職業(yè)院校單片機(jī)技能競(jìng)賽線上集訓(xùn)實(shí)踐和探索

鄒迎春

摘 要：針對(duì)職業(yè)院校線上技能競(jìng)賽集訓(xùn)中發(fā)現(xiàn)的問題，分析線上集訓(xùn)的優(yōu)缺點(diǎn)。從線上集訓(xùn)準(zhǔn)備、教學(xué)資源的設(shè)計(jì)和開發(fā)、集訓(xùn)活動(dòng)的設(shè)計(jì)和開展、集訓(xùn)的督導(dǎo)、對(duì)參賽選手的評(píng)價(jià)等方面探討線上集訓(xùn)模式，為技能競(jìng)賽管理和指導(dǎo)教師提供實(shí)施建議，提出高質(zhì)量實(shí)施線上集訓(xùn)工作的新思路。

關(guān)鍵詞：技能競(jìng)賽;線上集訓(xùn);單片機(jī)

1 引言

由于教育部研究決定全國(guó)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(jìn)行教學(xué)，實(shí)行“停課不停學(xué)”。職業(yè)院校也積極響應(yīng)國(guó)家有關(guān)部門的號(hào)召，結(jié)合實(shí)際情況有序開展技能競(jìng)賽線上集訓(xùn)工作。但是，線上集訓(xùn)在實(shí)踐中也不可避免的出現(xiàn)了一些問題：①?zèng)]有實(shí)訓(xùn)設(shè)備，教師操作示范效果不直觀;②教師缺乏線上競(jìng)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(duì)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(diǎn)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(jìng)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(tái)

2.1 根據(jù)比賽項(xiàng)目特點(diǎn)選擇教學(xué)平臺(tái)

選擇合適的教學(xué)平臺(tái)是開展線上集訓(xùn)工作的基礎(chǔ)，目前主流的教學(xué)平臺(tái)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(xiàng)目的特點(diǎn)來選擇合適的線上教學(xué)平臺(tái)，教學(xué)平臺(tái)的操作盡量要簡(jiǎn)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(tái)的使用方法。筆者根據(jù)單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試比賽項(xiàng)目的特點(diǎn)，該項(xiàng)目偏重于考察選手計(jì)算機(jī)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(shí)掌握的程度。針對(duì)該賽項(xiàng)往年的競(jìng)賽規(guī)程和經(jīng)驗(yàn)來看，選手將會(huì)在計(jì)算機(jī)前完成很大一部分的比賽內(nèi)容，因此選擇一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)共享雙方的計(jì)算機(jī)屏幕、顯示雙方的視頻狀況、流暢完成語音交互的平臺(tái)成為最適合該項(xiàng)目線上指導(dǎo)的教學(xué)平臺(tái)。

最終筆者采用的是“騰訊會(huì)議”和“學(xué)習(xí)通”兩個(gè)平臺(tái)進(jìn)行線上集訓(xùn)工作，“騰訊會(huì)議”除了能夠滿足上述要求外，還能進(jìn)行針對(duì)學(xué)生的在線提問、即時(shí)彈幕、語言留言等功能，能夠很方便的與學(xué)生進(jìn)行視頻教學(xué)和遠(yuǎn)程操作指導(dǎo)、互動(dòng)，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(tái)發(fā)布課后任務(wù)、自學(xué)內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)測(cè)試等，能夠很方便高效的掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和學(xué)習(xí)情況，便于教師及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，高效備賽。

2.2 騰訊會(huì)議平臺(tái)教學(xué)方法

騰訊會(huì)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(huì)議產(chǎn)品，能夠隨時(shí)隨地高效開會(huì)，能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程音視頻會(huì)議、在線文檔協(xié)作、屏幕共享等，功能強(qiáng)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(jī)、蘋果智能手機(jī)平臺(tái)安卓使用，還可以在Windows、MacOS、Linux等桌面操作系統(tǒng)平臺(tái)安裝使用。騰訊會(huì)議平臺(tái)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(huì)議軟件電腦端或APP手機(jī)端;第二步，軟件安裝完成后學(xué)生和老師通過手機(jī)號(hào)碼或微信進(jìn)行注冊(cè);第三步：指導(dǎo)教師在電腦端建立會(huì)議，然后把會(huì)議的鏈接和會(huì)議ID號(hào)發(fā)送到集訓(xùn)學(xué)生的QQ群，讓學(xué)生在電腦或手機(jī)端點(diǎn)擊鏈接，加入到指導(dǎo)教師建立的會(huì)議中;第四步，教師點(diǎn)擊軟件主界面的“共享屏幕”圖標(biāo)，就可以把自己的電腦桌面內(nèi)容分享給參與會(huì)議的同學(xué)觀看。第五步，教師在講課期間，可以隨時(shí)控制學(xué)生的語音和發(fā)言功能，及時(shí)與學(xué)生溝通互動(dòng)，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(tái)集訓(xùn)的方法

學(xué)習(xí)通平臺(tái)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(dòng)、大數(shù)據(jù)分析、課堂報(bào)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(tái)教學(xué)的操作步驟為：第一步，師生注冊(cè)學(xué)習(xí)通平臺(tái)，登錄系統(tǒng);第二步，指導(dǎo)教師建立班級(jí)并發(fā)布課后任務(wù)、自學(xué)內(nèi)容、知識(shí)點(diǎn)測(cè)試等;第三步，學(xué)生進(jìn)入相應(yīng)的班級(jí)，按照教師布置的任務(wù)逐項(xiàng)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(tái)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(tái)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(jì)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(jiǎn)介

