基于互联网+的多维度电类实验教学改革_曹芸茜.pdf

第 45 卷第 3 期2023 年 6 月电气电子教学学报Journal of Electrical and Electronic EducationVol 45No 3Jun 2023收稿日期:2021-09-11;修回日期:2022-11-13基金项 目:中 国 交 通 教 育 研 究 会 2020 2022 年 度 教 育 科 学 研 究 课 题(JTYB20 140);教 育 部 产 学 合 作 协 同 育 人 项 目(220504988265656);教育部第二批新工科研究与实践项目(E CXCYY20200910);中国民航大学教育教学改革与研究项目(CAUC 2022 B1 030)第一作者:曹芸茜(1986)，女，硕士，讲师，主要从事电子电工实验的教学和研究工作，E-mail:yqcao cauc edu cn基于互联网+的多维度电类实验教学改革曹芸茜王博霍丽华黄建宇吴恩铭(中国民航大学 工程技术训练中心，天津 300300)摘要:针对疫情期间实验教学面临的困难，不断扩充实验教学资源，改善线上实验教学方法及课程考核办法，利用多维度的教学平台，开展线上远程操控的硬件实验教学，形成了基于互联网+的多维度线上实验教学模式，实现了实验课堂的翻转。将线上与线下实验教学相结合，构建了基于翻转课堂的线上与线下混合式实验教学模式，进行了混合式实验教学探索。关键词:实验教学;多维度平台;混合式教学;翻转课堂中图分类号:TN710文献标识码:A文章编号:1008-0686(2023)03-0207-03Teaching eform of Multi dimensional Electrical ExperimentBased on Internet+CAO YunqianWANG BoHUO LihuaHUANG JianyuWU Enming(Engineering Technology Training Center，Civil Aviation University of China，Tianjin 300300，China)Abstract:In view of the difficulties faced by the experimental teaching during the epidemic，we constantly expanded the experi-mental teaching resources，improved the online experimental teaching methods and curriculum assessment methods，used multi-dimensional teaching platform to carry out the long-range control hardware experiment A multi-dimensional online experimentteaching mode is formed based on Internet+and realized the flipping of experimental classroom This paper combines online andoffline experimental teaching，constructs the hybrid experimental teaching mode based on flipped classroom，and explores the hy-brid experimental teachingKeywords:experimental teaching;multi-dimensional platform;hybrid teaching;flipped classroom2019 年底，全国发生了新冠肺炎疫情，随着“停课不停学”等多项政策的实施，教师需要通过网络进行远程授课1。通过不断的摸索，学校已经能解决大部分理论课程的线上开展问题，然而实验教学需要学生使用实验仪器和工具。突如其来的困难使实验教学的开展没有头绪，没有完善的预案及应对措施2，教师们纷纷开展课程教学研讨，急需新的线上实验教学模式以满足学生远程实验教学的需求。总结线上实验教学的特点，其实教师承担着辅助教学的工作，而学生是实验学习的主体，由原来的被动学习变为主动学习，实现了实验课堂的翻转。复课后，我们将线上与线下实验教学模式相结合，构建了基于翻转课堂的线上与线下混合式实验教学模式，进行混合式实验教学探索。1多维度线上实验教学模式的研究实验教学既需要讲解实验理论，又需要实验操作、实验报告及反馈实验情况3，所以整个线上实验教学很难在一个教学平台上完成。本节首先分析了各种线上平台的特点，基于此构建了集实验预习、实验教学、实验操作和报告及评价的多维度线上实验教学模式，充分利用各种优势平台服务于整个实验教学环节，如图 1 所示。1 1教学平台1)课程微信公众号及微信群建立课程微信公众号，发布相关的教学资源，例如网上实验室使用说明、实验报告、各类实验教学视频等。公众号内的教学资源可以永久保存且分类显示，便于学生随时快速的查找教学资料。课程公众号的不足是不能“因班施教”且无法及时互动，不能针对同一课程中的不同教师及班级的具体情况进行教学，也很难与学生实时互动交流，所以需要建立班级微信群，可以发布班内具体的教学安排，随时进行课程的交流与讨论，弥补课程公众号的不足。