基于網絡平臺的電氣實訓課程教學研究與實現

摘要：為適應電氣工程實訓課程的教學改革，進一步提高教學效果，提升非電專業學生的電氣工程實踐能力，在電氣工程實訓課程的教學中構建了以網絡為平臺，結合多媒體教學、虛擬實驗仿真等多種教學手段，以教學資源、教學對象及教學進程為三維的全新立體化教學模式。

關鍵詞：電氣工程；立體化教學；網絡平臺

作者簡介：桑林（1982-），女，黑龍江佳木斯人，黑龍江科技大學工程訓練與基礎實驗中心，講師，哈爾濱工業大學電子與信息工程學院博士研究生；徐文娟（1963-），女，遼寧撫順人，黑龍江科技大學工程訓練與基礎實驗中心，教授。（黑龍江 哈爾濱 150027）

中圖分類號：G642.423 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）22-0157-02

電氣工程實訓課程是面向黑龍江科技大學非電類專業學生開設的一門必修課程，屬于公共實踐教學環節，其面向專業廣泛，實訓人數多，平均每學年有來自不同專業的四千余名學生參與本課程的學習與訓練。電工實訓課程的開展是提高學生工程實踐能力的一個重要環節，對黑龍江科技大學“高級應用型人才”的培養目標做出了積極的貢獻。隨著現代教育理念的不斷深入，傳統面對面以教室為載體的教育模式受到了極大挑戰，傳統教育模式受空間和時間限制的缺點愈加明顯。結合了相關教育理論的基于網絡平臺的課程建設成為高等學校課程建設的必然之路。

一、電氣工程實訓新教學模式提出的背景

傳統的教學模式下，實訓前學生對本課程幾乎沒有任何了解，實訓過程中也只是機械的等待教師布置任務，搭建線路。學生的學習主動性沒有得到充分調動，練習的質與量都不是很理想。有部分學生在做完規定項目后，可能處于游離在課堂之外的狀態，但教師卻無暇顧及。本課程是面向非電類專業學生開設的，部分專業學生電氣基礎知識相對薄弱，實訓的時間、場地以及課堂上能夠提供的教學資源有限，為真正提高學生對本課程的學習興趣，把貼近不同專業的電氣應用實例在課前傳達給學生，在課堂外對課程進行必要的延伸和拓展，真正提高電氣工程的實訓質量，提升學生的創新精神，培養出符合社會需求的高素質應用型人才，提出了基于網絡平臺下的電氣工程實訓課程的立體化教學模式。

二、基于網絡平臺的電氣工程實訓課程立體化教學模式的構建

電氣工程實訓課程的網絡教學平臺采用JAVA、FLASH、Aftereffect等技術，實現了交互教學、虛擬仿真等先進的教學手段。整個教學平臺的主體內容包括“課程概況”、“多媒體課堂”、“教學資源”、“考試系統”、“素質教育”及“創新園地”六大模塊。構建以教學進程、教學資源和教學對象為三維的立體化的教學模式（見圖1），根據不同專業背景特點，設置不同的情景式實例教學模塊，將電氣工程實訓課程置于多媒體環境中，以課堂教學為中心向外輻射，利用現代教育技術，以全新的視角對該實訓課程實施立體化教學，實現課前預習、課堂學習、課后拓展，達到提高學生綜合實踐能力的目的，有效地擺脫了傳統實訓課程的弊端，為學生的訓練創造了理想的學習環境，從而最終達到了提高學生的工程實踐能力，培養具有創新精神的高素質應用型人才的目的。

圖1 基于網絡平臺的電氣工程實訓課程的立體化教學系統

1.教學資源模塊

教學資源分別由教材、電子教案、學生管理系統、教學輔助系統、學習輔助系統、實驗模擬系統、師生互動系統（輔導答疑、學習交流、專題討論）組成。

基于網絡平臺的立體化教學模式的建立，可以通過網絡等現代化技術手段，把本課程的介紹、預習資料、多媒體課件等相關內容上傳到網絡，學生在課前就可以對本課程進行較全面的了解。結合電氣工程實訓的課程實際，因本課程針對非電專業學生開設，普遍存在實訓學生電氣基礎知識相對薄弱、對課程興趣不大等問題。針對這些問題，在網絡平臺上提供學習資料，并對不同專業的學生提供不同的情景式教學實例，進行有效的課前引導，真正提高了學生的學習興趣，增強了其學習主動性。課堂上，應充分采用現代化教學手段，開發圖文并茂的多媒體課件進行授課。課外，通過內容豐富的課程教學網站，不僅能開闊學生視野、啟發學生思維，還能提高學生自主式、探究式學習能力。另外，還可以通過網站提供師生互動的交流區域，教師在線答疑、論壇等，從而突破了傳統教學討論與交流在時間和空間上的局限，強化了教學討論環節，增強了學生的學習興趣，從而更好地培養了學生的學習主動性，最大程度地激發了學生的創新意識。同時，提供課程延伸模塊，以便進一步提高學生的實際應用和創新能力。

