中职电类专业课程理虚实一体化教学模式之探究
林来金
摘 要：在分析中等职业学校电类专业实习实践存在的问题的基础上，对近年来理实一体化教学模式的各个学校所取得的经验和问题进行了相关的调研，提出了确保中等职业学校电类专业课程采取理虚实一体化教学模式应采取的措施。先从电类专业理虚实一体化在国内现状进行调查分析，对中等职业学校传统教学存在的问题进行探究，并对中等职业学校电类专业课程实施理虚实一体化提出实施建议。
关键词：理虚实一体化；教学模式；虚拟仿真；电类专业课程
我国电子信息产业的快速发展，需要大量不同层次、不同专业、不同素质的各类人才。当前我国还有相当多的职业教育学校采用的学科式教材进行教学，重理论轻实践。因此培养出来的学生往往在实践技能上存在着欠缺，不能很好满足企业的需求 [1 ]。为从根本上解决问题，需要从教育理念、课程体系、教学方法、实训室建设等方面进行职业教育改革。而一系列新型的教学方法和教学模式就在这样的背景下应运而生并产生着巨大的生命力。理虚实一体化教学正是其中之一。通过对“中职电类专业理虚实一体化仿真教学研究”课题的研究，拟在电类专业全面实施理虚实一体化教学模式的开发和改革，彻底地改变本专业原有的教学模式，在课程体系、教学方法、实训室建设上有较大的突破和创新，在可能的情况下还可向其它专业推广。
1 理虚实一体化教学的内涵
理虚实一体化教学是从“理实一体化”教学扩展而来；“虚”是虚拟仿真。因此理虚实一体化教学是理论、虚拟仿真实验、真实实践三者一体化的教学模式。
1.1 理实一体化教学法
在我国目前的职业教育中，仍普遍存在着理论教学与实践技能相脱节的现象。而理实一体化教学可以充分发挥出教师的教学主导地位。在理实一体化教学中，理论知识的讲授和实践技能的训练是交替进行的，理论的传授和实践的训练没有固定的先后顺序，教学中直观（实践）和抽象（理论）根据需要交错出现，做到实中有理，理中有实。因此，理实一体化教学是一种突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。在理实一体化教学中，教师可以通过教学任务和教学目标的设定，在教师的“教”、学生的“学”中建构职业技能培养框架。同时丰富了课堂的教学的实践技能的训练，也提升了教学质量。对于以实践技能为主的电工电子类专业来说，针对专业课程进行整合设计，以理虚实一体化的教学模式重组电类专业课程体系是很有必要 的 [2 ]。
实训教学是以学生为主体，以能力为本位，通过进行“电类专业实训教学”的研究，探索电类专业实训教学的教学模式、教学方法，以及具体的实施方案，总结出电类专业实训教学的规律，研究电类专业实训教学的类型、不同阶段和内容，明确电类专业实训教学的实施目标；探讨电类专业实训教学的原则、方法、步骤和组织形式；推动学校课程改革和专业调整，构建“工学结合、校企合作”的教学机制和人才培养模式，培养符合社会经济发展需要的高素质劳动者和高技能人才。
1.2 虚拟仿真
即通过技术手段创设虚拟环境或工具，模拟真实事例进行操作、验证、设计、运行等实践的教学模式 [3 ]。采用虚拟仿真教学是提高课程学习效率的重要途径之一。虛拟仿真技术，则是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物，是一种更高级的仿真技术。将虚拟仿真技术应用于教学，能将难以理解、又难以以实验形式展示的知识形象化，它是对实践教学有益且必要的补充 [4 ]。
2 理虚实一体化教学在国内实施试点现状
随着我国职业教育的迅猛发展，各个职院院校都在积极探索理实一体化的教学模式，同时在虚拟仿真软件的建设投入也在逐年递增。在课程体系、教学方法、实训室建设等方面都进行了一些探索和革新，但理论教学、实践教学、仿真教学很多情况下各自独立，难以融合。国内研究存在的两个主要问题是：师资队伍比较老化，墨守成规，教学观念和教学手段落后；实训场地建设跟不上，仪器设备比较落后跟不上形势发展的需要；实训室功能单一无法满足一体化教学的需求。
