線教學過程中面臨的關(guān)鍵問題。文章以職業(yè)院校《單片機應用技術(shù)》課程為例，探索職業(yè)院校理實一體類課程的線上教學模式。利用單片機仿真軟件Proteus+Keil構(gòu)建虛擬實訓室，解決線上教學沒有實訓環(huán)境的難題，將項目案例融入教學環(huán)節(jié)，借助于QQ群、QQ課堂和智慧職教平臺搭建線上教學平臺，從課前-課中-課后三個環(huán)節(jié)實施在線教學，為理實一體類課程提供線上教學新思路。

1 在線教學研究的意義

信息化的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)+的融入，給各行各業(yè)帶來了巨大的改變，教育行業(yè)也不例外。新冠疫情的突然到來，加速了教育與信息技術(shù)的融合速度，使在線教育迅猛發(fā)展。

在線教學方式是傳統(tǒng)課堂教學方式的延伸，是信息技術(shù)發(fā)展的必然產(chǎn)物。在線教學能打破時間和空間的束縛，使教與學的活動得到了時空的擴展，豐富教學形式，讓教學活動更加自由多樣。在線教學平臺對教學數(shù)據(jù)的后臺存儲功能，能夠幫助教師對學生學習過程進行客觀監(jiān)控，優(yōu)化評估方式。

2 職業(yè)教育在線教學中存在的問題

在線教學雖然方便了教學活動，但是在實施過程中還存在很多需要解決的問題。

缺乏監(jiān)督。師生之間缺少面對面的溝通，教師無法通過學生的學習神態(tài)實時了解學生的知識掌握情況；相對于本科院校而言，職業(yè)院校學生的基礎偏差，學習能力相對較弱，學習興趣不高，自主學習意識不強，在手機、電腦等強大的網(wǎng)絡誘惑下，學生很難將精力投入到學習中。

實踐教學開展困難。線上課堂由于缺少實踐環(huán)境，實踐教學環(huán)節(jié)開展困難，導致線上教學大多數(shù)只用在理論教學環(huán)節(jié)中，這與職業(yè)院校理實一體的教學理念相悖。很多專業(yè)課程的理論知識復雜抽象，若理論與實踐教學脫節(jié)，教學效果將大打折扣。因此，在沒有真實的實踐教學場景情況下，如何線上開展理論+實踐的理實一體教學成為難點。

3 單片機線上課程的研究與實踐

“理實一體”是職業(yè)教育的重要思想之一，職業(yè)教育必須要有實踐教學環(huán)節(jié)。線上教學要適用職業(yè)教育的特點，必須引入理實一體的思想，讓理論與實踐教學在線上實現(xiàn)高效結(jié)合。本文將以職業(yè)院校《單片機應用技術(shù)》為例，以智慧職教平臺為線上教學主陣地，探索實施線上教學新方法，具體研究內(nèi)容如圖1所示。

圖1 單片機線上教學研究內(nèi)容

3.1 構(gòu)建虛擬實訓室

理實一體類課程教學實施的重點在理論與實踐的結(jié)合。大多數(shù)的理實一體類課程都有對應的軟件仿真平臺，在軟件仿真環(huán)境中可實現(xiàn)大量的教學實例以及實驗仿真工作。這就使得線上教學缺乏實踐環(huán)境的問題，可以通過仿真平臺進行擬補，用功能強大的仿真平臺構(gòu)建虛擬實訓室，讓理論教學不再繁瑣枯燥，同時又與實踐密切關(guān)聯(lián)起來，讓學生在虛擬實訓環(huán)境中自由的實踐創(chuàng)作，增強學生感知力，使學生不再因安全問題、硬件器件損壞或害怕出錯而影響實訓效果，讓線上教學也能實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。

Proteus和Keil軟件是單片機系統(tǒng)的硬件電路設計與控制程序的編寫調(diào)試平臺，其中有豐富的項目資源，能夠?qū)崿F(xiàn)強大的單片機仿真功能，將項目資源在教學實踐中進行生動地展現(xiàn)，為單片機課程的仿真教學提供了很好的平臺。單片機虛擬仿真過程如圖2所示。

在單片機系統(tǒng)教學實踐過程中，先在Proteus中設計系統(tǒng)的硬件電路，再在Keil中編寫程序、調(diào)試程序，最后將調(diào)試完成的程序?qū)雴纹瑱C控制器中進行聯(lián)合調(diào)試，觀察實訓效果，驗證理論知識，實現(xiàn)項目功能。從實踐教學的角度出發(fā)，利用仿真軟件實現(xiàn)理論教學中各個知識點，讓學生在具體的項目應用中深入理解理論知識，使理論教學與實踐教學相輔相成，互相促進，提升學生學習興趣，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。

