基于理虛實一體化的高職單片機技術教學改革研究

摘要：在高職教育工作中，單片機技術屬于應用型的必修課程，這門課程需要理論的基礎，同樣需要實踐的經驗積累，因此，在高職單片機技術教學改革中，我們選擇理虛實一體化的教學模式既保證完備的理論基礎，又在虛擬的場景中實現實踐經驗的積累，減少在實踐過程中的排錯成本。

關鍵詞：理虛實一體化;單片機技術;高職教育

在我國教育“十三五”規劃中，高職教育改革研究被提上日程，高職的單片機應用技術基于理虛實一體化的教學模式改革也被正式提出。面對這一新的研究課題，筆者進行了理論梳理，了解理虛實一體化的教學模式，認識其必要性，總結虛擬軟件的優勢與劣勢，以及實踐環節的效果呈現，評估該模式下的教學成果來確定改革方式。

一、理虛實一體化教學模式

1、必要性

理虛實一體化是指理論教學、虛擬仿真教學與實踐教學深入結合的教育模式。該教學模式旨在為教學中理論與實際斷層中提供仿真教學，彌補實踐中產生的高錯誤率的教學質量問題。目前我國高職院校的教育體制一般采取理實相結合的方式，并且也收到各大院校的一致肯定，但是這樣的教學方式有助于老師的理論傳達，但是在實踐環節中，理論與實際無法有效銜接，導致學生實際動手能力不足，逐漸喪失信心，無法獲得更高的教學質量。

但在計算機技術較為成熟的今天，理虛實一體化教學軟件中的虛擬仿真環節利用計算機技術，制作出單片機應用技術的虛擬軟件，學生可以通過軟件進行學習。與此同時，學生使用計算機進行專業課程的學習，也增添了學生的好奇行以及主動學習的興趣，更有助于教學質量與學習積極性的提高。因此，基于理虛實一體化的高職單片機技術教學是十分必要的。

2、教學環節

理虛實一體化是指理論教學與實踐教學深入結合的教育模式，與理實不同的是，他有三個教學環節，與傳統的理實結合多出了一個紐帶作用的虛擬環節，能夠更好將理論與實踐相融合。

2.1理虛銜接

在這一環節中，主要是為了夯實理論基礎，在教學環節中理論的講解是比較枯燥的，尤其是在高職院校，學生對枯燥理論的接受度更低，因此，采取這種虛擬工作模式的方式，能夠直觀的展現出其工作原理，在充分理解工作的理論基礎后，便可以在軟件上進行虛擬操作，一旦操作發生錯誤，就會觸發報錯指令，學生可以根據報錯提示作出相應的修改，以鞏固自己的理論知識。這種方式，能夠使學生擺脫書本的艱澀文字，從實踐中找到學習的樂趣，讓學生真正愛上學習。

2.2虛實銜接

虛實銜接的過程中，主要是將在上一環節上中的虛擬操作變成實際操作的過程。在虛擬環節中，我們已經成功的完成了虛擬實驗，只要把在仿真環節的操作移到單片機的實際操作中，基本可以成功的完成操作。如果本次實驗沒有成功。我們也可以快速的越過編程環節與電路設計的環節，重點排查錯誤點，提升學習質量與速度。

二、單片機技術教學新模式探究

隨著計算機技術的不斷普及與發展，我國在軟件科研方面也逐漸取得了很多多成果，而將電子計算機技術應用到教學領域，使計算機與現代教育相結合的教學模式，也逐漸被高職院校所接受，所以理虛實一體化的教學模式應運而生。

1、仿真軟件結合課堂理論

計算機技術能夠完美的虛擬出教學所需的各類場景，其中，單片機作為高職院校的基礎應用課程之一，也有專屬于自己的教學軟件——Proteus。在這款軟件中，學生虛擬實現教學規劃中所要求的各項實驗，從電路的走向到編程過程，每一個環節都是事無巨細的。主要體現在以下方面：

首先，課堂上的理論同步模擬。在我們以往的教學環境中，一般是以老師的講解為主，沒有直觀的感受到操作，只能依靠圖片去理解。但是在加入虛擬仿真軟件后，可以結合模擬軟件中的虛擬操作，進行重點知識點的詳解，加深學生對課本上理論基礎的深刻理解，實現仿真軟件與課堂理論知識相結合的教育理念。其次，使在虛擬軟件上進行實驗，每個人都有屬于自己的電腦進行操作，每個學生都能感受到單片機的工作原理，省去真是單片機操作時只能一人操作其他人觀看的資源短缺問題。再次，老師可以根據每個人操作的不同狀態調節課程節奏，保證每個人都能跟上進度。最后，進行真實的實踐，從多次虛擬的成功中，我們把虛擬轉化為現實。實踐過程中，需要考慮電腦原件均在理想化條件下，而真是操作中存在誤差的可能性。我們可以感受虛擬操作與實際操作的不同，也可以深刻感受理虛實一體化在高職單片機技術教學中的作用。

2、采取項目制教學方式，深化校企合作

眾說周知，高職院校的學生具有較強的實際操作能力，在當今社會中，人才短缺問題存在許多企業中。就業難與招人難同樣是社會面臨的問題，那么這樣具有較強操作能力的人才，許多企業愿意接受成為自己的員工。那么校企合作的教學方式便有了存在的理由。針對現在的教學，教師可以采用項目制的方式帶動學生進行學習，這樣給學生創造了學習實訓的機會，也讓企業見到了學校的科研實力。另外，職業教育以實踐性人才培養為主，我們可以與機構建立長期的用人合作，既能夠為學生找到較為成熟的工作機會，也為企業源源不斷的輸送新型人才，解決就業難與招人難的雙重問題，實現理虛實一體化在高職院校教學中的作用。

總結：

理虛實一體化的教學模式，在高職院校的應用型課程中起到了非常正面的作用，尤其是虛擬仿真單片機的操作，能夠使學生更加深刻的理解教學內容，還可以提高學生對該門技術的學習興趣。理虛實一體化就是在理論與實踐之間，插入了一顆溝通的紐帶，使其能夠深度的融合。所以，基于理虛實一體化的教學迷失，我們需要不斷探索創新，積極改革高職院校的教學模式，達到不斷培養更多杰出的人才。

參考文獻：

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[3]唐曉銘，陳靜枝.單片機原理教學模式改革探索[J].信息與電腦：理論版，2014 （7）：253-253.

基金項目：湖南省教育科學研究工作者協會課題“基于理虛實一體化的高職應用電子技術專業實踐教學改革研究”（項目編號：XJKX18B257）

作者簡介：鐘衛連（1984.1--）女，湖南益陽人，副教授，碩士，懷化職業技術學院應用電子技術教研室教師，研究方向：智能控制，高職教研。