3 中等职业学校实施理虚实一体化教学的建议
通过近一年来课题组的实践及国内多地的试点情况调查对比，以下为我校的电类专业教学为研究基础，探求加强学生专业技能实训学习的具体模式。笔者采用调查法、实践法和经验总结法。通过组织开展学生的专业技能实训活动，结合电子教师行动研究，整理资料采用教育统计法、枚举证明的分析方法和内容分析方法等。
教育家陶行知是非常重视培养和发展学生的动手能力的。为此，他提出了“教，学，做合一”的教学模式。这对我们今天培养和训练学生的动手操作能力有很大的启发和借鉴意义 [5 ]。要培养学生的动手实践能力，首先要端正学生对动手实践的认识，提高他们的动手实践的积极性，这一点，对学生而言，是容易做到的。但如何激活学生动手实践的积极性，是教学工作者一直在探讨的问题，同时也对教师在教学过程中如何结合教学内容，实时地提出实践教学方案提出了新的要求。
下面就《电子线路》的具体特点和教学中的一些体会来谈一下理虚实一体化教学怎样激发学生学习的积极性，培养他们学习的兴趣。
3.1 充分应用Multisim9 仿真仿真软件，调动学生的学习积极性
《电子线路》具有专业性强、实践性强等特点。应用仿真软件将抽象的内容形象化，静止的内容动态化，理论的内容实践化，这对教师的教育思想、教学方法、课程体系及学生的学习方式会产生巨大影响。如在讲授三极管的放大电路时，静态工作点的调整是一个理论与实际相结合的很好实例。
在传统的静态工作点调试学习中，大部分老师的做法都是先在课堂上讲授理论，然后到实训室实际接线调试，以理论带动实际。但在实际的教学中，理论的讲授效果很差，大部分学生一知半解，再到实训室时，照图接线，在老师的步步指导下也能完成实验。但为何这么做仍然无法与理论相结合，特别是多点电压、电流测试、相当多的学生手忙脚乱，匆匆完成。示波器的使用更是一个大障碍。造成的后果就是学生实践的重点无法对焦在工作点的调试方法上。很明显，理论与实际之间的连接的“坎”有点大，相当多的学生无法跨越。那如何降低这个坎呢？采用信息化仿真教学无疑是一个很好的出路，它相当于在理论和实践中加上一个台阶，使理论和实践的连接更加的连贯。如图1所示，在电脑中先绘制出仿真电路。
开始时，先调试好信号发生器和示波器。让示波器显示出输入信号的波形（如图2所示）：
然后加上万用表（或指针）测试相关点的电压及电流（如图3所示）：
同时使用了三只万用表监测IB、IC、VCEQ的状态。在这里，信号发生器、示波器、万用表是真正的工具，开始时调好了就不用再去调整。仿真实验让学生把学习的焦点始终对准在工作点的电压、电流关系上。当学生理解了工作点电压与电流的关系后，再到实训室实物连接测试，学生已不再陌生，教学效率也就随之提高。
3.2 应用网络理虚实一体化教学模式，提高学生的自主学习和应用开发能力
3.2.1 构建课堂与网络相结合的教学体系，重在强化学生获取知识能力的培养
中职教学的基本任务就是培养学生的专业基础知识和基本技能并且能够应用电类专业知识对具体问题进行分析达到解决问题的最终目的。要达到这个能力必须要有良好的基础知识作保障，那么教学中基础知识就成了授课的重点内容。如何让学生更好地掌握基础知识呢？将现代信息化教育技术的模拟、演示、展示和仿真的功能应用到电类专业课程教学体系，可以很好地实现共性培养和个性培养相结合的教学目标。不仅加深了学生对基础知识的理解，还可以拓展学习内容，而且可以培养分析问题和解决问题的能力。课后，学生可以利用学校的信息化网络教学资源及时复习巩固知识，还可以利用课堂上学习的基本知识，根据自己的兴趣、爱好及发展需求，学习一些新的知识。因此，信息化网络教学资源不仅是学生课堂学习的补充和延伸，也能激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力。
3.2.2 利用网络技术，拓展网络教学空间，培养学生的应用和开发能力