3.2 將項目案例融入教學過程

在教學過程中，以項目案例為切入點，教師把要講授的抽象知識點融合到所設計的綜合性項目案例的解決過程中，以小任務和大項目的形式呈現(xiàn)給學生，讓學生在逐個完成任務、實現(xiàn)項目的過程中，逐步掌握抽象的理論知識。在任務驅(qū)動下激發(fā)學生的學習興趣和動力，提高學生自主學習的積極性，改善教學效果。

比如，單片機廣告燈設計項目的任務及知識點分解情況如表1所示。學生在實現(xiàn)“點亮一個二極管”的任務過程中，掌握“C51單片機的I/O操作”；通過設計延時程序和循環(huán)程序結(jié)構(gòu)做一個會眨眼的燈；使用移位程序的設計做一排雙向流動的廣告燈；最后利用查表法程序做一排彩燈。從易到難，從簡單到復雜，便可完成廣告燈設計項目的教學任務。

圖2 單片機虛擬仿真過程

表1 單片機廣告燈設計項目的任務及知識點分解

3.3 從課前-課中-課后三個環(huán)節(jié)實施教學

以虛擬實訓室和智慧職教為主要教學平臺，從課前-課中-課后三個環(huán)節(jié)實施教學工作，教學工作實施框架如圖3所示。

3.3.1 課前上傳教學資源，發(fā)布教學任務

教師按照課程設計思路，進行教學視頻資源的制作。在課前將視頻資源上傳到智慧職教平臺，并設置討論題目、自測練習題和仿真任務。要求學生線下自主學習知識點，借助于Proteus+Keil仿真平臺自主探索設計實現(xiàn)任務，將任務實現(xiàn)效果以視頻的形式上傳到QQ群，任務原文件發(fā)送到教師郵箱。學生們可在群中及時看到其他同學的設計成果，并能在群中進行問題交流，教師能及時查看學生問題，進行答疑解惑和問題整理準備。

3.3.2 課中直播答疑，重點內(nèi)容講解演示

教師根據(jù)學生課前的作業(yè)完成情況、任務實施效果以及QQ群中反映的問題進行直播答疑，對重難點進行講解，加深學生們知識的理解深度，并對學生們的任務掌握和任務項目實現(xiàn)情況進行點評、演示和總結(jié)。比如“C51單片機的I/O操作”中P0-P3口使用時的注意事項；在“點亮一個二極管”任務中，很多同學直接將二極管接到電源上，沒有加限流電阻等。教師將在直播授課中對學生設計中遇到的問題及可能忽略的知識點進行現(xiàn)場講解和演示。

3.3.3 課后布置任務，鞏固提升知識點

教師通過布置課后作業(yè)和提升任務的方式，幫助學生鞏固知識點，提升學習興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。學完“廣告燈設計”項目后，教師發(fā)布提高任務“按照自己喜歡的方式設計彩燈，彩燈個數(shù)和閃爍情況自定”。要求學生將任務完成效果以視頻的形式上傳到QQ群中，在學生間采用投票的形式，評出彩燈設計效果最好的五個，進行展示。這樣的展示和激勵方式將會大大增加學生們的設計熱情，并能激起學生們的好勝心，讓他們的學習更加高效自主。

圖3 教學工作實施框架

3.4 考核

考核是檢驗一門課程教學效果的方法，傳統(tǒng)的課程考核一般會按平時成績30%和考試成績70%的比例給出，平時成績一般以出勤率和教師的主觀印象給出，缺乏客觀性，容易導致學生輕學習過程，重考試成績，致使學習效果欠佳。

借助于信息技術(shù)手段開展的線上教學能將學生各個過程的學習數(shù)據(jù)記錄保存，方便教師進行過程化考核。教學平臺會將學生的學習參與情況、作業(yè)任務完成情況、與教師的互動情況等進行保存和展示，使教師能及時掌握學生的學習情況，科學合理地給出平時成績，將成績考核貫穿到整個教學過程，在一定程度上能改變傳統(tǒng)的唯分數(shù)論現(xiàn)象，讓考核更加合理，督促學生形成平時如考試，考試如平時的學習態(tài)度，增加學生參與課堂的積極性。本文從出勤、作業(yè)、問題討論、拓展提升、期末綜合測試等幾個方面對學生表現(xiàn)進行綜合打分。考核細節(jié)見表2所示。

表2 考核細節(jié)

總結(jié)：本文以單片機教學為例給出了理實一體課程線上教學實施方式，使理論和實踐教學在線上也能結(jié)合實施，讓線上教學更加生動便捷。但是，線上教學缺少教師的監(jiān)督，如何設計更有吸引力的教學形式，提高學生的學習主動性，避免刷課行為的存在還需進一步研究。