图 1多维度线上实验教学模式2)直播录播平台在课程讲授环节可以充分利用腾讯会议、钉钉、ZOOM 等直播平台进行直播授课，直播授课的优点是教师可以随时了解学生们的上课状态，进行课堂提问及直播答疑，然而直播授课需要有良好的网络条件进行支撑，否则直接影响直播授课的效果。录播授课可以由教师提前利用录屏软件将课程内容录制成视频，并在课前发布给学生。录播授课的优点是不受网络条件的限制，且学生可以根据自己的学习进度进行实验学习，哪个知识点不明白可以进行视频的暂停和回放。录播授课的不足是无法随时了解学生的上课状态，需要配合微信群等进行及时的交流和互动。3)东南在线实验平台东南在线实验平台采用 B/S 架构模式，所有硬件实验设备不直接与学生对接，而是由服务器统一管理，按需分配，学生在实验过程中使用的仪器及测量的数据均由后台实验设备实际产生，而非单纯的虚拟仿真实验，如图 2 所示。实验操作环节，学生可以利用东南在线实验平台进行线上远程操控的硬件实验，学习并使用真实的实验仪器设备，在线提交实验报告，教师也可以及时地对实验内容进行反馈。东南在线实验平台可以较好地完成整个实验操作环节，但是缺少实验讲解、课程资源的发布等功能。图 2东南在线实验平台架构模式4)实验测试平台实验测试环节可以分为实验理论和实验操作，实验理论测试可以利用理论课程的测试平台进行，例如雨课堂、问卷星等。实验操作测试有其特殊性，需要展示实验操作全过程，所以可以利用直播平台进行 1 vs 1 的直播实验测试。综上所述，整个线上实验课程需要综合多个教学平台，发挥其优点，弥补其不足，建立多维度的实验教学平台进行实验教学。1 2教学资源为了能更好地进行线上实验教学，必须扩充实验教学资源。实验预习阶段，需要录制实验理论讲解视频、仿真软件教程视频、编写预习题库等;实验操作阶段，需要录制重难点操作视频、仪器使用视频、焊接演示视频等;实验反思阶段，需要编写设计型实验报告，如图 3 所示。图 3实验教学资源开发1 3教学方法线上实验的教学方法与线下实验也有很大的区别，线下实验主要是教师课上讲授，学生动手操作，学生处于被动学习的状态，深入思考的时间有802电气电子教学学报第 45 卷限;线上实验教学，教师主要工作是提前准备充足的实验学习资源，学习的主体是学生，有充分的实验思考时间，由原来的被动学习变为主动学习，实现了实验课堂的翻转4。实验预习阶段，利用课程微信公众号发布实验预习视频，学生进行实验预习仿真，在雨课堂等平台进行实验预习小测试;实验教学阶段，利用直播平台进行授课，并录制相关仿真操作视频供学生参考，课程中随时利用微信群进行交流和互动;实验操作阶段，学生利用东南在线实验平台，远程操控实验仪器进行实验，可以完成实验电路的连接、仪器的使用及电路的测试等环节，如图 4 所示;实验评价阶段，学生可以在线完成实验报告的撰写，教师可以在线批改及反馈。图 4远程操控的硬件电路搭建与测试2基于翻转课堂的混合式教学模式疫情期间，经过线上实验教学的探索与实践，我们发现其实教师承担着一个辅助教学的工作，而学生是实验学习的主体，学生可以根据自己的时间来安排实验学习的全过程，由原来的被动学习变为主动学习，实现了实验课堂的翻转。复课之后，充分借鉴线上实验教学的优点，将线上与线下教学方式相结合，实现实验课堂的翻转建立基于翻转课堂的混合式实验教学模式，进行混合式实验教学探索，如图 5 所示。实验预习环节，采取线上预习的方式，利用课程微信公众号发布知识讲解视频，课前进行线上预习小测验;实验操作环节，教师只重点讲解实验注意事项和课程思政，不再全面讲解实验内容，学生可以带着自学实验后的疑问来到课堂，与教师探讨后再设计并动手完成实验;实验反思环节，学生可以在课上完成实验数据的计算、实验报告的撰写，反思实验现象，得出实验结论，留出更多的课余时间进行第二、三课堂的学习;实验反馈环节，教师批阅实验报告并进行成绩的统计及反馈;实验思政环节，可以充分利用课程微信公众号进行互联网+思政教育。图 5基于翻转课堂的混合式实验教学模式基于翻转课堂的混合式实验教学模式既能满足线上远程实验教学的要求，又能将实验课堂翻转，充分提升学生的自主学习能力，激发学生的学习兴趣，培养其主动学习的学习习惯5。3结语经过多次研讨，解决了线上实验教学所面临的困难，扩充了实验教学资源，采取了适合于线上实验的教学方法，充分利用各种优势平台服务于整个实验教学环节，构建了多维度线上实验教学模式并进行了实践。复课后，通过总结线上实验教学的特点，我们将线上与线下实验教学模式相结合，构建了基于翻转课堂的线上与线下混合式实验教学模式，进行混合式实验教学探索。参考文献 1 邵冰莓，刘展“新冠肺炎”疫情环境下实验教学形式多样化的运用 J 力学与实践，2020，42(1):80 84 2 马艺，张伟强，薛东旭，等 多维度构建和实施线上实验课堂的探索与实践J 大学化学，2020，35(5):229 235 3 吴晓雪，何东钢，李响，等“互联网+实验教学”的线上线下混合教学模式研究 J 高教学刊，2018，(9):115 117 4 郑玉玺，韩明，董蕾，等 基于虚拟仿真操作和微课的翻转课堂教学模式探索 J 高教学刊，2019，(14):115 120 5 李甦，白柯晨 翻转课堂教学设计与实践问题研究 J 成人教育，2019，4(387):27 31902第 3 期曹芸茜，等:基于互联网+的多维度电类实验教学改革