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【本期分享】工學(xué)院? ?陳啟墩老師《仿真技術(shù)線上教學(xué)，理實(shí)一體更夯實(shí)》
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2020年一場忽如其來席卷全球的新冠肺炎疫情，阻擋了學(xué)生邁進(jìn)校園的腳步和學(xué)習(xí)的進(jìn)程，教育部發(fā)出了“停課不停教、停課不停學(xué)”的號召。為了積極落實(shí)這一政策，保證學(xué)生們不落下學(xué)習(xí)，本學(xué)期學(xué)校實(shí)行網(wǎng)絡(luò)線上教學(xué)，老師們結(jié)合各自的課程特點(diǎn)，積極響應(yīng)，開展網(wǎng)絡(luò)授課，同樣也取得了良好的授課效果。
回想剛接觸線上授課，熟悉而陌生。熟悉的是平時自己會瀏覽一些直播平臺，通過直播平臺學(xué)習(xí)和購物等等，陌生的是那么多直播平臺，哪個平臺可以保證學(xué)生順利地學(xué)習(xí)，而且自己從來沒有給別人開過直播，不知道如何下手。第一周第一次面對著陌生的釘釘直播讓我手足無措，經(jīng)過幾次的嘗試并和其他老師們的交流，開始漸入佳境到現(xiàn)在的熟悉應(yīng)用。我們每個老師肩負(fù)著責(zé)任和使命，一路思考，一路實(shí)踐，共同成長。我們可喜的發(fā)現(xiàn)這次全新的挑戰(zhàn)，也是一次成長的契機(jī)。
我本學(xué)期負(fù)責(zé)《單片機(jī)編程與實(shí)現(xiàn)》和《PLC系統(tǒng)構(gòu)建與維護(hù)》這兩門課程的教學(xué)任務(wù)。
單片機(jī)和PLC在如今工業(yè)生產(chǎn)控制領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，對于機(jī)電和數(shù)控專業(yè)的學(xué)生也是必須掌握的一門知識和技術(shù)。學(xué)習(xí)這兩門課程既要求有一定的電子技術(shù)知識,又要有一定的邏輯思維和編程能力,要快速入門和應(yīng)用有一定難度。因此，為了能讓學(xué)生更好的掌握相關(guān)的知識和技能，在學(xué)校線下教學(xué)過程中通常采用的是理實(shí)一體的教學(xué)方，如今采用線上授課，學(xué)生們無法在現(xiàn)場通過硬件將學(xué)習(xí)的理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作，所以更多采用的是線上仿真的方式。現(xiàn)在將三個多月來的線上教學(xué)積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分享，與各位老師們交流。
一、??????? 選擇適合本門課程“理實(shí)一體”教學(xué)特點(diǎn)的直播平臺
目前直播平臺五花八門，各有各的特點(diǎn)，為了讓學(xué)生能夠順利的開展線上學(xué)習(xí)，在線上教學(xué)前期對各主流直播平臺都進(jìn)行了嘗試，最終選擇了釘釘。利用釘釘平臺開展線上直播，學(xué)生可在手機(jī)端或PC端直接觀看，根據(jù)學(xué)生的反饋，直播過程中總體還是比較順利的，學(xué)生端會有一定的延遲，但很少出現(xiàn)卡頓現(xiàn)象。另外，釘釘會全程自動錄播，錄播視頻可供學(xué)生下載或回放，有利于學(xué)生再次學(xué)習(xí)。直播結(jié)束后可記錄學(xué)生觀看直播的數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)可作為學(xué)生考勤和在線學(xué)習(xí)的憑據(jù)。直播過程中可利用釘釘語音會議功能進(jìn)行實(shí)時互動。
圖1：釘釘直播記錄
圖2：學(xué)生觀看直播記錄
?? 二、用仿真檢測編程效果，筑實(shí)理實(shí)一體
工科類課程開展線上教學(xué)最難的在于如何讓學(xué)生做到理實(shí)一體，不同于在教室里上課，學(xué)校實(shí)訓(xùn)室有專門的硬件設(shè)備供學(xué)生們進(jìn)行相關(guān)的實(shí)際操作以驗(yàn)證程序的正確性，而線上教學(xué)最好的，也是唯一能實(shí)現(xiàn)的就是仿真。通過前期的努力尋找和準(zhǔn)備，終于功夫不負(fù)有心人，這兩門課程都找到了相關(guān)的仿真軟件。《單片機(jī)編程與實(shí)現(xiàn)》課程利用Keil軟件編寫單片機(jī)程序，利用Proteus進(jìn)行硬件的搭建及仿真效果；《PLC系統(tǒng)構(gòu)建與維護(hù)》課程利用GX Developer、GT Designer、MX OPC Service和Factory IO進(jìn)行聯(lián)合仿真檢驗(yàn)PLC程序。通過以上軟件可替代實(shí)際硬件設(shè)備，課后學(xué)生可以根據(jù)所布置的課后任務(wù)自行驗(yàn)證程序的正確性。
