引入云平臺理念的電子技術(shù)實驗教學改革與實踐

　　摘 要：隨著教育信息化進程飛快推進，傳統(tǒng)的電子技術(shù)實驗教學存在教學模式傳統(tǒng)、教學設(shè)備滯后、教學環(huán)境固化等弊端。為切實適應(yīng)新形勢新背景，本文將云平臺理念與電子技術(shù)實驗教學相結(jié)合，構(gòu)建以雙線型的實踐教學模式為導向、以多層次的實踐教學內(nèi)容為核心、以學生個性化發(fā)展為目標的新型課程體系。該教學模式在高校實驗教學中已經(jīng)得到了應(yīng)用，取得了良好的教學效果，充分培養(yǎng)了學生獨立自主的工程實踐能力。

　　關(guān)鍵詞：電子技術(shù)實驗;云平臺模式;實踐能力

　　電子技術(shù)實驗是高等院校工科電子類專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程，與電路分析、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和電工電子技術(shù)等電子類理論課程相呼應(yīng)，旨在提升學生實踐水平和動手能力[1]。但隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的教學模式逐漸落后于新信息時代的步伐，難以滿足教學改革發(fā)展的要求，特別是在實驗課程教學方面，如何打破實踐課堂的時間限制和固定場所的約束，讓學生擁有更自由的學習方式、掌握更豐富的專業(yè)知識、了解更先進的技術(shù)內(nèi)容，顯得尤為重要。為更好地適應(yīng)現(xiàn)代化教學場景、拓展學生學習知識渠道，培養(yǎng)學生實踐能力，提升學生創(chuàng)新水平，本文將教學云平臺理念引入電子技術(shù)實驗教學中，通過構(gòu)建實驗教學云平臺服務(wù)，圍繞“線上+線下”雙線教學思路，來促進學生的全面提升。

　　1 目前電子技術(shù)實驗教學中存在的主要問題

　　1.1 實驗教學模式傳統(tǒng)

　　隨著現(xiàn)代電子信息技術(shù)飛速發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出先進的技術(shù)和嶄新的知識，加速推動著電子技術(shù)專業(yè)理論的改革進程。在教學內(nèi)容方面，目前多數(shù)高校所開設(shè)的實驗課程內(nèi)容主要圍繞基礎(chǔ)驗證型實驗來展開，著重基礎(chǔ)理論知識的教學，而設(shè)計型實驗受到硬件條件滯后、課程時間有限及場地不足等因素影響，難以得到有效規(guī)劃開展[2]。在課程設(shè)置方面，基礎(chǔ)驗證型實驗過度依賴線下實驗場地，學生在有限的課時內(nèi)完成實驗項目，即使能夠吸收當堂課程內(nèi)容知識，鞏固往前實驗項目也是具備一定難度。此外，不同實驗項目之間聯(lián)系甚少，難以形成系統(tǒng)且完整的知識體系。長此以往，學生獲得知識深度和廣度極度匱乏，動手能力和創(chuàng)新能力無法得到有效鍛煉和提升。這種傳統(tǒng)的實驗課程教學模式不利于深度培養(yǎng)學生的實踐能力，難以滿足企業(yè)對高校輸出人才的創(chuàng)新性及能動性要求。

　　1.2 實驗教學設(shè)備滯后

　　電子信息技術(shù)的發(fā)展離不開硬件設(shè)備的支持。一方面，隨著課程開設(shè)年限增長，多數(shù)高校的電子技術(shù)教學設(shè)備出現(xiàn)老化、損毀等現(xiàn)象，且由于實驗室建設(shè)經(jīng)費有限，在硬件設(shè)備投入上遠遠不夠，基本上常年不更新老舊設(shè)備，對教學質(zhì)量和教學進度造成了較大影響。另一方面，隨著電子信息技術(shù)領(lǐng)域迅猛發(fā)展，電子儀器設(shè)備更新?lián)Q代速度逐漸加快，儀器精度和數(shù)字化程度逐漸提升，實驗硬件設(shè)備如不能及時響應(yīng)先進技術(shù)的更新，將會使得實驗手段和實驗技術(shù)遠遠落后，學生只能使用陳舊的元器件、滯后的設(shè)備、匱乏的芯片參與到實驗課程學習中來，難以掌握到現(xiàn)代最先進的電子技術(shù)實踐技能，在走向工作崗位之際，難以達到社會發(fā)展需要和適應(yīng)新技術(shù)的要求[3]。

