引言:電工電子作為一門實踐性較強,且與現代科技緊密相連的學科,現行的教學模式與學生發展的實際需求不相匹配。需要教師積極探索信息技術手段優化教學設計、創新教學流程,讓學生擁有更豐富的學習資源和更廣闊的學習空間,激發學生的探究欲望,主動投入到電工電子課程的學習中。
一、信息技術與電工電子課程教學的融合意義
(一)有利于提升教學效果
電工電子專業知識偏理論,對學生邏輯思維要求較高,部分學生在學習電路原理、電子元件工作機制等抽象復雜知識時,存在較大的理解難度。在實際教學中,教師應充分應用信息技術,將抽象內容直觀呈現給學生,如以動畫演示的形式清晰展示電流在電路中的流動路徑、電子元件在不同狀態下的變化過程,幫助學生順利突破理解瓶頸,快速掌握核心知識。其次,教師還可圍繞課本內容,靈活運用多媒體課件、虛擬實驗等多種形式開展教學。對于重難點知識,反復播放動畫、開展虛擬實驗操作等,加深學生記憶,順利攻克難關。
(二)有利于激發學生興趣
在電工電子課程教學中,信息技術的融入可改變以往教師講授、板書演示為主的教學模式,內容呈現也更加多元,為課堂注人了鮮活元素,很容易激發學生的探究興趣。如多媒體課件中豐富的圖片、生動的視頻,能瞬間抓住學生的注意力,將原本抽象難懂的電工電子知識變得形象有趣。
虛擬仿真技術的應用,方便學生在虛擬環境中自由搭建電路、調試設備,體驗實驗過程,感受成功的喜悅,真正激發了對電工電子專業的學習興趣[。
(三)有利于培養學生的創新實踐能力
電工電子課程帶有一定的實踐內容,學生需要實踐完成電路設計、零部件安裝等,但因受到實驗設備、場地等因素制約,教師多以口頭描述的形式開展,學生很少有動手實踐的機會,在很大程度上抑制了學生的創新思維發展。融入信息技術手段后,上述束縛被打破,教師可借助虛擬仿真軟件模擬出各種復雜的電工電子實驗場景,學生可在虛擬環境中自由設計電路、嘗試不同的參數設置和操作方法,無需擔心設備損壞和安全問題,極大地激發了學生的創新靈感,使其敢于突破傳統思維,嘗試新的解決方案。
二、目前電工電子課程教學中的問題
(一)軟硬件教學設備不足
當前許多學校還因軟硬件教學設備的不足,在一定程度上阻礙了教學效率的提升。主要表現為電工電子教室仍以傳統設備為主,存在多媒體教學設備老化、投影儀不夠清晰、音響效果差等問題;虛擬仿真實驗室更是稀缺,學生很少有機會在虛擬環境中進行電路設計,無法直觀感受復雜電路的工作過程,限制了對抽象知識的理解。智能教學設備的購置數量與學生人數不匹配,交互式電子白板、智能教學終端等設備數量有限,只有少數課程能使用,大部分教學仍停留在傳統模式,也抑制了教學效率的提升。
有部分學校在網絡建設方面也存在短板,網絡帶寬不足、信號不穩定,導致在線教學資源加載緩慢,為教師備課、學生自主學習帶來了諸多不便[2]。
(二)教學資源質量參差不齊
部分院校由于在教學資源應用方法與技術層面存在欠缺,未能有效把控資源應用質量,依舊難以充分契合實際教學需求。主要表現為網絡平臺上,各類電工電子教學資源雖然數量眾多,但卻良不齊。部分資源內容陳舊,未能及時更新,無法反映行業最新技術和發展動態,學生學到的知識與實際應用脫節。一些教學視頻講解含糊不清,難以清晰呈現電工電子實驗的操作步驟,影響學生對重點知識的把握不當,不利于學習效率提升。在現有的信息化教學資源應用中,很多資源沒有根據不同層次學生的需求和學習進度進行設計,導致學生難以找到完全適配自己的學習資料,加上優質資源常常分散在不同平臺,師生一般需要花費大量時間和心血去篩選和收集,增加了教學和學習的成本,降低了電工電子信息化教學實效。
(三)現有教學方法與技術單一
當前電工電子課程教學中,教學方法與技術仍比較單一。在教學手段上,過度依賴多媒體課件展示,多是簡單地將教材內容搬至屏幕,缺乏動態演示與互動設計,難以激發學生學習興趣。電工電子原理本身較為抽象,此種單一展示無法讓學生深入理解電路分析、電磁感應等知識。
在技術應用方面,主要局限于在線教學平臺的基礎功能,如播放視頻、布置作業等,未充分利用虛擬仿真、AI等先進技術,讓學生進行虛擬實驗操作,增強實踐體驗。此外,還缺乏個性化教學方法,沒有根據學生的知識基礎、學習風格差異制定針對性教學策略,導致部分學生跟不上教學進度,部分學生覺得內容缺乏挑戰性,從而影響整體教學效果,不利于優秀電工電子人才培養。
三、信息技術與電工電子課程教學的融合措施
(一)運用虛擬仿真實驗室開展教學活動
電工電子課程教學的基礎保障在于有良好的數字化教學環境。學校應加大對該課程教學軟硬件的投入力度,逐步淘汰老舊設備,配備高清投影儀、智能交互式電子白板等,使教學內容得以清晰生動地展示給學生,增強師生間的互動性。建設先進的虛擬仿真實驗室,引入高性能計算機,利用強大的運算能力快速處理復雜的電工電子仿真數據,確保實驗過程流暢,并配備專業的電工電子仿真軟件,如Multisim、Proteus等,其涵蓋豐富的電子元件庫和電路模型,能模擬各種真實的電工電子實驗場景。