視頻1：單片機(jī)仿真
視頻2：PLC仿真
三、保持線上授課的新鮮感，提起學(xué)生線上學(xué)習(xí)興趣
線上授課剛開始多多少少有許多不適應(yīng)，面對著電腦屏幕，沒有熟悉的黑板和粉筆，也沒有學(xué)生的互動，僅僅依靠課件和解說，怎樣上好一節(jié)課，讓學(xué)生們都能聽懂，這對我來說都是新的挑戰(zhàn)。但是，為了上好一堂課，再難也得硬著頭皮迎難而上，課前通過精心備課，上課時除了講解理論知識外，多采用層層遞進(jìn)的問答方式，發(fā)現(xiàn)學(xué)生雖然遠(yuǎn)在屏幕的另一端，但他們在學(xué)習(xí)過程中遇到問題時，也會認(rèn)真思考，這種新奇的學(xué)習(xí)方式，不僅激發(fā)了學(xué)生的進(jìn)取心，也讓那些平日里在課堂上羞于表達(dá)的同學(xué)卸下了思想包袱，積極地回答問題。效果出乎了我的意料，同學(xué)們激烈的討論、回答，將自己的想法發(fā)在互動面板上，我看著互動面板上一串又一串的留言，有回答問題的，有表示認(rèn)同的，有進(jìn)行反駁的，有針對回答進(jìn)行分析的，也有幫助講解的……這樣激烈的課堂討論是我們沒有想到的，原來線上授課沒有那么難，做個線上主播也挺有趣的。
但是，高興的同時，我們的線上教學(xué)暴露了不少問題，時間一長，學(xué)生的新鮮勁兒過去了，對單一的授課方式感到乏味，不再認(rèn)真聽講、回答問題，甚至作業(yè)也不認(rèn)真完成。這對我們來說又是一個挑戰(zhàn)，怎么辦呢？在發(fā)現(xiàn)問題后，經(jīng)過線下與學(xué)生交流和其他老師的交流，授課方式做了些改變，比如通過PPT講課，不方便書寫，有些問題缺乏格式的示范性，通過數(shù)位板可以直接在PPT上書寫并且留下清晰的筆跡，這樣就方便了課堂講解，學(xué)生在做題時能夠有規(guī)范的格式；下次課的課程在課前先準(zhǔn)備一些跟課程相關(guān)的微視頻并提前發(fā)給學(xué)生要求學(xué)生觀看，給學(xué)生提前預(yù)熱；通過錄制微課或開展線下學(xué)習(xí)交流，對課堂中難點(diǎn)和作業(yè)中出現(xiàn)的疑難問題逐一講解，問題設(shè)計(jì)有典型性，并層層遞進(jìn)，舉一反三，從而幫助學(xué)生理解習(xí)題中出現(xiàn)的問題。另外靈活使用教學(xué)語言，可以使課堂形象生動，學(xué)生能感同身受，更喜歡也更容易理解，比如將單片機(jī)的中斷控制結(jié)構(gòu)比作家里的配電箱；上課過程中舉的例子盡量是學(xué)生有親身經(jīng)歷過的，比如傳感器信號的檢測以手機(jī)為例進(jìn)行講解。
圖3：數(shù)位板+白板軟件
圖4：白板軟件涂鴉
視頻3：課程知識點(diǎn)微視頻
四、布置課后作業(yè)，鞏固知識，檢測學(xué)生學(xué)習(xí)成效
線上教學(xué)持續(xù)了一段時間，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果如何？如何檢測學(xué)生近階段的學(xué)習(xí)成果呢？為了檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和鞏固知識，課后會布置一些對應(yīng)的作業(yè)，作業(yè)發(fā)布在課堂派平臺上，學(xué)生進(jìn)入對應(yīng)課程后即可在線完成作業(yè)，客觀型作業(yè)的批閱可系統(tǒng)自動批閱，主觀型作業(yè)老師可進(jìn)行手工批閱。批閱完成后系統(tǒng)會自動綜合批閱分?jǐn)?shù)以此作為學(xué)生的平時分依據(jù)。
圖5：課后線上作業(yè)
有人說：“一切終將過去，但過去之后，有人依然停留在原地，有人已經(jīng)迭代升級。”時間是這個世界最大的公平，漫長的假期結(jié)束后，堅(jiān)持自律的孩子則會越來越優(yōu)秀。而對于老師們也是如此，只有不斷學(xué)習(xí)，與時俱進(jìn)，才能使自己的事業(yè)蓬勃發(fā)展。感謝線上教學(xué)，讓我受益良多。
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