基于“互联网+”的电工电子实验教学方法探索

谭 洁

（铜仁职业技术学院，贵州 铜仁 554300）

0 引 言

电工电子技术是物联网技术、机电一体化技术、自动化技术、计算机科学与技术等工科专业的学科核心基础课程，是集电路、模拟电子技术、 数字电子技术、电工技术等为一体的专业必修课程，也是致力于培养学生专业基础能力、思维创新能力的理实一体化课程[1-3]。而电工电子实验是电子信息类技能大赛、电子电路装调与应用等多类重要竞赛的实践基础。“互联网+”时代，网络和信息的发展为以学生实践能力为导向的电工电子实验教学研究提供了良好的环境，使互联网移动教学、“翻转课堂”教学成为可能[4]。建立一个以培养学生技能为主的电工电子技术实验资源库，打破传统的受实验环境、时间限制的实验教学方式，让学生在任何时候都可以学习和查阅，最大限度地满足他们的学习需要。

1 国内电工电子实验发展现状

面对信息时代网络的高速发展，当前高职院校电工电子技术实验面临着各种各样的考验，传统的教学方法已经难以满足新形势下的教学要求。互联网技术改变了传统的面授教学模式，许多知名高校已经在实验课程网站建设方面付诸实践，并取得了较好的教学效果。一些“互联网+”教学方法的新理论、新模式不断涌现，其中一些主流的方法包括慕课、微课、“翻转课堂”等[5]。目前，国内高职院校对于互联网教学资源的建设主要集中于理论教学，对于实验教学的研究和应用相对较少。本文结合电工电子技术教学的实践经验，将“互联网+”教学方法应用于电工电子实验教学，初步构建电工电子实验教学资源，旨在提高电工电子实验教学质量。

2 高职院校电工电子实验存在的问题

第一，教师演示为主、学生实践为辅的教学模式已经难以适应当前的人才培养需求。目前，大多数高职院校在进行电工电子技术实验时，受到实验设备有限、学生数量较多、学时要求紧凑等因素限制，为了能够满足课程的顺利开展，需要对学生进行分组实验，在实验过程中教师对实验安全、注意事项、仪器设备的操作、接线等内容的讲解占据了大部分的时间，学生为了在课堂规定时间内完成实验任务，只能照搬教师的操作过程，缺乏独立思考的过程。这种教师讲授为主、演示较多、学生动手偏少的实验教学模式，容易产生学生一知半解、难以做到真正的理论与实践结合等问题。

第二， 教学内容体系设置不合理。（1）电工、电子知识教学学时比例设置不合理。在教学过程中，重电工、轻电子的现象较为突出，电工知识难度系数大、实验验证性强，学生领悟能力弱；而电子知识相对简单，设计创新性强，容易激发学生兴趣。但是，在教学规划时，电工知识所占的学时比例偏多、电子知识所占学时比例偏少，且先电工后电子教学的内容体系设置导致学生难以对该课程产生兴趣，“应付式”学习现象较为明显。（2）理论实验学时分配不合理。根据教学要求，理实一体化课程理论和实验所占比例为1：1。但是，在教学过程中，教师讲授占主导地位，在有限的教学时间里，学生处于“观摩式”学习，缺乏主动参与度，对学生动手能力和实践能力的培养十分不利。

第三，完全依赖电工电子实验台开展实验，缺乏对面包板等“口袋”实验资源的应用。部分高职院校完全依赖于电工电子实验台进行实验，电工电子实验台建设成本高昂，数量有限，能够开设的实验项目受限，学生不能够开展自主设计的实验，且部分高职院校的电工实验台陈旧，维护不到位，无法保障实验的正常开展，严重影响实践教学质量。另外，电工实验台对实验的开放度不高，仅靠教学时间难以使学生的实践能力得到很好的锻炼。面包板等实验资源可以打破电工电子实验台限制，学生可以自行完成自主设计实验，弥补电工实验台的不足。

