電子技術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：電子技術實驗是“電子技術”課程的實踐性教學環節，是培養學生的工程素養、實踐能力與創新精神的主要工程教育課程，科學的實驗技術與有效的實驗方法對于激發學生學習興趣和提高工程教育質量有著重要的意義。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。

關鍵詞：電子技術實驗;信息技術;在線教學;工程素養

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實驗項目，又體現現代實驗技術，同時注重與社會實際相結合，注重新器件、新技術的應用。按照獨立設課的教學模式，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。實驗項目既有基礎驗證型內容，又有綜合設計型內容，還包括工程應用型的拓展內容。本課程的整體教學，立足于電子技術的應用，注重學生弱電素質、實踐技能及應用能力的培養，為學生后續課程的學習及從事相關工程技術工作打好基礎。本學期為了既能讓學生及時掌握相關課程知識，又不打亂后續教學安排，為學生后續到校有序復課奠定良好的基礎，探索了在線教學的新模式。電子技術實驗混合教學模式，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、電子技術的原理與應用，完善專業學科知識體系及后續專業課程的學習具有重要的作用。

由于2020年春季學期突發新冠疫情的肆虐，教育部出臺了“停課不停學”的相關舉措，并發布了《關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課堂教學，不得不采用在線教學方式授課。在當今互聯網時代下，大數據、云服務以及移動互聯技術已經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、工程素養方面的培養，如何將正在開展的線上線下混合教學的教學模式轉變為線上實驗教學新模式，成了當務之急。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”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，經過大量的線上調研、多次的問卷調查、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，借助優慕課平臺引導學生完成理論課程與實驗課程相結合的思維過程，做到學以致用，提出了“學習-仿真-設計-驗證-總結”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揮了強大的網絡教學優勢，探索適合電子技術實驗課程教學環節的虛實結合的教學模式，力求突出重點，分散難點，聯系實際，啟發思考，培養能力。

2 ?實驗課程與信息技術相結合

在之前線上線下混合課程教學模式的基礎上，優化教學設計及教學活動，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容、實驗報告，重新整合了優勢實驗教學資源，混合教學課程教學計劃如表1所示，突出綜合能力、創新能力的培養。根據疫情防控不同階段的具體情況，充分考慮各種可能發生的情況，及時做出工作調整。在開課前期充分調研，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。在雨課堂中推送調查問卷充分了解學生端設備、網絡、教學文件準備等相關情況，甚至還要了解學生所在地區的疫情防控形勢，以便制定內容適度、方法得當的教學模式。做到不因硬件條件限制學生上課，不因網絡教學影響學習效果。

首先完成優慕課平臺建課任務，將每次實驗所需按模塊各就各位，建成一個完整的結構合理、邏輯清晰的資源網，如圖1所示。在該平臺，學生可以完成自主學習、觀看網絡視頻、完成在線測試、提交實習報告等任務;教師可以發布課程信息、上傳課程資源、討論區答疑解惑、批改報告、監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容及完成的時間節點，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，完成線上授課環節的實時簽到，互動答題等環節，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，根據前期教學設計，將實驗時間“碎片化”，以教師講解實驗注意事項、實驗重點、實驗設計難點為引導，學生自行完成仿真電路搭建，參數設計為主要目的，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節。采用比校園內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實驗項目等方式完成終極驗證，鍛煉工程實踐能力。

學生按照教師提供的實驗項目根據自身網絡環境與學習程度，選擇僅完成必做內容，還是可以完成選做內容，獨立完成實驗內容的設計，驗證實驗數據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，學生可根據自身情況選擇適合自己的項目，完成必做的基礎部分實驗后，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。從而高質量完成“學習-仿真-設計-驗證-總結”的新模式教學方案。實驗項目設置如圖3所示。

通過電子技術實驗課程教學模式的學習，能夠拓展科技知識、激發學習興趣，培養勞動安全意識、質量意識和工程規范意識，培養初步的工程設計能力和求實創新精神，提高學生的工程素養與實踐創新能力，為以后學習和從事工程技術工作奠定堅實的基礎。

3 ?實驗線上教學考核與拓展

在保證疫情防控要求前提下，根據各專業、各課程實際情況和實驗條件，制訂了多種線上實驗教學內容供學生選擇，且根據網絡教學內容調整了考核體系如表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容和新方式納入實驗成績的構成當中，并調整過程考核比例，以期更為公平、全面地考查學生對所學內容的理解和運用效果。結果顯示，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，根據各專業、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）數種形式并行的多套組合方案，調整實驗項目，規范實驗流程，兼顧學生線上學習條件的公平，力爭實現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，本次教學任務中的民族班同學在開課之前的調查問卷中顯示，有50%以上的同學由于處于牧區，網絡信號無法保證;有40%以上的同學不具備電腦等必備的硬件設備，甚至手機的配置也是較低的，這一現象與之前的預案明顯產生了偏差。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鍵的問題，進而為其量身打造了新的實驗內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。

5 ?結 ?論

在疫情防控期間，由于對場地和設備的依賴，實驗教學比理論教學面臨更多的困難和更大的挑戰。電子技術實驗課程教學模式基于信息技術順利進行了“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，通過優慕課、雨課堂平臺實時發布，并組織學生討論交流，教師們進行群內答疑和網上討論互動。只要學生在心中，辦法總比困難多，相信這次疫情將為傳統課堂教學改革提供良好機遇，教師要根據各自課程的特點，設計出多維度的教學環節，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，內蒙古烏蘭察布人，講師，工學碩士，研究方向：電工技術、新能源發電等。