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【本期分享】工学院 陈啟墩老师《仿真技术线上教学，理实一体更夯实》
2020年一场忽如其来席卷全球的新冠肺炎疫情，阻挡了学生迈进校园的脚步和学习的进程，教育部发出了“停课不停教、停课不停学”的号召。为了积极落实这一政策，保证学生们不落下学习，本学期学校实行网络线上教学，老师们结合各自的课程特点，积极响应，开展网络授课，同样也取得了良好的授课效果。
回想刚接触线上授课，熟悉而陌生。熟悉的是平时自己会浏览一些直播平台，通过直播平台学习和购物等等，陌生的是那么多直播平台，哪个平台可以保证学生顺利地学习，而且自己从来没有给别人开过直播，不知道如何下手。第一周第一次面对着陌生的钉钉直播让我手足无措，经过几次的尝试并和其他老师们的交流，开始渐入佳境到现在的熟悉应用。我们每个老师肩负着责任和使命，一路思考，一路实践，共同成长。我们可喜的发现这次全新的挑战，也是一次成长的契机。
我本学期负责《单片机编程与实现》和《PLC系统构建与维护》这两门课程的教学任务。
单片机和PLC在如今工业生产控制领域中都得到了广泛的应用，对于机电和数控专业的学生也是必须掌握的一门知识和技术。学习这两门课程既要求有一定的电子技术知识,又要有一定的逻辑思维和编程能力,要快速入门和应用有一定难度。因此，为了能让学生更好的掌握相关的知识和技能，在学校线下教学过程中通常采用的是理实一体的教学方，如今采用线上授课，学生们无法在现场通过硬件将学习的理论知识转化为实际操作，所以更多采用的是线上仿真的方式。现在将三个多月来的线上教学积累的经验进行分享，与各位老师们交流。
一、 选择适合本门课程“理实一体”教学特点的直播平台
目前直播平台五花八门，各有各的特点，为了让学生能够顺利的开展线上学习，在线上教学前期对各主流直播平台都进行了尝试，最终选择了钉钉。利用钉钉平台开展线上直播，学生可在手机端或PC端直接观看，根据学生的反馈，直播过程中总体还是比较顺利的，学生端会有一定的延迟，但很少出现卡顿现象。另外，钉钉会全程自动录播，录播视频可供学生下载或回放，有利于学生再次学习。直播结束后可记录学生观看直播的数据，此数据可作为学生考勤和在线学习的凭据。直播过程中可利用钉钉语音会议功能进行实时互动。
图1：钉钉直播记录
图2：学生观看直播记录
二、用仿真检测编程效果，筑实理实一体
工科类课程开展线上教学最难的在于如何让学生做到理实一体，不同于在教室里上课，学校实训室有专门的硬件设备供学生们进行相关的实际操作以验证程序的正确性，而线上教学最好的，也是唯一能实现的就是仿真。通过前期的努力寻找和准备，终于功夫不负有心人，这两门课程都找到了相关的仿真软件。《单片机编程与实现》课程利用Keil软件编写单片机程序，利用Proteus进行硬件的搭建及仿真效果；《PLC系统构建与维护》课程利用GX Developer、GT Designer、MX OPC Service和Factory IO进行联合仿真检验PLC程序。通过以上软件可替代实际硬件设备，课后学生可以根据所布置的课后任务自行验证程序的正确性。
视频1：单片机仿真
视频2：PLC仿真
三、保持线上授课的新鲜感，提起学生线上学习兴趣
线上授课刚开始多多少少有许多不适应，面对着电脑屏幕，没有熟悉的黑板和粉笔，也没有学生的互动，仅仅依靠课件和解说，怎样上好一节课，让学生们都能听懂，这对我来说都是新的挑战。但是，为了上好一堂课，再难也得硬着头皮迎难而上，课前通过精心备课，上课时除了讲解理论知识外，多采用层层递进的问答方式，发现学生虽然远在屏幕的另一端，但他们在学习过程中遇到问题时，也会认真思考，这种新奇的学习方式，不仅激发了学生的进取心，也让那些平日里在课堂上羞于表达的同学卸下了思想包袱，积极地回答问题。效果出乎了我的意料，同学们激烈的讨论、回答，将自己的想法发在互动面板上，我看着互动面板上一串又一串的留言，有回答问题的，有表示认同的，有进行反驳的，有针对回答进行分析的，也有帮助讲解的……这样激烈的课堂讨论是我们没有想到的，原来线上授课没有那么难，做个线上主播也挺有趣的。
但是，高兴的同时，我们的线上教学暴露了不少问题，时间一长，学生的新鲜劲儿过去了，对单一的授课方式感到乏味，不再认真听讲、回答问题，甚至作业也不认真完成。这对我们来说又是一个挑战，怎么办呢？在发现问题后，经过线下与学生交流和其他老师的交流，授课方式做了些改变，比如通过PPT讲课，不方便书写，有些问题缺乏格式的示范性，通过数位板可以直接在PPT上书写并且留下清晰的笔迹，这样就方便了课堂讲解，学生在做题时能够有规范的格式；下次课的课程在课前先准备一些跟课程相关的微视频并提前发给学生要求学生观看，给学生提前预热；通过录制微课或开展线下学习交流，对课堂中难点和作业中出现的疑难问题逐一讲解，问题设计有典型性，并层层递进，举一反三，从而帮助学生理解习题中出现的问题。另外灵活使用教学语言，可以使课堂形象生动，学生能感同身受，更喜欢也更容易理解，比如将单片机的中断控制结构比作家里的配电箱；上课过程中举的例子尽量是学生有亲身经历过的，比如传感器信号的检测以手机为例进行讲解。
图3：数位板+白板软件
图4：白板软件涂鸦
视频3：课程知识点微视频
四、布置课后作业，巩固知识，检测学生学习成效
线上教学持续了一段时间，学生的学习效果如何？如何检测学生近阶段的学习成果呢？为了检验学生的学习效果和巩固知识，课后会布置一些对应的作业，作业发布在课堂派平台上，学生进入对应课程后即可在线完成作业，客观型作业的批阅可系统自动批阅，主观型作业老师可进行手工批阅。批阅完成后系统会自动综合批阅分数以此作为学生的平时分依据。
图5：课后线上作业
有人说：“一切终将过去，但过去之后，有人依然停留在原地，有人已经迭代升级。”时间是这个世界最大的公平，漫长的假期结束后，坚持自律的孩子则会越来越优秀。而对于老师们也是如此，只有不断学习，与时俱进，才能使自己的事业蓬勃发展。感谢线上教学，让我受益良多。
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