第四，高职院校对电工电子实验资源建设的重视程度不高，在资源库上的投资相对较少。许多院校的实验资源库来源于电工电子实验台厂家，受设备模块限制，存在资源库的更新滞后、共享程度不高等问题。另外，学生“机械式”地照搬教师的演示过程，进行固定的模块化实验，学生学习热情不高，难以激发学生的创新思维。

3 基于“互联网+”的电工电子实验教学方法研究的重要意义

“互联网+”时代，以学生为主体的教学模式成为专业建设和课程建设的核心理念，网络和信息技术的发展为以学生实践能力为导向的电工电子实验教学研究提供了良好的环境，使互联网移动教学成为可能。开展以培养学生实践技能为主的“互联网+”电工电子实验教学方法研究，将促进以下三方面的教学建设：

（1）实现了教学资源的共享

随着互联网的发展和普及，信息能够快速、高效地传播，线上线下相结合的混合式教学模式在教育领域掀起了一股热潮[6]。将电工电子实验教学资源在线上发布，通过互联网拉近了师生间的距离，且多个专业的授课教师可以在网络上相互交流，在一定程度上实现了教学资源的共享。

（2）打破传统教学模式，实现学生自主学习

打破传统课堂以教师讲授为主、学生实践为辅的教学模式。传统的电工电子实验教学主要是在实验室里进行，授课教师将所演示的内容集中在一起，因为课时有限，老师们会尽可能地缩短授课的时间，尽可能地将所讲的内容详尽，同时也很少与学生交流，“填鸭式”的教学方式造成了学生无法完全接收老师传达的信息，对实验内容的理解不够透彻，特别是遇到的某些问题往往是“知其然，不知其所以然”，更谈不上如何排查故障、解决故障。在互联网的背景下，教师通过录制电工电子实验演示视频的形式在网络教学平台发布，学生可以通过手机、电脑等网络设备利用碎片化时间观看实验视频，并且可以通过QQ群、超星网等网络媒介，随时随地与老师、同学讨论实验难题，让学生的参与感得到了极大的提升，让老师们从一开始的主导者变成了引导者，促进了网络教学平台的建设，加快了教学信息化建设。

（3）利用面包板、电子散件等“口袋”实验器材，弥补实验台实验教学的不足。电工电子是操作性很强的课程，对于初学者也是比较抽象、复杂的课程，通过给学生发放“口袋”实验器材的方法，可以打破实验室空间和开放时间的限制[7]，学生可以随时随地利用“口袋”实验器材进行实验，有利于激发学生的学习兴趣，并且引导学生进行创新型实验。

4 构建电工电子实验教学资源库

在构建资源库时，应结合高职院校各个专业对电工电子技术的需求和实际教学情况，将其分为电工技术、电路基础、模拟电子技术、数字电子技术四大类，由浅入深，按照知识点结构设计具有专业特色的实验案例，既保证每个模块的独立性，又使每个模块间存在内在联系。通过自制实验教学视频储备课程资源，例如常用仪器设备的使用、实验原理讲解、实作实验演示等，充分利用超星网、学习通等教学平台，将教学空间延伸到实验室、教学时间外。

4.1 教学资源库素材设计

电工电子实验资源库的建设技术路线分为前期设计、中期制作、应用发布三个阶段。在前期设计阶段，需要确定教学视频清单，然后对每个教学视频进行解说词模版设计，教学团队针对每个教学案例进行反复研讨。

在实验设计中，需要加入理论知识的讲解，更多的是对理论教学内容的解释和补充[8]，同样的知识点通过实验演示的方法传达出来，以满足学生的学习需求；在实验演示中要区分重难点进行讲解，循序渐进，为学生演示实验的每一步操作，加深对知识的理解，从而达到举一反三的效果；通过视频的讲解能够激发学生的学习兴趣和发散思维，鼓励学生自行设计方案并完成实物制作。

