基于仿真實驗平臺的電工微課制作探究

[摘 要] 微課作為一種新型的載體，以其“短小精悍”、使用方便的特點迅速成為課堂教學的新模式，著重探討基于仿真軟件制作微課來解決電工微課制作難的問題。通過分析基于仿真實驗平臺制作電工微課的優(yōu)越性，并通過微課制作實例對比分析使用仿真實驗平臺的優(yōu)點，從而提出基于仿真實驗平臺制作電工微課具有優(yōu)質(zhì)、高效的觀點。

[關 鍵 詞] 仿真實驗平臺；電工；微課制作

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2017）17-0082-02

隨著計算機技術的發(fā)展，仿真技術日趨成熟，仿真技術由于具備仿真實驗情境和交互功能強大等特點，必將在未來的職業(yè)教育領域的技術技能教學中得到廣泛的應用。同時，隨著互聯(lián)網(wǎng)和通信技術的進步催生了一種新的教學模式——微課教學模式，微課由于具備“短小精悍”、使用方便的特點，突破時間和空間的限制，必將改變中職教育的教與學的方式。電工課程是電氣專業(yè)的基礎課程，抽象性和操作性都比較強，課程中的難點往往會成為學生學習的障礙，很快會將學生對專業(yè)學習的志趣消磨殆盡。微課是教學中攻克難點的一種有效方式，可以讓學生在自主學習的過程中抓住重點，突破難點。可惜現(xiàn)時缺乏與課程相適應的微課教學資源，而微課的開發(fā)難度大而又耗時費力，本文著重探討基于仿真實驗平臺制作微課來解決電工微課制作難的問題。

一、電工仿真教學的可行性和優(yōu)越性

技術的進步使得仿真軟件能夠較為真實地模擬出實驗場景和實驗器具，仿真操作的適應范圍越來越廣泛。如，高等教育出版社出版的《電工技能與實訓仿真教學系統(tǒng)》就包括“電工基本常識與操作”“電工儀表”“照明電路的安裝”“電動機與變壓器”“低壓電器”“電動機控制”“電工識圖”等7個模塊：廣東科萊爾教育設備公司生產(chǎn)的《電工仿真教學系統(tǒng)》有電力拖動和電氣照明兩個實訓模塊，再加上“中學電路虛擬實驗室”“WEB”等仿真軟件，完全可以滿足電工仿真教學的需要。電工仿真教學，不但可以減少硬件設備的投入，提高實訓教學的安全性，還可以利用仿真軟件強大的仿真實況功能、交互功能以及自動評價功能，為學生提供充分的動手機會，從而調(diào)動學生學習的積極性，開拓學生的想象空間，增強學生的自信心和成就感。

二、電工微課制作的前景與困惑

微課作為一個載體，具有短而精、易傳播、易操控的特點，教師可以通過“微課掌上通”或“微信”平臺輕易發(fā)布，這給電工教學帶來了新方式和新手段。微課教學可以改變學生的學習模式，有利于學生的自主學習。課前引入微課，學生隨時隨地通過手機下載微課觀看預習，在預習的過程中進行思考，將問題帶到課堂中探討；課中引入微課，利用微課直觀明了、針對性強、圖文并茂、音像同步等特點，對解決教學中的重點和難點問題，可以起到事半功倍的效果；課后引入微課，將微課按照課程的章節(jié)編排上傳到教育資源服務平臺，方便學生隨時上網(wǎng)反復學習，掌握課程關鍵的知識和技能。微課雖好，但苦于微課資源貧乏。雖然在互聯(lián)網(wǎng)上有不少的電工視頻，但多為“PPT講授型”或“現(xiàn)場操作型”的視頻，這些視頻很難與電工課程相匹配，電工教學中能夠用得上的微視頻幾近空白。這就需要教師依靠自身的力量來開發(fā)微視頻，但在實際工作中，教師都有著繁重的教學任務，不可能花費太多的時間和精力來制作微視頻。筆者認為充分利用網(wǎng)絡上現(xiàn)有的電工仿真軟件資源來制作微視頻，不但可以大大減輕教師制作微視頻的工作量，而且還能克服采用實物操作拍攝微視頻的不利因素。