Proteus軟件是英國(guó)Labcenter公司開發(fā)的一款集成式EDA設(shè)計(jì)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(cè)試與功能驗(yàn)證等工具，功能十分強(qiáng)大。其中Proteus ISIS是單片機(jī)原理圖仿真平臺(tái)，在該平臺(tái)上，可以完成單片機(jī)最小系統(tǒng)電路搭建、單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)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(jī)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(jiǎn)介

KEIL軟件是美國(guó)Keil Software公司研發(fā)的一款針對(duì)于51內(nèi)核單片機(jī)的集成開發(fā)環(huán)境，能夠使用匯編語言和C語言對(duì)51單片機(jī)進(jìn)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(jiǎn)單。該軟件不需要連接單片機(jī)硬件，可直接進(jìn)行純軟件仿真，具有跟蹤、調(diào)試、設(shè)置斷點(diǎn)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(shí)訓(xùn)設(shè)備為原型建立線上仿真模型

單片機(jī)賽項(xiàng)依托亞龍YL-236實(shí)訓(xùn)平臺(tái)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(jī)械手搬運(yùn)模塊，組成完整的單片機(jī)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(shí)際的操作帶來較大的困難。鑒于此，指導(dǎo)教師根據(jù)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)配套的電氣原理圖、PCB電路板布局圖、機(jī)械手電氣原理圖等資料，利用Proteus電路仿真軟件繪制出各個(gè)模塊的仿真圖，各元器件均按照原實(shí)訓(xùn)臺(tái)位置進(jìn)行合理布局，能夠真實(shí)還原實(shí)操平臺(tái)的工作任務(wù)。例如：YG-G001機(jī)械手搬運(yùn)模塊是典型的機(jī)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(jī)等設(shè)備組成。在對(duì)該模塊仿真建模時(shí)，只保留電氣線路部分的仿真，用5個(gè)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(gè)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(gè)按鈕BUTTON模擬單片機(jī)信號(hào)輸入端子，提供電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)、電磁換向閥信號(hào)、手抓動(dòng)作信號(hào)。使用3個(gè)按鈕BUTTON模擬光電傳感器輸出信號(hào)，分別模擬工位一、二、手抓物料信號(hào)。按照實(shí)物機(jī)械手把開關(guān)、傳感器布局到軟件模塊中。通過對(duì)實(shí)物模塊的電氣化仿真建模，可以完全仿真機(jī)械手的運(yùn)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(jìng)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(tuán)隊(duì)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(qiáng)大的單片機(jī)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(shí)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(shí)訓(xùn)設(shè)備的問題，實(shí)現(xiàn)了“停課不停訓(xùn)”的目標(biāo)。

4 發(fā)揮信息化優(yōu)勢(shì)，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(shí)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(jì)訓(xùn)練環(huán)節(jié)的時(shí)，要充分利用互聯(lián)網(wǎng)信息優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)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(shí)候，可以制作一段抖音短視頻，把本次訓(xùn)練的時(shí)間、任務(wù)、要點(diǎn)交代清楚，學(xué)生對(duì)于這樣的訓(xùn)練方式感到非常新鮮和興奮，充分調(diào)動(dòng)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(tái)發(fā)布自己的訓(xùn)練成果，獲取來自同學(xué)、朋友們的評(píng)論和點(diǎn)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(shí)調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃。總之，要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)信息的優(yōu)勢(shì)，調(diào)動(dòng)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(píng)價(jià)體系

只有及時(shí)地對(duì)任務(wù)完成的情況進(jìn)行考核評(píng)價(jià)，才能有針對(duì)性的調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃，提高訓(xùn)練的效果。如何建立有效的線上考核評(píng)價(jià)體系是指導(dǎo)教師必須考慮的問題，筆者采用“教研組長(zhǎng)督導(dǎo)、指導(dǎo)教師考核、同學(xué)相互評(píng)價(jià)”三位一體考核評(píng)價(jià)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(píng)分標(biāo)準(zhǔn)逐條拍攝短視頻并存檔，先由參訓(xùn)學(xué)生按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，觀看其他同學(xué)的短視頻并逐條完成評(píng)分，評(píng)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(píng)分表，提交教研組長(zhǎng)審核，由教研組長(zhǎng)召開線上訓(xùn)練總結(jié)會(huì)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(píng)價(jià)體系，能夠比較及時(shí)的掌握學(xué)生的訓(xùn)練情況，指導(dǎo)教師能夠及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練計(jì)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(duì)學(xué)校、教師、學(xué)生的一次信息化考驗(yàn)，也是一次充分利用信息技術(shù)手段開展競(jìng)賽訓(xùn)練的一次實(shí)戰(zhàn)操作。經(jīng)過近兩個(gè)月的實(shí)踐和探索，筆者所帶的競(jìng)賽團(tuán)隊(duì)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(tuán)隊(duì)、學(xué)生團(tuán)隊(duì)的一致認(rèn)可和好評(píng)，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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。筆者堅(jiān)信，通過本次線上線下混合式集訓(xùn)模式的探索實(shí)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(jì)算技術(shù)的發(fā)展，信息化混合式教學(xué)必然會(huì)成為一種潮流和趨勢(shì)，不斷推動(dòng)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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