職業(yè)院校單片機技能競賽線上集訓(xùn)實踐和探索

鄒迎春

摘 要：針對職業(yè)院校線上技能競賽集訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)的問題，分析線上集訓(xùn)的優(yōu)缺點。從線上集訓(xùn)準備、教學(xué)資源的設(shè)計和開發(fā)、集訓(xùn)活動的設(shè)計和開展、集訓(xùn)的督導(dǎo)、對參賽選手的評價等方面探討線上集訓(xùn)模式，為技能競賽管理和指導(dǎo)教師提供實施建議，提出高質(zhì)量實施線上集訓(xùn)工作的新思路。

關(guān)鍵詞：技能競賽;線上集訓(xùn);單片機

1 引言

由于教育部研究決定全國各地學(xué)校延期開學(xué)，并倡議各地學(xué)校利用網(wǎng)絡(luò)進行教學(xué)，實行“停課不停學(xué)”。職業(yè)院校也積極響應(yīng)國家有關(guān)部門的號召，結(jié)合實際情況有序開展技能競賽線上集訓(xùn)工作。但是，線上集訓(xùn)在實踐中也不可避免的出現(xiàn)了一些問題：①沒有實訓(xùn)設(shè)備，教師操作示范效果不直觀;②教師缺乏線上競賽輔導(dǎo)數(shù)字化資源，學(xué)習(xí)效率低下;③學(xué)生在家訓(xùn)練的自覺性不高，缺乏教師的監(jiān)督;④沒有規(guī)范的集訓(xùn)考核體系，教師對學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容和訓(xùn)練效果難以把控。鑒于以上幾點原因，筆者以本校線上集訓(xùn)模式為例，探討職業(yè)院校技能競賽線上集訓(xùn)的模式和方法。

2 選擇線上集訓(xùn)教學(xué)平臺

2.1 根據(jù)比賽項目特點選擇教學(xué)平臺

選擇合適的教學(xué)平臺是開展線上集訓(xùn)工作的基礎(chǔ)，目前主流的教學(xué)平臺如“雨課堂”、“學(xué)習(xí)通”、“騰訊課堂”、“釘釘”等，它們各有利弊。指導(dǎo)教師需要結(jié)合所帶的比賽項目的特點來選擇合適的線上教學(xué)平臺，教學(xué)平臺的操作盡量要簡單、高效，讓指導(dǎo)教師和參訓(xùn)學(xué)生能夠盡快熟悉線上教學(xué)平臺的使用方法。筆者根據(jù)單片機控制裝置安裝與調(diào)試比賽項目的特點，該項目偏重于考察選手計算機編程和調(diào)試的能力、基本儀器儀表使用的能力、電子電工理論知識掌握的程度。針對該賽項往年的競賽規(guī)程和經(jīng)驗來看，選手將會在計算機前完成很大一部分的比賽內(nèi)容，因此選擇一個能夠?qū)崟r共享雙方的計算機屏幕、顯示雙方的視頻狀況、流暢完成語音交互的平臺成為最適合該項目線上指導(dǎo)的教學(xué)平臺。

最終筆者采用的是“騰訊會議”和“學(xué)習(xí)通”兩個平臺進行線上集訓(xùn)工作，“騰訊會議”除了能夠滿足上述要求外，還能進行針對學(xué)生的在線提問、即時彈幕、語言留言等功能，能夠很方便的與學(xué)生進行視頻教學(xué)和遠程操作指導(dǎo)、互動，大大提高指導(dǎo)教師的授課效率。在集中授課之余，通過“學(xué)習(xí)通”平臺發(fā)布課后任務(wù)、自學(xué)內(nèi)容、知識點測試等，能夠很方便高效的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進度和學(xué)習(xí)情況，便于教師及時調(diào)整訓(xùn)練計劃，高效備賽。

2.2 騰訊會議平臺教學(xué)方法

騰訊會議軟件是基于騰訊公司音視頻通訊技術(shù)的高清、易用、安全的云視頻會議產(chǎn)品，能夠隨時隨地高效開會，能夠進行遠程音視頻會議、在線文檔協(xié)作、屏幕共享等，功能強大且豐富，也十分適合于在線教學(xué)使用。該軟件可以在安卓智能手機、蘋果智能手機平臺安卓使用，還可以在Windows、MacOS、Linux等桌面操作系統(tǒng)平臺安裝使用。騰訊會議平臺在線集訓(xùn)教學(xué)的操作步驟為：第一步搜索下載安裝騰訊會議軟件電腦端或APP手機端;第二步，軟件安裝完成后學(xué)生和老師通過手機號碼或微信進行注冊;第三步：指導(dǎo)教師在電腦端建立會議，然后把會議的鏈接和會議ID號發(fā)送到集訓(xùn)學(xué)生的QQ群，讓學(xué)生在電腦或手機端點擊鏈接，加入到指導(dǎo)教師建立的會議中;第四步，教師點擊軟件主界面的“共享屏幕”圖標，就可以把自己的電腦桌面內(nèi)容分享給參與會議的同學(xué)觀看。第五步，教師在講課期間，可以隨時控制學(xué)生的語音和發(fā)言功能，及時與學(xué)生溝通互動，掌握學(xué)生的學(xué)期情況，還可以雙向發(fā)送文字和圖片、文檔、程序等文件。