三、基于仿真實驗平臺制作電工微課的優(yōu)點

（一）操作簡便而且易于實現(xiàn)。許多教師提出在電工微視頻制作的過程中會遇到諸多實際問題，如，可能會因為實驗器材不齊全或不配套而影響到實驗的拍攝。但基于仿真實驗平臺來制作微視頻則簡單得多，在仿真實驗平臺上，教師可以根據(jù)所教內(nèi)容方便地選擇實驗器材和設置實驗環(huán)境，點一點鼠標就可以進行實驗操作，而且視頻的制作過程無需架設攝像機、調(diào)節(jié)環(huán)境燈光，只需使用Camtasia Studio等錄屏軟件錄制仿真實驗的操作過程便可制作出精美的微視頻。

（二）可以克服實物操作帶來的不利因素。

1.抽象事物，實物操作很難展示內(nèi)部規(guī)律，如電容器充放電的演示實驗，采用實物來演示充放電過程，只能夠看到指示燈的閃亮過程，但如果使用仿真實驗平臺中的動畫就可以形象生動地展示電容器整個充放電的過程。

2.過程太快，實物操作難于呈現(xiàn)過程原理。如，交流接觸器的工作原理，采用實物來呈現(xiàn)接觸器的動作過程，由于動作太快，我們只能看到通、斷兩種狀態(tài)，但如果使用仿真實驗平臺中的動畫功能來展示接觸器的動作過程，就可以慢動作觀察接觸器通斷狀態(tài)，使學生更容易理解常開常閉觸頭的狀態(tài)變化規(guī)律。

3.可視性差，實物操作不易顯示儀表讀數(shù)。如，在介紹萬用表使用時，使用實物操作來拍攝萬用表讀數(shù)就會相當困難，因為如果要同時顯示換擋操作和指針指示的位置，指針在刻度線上的位置會由于鏡頭太遠而看不清，只好通過反復切換鏡頭來實現(xiàn)，但這會導致學生看得眼花瞭亂。而使用仿真軟件則可同時顯示換擋和指針偏轉(zhuǎn)過程。

4.外殼遮蓋，實物操作無法顯現(xiàn)內(nèi)部機理。如，電動機拆裝實驗，采用實物拆解來展示電動機的內(nèi)部結(jié)構，由于外殼的遮蓋，很難看清楚電動機的內(nèi)容結(jié)構，但仿真軟件則不同，我們很容易通過仿真實驗平臺中的3D動畫對電動機進行拆解，而且可以清楚地展示電動機的拆解過程。

5.縱橫交錯，實物操作不利于表現(xiàn)線路連接規(guī)律。在電工實操課程中，有不少的線路安裝實訓內(nèi)容，如電力拖動、照明線路安裝等，由于電氣元件較多，電路較為復雜，在實際操作中布線錯綜復雜，拍攝成視頻就很難分辨布線的規(guī)律。但仿真電路可以同時顯示原理圖和實物圖，導線連接可以做到原理圖與接線圖一一對應，連接錯誤時還會即時反饋和提醒，使我們更加容易理清電路的接線規(guī)律。

四、微課制作案例分析

下面以《萬用表測量直流電壓》的微課制作為例，對比分析基于實物操作和仿真軟件制作微視頻的優(yōu)、缺點。

（一）教學目標：本節(jié)微課的重點是讓學生掌握使用萬用表測量直流電壓的方法和技巧，難點是讓學生掌握測量時的讀數(shù)方法。具體教學目標為：（1）知識目標：了解萬用表的基本結(jié)構和使用注意事項；（2）能力目標：掌握萬用表測量直流電壓的方法與步驟，并能正確讀數(shù)。（3）情感目標：培養(yǎng)學生安全操作意識，養(yǎng)成良好的職業(yè)習慣。

（二）設計思路：本節(jié)微課，分導入、復習、測量電池電壓、測量電路元件兩端電壓、總結(jié)、知識拓展六個環(huán)節(jié)。（1）導入：“一個小孩，他把新舊電池都混在一起，你能幫他把新舊電池分開嗎？”提出一個待解決的實際問題，調(diào)動學生的思維；（2）復習萬用表的面板結(jié)構，以鞏固學生前一節(jié)課學習的萬用表基本操作的知識，為下一步測量做準備；（3）測量電池電壓，從簡單入手，讓學生學會使用萬用表測量電池電壓的方法和技巧；（4）測量電路中的元件兩端的電壓，讓學生進一步掌握電路電壓測量的技能；（5）總結(jié)：把萬用表測量直流電壓的操作要領整理成一首打油詩，加深學生對測量操作的印象；（6）拓展：“你能夠測量電路中R2兩端的電壓嗎？”提出一個類似的問題，拓展學生的思維。