对于电类专业课程来说，构建课堂和网络相结合教学体系的关键：一是科学合理地设计课堂教学大纲和网络教学大纲，课堂教学要做到简单、有趣、有效。网络教学不仅充实课堂教学内容，而且应包涵较多相关的课程体系，体现以“学生为本”的教学理念，让学生有更多的选择进行学习；二是网络教学系统需要有交互性、易读性、开放性、共享性。如果只是简单的把教师的多媒体课件放在校园网上，就失去了网络教学的应有功能，发挥不了网络教学的辅助作用。因此建立一个基于校园网的适合学生进行网络学习的电工电子技术教学系统是很有必要的 [6 ]。
3.2.3 理虚实一体化仿真教学有利于职业教育网络教学平台建设
在理虚实一体化仿真教学实施研究过程中，我们发现，打破学科教学体系，采用项目教学法虽然有效地提升学生的动手技能，但在理论知识的学习上存在着缺陷。一旦今后生产技术升级，这些只会原来技能的工人（学生）便存在着被淘汰的可能。因此在理虚实一体化仿真教学的教学过程中，努力培养学生自主学习的能力也是一个很重要的内容。鉴于此，课题组加强了自主学习平台的建设研究。在课题组建成并试用网络学习的基础上，总结不足之处并提出更加全面的职业教育网络教学平台建设方案。
在完善后的自主学习平台（职业教育网络教学平台）中主要改进了以下三个方面：
第一，该平台增加了资源管理模块。资源管理模块承担最基础的素材型资源共建共享功能，运用最新的流媒体技术可以直接在线应用主流媒体格式的资源。此模块的设置解决了老师或“师傅”教的素材问题，也起到资源的归类管理，使各种教学资源得到高效的利用。
第二，增加了智能空间模块。它的定位不只是空间，还是个人门户，每个用户都可以在空间获取几个系统中的相关信息、代办事项系统通知等。在理虚实一体化仿真教学中，教师及企业的“师傅”均可创建属于自己的空间。这个空间相当于现实中的工作室，教师及企业的“师傅”在这个空间中可按自己的理念组织教学资源，同时这个空间允许“徒弟”自主（或强制）进入学习，并与“师傅”进行互动交流。“徒弟”也可根据自己对工作的理解创建智能空间。在“徒弟”自己创建的空间中，他们也可以收集自己感兴趣的知識并与他人分享、交流。真正起到“自主”学习的作用。
第三，在平台中为强化学生的学，也配置了考务管理模块。该模块提供题库管理及在线测试功能，与智能空间系统无缝集成，在智能空间系统中可直接调用考务管理功能布置作业或在线考试，以随时检查“徒弟”的知识、技能掌握情况。
3.2.4 智能制造SMT虚拟现实3D仿真实训系统建设
通过与企业合作开发智能制造SMT虚拟现实3D仿真实训系统，节约学生实践耗材成本。虚拟制造是对已有或未来的制造活动进行仿真，它基本上不消耗现实物质资源，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的 [7 ]。
4 结束语
对于中职学校电类专业课程采用理虚实一体化教学模式，从实际出发，加强实践探究，确定教学改革思路，使中等职业学校培养的专业人才与未来社会发展需要相适应，并为社会主义现代化建设培养出更多优秀的一线的高素质技能型人才而努力奋斗。
参考文献：
[1]张丽敏.中职计算机应用专业实训教学模式初探[J].中等职业教育（理论），2009（6）：30.
[2]刘科建.电子技能实训一体化课堂教学模式初探[J]. 中外企业家，2015（12）：15.
[3]赵晋芳，刘长江，赵卓.仿真技术在机电类课程教学中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2016（10）：5.
[4]李荫，王平诸，杜洁. 虚拟仿真与动漫在节能建筑推广中的应用[J].山西建筑，2010（12）：1.
[5]许友丽.职业院校如何提高学生的终身学习信息的意识[J].中国科技信息，2007（6）：1.
[6]崔柏，孙毓川.电子技术课程网络化教学模式初探[J].合作经济与科技，2014（3）：16.
[7]彭志聪，龙绪明，黄昊等.电子SMT虚拟制造培训系统的研究[J].软件，2012（5）：211.