2.3 用學(xué)習(xí)通平臺集訓(xùn)的方法

學(xué)習(xí)通平臺是超星公司開發(fā)的面向課堂教學(xué)信息化改革而推出的一款線上課堂系統(tǒng)，學(xué)習(xí)通擁有投票、簽到、搶答、多屏互動、大數(shù)據(jù)分析、課堂報告等信息化課堂功能，能夠激活傳統(tǒng)課堂，讓課堂活躍起來。指導(dǎo)教師用學(xué)習(xí)通平臺教學(xué)的操作步驟為：第一步，師生注冊學(xué)習(xí)通平臺，登錄系統(tǒng);第二步，指導(dǎo)教師建立班級并發(fā)布課后任務(wù)、自學(xué)內(nèi)容、知識點測試等;第三步，學(xué)生進入相應(yīng)的班級，按照教師布置的任務(wù)逐項完成;第四步，學(xué)生上傳任務(wù)的源代碼、仿真文件、繪圖照片等資料;第五步，教師在平臺上批閱學(xué)生上傳的文件，檢查任務(wù)完成情況;第六步，教師每天從平臺導(dǎo)出集訓(xùn)大數(shù)據(jù)，分析數(shù)據(jù)，掌握集訓(xùn)規(guī)律，再次優(yōu)化調(diào)整集訓(xùn)計劃，高效備賽。

3 制作數(shù)字化仿真資源包

3.1 Proteus仿真軟件簡介

Proteus軟件是英國Labcenter公司開發(fā)的一款集成式EDA設(shè)計軟件，該軟件集合了電路原理圖繪制、電路仿真、電路分析、PCB電路板繪制、MCU代碼調(diào)試、系統(tǒng)測試與功能驗證等工具，功能十分強大。其中Proteus ISIS是單片機原理圖仿真平臺，在該平臺上，可以完成單片機最小系統(tǒng)電路搭建、單片機外圍電路設(shè)計與搭建、C語言程序編寫和調(diào)試等任務(wù)，十分適合于單片機應(yīng)用系統(tǒng)電路的分析與仿真調(diào)試工作。

3.2 KEIL編程軟件簡介

KEIL軟件是美國Keil Software公司研發(fā)的一款針對于51內(nèi)核單片機的集成開發(fā)環(huán)境，能夠使用匯編語言和C語言對51單片機進行程序開發(fā)。該軟件提供了豐富的開發(fā)工具，開發(fā)環(huán)境結(jié)構(gòu)清晰，操作簡單。該軟件不需要連接單片機硬件，可直接進行純軟件仿真，具有跟蹤、調(diào)試、設(shè)置斷點等功能，能直接生成在線仿真和燒錄到芯片所需的HEX文件。

3.3 以線下實訓(xùn)設(shè)備為原型建立線上仿真模型

單片機賽項依托亞龍YL-236實訓(xùn)平臺展開，考察范圍包括數(shù)碼管、液晶屏、AD/DA等十余種模塊，加上機械手搬運模塊，組成完整的單片機控制系統(tǒng)。在線上訓(xùn)練期間，選手在家缺乏訓(xùn)練設(shè)備，給實際的操作帶來較大的困難。鑒于此，指導(dǎo)教師根據(jù)實訓(xùn)平臺配套的電氣原理圖、PCB電路板布局圖、機械手電氣原理圖等資料，利用Proteus電路仿真軟件繪制出各個模塊的仿真圖，各元器件均按照原實訓(xùn)臺位置進行合理布局，能夠真實還原實操平臺的工作任務(wù)。例如：YG-G001機械手搬運模塊是典型的機電一體化設(shè)備，它由限位開關(guān)、光纖傳感器、漫反射光電傳感器、氣缸、電磁換向閥、直流電機等設(shè)備組成。在對該模塊仿真建模時，只保留電氣線路部分的仿真，用5個單刀單擲開關(guān)SW-SPST模擬工位一、工位二、工位三、左限位、右限位的開關(guān)，用3個單刀單擲開關(guān)SW-SPST模擬上限位、下限位、手抓防撞限位的開關(guān)。使用6個按鈕BUTTON模擬單片機信號輸入端子，提供電動機正反轉(zhuǎn)、電磁換向閥信號、手抓動作信號。使用3個按鈕BUTTON模擬光電傳感器輸出信號，分別模擬工位一、二、手抓物料信號。按照實物機械手把開關(guān)、傳感器布局到軟件模塊中。通過對實物模塊的電氣化仿真建模，可以完全仿真機械手的運行情況，也解決了學(xué)生在家訓(xùn)練缺乏設(shè)備的問題，而且也為今后競賽培訓(xùn)和教學(xué)工作提供了很好的仿真數(shù)字化資源包。

