职业院校单片机技能竞赛线上集训实践和探索

邹迎春

摘 要：针对职业院校线上技能竞赛集训中发现的问题，分析线上集训的优缺点。从线上集训准备、教学资源的设计和开发、集训活动的设计和开展、集训的督导、对参赛选手的评价等方面探讨线上集训模式，为技能竞赛管理和指导教师提供实施建议，提出高质量实施线上集训工作的新思路。

关键词：技能竞赛;线上集训;单片机

1 引言

由于教育部研究决定全国各地学校延期开学，并倡议各地学校利用网络进行教学，实行“停课不停学”。职业院校也积极响应国家有关部门的号召，结合实际情况有序开展技能竞赛线上集训工作。但是，线上集训在实践中也不可避免的出现了一些问题：①没有实训设备，教师操作示范效果不直观;②教师缺乏线上竞赛辅导数字化资源，学习效率低下;③学生在家训练的自觉性不高，缺乏教师的监督;④没有规范的集训考核体系，教师对学生学习的内容和训练效果难以把控。鉴于以上几点原因，笔者以本校线上集训模式为例，探讨职业院校技能竞赛线上集训的模式和方法。

2 选择线上集训教学平台

2.1 根据比赛项目特点选择教学平台

选择合适的教学平台是开展线上集训工作的基础，目前主流的教学平台如“雨课堂”、“学习通”、“腾讯课堂”、“钉钉”等，它们各有利弊。指导教师需要结合所带的比赛项目的特点来选择合适的线上教学平台，教学平台的操作尽量要简单、高效，讓指导教师和参训学生能够尽快熟悉线上教学平台的使用方法。笔者根据单片机控制装置安装与调试比赛项目的特点，该项目偏重于考察选手计算机编程和调试的能力、基本仪器仪表使用的能力、电子电工理论知识掌握的程度。针对该赛项往年的竞赛规程和经验来看，选手将会在计算机前完成很大一部分的比赛内容，因此选择一个能够实时共享双方的计算机屏幕、显示双方的视频状况、流畅完成语音交互的平台成为最适合该项目线上指导的教学平台。

最终笔者采用的是“腾讯会议”和“学习通”两个平台进行线上集训工作，“腾讯会议”除了能够满足上述要求外，还能进行针对学生的在线提问、即时弹幕、语言留言等功能，能够很方便的与学生进行视频教学和远程操作指导、互动，大大提高指导教师的授课效率。在集中授课之余，通过“学习通”平台发布课后任务、自学内容、知识点测试等，能够很方便高效的掌握学生的学习进度和学习情况，便于教师及时调整训练计划，高效备赛。

2.2 腾讯会议平台教学方法

腾讯会议软件是基于腾讯公司音视频通讯技术的高清、易用、安全的云视频会议产品，能够随时随地高效开会，能够进行远程音视频会议、在线文档协作、屏幕共享等，功能强大且丰富，也十分适合于在线教学使用。该软件可以在安卓智能手机、苹果智能手机平台安卓使用，还可以在Windows、MacOS、Linux等桌面操作系统平台安装使用。腾讯会议平台在线集训教学的操作步骤为：第一步搜索下载安装腾讯会议软件电脑端或APP手机端;第二步，软件安装完成后学生和老师通过手机号码或微信进行注册;第三步：指导教师在电脑端建立会议，然后把会议的链接和会议ID号发送到集训学生的QQ群，让学生在电脑或手机端点击链接，加入到指导教师建立的会议中;第四步，教师点击软件主界面的“共享屏幕”图标，就可以把自己的电脑桌面内容分享给参与会议的同学观看。第五步，教师在讲课期间，可以随时控制学生的语音和发言功能，及时与学生沟通互动，掌握学生的学期情况，还可以双向发送文字和图片、文档、程序等文件。

2.3 用学习通平台集训的方法

学习通平台是超星公司开发的面向课堂教学信息化改革而推出的一款线上课堂系统，学习通拥有投票、签到、抢答、多屏互动、大数据分析、课堂报告等信息化课堂功能，能够激活传统课堂，让课堂活跃起来。指导教师用学习通平台教学的操作步骤为：第一步，师生注册学习通平台，登录系统;第二步，指导教师建立班级并发布课后任务、自学内容、知识点测试等;第三步，学生进入相应的班级，按照教师布置的任务逐项完成;第四步，学生上传任务的源代码、仿真文件、绘图照片等资料;第五步，教师在平台上批阅学生上传的文件，检查任务完成情况;第六步，教师每天从平台导出集训大数据，分析数据，掌握集训规律，再次优化调整集训计划，高效备赛。

3 制作数字化仿真资源包

3.1 Proteus仿真软件简介

Proteus软件是英国Labcenter公司开发的一款集成式EDA设计软件，该软件集合了电路原理图绘制、电路仿真、电路分析、PCB电路板绘制、MCU代码调试、系统测试与功能验证等工具，功能十分强大。其中Proteus ISIS是单片机原理图仿真平台，在该平台上，可以完成单片机最小系统电路搭建、单片机外围电路设计与搭建、C语言程序编写和调试等任务，十分适合于单片机应用系统电路的分析与仿真调试工作。