摘 要：在分析中等职业学校电类专业实习实践存在的问题的基础上，对近年来理实一体化教学模式的各个学校所取得的经验和问题进行了相关的调研，提出了确保中等职业学校电类专业课程采取理虚实一体化教学模式应采取的措施。先从电类专业理虚实一体化在国内现状进行调查分析，对中等职业学校传统教学存在的问题进行探究，并对中等职业学校电类专业课程实施理虚实一体化提出实施建议。
关键词：理虚实一体化；教学模式；虚拟仿真；电类专业课程
我国电子信息产业的快速发展，需要大量不同层次、不同专业、不同素质的各类人才。当前我国还有相当多的职业教育学校采用的学科式教材进行教学，重理论轻实践。因此培养出来的学生往往在实践技能上存在着欠缺，不能很好满足企业的需求 [1 ]。为从根本上解决问题，需要从教育理念、课程体系、教学方法、实训室建设等方面进行职业教育改革。而一系列新型的教学方法和教学模式就在这样的背景下应运而生并产生着巨大的生命力。理虚实一体化教学正是其中之一。通过对“中职电类专业理虚实一体化仿真教学研究”课题的研究，拟在电类专业全面实施理虚实一体化教学模式的开发和改革，彻底地改变本专业原有的教学模式，在课程体系、教学方法、实训室建设上有较大的突破和创新，在可能的情况下还可向其它专业推广。
1 理虚实一体化教学的内涵
理虚实一体化教学是从“理实一体化”教学扩展而来；“虚”是虚拟仿真。因此理虚实一体化教学是理论、虚拟仿真实验、真实实践三者一体化的教学模式。
1.1 理实一体化教学法
在我国目前的职业教育中，仍普遍存在着理论教学与实践技能相脱节的现象。而理实一体化教学可以充分发挥出教师的教学主导地位。在理实一体化教学中，理论知识的讲授和实践技能的训练是交替进行的，理论的传授和实践的训练没有固定的先后顺序，教学中直观（实践）和抽象（理论）根据需要交错出现，做到实中有理，理中有实。因此，理实一体化教学是一种突出学生动手能力和专业技能的培养，充分调动和激发学生学习兴趣的一种教学方法。在理实一体化教学中，教师可以通过教学任务和教学目标的设定，在教师的“教”、学生的“学”中建构职业技能培养框架。同时丰富了课堂的教学的实践技能的训练，也提升了教学质量。对于以实践技能为主的电工电子类专业来说，针对专业课程进行整合设计，以理虚实一体化的教学模式重组电类专业课程体系是很有必要 的 [2 ]。
实训教学是以学生为主体，以能力为本位，通过进行“电类专业实训教学”的研究，探索电类专业实训教学的教学模式、教学方法，以及具体的实施方案，总结出电类专业实训教学的规律，研究电类专业实训教学的类型、不同阶段和内容，明确电类专业实训教学的实施目标；探讨电类专业实训教学的原则、方法、步骤和组织形式；推动学校课程改革和专业调整，构建“工学结合、校企合作”的教学机制和人才培养模式，培养符合社会经济发展需要的高素质劳动者和高技能人才。
1.2 虚拟仿真
即通过技术手段创设虚拟环境或工具，模拟真实事例进行操作、验证、设计、运行等实践的教学模式 [3 ]。采用虚拟仿真教学是提高课程学习效率的重要途径之一。虛拟仿真技术，则是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物，是一种更高级的仿真技术。将虚拟仿真技术应用于教学，能将难以理解、又难以以实验形式展示的知识形象化，它是对实践教学有益且必要的补充 [4 ]。
2 理虚实一体化教学在国内实施试点现状
随着我国职业教育的迅猛发展，各个职院院校都在积极探索理实一体化的教学模式，同时在虚拟仿真软件的建设投入也在逐年递增。在课程体系、教学方法、实训室建设等方面都进行了一些探索和革新，但理论教学、实践教学、仿真教学很多情况下各自独立，难以融合。国内研究存在的两个主要问题是：师资队伍比较老化，墨守成规，教学观念和教学手段落后；实训场地建设跟不上，仪器设备比较落后跟不上形势发展的需要；实训室功能单一无法满足一体化教学的需求。