（三）對比分析：如，在介紹面板結(jié)構時，采用實物操作的方法拍攝，我們只能用手指或表筆指示萬用表部件的位置，但如果使用仿真實驗平臺，我們可以通過動畫突出部件，通過標注顯示部件名稱，圖像、文字、聲音同步，有利于學生加強記憶；又如，講解萬用表讀數(shù)時，采用實物操作的方法，在拍攝讀數(shù)時，為了清楚地顯示指針的指示值，需要鏡頭在表盤和檔位開關之間來回切換，這樣容易引起學生視覺上的混亂。但使用仿真實驗平臺，屏幕上可以同時顯示萬用表的刻度、指針的位置、檔位開關的調(diào)節(jié)以及表筆與被測對象的連接，使測量過程一目了然，有利于學生對測量過程的理解；再如，講解電路測量時，實物電路錯綜復雜，而虛擬電路簡單明了，有利于學生掌握測量電路的規(guī)律。

五、基于仿真實驗平臺制作微課的反思

（一）中職教育的宗旨是為社會經(jīng)濟發(fā)展培養(yǎng)實用型人才，中職教師要善于激發(fā)學生的學習積極性，要注重信息化教學資源的收集和開發(fā)，不斷豐富課堂的形式和內(nèi)容，要從學生的興趣入手，化繁為簡，化難為易，化抽象為直觀，使學生喜歡學，容易學，學有所成。因此，中職教師要不斷提高自身的信息化教學能力，通過使用虛擬實驗平臺、微課等現(xiàn)代教育手段，不斷改進教學的方式方法，改革傳統(tǒng)的教學模式，樹立以學生為本的教學理念，讓學生成為課堂教學活動的主人，讓他們學會學習，學會生存，自主發(fā)展。讓學生依靠自己的努力，自覺、主動、積極地獲取知識。

（二）利用微課易于傳播的特點，學生可以輕易獲取學習資源，在反復學習中不斷強化教學效果，讓學生在觀察思考中培養(yǎng)興趣、增強信心、鍛煉能力。微課可實現(xiàn)一對一的教學，用于學生課后輔導，就可以起到“解惑”“鞏固”的作用。微課可以把教學重點、難點、疑點等內(nèi)容制造出精彩的片段，短小而精悍，使學習能隨時隨地通過網(wǎng)絡運用，使學生能重復使用，對課堂的知識得到再現(xiàn)、回顧。

（三）在教學過程中，往往會出現(xiàn)教學資源不足的情況。網(wǎng)上的微課形式多樣，但能直接使用的不多。對實際教學來說，網(wǎng)上的微課大多數(shù)是為了比賽而做的，花哨性太大、針對性不強，許多情況下都需要教師自己開發(fā)微課。但我們制作的微教案、微課件、微視頻應保留可修改的格式，因為教學對象、教學條件、專業(yè)技術都在不斷地變化，保留可修改的格式便于我們對微課進行不斷完善和優(yōu)化，使資源得到動態(tài)更新，使教師可以根據(jù)自己的教學風格調(diào)整教學內(nèi)容。

（四）仿真實驗平臺只是一種軟件虛擬出來的實驗環(huán)境，與真實的實驗環(huán)境有著本質(zhì)的區(qū)別，仿真軟件存在局限性，而基于仿真實驗平臺制作出來的微課，可能會過于理想化而缺乏真實感，使學生感到太容易而體會不到真實實驗的復雜性，不利于鍛煉學生的實踐能力，因此，在教學中，教師應該把虛擬環(huán)境的教學與實際操作有機地結(jié)合起來，從而發(fā)揮最大教學效益。

（五）微課教學并非萬能，水平不高的微課吸引不了學生，學生缺乏自主學習的意識又會削弱微課教學的效果，因此，不管是哪一種教學模式均有利有弊，教師應該充分發(fā)揮各種模式的優(yōu)勢而靈活應用。

參考文獻：

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