學生在虛擬環境中開展實驗操作,不受傳統實驗室時空的限制,可隨時進人虛擬實驗室進行學習和實踐。與常規教學相比,虛擬實驗無需消耗大量的實驗器材和材料,節約了大量實驗成本。如高壓電路實驗、強電流實驗等具有危險性的實驗,教師考慮到學生的安全,常常只是口頭描述,學生大多云里霧里,印象不深,也不會操作。而通過虛擬仿真實驗,可有效避免安全事故的發生,保障學生的安全。更重要的是,虛擬仿真實驗可供學生反復操作,學生可以針對自己未掌握的實驗環節進行多次練習,直至掌握相關技能,從而也提升了電工電子教學質量。
(二)構建綜合性教學平臺
在信息技術的支持下,教師可將各類教學資源和管理資料整合起來,構建綜合性教學平臺,包含教學、學習、評價、管理等多個方面,教師可以上傳教學課件、視頻、實驗指導等資料,發布教學任務和作業,開展在線答疑和輔導;學生可在該平臺上自主學習課程內容、參與討論交流、提交作業等;學校管理層可實時監控教學進度和質量,分析數據,做出科學決策。在完善且先進的教學平臺支持下,使教學過程的信息化水平得到顯著提升,朝著智能化、個性化的方向轉變。例如,當前電工電子教學中普遍存在教學資源質量不高的問題,校領導應牽頭,組織教師、教育技術專家和行業技術人員攜手共建資源整合團隊,借助綜合性教學平臺,上傳最新的技術研究成果、教學觀念、行業發展新動態等,促進教育資源共享,避免信息不同步或者重復建設等問題產生]。
為提高教學資源的質量和利用率,院校還應結合電工電子課程內容,設置資源評價和反饋機制,由使用者對資源實用性進行評價,剔除與教學內容關系不夠緊密、錯誤的內容。以“電路分析基礎”課程為例,院校可搭建在線教學資源平臺,設置評價與反饋模塊,學生學完相關章節后,對課件、視頻等資源的實用性打分并留言,如指出某課件中復雜電路圖講解不夠清晰;教師依據反饋,剔除與課程關聯性弱、存在知識錯誤的內容。同時,鼓勵師生上傳優質資源,教師可分享自己精心設計的電路仿真實驗案例,學生上傳自己整理的電路分析重點筆記,由此不斷優化教學資源,提升教學質量,滿足多樣化學習需求。
(三)實施線上線下混合式教學
信息技術的發展為電工電子教學提供了新路徑,教師可依托教學軟件平臺,促進教學模式的轉變與創新,為學生提供更多實踐和思考的機會,在師生互動、生生互動中培養學生的綜合能力。為此,教師可將線上與線下教學相結合,以混合式教學模式引導學生學習電工電子相關難點、重點知識。
在實際教學中,教師可提前上傳教學資源到教學平臺,讓學生觀看教學視頻進行預習,加深對電工電子基礎概念與原理的理解,然后完成在線測試并及時檢驗學習效果,總結出現的問題及難點內容。在線下課堂,教師就重難點內容以及學生在線測試中的高頻錯誤習題進行重點講解,并結合實際案例進行演練,讓學生的問題及時得到解答,提升學習效率和效果。
以“模擬電子技術”課程教學為例,教師提前在在線學習平臺上傳教學內容,用動畫展示三極管工作原理及清晰的電子教案,并發布章節測試題,讓學生自主安排時間進行預習,通過觀看視頻理解抽象概念,完成測試找出知識短板。線下課堂上,教師將重心投人到重難點講解方面,如放大電路的失真問題,結合音響電路實際案例詳細解讀,并安排學生搭建簡單放大電路進行實踐操作。
學生在教師的現場指導下,將線上所學理論知識應用到實踐中,及時解決如電路連接錯誤等問題。課后,學生借助平臺進行復習鞏固,通過觀看教學重難點講解視頻、完成拓展練習題等方式,延伸課上所學內容,形成預習、學習、實踐、復習的完整學習閉環,有效提升對模擬電子技術知識的掌握[4]。
(四)開展項目式教學
為提升學生的綜合能力,教師可開展電工電子項目式教學,根據教學內容和行業實際需求,發布真實的項目任務,讓學生分組完成,每位組員都要明確自身負責的內容,避免濫竽充數。學生接受到任務后,可借助信息化工具,制定項目計劃、分配任務和時間節點,通過查閱大量資料,廣泛收集信息,并與小組成員密切協作,共同完成項目任務[5]。
例如,在“設計智能照明控制系統”的學習中,教師將學生分成多個小組,明確各小組需完成從規劃到調試的全流程任務。在項目開展前,教師可引導各小組利用騰訊文檔制定項目計劃,確定每位成員的具體工作,如A學生負責電路模塊設計、B學生負責資料收集、C學生負責成果匯報。任務分配好后,學生各自去執行,教師則在旁邊觀察指導。通過合作,各小組均順利完成了智能照明控制系統設計任務,學生實踐與協作能力均得到了全面提升。
四、結束語
綜上所述,將信息技術融人電工電子課程教學,可有效提升教學質量,培養學生的實際操作能力。因此,教師應持續探索信息技術與電工電子教學融合的新途徑,構建更加完善的教學體系,為電工電子專業學生提供更優質的教學服務,助力其在未來的職業道路上取得更好的發展。
參考文獻
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