4.2 学生学习模块的建设

在电工电子教学资源库建设中，学生学习模块的建设是核心，该模块要针对学生的实际情况，建立相应的功能模块，保证学生在资源库中快速地查找到自己想要了解和掌握的知识；将知识点的结构涵盖所有电工电子实验的基础知识，将每个知识点都进行细致的归类，从而使教材的内容得到有效的扩展，进而帮助学生学会和理解教材的内容。学习单元要精心组织教学内容，采用多种形式，如图片、音频、视频等，以满足学生的不同需要。此外，还应该设置一些重要的教学网页，通过3D动画、FLASH、实物操作等多种生动的方式来展示知识。在此基础上，增加重难点突出的实验预习报告，在报告中设置实验思考题，以便老师掌握学生的预习情况。

4.3 教师共享资源建设

电工电子实验教学资源的建设不仅仅是一个教师的事情，还需要整个教研团队一起相互配合、研讨，深入多个高校和企业进行调研、学习，然后将资源进行整合，不断完善教学大纲和课程标准，共同努力丰富教学内容。教师团队中可以通过互联网建设远程共享资源库，在资源库中将不同学校、不同教师的优秀教学录像资料及时更新，以便教师研究学习。同时，在教师共享资源库中实时更新教学计划和进度，团队间分工合作，共同制作完善供学生学习的实验手册和教学视频。在典型案例分享中，要包含有关的学习内容，如老师讲授、企业生产中的典型案例、学生学习成果的展示等，以丰富教师的教学资源，及时反馈学生的学习情况，适当修改教学进度，为学生更好地学习电工电子方面的知识做好保障工作。

4.4 电工电子实验模块建设

实践是检验真理的唯一标准。一切课程的最终目的都在于增强学生的实践能力，特别是电工电子实验教学的重点在于培养学生的动手能力，使他们能够更好地融入到工作中去。由于学生人数较多、课时数有限，受实验场地和电工电子实验台数量的影响，只能分组实验，学生机械式地照搬教师的接线过程，缺少独立思考过程。为打破电工电子实验台教学的局限性，提出购置面包板、电子元器件散件、导线、万用表等“口袋”电工电子实验工具，将实验工具提前发放给学生，学生可以根据教学视频提前在宿舍、图书馆等场所完成基础实验，且学生可以发散思维，根据实验演示视频自行设计实验。

在电工电子实验教学视频中，包含有常用仪器设备使用、实验原理讲解、实验操作等内容，每个视频以微课的形式进行展示，时长在5～20分钟为宜。微型课程虽然耗时短，但其信息量大、易于普及和使用，学生可以利用这种微型课程进行课前预习、课后温习，突出了学习的重点，提高了课堂的效率，既方便了老师，又能加深学生的印象，提升了教学质量。

此外，在教学视频中还应包含模拟软件[9]的使用，如Multisim、Proteus等电工电子模拟仿真软件[10]，学生在模拟软件上进行实验，可以打破实验室空间和开放时间的限制，可以随时随地利用自带笔记本电脑进行仿真实验。由于虚拟仿真实验形象具体，增强了学生的感性认识，在仿真实验后再通过实物对知识点进行实验验证，虚实结合、相辅相成，有利于增强学生的学习兴趣、激发学生的创新性思维。

4.5 师生互动模块建设

为了加强师生间的交流，及时为学生解答自主实验的难题，可以充分利用QQ群、超星网等网络媒介，促进网络教学平台的建设，加快教学信息化进程。

5 结 语

随着“互联网+”技术的发展，高职院校电工电子专业的传统教学模式已不能适应现代教育的需要，只有通过改革，才能提高高职电工电子专业的教学质量。在“互联网+”的基础上通过构建和推广资源库来探索电工电子实验教学方法，既能整合、优化、共享教育资源，又能使学生的自学具备技术上的可行性。网络电工电子资源库的建设是一个长期的、动态的工程，要根据学校的实际情况，不断地完善和更新网络资源，以达到最佳的教学效果。