電子技術(shù)實驗在線教學新模式的探索與實踐

崔嘯鳴 寇志偉 吳嘉鍇

摘 ?要：電子技術(shù)實驗是“電子技術(shù)”課程的實踐性教學環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生的工程素養(yǎng)、實踐能力與創(chuàng)新精神的主要工程教育課程，科學的實驗技術(shù)與有效的實驗方法對于激發(fā)學生學習興趣和提高工程教育質(zhì)量有著重要的意義。針對疫情期間學生無法走進實驗室實驗，教師無法當面指導實驗等問題，基于信息技術(shù)提出了在線實驗教學新模式。教學實踐表明，該在線實驗教學方案能夠以學生為中心，取得了較好的教學效果。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)實驗;信息技術(shù);在線教學;工程素養(yǎng)

中圖分類號：G642;TN0-4 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2020）13-0185-03

Abstract：Electronic technology experiment is the practical teaching part of “Electronic Technology” course，which is the main engineering education course to cultivate studentsengineering literacy，practical ability and innovative spirit. Scientific experimental technology and effective experimental methods are of great significance to stimulate studentsinterest in learning and improve the quality of engineering education. In view of the problems that students cant enter the laboratory and teachers cant direct the experiment during the epidemic period，this paper proposes a new online experimental teaching mode based on information technology. The teaching practice of this semester shows that the online experimental teaching scheme can be student-centered and has achieved better teaching effect.

Keywords：electronic technology experiment;information technology;online teaching;engineering literacy

0 ?引 ?言

在教學模式上既立足于傳統(tǒng)實驗項目，又體現(xiàn)現(xiàn)代實驗技術(shù)，同時注重與社會實際相結(jié)合，注重新器件、新技術(shù)的應用。按照獨立設(shè)課的教學模式，首先進行預備知識的教學及電子測量方法與手段的訓練，再展開實驗項目。實驗項目既有基礎(chǔ)驗證型內(nèi)容，又有綜合設(shè)計型內(nèi)容，還包括工程應用型的拓展內(nèi)容。本課程的整體教學，立足于電子技術(shù)的應用，注重學生弱電素質(zhì)、實踐技能及應用能力的培養(yǎng)，為學生后續(xù)課程的學習及從事相關(guān)工程技術(shù)工作打好基礎(chǔ)。本學期為了既能讓學生及時掌握相關(guān)課程知識，又不打亂后續(xù)教學安排，為學生后續(xù)到校有序復課奠定良好的基礎(chǔ)，探索了在線教學的新模式。電子技術(shù)實驗混合教學模式，具有理論嚴密、工程性與實踐性強的特點，對學生掌握信息技術(shù)、電子技術(shù)的原理與應用，完善專業(yè)學科知識體系及后續(xù)專業(yè)課程的學習具有重要的作用。

由于2020年春季學期突發(fā)新冠疫情的肆虐，教育部出臺了“停課不停學”的相關(guān)舉措，并發(fā)布了《關(guān)于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見》。新學期伊始，高校教師暫時告別了熟悉的傳統(tǒng)課堂教學，不得不采用在線教學方式授課。在當今互聯(lián)網(wǎng)時代下，大數(shù)據(jù)、云服務(wù)以及移動互聯(lián)技術(shù)已經(jīng)逐漸被教師應用在教學過程中。

在理論課程在線教學如火如荼開展的形勢下，實驗課程更加注重的是學生動手實踐能力、工程素養(yǎng)方面的培養(yǎng)，如何將正在開展的線上線下混合教學的教學模式轉(zhuǎn)變?yōu)榫€上實驗教學新模式，成了當務(wù)之急。以此為契機，實驗教學綜合運用各種信息化手段，拉開了在線教學的帷幕。

1 ?理論課程與實驗課程有機融合

在開學初期“電子技術(shù)”課程理論授課部分，采用“騰訊會議在線直播+雨課堂實時互動+優(yōu)慕課課前課后輔導”的在線教學形式開展了線上教學。隨后的實驗課程，經(jīng)過大量的線上調(diào)研、多次的問卷調(diào)查、充分的實踐論證，決定在不減少教學項目，不降低教學要求，提高綜合實驗能力（增加綜合實驗的比例）的前提下開展“完全線上”的遠程混合式實驗教學。

