李春艷

[摘 要] 作為廈門市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2016年度課題“中職電類專業(yè)理虛實一體化仿真教學(xué)研究”，在單片機課程中進(jìn)行理虛實一體化教學(xué)實踐并進(jìn)行經(jīng)驗總結(jié)，理虛實一體化教學(xué)將理論、虛擬仿真、實踐教學(xué)三者緊密結(jié)合，有效提升了單片機應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的質(zhì)量，值得所有教師的探究與實踐。

[關(guān) 鍵 詞] 單片機應(yīng)用技術(shù)；理虛實一體化；教學(xué)模式

[中圖分類號] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）06-0019-01

在中職教育中，單片機應(yīng)用技術(shù)是電子類專業(yè)中的必修課程。作為一門應(yīng)用型課程，其特點是理論與實踐緊密結(jié)合，非常適合應(yīng)用理虛實一體化教學(xué)模式。

一、理虛實一體化教學(xué)的作用

理虛實一體化教學(xué)是職業(yè)教育中理實一體化教學(xué)深入發(fā)展的一種新的教育模式，指在課堂教學(xué)中，將理論教育與實踐教學(xué)相結(jié)合，虛擬仿真與實踐操作相結(jié)合，虛擬資源與現(xiàn)實資源相結(jié)合。通常來說，理虛實一體化教學(xué)分為虛擬訓(xùn)練和實操兩個階段，學(xué)生在虛擬訓(xùn)練中了解裝置、設(shè)備和工藝流程，在實際操作中進(jìn)一步鞏固和提升自己的操作技能。

在過去的理實一體化教學(xué)中，雖然學(xué)生的職業(yè)能力得到了有效的提升，但由于課堂時間有限，很難滿足全部學(xué)生的操作要求。而理虛實一體化教學(xué)模式建立在多媒體技術(shù)的發(fā)展之上，將虛擬現(xiàn)實技術(shù)融入了課堂教學(xué)中，并以其高效率、低成本等優(yōu)勢得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，還有效克服了過去理實一體化教學(xué)中實訓(xùn)條件的局限性，有效降低了由于學(xué)生操作錯誤在真實操作中造成機器損壞和人身傷害的可能性。

二、單片機應(yīng)用技術(shù)教學(xué)新模式探究

（一）仿真軟件與課程結(jié)合開展教育教學(xué)

單片機技術(shù)與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程息息相關(guān)，在教學(xué)中應(yīng)打破課程體系，與電子技術(shù)相結(jié)合來進(jìn)一步落實理虛實一體化。而Proteus軟件是應(yīng)用較廣泛的仿真單片機及電子器件的工具，可以用于單片機的各種模擬實驗。在單片機教學(xué)中安排課程實訓(xùn)，制作電子小產(chǎn)品，可以讓學(xué)生從無到有地完成電子產(chǎn)品的制作。Proteus軟件既可以進(jìn)行程序調(diào)試，還可以進(jìn)行PCB電路布局與布線，并能看到電路板3D模型。Proteus軟件起到承上啟下的作用，可以為下一步的實踐打基礎(chǔ)。下面以單片機音頻電路教學(xué)為例展示理虛實一體化教學(xué)模式在單片機教學(xué)中的應(yīng)用。

1.在課堂上進(jìn)行項目的任務(wù)分析和相關(guān)知識的要點講解。硬件主要是單片機最小系統(tǒng)電路及應(yīng)用電路；軟件中主要是解決單片機如何發(fā)出不同的聲音，播放樂曲。可以將其分為三個階段的內(nèi)容進(jìn)行講解分析：（1）揚聲器發(fā)出單一頻率的聲音；（2）如何發(fā)出兩種不同頻率的聲音；（3）如何實現(xiàn)簡單樂曲。

2.應(yīng)用Proteus軟件進(jìn)行仿真實驗。應(yīng)用軟件繪制電路圖進(jìn)行仿真實驗，在這個階段中，應(yīng)用虛擬軟件仿真可將重點放在程序編輯上，而每人一臺計算機可以跟上老師的進(jìn)度，進(jìn)行程序設(shè)計與分析，觀察實驗效果，教師也能較好地把握教學(xué)進(jìn)度。而Proteus軟件可以進(jìn)行電路的布局與布線，學(xué)生可以觀看3D模型，為下一步的電路制作打好基礎(chǔ)。

需要注意的是，仿真軟件里面所有的元件都是理想元件，所以，仿真能實現(xiàn)的效果實際做出來并不代表一定有效果。要想在實際中達(dá)到滿意的效果還要憑借硬件經(jīng)驗進(jìn)行反復(fù)的摸索和嘗試。這就不可缺少最后一步，進(jìn)行電路實物制作。

3.電路實物制作，進(jìn)行真實實踐。根據(jù)Proteus軟件制作的布線圖，進(jìn)行萬能板插裝焊接，或者制作PCB板電路，焊接完成后進(jìn)行通電檢測硬件，觀察實驗效果。并可以與仿真電路實驗效果進(jìn)行對比，讓學(xué)生在實踐操作中更加理解仿真與實踐的區(qū)別，仿真軟件可以大大提高學(xué)習(xí)效率，但并不能代替實踐。因此，理虛實一體化教學(xué)是由理論學(xué)習(xí)、虛擬操作與實踐操作三者結(jié)合完成的，缺一不可。

（二）有的放矢設(shè)計實訓(xùn)項目，深化校企合作

理虛實一體化的教學(xué)模式可以讓學(xué)生在模擬實驗和真實實踐過程中對基礎(chǔ)知識內(nèi)容進(jìn)行深入的了解。為了更好地采用理虛實一體化的方式進(jìn)行知識點的教學(xué)，需要教師有的放矢地設(shè)計實訓(xùn)項目，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)的實際情況，選擇教學(xué)中的重點內(nèi)容，采用模塊、課題或是任務(wù)體系結(jié)構(gòu)的形式，在理論的指導(dǎo)下，在虛擬仿真和實際操作中進(jìn)一步提升學(xué)生的實際水平。

職業(yè)教育是培養(yǎng)企業(yè)目前所需要的技能型人才的一種教育，因此為了深入促進(jìn)理虛實一體化教學(xué)模式的推進(jìn)，在教學(xué)中學(xué)校應(yīng)該深化校企合作的模式，可以開發(fā)相應(yīng)的軟件平臺。這個平臺既可根據(jù)學(xué)習(xí)的科目實際需要加入理論知識，結(jié)合企業(yè)實際生產(chǎn)實踐的項目進(jìn)行學(xué)習(xí)，又可創(chuàng)設(shè)實踐項目虛擬化環(huán)境仿真學(xué)習(xí)，最終還能到企業(yè)在真實的環(huán)境中實踐學(xué)習(xí)，進(jìn)一步深化了理虛實一體化的教學(xué)模式。

三、結(jié)語

通過一段時間的教學(xué)，結(jié)果初步證明，理虛實一體化教學(xué)模式可以有效提高單片機應(yīng)用技術(shù)教學(xué)水平，激發(fā)學(xué)生對本門課程的學(xué)習(xí)興趣。在未來的教學(xué)中，教師應(yīng)該繼續(xù)對理虛實一體化教學(xué)模式進(jìn)行探究，并以此培養(yǎng)出更多社會需要的技術(shù)型人才。

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