仿真實驗室立體化教學(xué)資源平臺建設(shè)

劉媛 房麗 譚鳳華 孫瑞蔚

摘 要：隨著網(wǎng)絡(luò)普及和信息技術(shù)的發(fā)展，我國的教育模式在不斷變革，在高校教學(xué)活動中采用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為載體，利用現(xiàn)代化的教育模式是我國教育發(fā)展的方向，而采用這種模式的關(guān)鍵問題是如何構(gòu)建一個立體化的教學(xué)資源體系，覆蓋教學(xué)過程中各個環(huán)節(jié)，讓學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)在線學(xué)習(xí)課程內(nèi)容?；诖耍疚闹饕獙Ψ抡鎸嶒炇伊Ⅲw化教學(xué)資源平臺建設(shè)進(jìn)行分析探討。

關(guān)鍵詞：仿真實驗室；立體化教學(xué)資源；平臺建設(shè)

1、前言

立體化教學(xué)資源是在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)飛速發(fā)展環(huán)境下，利用現(xiàn)代信息技術(shù)構(gòu)建的一種數(shù)字化教學(xué)資源，是近幾年來提出的新教改理念。其主要特點是改變了以傳統(tǒng)紙課本為知識傳播載體的教學(xué)模式，將傳統(tǒng)的紙質(zhì)教學(xué)資源轉(zhuǎn)化為形式多樣的數(shù)字化教學(xué)資源，通過文字、圖片、動畫、視頻、試題庫、師生交流等方式讓學(xué)習(xí)者輕松掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。

2 、構(gòu)建仿真實驗室管理教學(xué)資源意義

仿真實驗室教學(xué)資源建設(shè)，主要是將仿真平臺和各種教學(xué)資源融為一體，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容立體化，教學(xué)過程管理現(xiàn)代化，從而讓學(xué)生方便靈活地利用仿真軟件進(jìn)行實驗學(xué)習(xí)，教師則通過該平臺實現(xiàn)在線教學(xué)管理、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、成績考核等。

通過近幾年在實驗教學(xué)中推廣仿真實驗室的教學(xué)模式的經(jīng)驗，從教學(xué)效果來看，學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和效果得到了明顯的提高。通過與傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式相比，虛擬仿真實驗室教學(xué)資源平臺的建設(shè)解決了傳統(tǒng)實驗教學(xué)模式單一、器材不足、耗材費用高、實驗時間地點約束等問題，提高了學(xué)習(xí)效率， 豐富了課堂知識， 增強了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，在課前預(yù)習(xí)、實驗資料查找、課后知識拓展等方面都起到積極的作用。

例如，在學(xué)校的機房中安裝教師端和學(xué)生端，通過課堂管理的系統(tǒng)軟件，可以通過教師端對學(xué)生進(jìn)行控制講解，可以單端發(fā)送消息和學(xué)生進(jìn)行溝通，可以進(jìn)行跨機房語音授課，最主要的可以隨時對學(xué)生隨堂測驗和考試，簽到和簽退完成平時成績的累積

3、仿真電路實驗室立體化教學(xué)資源建設(shè)

仿真電路實驗室教學(xué)資源的建設(shè)是以Multisim10仿真軟件為例，主要是為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)電路的興趣和學(xué)習(xí)電路的效果為目的，因此根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的不同，將教學(xué)資源的建設(shè)框架分為課前學(xué)習(xí)資源、實驗課教學(xué)資源和課后學(xué)習(xí)資源三部分。這三部分包含六個教學(xué)資源模塊，如圖1所示，各資源模塊相互聯(lián)系，構(gòu)成了一個完整的教學(xué)資源體系。

3.1課前教學(xué)資源

課前教學(xué)資源主要包括課程信息模塊和教學(xué)時空模塊。其中課程信息模塊主要是本門課的課程簡介、教學(xué)目標(biāo)、課程安排，學(xué)習(xí)重難點、Multisim10軟件使用介紹等內(nèi)容，其目的主要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)前對課程信息、實驗安排、學(xué)習(xí)目的等有所了解，讓學(xué)生先懂得這門課學(xué)什么、如何學(xué)，從而建立學(xué)習(xí)的興趣和目標(biāo)。這個模塊建設(shè)的關(guān)鍵是如何用準(zhǔn)確的語言和圖片信息，讓學(xué)生感受到這門課在以后專業(yè)課學(xué)習(xí)中的地位和重要性；教學(xué)時空模塊主要包括教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度、教學(xué)重點，實驗教材、參考資料，實驗動畫等，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)提前學(xué)習(xí)實驗的各項信息，做到實驗有的放矢地去學(xué)習(xí)，把握實驗課的進(jìn)度和重點，再加上參考資料的學(xué)習(xí)，學(xué)生的預(yù)習(xí)工作就有所保障，學(xué)習(xí)目的和重點明確，從而改變了傳統(tǒng)實驗教學(xué)學(xué)生不了解實驗進(jìn)度、重點的弊端。這個模塊教學(xué)資源的建設(shè)難點是電子版實驗教材的編寫，經(jīng)過近4年在教學(xué)中對所編教材的不斷修訂，適合我院教學(xué)的實驗教材已在教學(xué)中取得了很好的教學(xué)效果。