2.多媒體課堂的建立

多媒體課堂是整個網絡教學平臺的重要組成部分，包括視頻教室、器件認知、實驗仿真系統、知識拓展四個子模塊（見圖2）。給學生營造了從課內到課外、從理論到實際的全方位、立體化的學習環境。

視頻教室包括本學科理論知識與實踐操作的視頻講解，使理論與實踐更好的有機結合。器件認知子模塊提供了本課程所用到的所有電氣元件360度的模型展示及拆分后的內部構造講解，使學生在掌握其工作原理的同時，對器件也有了更加深入的認識。在實驗仿真系統中，對課程的重、難點內容，平臺提供形象生動的實驗模擬動畫與實驗仿真功能，為學生的實踐操作奠定了良好的理論基礎。為了使學生不局限于書本上的內容，知識拓展模塊提供了大量與本課程相關的趣味知識視頻及科研論文，供學生參考學習、開拓視野，增強創新能力。

圖2 多媒體課堂體系結構圖

3.以“專業”為導向的立體化教學

本教學平臺根據不同專業設定不同的實訓模塊，依據專業特點對實訓內容進行相應的調整和增補，確定相應的具有特色的教學模塊。同時，針對不同專業、不同電學基礎的學生，制定相應的電子試卷和驗收標準，讓參加實訓課程的每名同學都能體驗到完成實踐項目的成就感，進一步提高學生學習主動性。[1，2]

三、實用價值

1.對于學生來說

實踐教學對于提高學生的綜合素質、培養學生的創新精神與實踐能力具有特殊作用。基于網絡平臺下的電氣工程實訓課程的立體化教學建設，全方位、立體化的把知識信息形象、生動地呈現給學習者，使教學內容化不可見為可見、化靜態為動態、化抽象為直觀，順利地引導學生突破思維障礙，使原本艱難的教學活動充滿了魅力，更能有效地激發學生的學習興趣、欲望。通過網絡平臺提供的教學資源如電子教案、多媒體課件、動態元件庫、電子試題、參考文獻、在線答疑、交流論壇等，不僅可以在課前提供預習資料，可為學生提供充分的課后學習資源，也為學有余力的學生對某些感興趣的領域提供了良好的自學平臺和深入思考的空間，對課程進行了有效拓展與延伸，進一步提高了學生的工程實踐能力與創新能力。

2.對于教師來說

立體化教學改變了傳統單一的教學模式，提高了教學效率與教學效果。它可以有效的將抽象的內容形象化、復雜的內容簡單化，從而突出重點、淡化難點，易于學生掌握。將枯燥、難懂的電氣原理，以多角度、多層面的方式更直觀、更立體地表現出來，便于學生對知識的理解和掌握，形象生動的動畫增加了課堂內的有效講授時間，較好地解決了學時少而內容多的矛盾。

同時，立體化教學可以提高教師的信息素養，提高教師掌握操作計算機的能力、電子教案的改造和開發的能力、網絡上的教育資源的應用能力、網絡的交流能力；也可拓展教師的學科視野，通過查閱資料、學習新規范，了解掌握本學科的最新動態、新技術的應用情況；還可更新教師的教學思路，注重教學方法的改革，積極采用先進的教學方法，培養學生掌握在信息化社會中的學習能力。[3，4]

3.對于課程建設來說

從世界教育發展現狀來看，加速發展信息技術在教育中的應用，并將信息技術充分有效的與課程相結合的教育模式，已經成為世界各國教育改革與發展的必然趨勢。[5]將電氣工程實訓課程與網絡有機的結合起來，構建立體化的教學模式，用網絡技術打破傳統教學的時空限制，將課堂教學與課外學習聯接起來，使課堂教學向深度和廣度擴展。從教學方法、教學手段上實施多元化，充分合理地挖掘及有效地利用網絡平臺的優勢，全面推進教學信息化建設的進程，從而全面提高教學質量，加快黑龍江科技大學實訓課程的建設步伐。

參考文獻：

[1]孫萬東.立體化教學資源及其服務體系的建設與應用[J].教育探索，2007，（5）：21-22.

[2]韓力，曾祥仁.電氣信息類專業人才培養模式及教學內容體系改革的研究與實踐[J].重慶大學學報（社會科學版），2001，7（5）：78-79.

[3]桑商，顧德均，姜茂仁.虛擬現實技術在網絡教育中的應用[J].中國遠程教育，2000，（7）：49-50.

[4]易靈芝，王根平，李衛平，等.基于網絡的電力拖動自動控制系統虛擬實驗室建設的探索與實踐 [J].電氣電子教學學報，2003，（6）：105-108.

[5]宋云嫻，韓凡石，吳軍.立體化教學資源模型構建[J].電氣電子教學學報，2005，27（2）：100-103.

（責任編輯：孫晴）