3.2 KEIL编程软件简介

KEIL软件是美国Keil Software公司研发的一款针对于51内核单片机的集成开发环境，能够使用汇编语言和C语言对51单片机进行程序开发。该软件提供了丰富的开发工具，开发环境结构清晰，操作简单。该软件不需要连接单片机硬件，可直接进行纯软件仿真，具有跟踪、调试、设置断点等功能，能直接生成在线仿真和烧录到芯片所需的HEX文件。

3.3 以线下实训设备为原型建立线上仿真模型

单片机赛项依托亚龙YL-236实训平台展开，考察范围包括数码管、液晶屏、AD/DA等十余种模块，加上机械手搬运模块，组成完整的单片机控制系统。在线上训练期间，选手在家缺乏训练设备，给实际的操作带来较大的困难。鉴于此，指导教师根据实训平台配套的电气原理图、PCB电路板布局图、机械手电气原理图等资料，利用Proteus电路仿真软件绘制出各个模块的仿真图，各元器件均按照原实训台位置进行合理布局，能够真实还原实操平台的工作任务。例如：YG-G001机械手搬运模块是典型的机电一体化设备，它由限位开关、光纤传感器、漫反射光电传感器、气缸、电磁换向阀、直流电机等设备组成。在对该模块仿真建模时，只保留电气线路部分的仿真，用5个单刀单掷开关SW-SPST模拟工位一、工位二、工位三、左限位、右限位的开关，用3个单刀单掷开关SW-SPST模拟上限位、下限位、手抓防撞限位的开关。使用6个按钮BUTTON模拟单片机信号输入端子，提供电动机正反转、电磁换向阀信号、手抓动作信号。使用3个按钮BUTTON模拟光电传感器输出信号，分别模拟工位一、二、手抓物料信号。按照实物机械手把开关、传感器布局到软件模块中。通过对实物模块的电气化仿真建模，可以完全仿真机械手的运行情况，也解决了学生在家训练缺乏设备的问题，而且也为今后竞赛培训和教学工作提供了很好的仿真数字化资源包。

指导教师团队通过数字化仿真建模的思想和方法，共制作出十六种仿真模块，打包成数字化资源包，提供给比赛选手训练。利用Proteus仿真软件强大的单片机仿真功能，结合数字化仿真资源包，参赛选手在家就能完成原来实操环节中的大部分训练内容，解决了学生在家训练缺乏实训设备的问题，实现了“停课不停训”的目标。

4 发挥信息化优势，提高学生学习的自觉性

以往线下集中式训练，教师能够很方便的监督学生的训练情况，但在线上训练往往存在教师监控不到位，无法得到学生及时的反馈，这就给指导教师带来了困难。鉴于此原因，指导教师在设计训练环节的时，要充分利用互联网信息优势，设计灵活多样的教学方式，吸引和督促学生学习，保证训练的效果。例如，指导教师在布置训练任务的时候，可以制作一段抖音短视频，把本次训练的时间、任务、要点交代清楚，学生对于这样的训练方式感到非常新鲜和兴奋，充分调动了他们的积极性。学生在完成训练任务后，指导教师引导他们通过抖音快手等短视频平台发布自己的训练成果，获取来自同学、朋友们的评论和点赞，指导教师也能方便直观地检查任务完成质量，及时调整训练计划。总之，要充分发挥网络信息的优势，调动学生的积极性，提高训练的效率。

5 构建线上集训考核评价体系

只有及时地对任务完成的情况进行考核评价，才能有针对性的调整训练计划，提高训练的效果。如何建立有效的线上考核评价体系是指导教师必须考虑的问题，笔者采用“教研组长督导、指导教师考核、同学相互评价”三位一体考核评价模式。学生完成训练任务后，根据指导教师下发的评分标准逐条拍摄短视频并存档，先由参训学生按照评分标准，观看其他同学的短视频并逐条完成评分，评分结果交给指导教师。接着指导教师根据学生提交的短视频逐条复核，修正得分并记录失分原因。最后，指导教师汇总整理评分表，提交教研组长审核，由教研组长召开线上训练总结会议，分析训练的得失情况。通过以上方法，构建了比较科学的线上集训考核评价体系，能够比较及时的掌握学生的训练情况，指导教师能够及时调整训练计划，从而提高集训的效果。

6 结语

此次线上集训工作，是对学校、教师、学生的一次信息化考验，也是一次充分利用信息技术手段开展竞赛训练的一次实战操作。经过近两个月的实践和探索，笔者所带的竞赛团队已经形成了一套有自己风格和特色的線上集训模式，该模式也获得了教师团队、学生团队的一致认可和好评，集训效果已经初步显现，为下一步线下复工复学复训工作打下了坚实的基础。笔者坚信，通过本次线上线下混合式集训模式的探索实践，为今后开展信息化教学、混合式教学打开了新的大门，随着人工智能、大数据、云计算技术的发展，信息化混合式教学必然会成为一种潮流和趋势，不断推动教学的改革发展，为教学和集训工作带来了广阔的发展空间。

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