3.2實驗課教學(xué)資源

實驗課教學(xué)資源主要圍繞虛擬實驗仿真平臺而開發(fā)的各種教學(xué)資源庫，該平臺所有實驗項目是基于Multisim10仿真軟件而展開的實驗項目，是整個仿真電路實驗室的核心部分。在建設(shè)這個模塊的教學(xué)資源時，打破了傳統(tǒng)實驗的教學(xué)模式，將實驗項目分為驗證性實驗項目、設(shè)計性和綜合性實驗項目三種類型。

對于驗證性實驗項目是由教師提前開發(fā)設(shè)計仿真電路資源，學(xué)生實驗時只需用鼠標(biāo)點擊驗證性實驗項目的名稱，就可以進(jìn)入教師設(shè)計好的電路仿真界面，在仿真界面里簡單操作就可得到實驗結(jié)果。采用這種做法，節(jié)約了大量的設(shè)計電路時間，既提高了實驗效率，又節(jié)約了實驗成本，其優(yōu)點是傳統(tǒng)實驗無法可比的。驗證性實驗由虛擬實驗室的教學(xué)電路仿真模塊來完成，圖2為驗證性實驗教學(xué)資源的仿真界面。

對于設(shè)計性和綜合性實驗項目，我們在建設(shè)教學(xué)資源時充分考慮實驗操作的便利性，將每個實驗項目設(shè)置有兩個鏈接。其中一個是“查看實驗資料”，目的是讓學(xué)生學(xué)習(xí)實驗要求和相關(guān)實驗知識，為實驗做好準(zhǔn)備工作。另一個是“進(jìn)入仿真平臺”，其目的主要是建立一個鏈接，將實驗項目和Multisim10軟件實現(xiàn)一條網(wǎng)絡(luò)路徑，以便每個實驗操作的數(shù)據(jù)通過服務(wù)器保存到教師機，這樣就實現(xiàn)了實驗操作過程的記錄，教師則可以査看學(xué)生設(shè)計思路，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，并公平合理地給出考核成績。這個環(huán)節(jié)的關(guān)鍵問題是如何建設(shè)好實驗項目和配套的實驗參考資料，如何將單一的仿真軟件與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)巧妙結(jié)合起來，在虛擬實驗平臺（網(wǎng)頁）上實現(xiàn)在線仿真實驗的操作。

3.3課后學(xué)習(xí)資源

課后學(xué)習(xí)資源模塊主要為了學(xué)生課后學(xué)習(xí)和交流而設(shè)計的，包含學(xué)習(xí)資源和師生交流兩部分。在建設(shè)教學(xué)資源時為了讓學(xué)生體會到本門課程的實用性和趣味性，特增加了趣味實用型小電路的設(shè)計資料、常見電子元件功能說明、實驗知識模擬練習(xí)題等學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生課后學(xué)習(xí)知識和應(yīng)用知識提供素材，讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)感到學(xué)有所用，從而提高學(xué)習(xí)興趣，鍛煉獨立思考問題的能力，并為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。另一方面，為了改變傳統(tǒng)教學(xué)課后交流缺乏的弊端，我們充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)置了師生交流模塊，為學(xué)生提供了一個交流學(xué)習(xí)的環(huán)境。通過學(xué)生之間、師生之間的探討交流，可以有效解決學(xué)生在課堂及課后學(xué)習(xí)中的疑難問題，這樣既解決了學(xué)生的學(xué)習(xí)困惑，又增強了師生之間的感情交流，是值得推廣的一種教學(xué)模式。

4、結(jié)語

經(jīng)過近幾年的實踐教學(xué)檢驗證明，將立體化的教學(xué)資源平臺應(yīng)用到實驗教學(xué)中，豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，加強了師生之間的交流，學(xué)生思考問題的能力得到了很大的鍛煉，教學(xué)效果得到了明顯的提高。因此，在當(dāng)前教育環(huán)境下，建設(shè)基于Multisim10軟件的虛擬實驗室教學(xué)資源平臺是非常必要的，是值得推廣的現(xiàn)代實驗教育模式。

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