指導(dǎo)教師團隊通過數(shù)字化仿真建模的思想和方法，共制作出十六種仿真模塊，打包成數(shù)字化資源包，提供給比賽選手訓(xùn)練。利用Proteus仿真軟件強大的單片機仿真功能，結(jié)合數(shù)字化仿真資源包，參賽選手在家就能完成原來實操環(huán)節(jié)中的大部分訓(xùn)練內(nèi)容，解決了學(xué)生在家訓(xùn)練缺乏實訓(xùn)設(shè)備的問題，實現(xiàn)了“停課不停訓(xùn)”的目標。

4 發(fā)揮信息化優(yōu)勢，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性

以往線下集中式訓(xùn)練，教師能夠很方便的監(jiān)督學(xué)生的訓(xùn)練情況，但在線上訓(xùn)練往往存在教師監(jiān)控不到位，無法得到學(xué)生及時的反饋，這就給指導(dǎo)教師帶來了困難。鑒于此原因，指導(dǎo)教師在設(shè)計訓(xùn)練環(huán)節(jié)的時，要充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息優(yōu)勢，設(shè)計靈活多樣的教學(xué)方式，吸引和督促學(xué)生學(xué)習(xí)，保證訓(xùn)練的效果。例如，指導(dǎo)教師在布置訓(xùn)練任務(wù)的時候，可以制作一段抖音短視頻，把本次訓(xùn)練的時間、任務(wù)、要點交代清楚，學(xué)生對于這樣的訓(xùn)練方式感到非常新鮮和興奮，充分調(diào)動了他們的積極性。學(xué)生在完成訓(xùn)練任務(wù)后，指導(dǎo)教師引導(dǎo)他們通過抖音快手等短視頻平臺發(fā)布自己的訓(xùn)練成果，獲取來自同學(xué)、朋友們的評論和點贊，指導(dǎo)教師也能方便直觀地檢查任務(wù)完成質(zhì)量，及時調(diào)整訓(xùn)練計劃。總之，要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息的優(yōu)勢，調(diào)動學(xué)生的積極性，提高訓(xùn)練的效率。

5 構(gòu)建線上集訓(xùn)考核評價體系

只有及時地對任務(wù)完成的情況進行考核評價，才能有針對性的調(diào)整訓(xùn)練計劃，提高訓(xùn)練的效果。如何建立有效的線上考核評價體系是指導(dǎo)教師必須考慮的問題，筆者采用“教研組長督導(dǎo)、指導(dǎo)教師考核、同學(xué)相互評價”三位一體考核評價模式。學(xué)生完成訓(xùn)練任務(wù)后，根據(jù)指導(dǎo)教師下發(fā)的評分標準逐條拍攝短視頻并存檔，先由參訓(xùn)學(xué)生按照評分標準，觀看其他同學(xué)的短視頻并逐條完成評分，評分結(jié)果交給指導(dǎo)教師。接著指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生提交的短視頻逐條復(fù)核，修正得分并記錄失分原因。最后，指導(dǎo)教師匯總整理評分表，提交教研組長審核，由教研組長召開線上訓(xùn)練總結(jié)會議，分析訓(xùn)練的得失情況。通過以上方法，構(gòu)建了比較科學(xué)的線上集訓(xùn)考核評價體系，能夠比較及時的掌握學(xué)生的訓(xùn)練情況，指導(dǎo)教師能夠及時調(diào)整訓(xùn)練計劃，從而提高集訓(xùn)的效果。

6 結(jié)語

此次線上集訓(xùn)工作，是對學(xué)校、教師、學(xué)生的一次信息化考驗，也是一次充分利用信息技術(shù)手段開展競賽訓(xùn)練的一次實戰(zhàn)操作。經(jīng)過近兩個月的實踐和探索，筆者所帶的競賽團隊已經(jīng)形成了一套有自己風(fēng)格和特色的線上集訓(xùn)模式，該模式也獲得了教師團隊、學(xué)生團隊的一致認可和好評，集訓(xùn)效果已經(jīng)初步顯現(xiàn)，為下一步線下復(fù)工復(fù)學(xué)復(fù)訓(xùn)工作打下了堅實的基礎(chǔ)。筆者堅信，通過本次線上線下混合式集訓(xùn)模式的探索實踐，為今后開展信息化教學(xué)、混合式教學(xué)打開了新的大門，隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算技術(shù)的發(fā)展，信息化混合式教學(xué)必然會成為一種潮流和趨勢，不斷推動教學(xué)的改革發(fā)展，為教學(xué)和集訓(xùn)工作帶來了廣闊的發(fā)展空間。

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