牢固樹立“以學生為中心”的教學理念，在教學中，以前期理論課程為依托，借助優(yōu)慕課平臺引導學生完成理論課程與實驗課程相結(jié)合的思維過程，做到學以致用，提出了“學習-仿真-設(shè)計-驗證-總結(jié)”的新模式教學方案，開展了實時交互的在線實驗教學。在當前時期，課程采用的在線教學方案發(fā)揮了強大的網(wǎng)絡(luò)教學優(yōu)勢，探索適合電子技術(shù)實驗課程教學環(huán)節(jié)的虛實結(jié)合的教學模式，力求突出重點，分散難點，聯(lián)系實際，啟發(fā)思考，培養(yǎng)能力。

2 ?實驗課程與信息技術(shù)相結(jié)合

在之前線上線下混合課程教學模式的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學設(shè)計及教學活動，充分考慮完全線上教學可能存在的“一頭熱”現(xiàn)象，注重師生間的實時交互，使得學生有所學，有所問，有所用。

基于前期準備的預案，任課老師多次開展研討會，根據(jù)教學大綱，重新編寫了適應“新工科”教育與線上教學的實驗內(nèi)容、實驗報告，重新整合了優(yōu)勢實驗教學資源，混合教學課程教學計劃如表1所示，突出綜合能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)疫情防控不同階段的具體情況，充分考慮各種可能發(fā)生的情況，及時做出工作調(diào)整。在開課前期充分調(diào)研，依托多種信息化工具開展線上線下混合教學模式探索的實驗教學新方法。在雨課堂中推送調(diào)查問卷充分了解學生端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)、教學文件準備等相關(guān)情況，甚至還要了解學生所在地區(qū)的疫情防控形勢，以便制定內(nèi)容適度、方法得當?shù)慕虒W模式。做到不因硬件條件限制學生上課，不因網(wǎng)絡(luò)教學影響學習效果。

首先完成優(yōu)慕課平臺建課任務(wù)，將每次實驗所需按模塊各就各位，建成一個完整的結(jié)構(gòu)合理、邏輯清晰的資源網(wǎng)，如圖1所示。在該平臺，學生可以完成自主學習、觀看網(wǎng)絡(luò)視頻、完成在線測試、提交實習報告等任務(wù);教師可以發(fā)布課程信息、上傳課程資源、討論區(qū)答疑解惑、批改報告、監(jiān)督學生學習進度和效果。師生進行的教學活動在平臺留有記錄，方便學生復習、教師督學和教學管理人員督導。

其次，在開課初期通過雨課堂教學平臺以導學單的形式推送學習內(nèi)容及完成的時間節(jié)點，充分利用信息傳遞工具解決知識從教師端到學生端的傳遞問題，督促學生進行第一步的學習，并按時完成預習測試，同時利用雨課堂的課堂實時性，完成線上授課環(huán)節(jié)的實時簽到，互動答題等環(huán)節(jié)，如圖2所示。

線上直播課以騰訊會議在線直播+共享屏幕模式展開，根據(jù)前期教學設(shè)計，將實驗時間“碎片化”，以教師講解實驗注意事項、實驗重點、實驗設(shè)計難點為引導，學生自行完成仿真電路搭建，參數(shù)設(shè)計為主要目的，中間穿插學生共享屏幕，教師實時互動提問，雨課堂推送趣味小題等環(huán)節(jié)。采用比校園內(nèi)課堂授課更豐富的交互式手段吸引學生注意力。教師演示講解中適時嵌入問題，引導學生思考，激發(fā)教學互動;全程以共享屏幕的方式實時指導實驗進程，增強參與感與真實感;鼓勵學生返校后通過預約或?qū)嶒烅椖康确绞酵瓿山K極驗證，鍛煉工程實踐能力。