3 中等职业学校实施理虚实一体化教学的建议
通过近一年来课题组的实践及国内多地的试点情况调查对比，以下为我校的电类专业教学为研究基础，探求加强学生专业技能实训学习的具体模式。笔者采用调查法、实践法和经验总结法。通过组织开展学生的专业技能实训活动，结合电子教师行动研究，整理资料采用教育统计法、枚举证明的分析方法和内容分析方法等。
教育家陶行知是非常重视培养和发展学生的动手能力的。为此，他提出了“教，学，做合一”的教学模式。这对我们今天培养和训练学生的动手操作能力有很大的启发和借鉴意义 [5 ]。要培养学生的动手实践能力，首先要端正学生对动手实践的认识，提高他们的动手实践的积极性，这一点，对学生而言，是容易做到的。但如何激活学生动手实践的积极性，是教学工作者一直在探讨的问题，同时也对教师在教学过程中如何结合教学内容，实时地提出实践教学方案提出了新的要求。
下面就《电子线路》的具体特点和教学中的一些体会来谈一下理虚实一体化教学怎样激发学生学习的积极性，培养他们学习的兴趣。
3.1 充分应用Multisim9 仿真仿真软件，调动学生的学习积极性
《电子线路》具有专业性强、实践性强等特点。应用仿真软件将抽象的内容形象化，静止的内容动态化，理论的内容实践化，这对教师的教育思想、教学方法、课程体系及学生的学习方式会产生巨大影响。如在讲授三极管的放大电路时，静态工作点的调整是一个理论与实际相结合的很好实例。
在传统的静态工作点调试学习中，大部分老师的做法都是先在课堂上讲授理论，然后到实训室实际接线调试，以理论带动实际。但在实际的教学中，理论的讲授效果很差，大部分学生一知半解，再到实训室时，照图接线，在老师的步步指导下也能完成实验。但为何这么做仍然无法与理论相结合，特别是多点电压、电流测试、相当多的学生手忙脚乱，匆匆完成。示波器的使用更是一个大障碍。造成的后果就是学生实践的重点无法对焦在工作点的调试方法上。很明显，理论与实际之间的连接的“坎”有点大，相当多的学生无法跨越。那如何降低这个坎呢？采用信息化仿真教学无疑是一个很好的出路，它相当于在理论和实践中加上一个台阶，使理论和实践的连接更加的连贯。如图1所示，在电脑中先绘制出仿真电路。
开始时，先调试好信号发生器和示波器。让示波器显示出输入信号的波形（如图2所示）：
然后加上万用表（或指针）测试相关点的电压及电流（如图3所示）：
同时使用了三只万用表监测IB、IC、VCEQ的状态。在这里，信号发生器、示波器、万用表是真正的工具，开始时调好了就不用再去调整。仿真实验让学生把学习的焦点始终对准在工作点的电压、电流关系上。当学生理解了工作点电压与电流的关系后，再到实训室实物连接测试，学生已不再陌生，教学效率也就随之提高。
3.2 应用网络理虚实一体化教学模式，提高学生的自主学习和应用开发能力
3.2.1 构建课堂与网络相结合的教学体系，重在强化学生获取知识能力的培养
中职教学的基本任务就是培养学生的专业基础知识和基本技能并且能够应用电类专业知识对具体问题进行分析达到解决问题的最终目的。要达到这个能力必须要有良好的基础知识作保障，那么教学中基础知识就成了授课的重点内容。如何让学生更好地掌握基础知识呢？将现代信息化教育技术的模拟、演示、展示和仿真的功能应用到电类专业课程教学体系，可以很好地实现共性培养和个性培养相结合的教学目标。不仅加深了学生对基础知识的理解，还可以拓展学习内容，而且可以培养分析问题和解决问题的能力。课后，学生可以利用学校的信息化网络教学资源及时复习巩固知识，还可以利用课堂上学习的基本知识，根据自己的兴趣、爱好及发展需求，学习一些新的知识。因此，信息化网络教学资源不仅是学生课堂学习的补充和延伸，也能激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力。
3.2.2 利用网络技术，拓展网络教学空间，培养学生的应用和开发能力