　　1.3 實驗教學環(huán)境固定

　　目前，多數(shù)高校的電子技術(shù)實驗普遍采取線下教學方式，存在較大局限性。學生完成實驗項目的時間有限，經(jīng)常提出加時長來繼續(xù)探究實驗拓展課題，但實驗場地無法支持，不利于培養(yǎng)學生動手能力和探索精神;實驗儀器設(shè)備數(shù)量有限，學生做實驗時，根據(jù)實驗指導書多人一組按部就班地進行連線，記錄實驗結(jié)果，大部分學生參與感較弱，存在實驗報告和實驗結(jié)果相互抄襲的現(xiàn)象。此外在疫情大背景下，大多數(shù)高校采用Multisim等仿真軟件進行線上教學，由于此類仿真軟件高度模擬了電子儀器設(shè)備和元器件的特性，只要實驗電路圖連接完整，學生都能獲得比較精準的實驗結(jié)果，但此方式仍存在一些問題，如學生無法直觀掌握電子儀器設(shè)備組成與結(jié)構(gòu)且極少遇到實驗操作困惑，不利于培養(yǎng)學生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，學生對于實驗課程的主動性和創(chuàng)造性難以得到充分挖掘和發(fā)揮。因此，亟待需要一種靈活的實驗教學云平臺以推動教學實踐體制改革[4]。

　　2 基于云平臺模式的課程教學基本內(nèi)容

　　2.1 含義

　　教學云平臺作為一種教育信息化與云技術(shù)融合的產(chǎn)物，為教育教學提供了新的信息化解決方案[5]。基于云平臺模式的課堂教學主張以學生為中心，充分整合和利用現(xiàn)有的實驗教學資源和實驗硬件資源，建立線上線下混合式的教學模式。一方面，學生不僅能夠在課堂內(nèi)學習正確規(guī)范的實驗操作方法、完成實驗課程所要求的實驗內(nèi)容，充分調(diào)動動手的積極性，滿足基本的實踐需求;另一方面，隨著云實驗平臺的引入，學生能夠在任何場所任何時間預習安排的實驗項目、完成規(guī)定的實驗課程內(nèi)容、進行課外的創(chuàng)新性拓展實驗。通過搭建電子技術(shù)實驗的云實驗平臺課程知識體系架構(gòu)，充分發(fā)揮學生的主觀性和能動性，提升學生的創(chuàng)新思維與動手能力，培養(yǎng)學生的科研興趣與鉆研精神，在延伸的課外時間下讓學生自主享受理論認識與知識構(gòu)建的過程。

　　2.2 優(yōu)勢

　　2.2.1 實現(xiàn)教學管理的集中化、高效化、統(tǒng)一化

　　在引入教學云平臺模式的課程教育教學中，以線下常規(guī)的實驗項目為主體、線上開放式的教學環(huán)境為輔助，形成多樣化的線上線下互通學習體系。所有教學資源、教學設(shè)備等集中存儲于教學云平臺上，便于學生隨時獲取學習資源，做好課程知識儲備或復習，且平臺能夠保存所有操作記錄，利于實驗課程教學的集中統(tǒng)計與管理。此外，這種教學模式著重加強學生在實驗課程教學中的主導地位，促進學生自主學習、自由探討、深度協(xié)作，以云平臺為載體實現(xiàn)任何時間任何空間的在線學習，極大地提高了實驗教學管理的高效性與協(xié)同性。教學云平臺采用統(tǒng)一化的實驗資料，進行教學資料的統(tǒng)一編排，支持遠程教學或跨地域協(xié)同教學場景下實驗資料的高度一致，其中包括實驗手冊、實驗成果及實驗報告的基本內(nèi)容和基本格式、增強不同地域?qū)W生之間的知識交流與協(xié)作，助于學生構(gòu)建一套自己的知識框架體系。

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