基于理虚实一体化的高职单片机技术教学改革研究

摘要：在高职教育工作中，单片机技术属于应用型的必修课程，这门课程需要理论的基础，同样需要实践的经验积累，因此，在高职单片机技术教学改革中，我们选择理虚实一体化的教学模式既保证完备的理论基础，又在虚拟的场景中实现实践经验的积累，减少在实践过程中的排错成本。

关键词：理虚实一体化;单片机技术;高职教育

在我国教育“十三五”规划中，高职教育改革研究被提上日程，高职的单片机应用技术基于理虚实一体化的教学模式改革也被正式提出。面对这一新的研究课题，笔者进行了理论梳理，了解理虚实一体化的教学模式，认识其必要性，总结虚拟软件的优势与劣势，以及实践环节的效果呈现，评估该模式下的教学成果来确定改革方式。

一、理虚实一体化教学模式

1、必要性

理虚实一体化是指理论教学、虚拟仿真教学与实践教学深入结合的教育模式。该教学模式旨在为教学中理论与实际断层中提供仿真教学，弥补实践中产生的高错误率的教学质量问题。目前我国高职院校的教育体制一般采取理实相结合的方式，并且也收到各大院校的一致肯定，但是这样的教学方式有助于老师的理论传达，但是在实践环节中，理论与实际无法有效衔接，导致学生实际动手能力不足，逐渐丧失信心，无法获得更高的教学质量。

但在计算机技术较为成熟的今天，理虚实一体化教学软件中的虚拟仿真环节利用计算机技术，制作出单片机应用技术的虚拟软件，学生可以通过软件进行学习。与此同时，学生使用计算机进行专业课程的学习，也增添了学生的好奇行以及主动学习的兴趣，更有助于教学质量与学习积极性的提高。因此，基于理虚实一体化的高职单片机技术教学是十分必要的。

2、教学环节

理虚实一体化是指理论教学与实践教学深入结合的教育模式，与理实不同的是，他有三个教学环节，与传统的理实结合多出了一个纽带作用的虚拟环节，能够更好将理论与实践相融合。

2.1理虚衔接

在这一环节中，主要是为了夯实理论基础，在教学环节中理论的讲解是比较枯燥的，尤其是在高职院校，学生对枯燥理论的接受度更低，因此，采取这种虚拟工作模式的方式，能够直观的展现出其工作原理，在充分理解工作的理论基础后，便可以在软件上进行虚拟操作，一旦操作发生错误，就会触发报错指令，学生可以根据报错提示作出相应的修改，以巩固自己的理论知识。这种方式，能够使学生摆脱书本的艰涩文字，从实践中找到学习的乐趣，让学生真正愛上学习。

2.2虚实衔接

虚实衔接的过程中，主要是将在上一环节上中的虚拟操作变成实际操作的过程。在虚拟环节中，我们已经成功的完成了虚拟实验，只要把在仿真环节的操作移到单片机的实际操作中，基本可以成功的完成操作。如果本次实验没有成功。我们也可以快速的越过编程环节与电路设计的环节，重点排查错误点，提升学习质量与速度。

二、单片机技术教学新模式探究

随着计算机技术的不断普及与发展，我国在软件科研方面也逐渐取得了很多多成果，而将电子计算机技术应用到教学领域，使计算机与现代教育相结合的教学模式，也逐渐被高职院校所接受，所以理虚实一体化的教学模式应运而生。

1、仿真软件结合课堂理论

计算机技术能够完美的虚拟出教学所需的各类场景，其中，单片机作为高职院校的基础应用课程之一，也有专属于自己的教学软件——Proteus。在这款软件中，学生虚拟实现教学规划中所要求的各项实验，从电路的走向到编程过程，每一个环节都是事无巨细的。主要体现在以下方面：

首先，课堂上的理论同步模拟。在我们以往的教学环境中，一般是以老师的讲解为主，没有直观的感受到操作，只能依靠图片去理解。但是在加入虚拟仿真软件后，可以结合模拟软件中的虚拟操作，进行重点知识点的详解，加深学生对课本上理论基础的深刻理解，实现仿真软件与课堂理论知识相结合的教育理念。其次，使在虚拟软件上进行实验，每个人都有属于自己的电脑进行操作，每个学生都能感受到单片机的工作原理，省去真是单片机操作时只能一人操作其他人观看的资源短缺问题。再次，老师可以根据每个人操作的不同状态调节课程节奏，保证每个人都能跟上进度。最后，进行真实的实践，从多次虚拟的成功中，我们把虚拟转化为现实。实践过程中，需要考虑电脑原件均在理想化条件下，而真是操作中存在误差的可能性。我们可以感受虚拟操作与实际操作的不同，也可以深刻感受理虚实一体化在高职单片机技术教学中的作用。

2、采取项目制教学方式，深化校企合作

众说周知，高职院校的学生具有较强的实际操作能力，在当今社会中，人才短缺问题存在许多企业中。就业难与招人难同样是社会面临的问题，那么这样具有较强操作能力的人才，许多企业愿意接受成为自己的员工。那么校企合作的教学方式便有了存在的理由。针对现在的教学，教师可以采用项目制的方式带动学生进行学习，这样给学生创造了学习实训的机会，也让企业见到了学校的科研实力。另外，职业教育以实践性人才培养为主，我们可以与机构建立长期的用人合作，既能够为学生找到较为成熟的工作机会，也为企业源源不断的输送新型人才，解决就业难与招人难的双重问题，实现理虚实一体化在高职院校教学中的作用。

总结：

理虚实一体化的教学模式，在高职院校的应用型课程中起到了非常正面的作用，尤其是虚拟仿真单片机的操作，能够使学生更加深刻的理解教学内容，还可以提高学生对该门技术的学习兴趣。理虚实一体化就是在理论与实践之间，插入了一颗沟通的纽带，使其能够深度的融合。所以，基于理虚实一体化的教学迷失，我们需要不断探索创新，积极改革高职院校的教学模式，达到不断培养更多杰出的人才。

参考文献：

[1]李春艳.单片机应用技术理虚实一体化教学模式研究与实践[J].现代职业教育，2018 （6）.

[2]周方圆.单片机应用技术理实一体化教学模式研究与实践[J].文存阅刊，2018 （8）：197-197.

[3]唐晓铭，陈静枝.单片机原理教学模式改革探索[J].信息与电脑：理论版，2014 （7）：253-253.

基金项目：湖南省教育科学研究工作者协会课题“基于理虚实一体化的高职应用电子技术专业实践教学改革研究”（项目编号：XJKX18B257）

作者简介：钟卫连（1984.1--）女，湖南益阳人，副教授，硕士，怀化职业技术学院应用电子技术教研室教师，研究方向：智能控制，高职教研。