學生按照教師提供的實驗項目根據(jù)自身網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與學習程度，選擇僅完成必做內(nèi)容，還是可以完成選做內(nèi)容，獨立完成實驗內(nèi)容的設(shè)計，驗證實驗數(shù)據(jù)與理論計算值的準確性，完成實驗報告的填寫。學生自行應用仿真軟件驗證實驗項目，實驗項目分為多檔，學生可根據(jù)自身情況選擇適合自己的項目，完成必做的基礎(chǔ)部分實驗后，有選擇地進行選做項目。然而，如何能讓學生在線上最大程度體驗實驗教學的現(xiàn)場感成了亟待解決的問題，并有效支撐學生返校后的實驗驗證。從而高質(zhì)量完成“學習-仿真-設(shè)計-驗證-總結(jié)”的新模式教學方案。實驗項目設(shè)置如圖3所示。

通過電子技術(shù)實驗課程教學模式的學習，能夠拓展科技知識、激發(fā)學習興趣，培養(yǎng)勞動安全意識、質(zhì)量意識和工程規(guī)范意識，培養(yǎng)初步的工程設(shè)計能力和求實創(chuàng)新精神，提高學生的工程素養(yǎng)與實踐創(chuàng)新能力，為以后學習和從事工程技術(shù)工作奠定堅實的基礎(chǔ)。

3 ?實驗線上教學考核與拓展

在保證疫情防控要求前提下，根據(jù)各專業(yè)、各課程實際情況和實驗條件，制訂了多種線上實驗教學內(nèi)容供學生選擇，且根據(jù)網(wǎng)絡(luò)教學內(nèi)容調(diào)整了考核體系如表2所示，以保證考核評價標準的一致性與有效性。

針對本學期實驗課程的新特點，相應調(diào)整了課程的考核方案，將線上學習、線上測評、線上問答和自主答辯等新內(nèi)容和新方式納入實驗成績的構(gòu)成當中，并調(diào)整過程考核比例，以期更為公平、全面地考查學生對所學內(nèi)容的理解和運用效果。結(jié)果顯示，在本次課程實踐中，有50%的同學能夠積極參與到自主答辯的過程，在答辯過程中，同學們對下一步的課程拓展有較高興趣。

4 ?在線實驗面臨的問題及探索

在保證疫情防控要求前提下，根據(jù)各專業(yè)、各課程實際情況和實驗條件，制定了線上（直播課堂上）和線下（預習、實驗仿真等）數(shù)種形式并行的多套組合方案，調(diào)整實驗項目，規(guī)范實驗流程，兼顧學生線上學習條件的公平，力爭實現(xiàn)實驗教學目標的達成。

正當課程教學有序開展，卻遇到了如下問題，本次教學任務(wù)中的民族班同學在開課之前的調(diào)查問卷中顯示，有50%以上的同學由于處于牧區(qū)，網(wǎng)絡(luò)信號無法保證;有40%以上的同學不具備電腦等必備的硬件設(shè)備，甚至手機的配置也是較低的，這一現(xiàn)象與之前的預案明顯產(chǎn)生了偏差。正當老師們討論是否要對該班級實驗課辦理延期開課，待學生復課后再補之時，年輕教師經(jīng)過鍥而不舍地嘗試，終于找到了適合本門課程且配置要求較低的手機端代替軟件，為民族班的同學正常開課解決了最關(guān)鍵的問題，進而為其量身打造了新的實驗內(nèi)容與所需提交的實驗報告，為確保課程順利進行奠定了基礎(chǔ)。

5 ?結(jié) ?論

在疫情防控期間，由于對場地和設(shè)備的依賴，實驗教學比理論教學面臨更多的困難和更大的挑戰(zhàn)。電子技術(shù)實驗課程教學模式基于信息技術(shù)順利進行了“完全線上”混合式實驗教學的嘗試，最終完成了高質(zhì)量新模式的實驗教學。教師們將“公告”“簽到”“問卷”和“課后練習”等日常教學活動也搬上了云端，通過優(yōu)慕課、雨課堂平臺實時發(fā)布，并組織學生討論交流，教師們進行群內(nèi)答疑和網(wǎng)上討論互動。只要學生在心中，辦法總比困難多，相信這次疫情將為傳統(tǒng)課堂教學改革提供良好機遇，教師要根據(jù)各自課程的特點，設(shè)計出多維度的教學環(huán)節(jié)，確保學生有所學，有所問，有所用。

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作者簡介：崔嘯鳴（1981—），女，漢族，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，講師，工學碩士，研究方向：電工技術(shù)、新能源發(fā)電等。