引入云平臺理念的電子技術(shù)實驗教學(xué)改革與實踐

　　摘 要：隨著教育信息化進(jìn)程飛快推進(jìn)，傳統(tǒng)的電子技術(shù)實驗教學(xué)存在教學(xué)模式傳統(tǒng)、教學(xué)設(shè)備滯后、教學(xué)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(xué)相結(jié)合，構(gòu)建以雙線型的實踐教學(xué)模式為導(dǎo)向、以多層次的實踐教學(xué)內(nèi)容為核心、以學(xué)生個性化發(fā)展為目標(biāo)的新型課程體系。該教學(xué)模式在高校實驗教學(xué)中已經(jīng)得到了應(yīng)用，取得了良好的教學(xué)效果，充分培養(yǎng)了學(xué)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(xué)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(xué)模式逐漸落后于新信息時代的步伐，難以滿足教學(xué)改革發(fā)展的要求，特別是在實驗課程教學(xué)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(xué)生擁有更自由的學(xué)習(xí)方式、掌握更豐富的專業(yè)知識、了解更先進(jìn)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(xué)場景、拓展學(xué)生學(xué)習(xí)知識渠道，培養(yǎng)學(xué)生實踐能力，提升學(xué)生創(chuàng)新水平，本文將教學(xué)云平臺理念引入電子技術(shù)實驗教學(xué)中，通過構(gòu)建實驗教學(xué)云平臺服務(wù)，圍繞“線上+線下”雙線教學(xué)思路，來促進(jìn)學(xué)生的全面提升。

　　1 目前電子技術(shù)實驗教學(xué)中存在的主要問題

　　1.1 實驗教學(xué)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(jìn)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(jìn)程。在教學(xué)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(xué)，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(xué)生在有限的課時內(nèi)完成實驗項目，即使能夠吸收當(dāng)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(xué)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(xué)模式不利于深度培養(yǎng)學(xué)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(xué)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(xué)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(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，基本上常年不更新老舊設(shè)備，對教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)進(jìn)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(jìn)技術(shù)的更新，將會使得實驗手段和實驗技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后，學(xué)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(xué)習(xí)中來，難以掌握到現(xiàn)代最先進(jìn)的電子技術(shù)實踐技能，在走向工作崗位之際，難以達(dá)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(xué)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(xué)方式，存在較大局限性。學(xué)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?zé)o法支持，不利于培養(yǎng)學(xué)生動手能力和探索精神;實驗儀器設(shè)備數(shù)量有限，學(xué)生做實驗時，根據(jù)實驗指導(dǎo)書多人一組按部就班地進(jìn)行連線，記錄實驗結(jié)果，大部分學(xué)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(jìn)行線上教學(xué)，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(xué)生都能獲得比較精準(zhǔn)的實驗結(jié)果，但此方式仍存在一些問題，如學(xué)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(xué)生獨立思考、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，學(xué)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(xué)云平臺以推動教學(xué)實踐體制改革[4]。

　　2 基于云平臺模式的課程教學(xué)基本內(nèi)容

　　2.1 含義

　　教學(xué)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(xué)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(xué)主張以學(xué)生為中心，充分整合和利用現(xiàn)有的實驗教學(xué)資源和實驗硬件資源，建立線上線下混合式的教學(xué)模式。一方面，學(xué)生不僅能夠在課堂內(nèi)學(xué)習(xí)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(xué)生能夠在任何場所任何時間預(yù)習(xí)安排的實驗項目、完成規(guī)定的實驗課程內(nèi)容、進(jìn)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(xué)生的主觀性和能動性，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維與動手能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣與鉆研精神，在延伸的課外時間下讓學(xué)生自主享受理論認(rèn)識與知識構(gòu)建的過程。

　　2.2 優(yōu)勢

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

　　在引入教學(xué)云平臺模式的課程教育教學(xué)中，以線下常規(guī)的實驗項目為主體、線上開放式的教學(xué)環(huán)境為輔助，形成多樣化的線上線下互通學(xué)習(xí)體系。所有教學(xué)資源、教學(xué)設(shè)備等集中存儲于教學(xué)云平臺上，便于學(xué)生隨時獲取學(xué)習(xí)資源，做好課程知識儲備或復(fù)習(xí)，且平臺能夠保存所有操作記錄，利于實驗課程教學(xué)的集中統(tǒng)計與管理。此外，這種教學(xué)模式著重加強學(xué)生在實驗課程教學(xué)中的主導(dǎo)地位，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、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(xué)習(xí)，極大地提高了實驗教學(xué)管理的高效性與協(xié)同性。教學(xué)云平臺采用統(tǒng)一化的實驗資料，進(jìn)行教學(xué)資料的統(tǒng)一編排，支持遠(yuǎn)程教學(xué)或跨地域協(xié)同教學(xué)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(xué)生構(gòu)建一套自己的知識框架體系。

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