对于电类专业课程来说，构建课堂和网络相结合教学体系的关键：一是科学合理地设计课堂教学大纲和网络教学大纲，课堂教学要做到简单、有趣、有效。网络教学不仅充实课堂教学内容，而且应包涵较多相关的课程体系，体现以“学生为本”的教学理念，让学生有更多的选择进行学习；二是网络教学系统需要有交互性、易读性、开放性、共享性。如果只是简单的把教师的多媒体课件放在校园网上，就失去了网络教学的应有功能，发挥不了网络教学的辅助作用。因此建立一个基于校园网的适合学生进行网络学习的电工电子技术教学系统是很有必要的 [6 ]。
3.2.3 理虚实一体化仿真教学有利于职业教育网络教学平台建设
在理虚实一体化仿真教学实施研究过程中，我们发现，打破学科教学体系，采用项目教学法虽然有效地提升学生的动手技能，但在理论知识的学习上存在着缺陷。一旦今后生产技术升级，这些只会原来技能的工人（学生）便存在着被淘汰的可能。因此在理虚实一体化仿真教学的教学过程中，努力培养学生自主学习的能力也是一个很重要的内容。鉴于此，课题组加强了自主学习平台的建设研究。在课题组建成并试用网络学习的基础上，总结不足之处并提出更加全面的职业教育网络教学平台建设方案。
在完善后的自主学习平台（职业教育网络教学平台）中主要改进了以下三个方面：
第一，该平台增加了资源管理模块。资源管理模块承担最基础的素材型资源共建共享功能，运用最新的流媒体技术可以直接在线应用主流媒体格式的资源。此模块的设置解决了老师或“师傅”教的素材问题，也起到资源的归类管理，使各种教学资源得到高效的利用。
第二，增加了智能空间模块。它的定位不只是空间，还是个人门户，每个用户都可以在空间获取几个系统中的相关信息、代办事项系统通知等。在理虚实一体化仿真教学中，教师及企业的“师傅”均可创建属于自己的空间。这个空间相当于现实中的工作室，教师及企业的“师傅”在这个空间中可按自己的理念组织教学资源，同时这个空间允许“徒弟”自主（或强制）进入学习，并与“师傅”进行互动交流。“徒弟”也可根据自己对工作的理解创建智能空间。在“徒弟”自己创建的空间中，他们也可以收集自己感兴趣的知識并与他人分享、交流。真正起到“自主”学习的作用。
第三，在平台中为强化学生的学，也配置了考务管理模块。该模块提供题库管理及在线测试功能，与智能空间系统无缝集成，在智能空间系统中可直接调用考务管理功能布置作业或在线考试，以随时检查“徒弟”的知识、技能掌握情况。
3.2.4 智能制造SMT虚拟现实3D仿真实训系统建设
通过与企业合作开发智能制造SMT虚拟现实3D仿真实训系统，节约学生实践耗材成本。虚拟制造是对已有或未来的制造活动进行仿真，它基本上不消耗现实物质资源，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的 [7 ]。
4 结束语
对于中职学校电类专业课程采用理虚实一体化教学模式，从实际出发，加强实践探究，确定教学改革思路，使中等职业学校培养的专业人才与未来社会发展需要相适应，并为社会主义现代化建设培养出更多优秀的一线的高素质技能型人才而努力奋斗。
参考文献：
[1]张丽敏.中职计算机应用专业实训教学模式初探[J].中等职业教育（理论），2009（6）：30.
[2]刘科建.电子技能实训一体化课堂教学模式初探[J]. 中外企业家，2015（12）：15.
[3]赵晋芳，刘长江，赵卓.仿真技术在机电类课程教学中的应用研究[J].黑龙江科技信息，2016（10）：5.
[4]李荫，王平诸，杜洁. 虚拟仿真与动漫在节能建筑推广中的应用[J].山西建筑，2010（12）：1.
[5]许友丽.职业院校如何提高学生的终身学习信息的意识[J].中国科技信息，2007（6）：1.
[6]崔柏，孙毓川.电子技术课程网络化教学模式初探[J].合作经济与科技，2014（3）：16.
[7]彭志聪，龙绪明，黄昊等.电子SMT虚拟制造培训系统的研究[J].软件，2012（5）：211.
