引入云平臺(tái)理念的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)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(shí)驗(yàn)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(shí)適應(yīng)新形勢(shì)新背景，本文將云平臺(tái)理念與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，構(gòu)建以雙線型的實(shí)踐教學(xué)模式為導(dǎo)向、以多層次的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容為核心、以學(xué)生個(gè)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(shí)驗(yàn)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(dú)立自主的工程實(shí)踐能力。

　　關(guān)鍵詞：電子技術(shù)實(shí)驗(yàn);云平臺(tái)模式;實(shí)踐能力

　　電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(shí)踐水平和動(dòng)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(shí)代的步伐，難以滿足教學(xué)改革發(fā)展的要求，特別是在實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)方面，如何打破實(shí)踐課堂的時(shí)間限制和固定場(chǎng)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(shí)、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(chǎng)景、拓展學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)渠道，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，提升學(xué)生創(chuàng)新水平，本文將教學(xué)云平臺(tái)理念引入電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)云平臺(tái)服務(wù)，圍繞“線上+線下”雙線教學(xué)思路，來(lái)促進(jìn)學(xué)生的全面提升。

　　1 目前電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

　　1.1 實(shí)驗(yàn)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(shí)，加速推動(dòng)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(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容主要圍繞基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)來(lái)展開(kāi)，著重基礎(chǔ)理論知識(shí)的教學(xué)，而設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)受到硬件條件滯后、課程時(shí)間有限及場(chǎng)地不足等因素影響，難以得到有效規(guī)劃開(kāi)展[2]。在課程設(shè)置方面，基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)過(guò)度依賴線下實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，即使能夠吸收當(dāng)堂課程內(nèi)容知識(shí)，鞏固往前實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也是具備一定難度。此外，不同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之間聯(lián)系甚少，難以形成系統(tǒng)且完整的知識(shí)體系。長(zhǎng)此以往，學(xué)生獲得知識(shí)深度和廣度極度匱乏，動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力無(wú)法得到有效鍛煉和提升。這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)模式不利于深度培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，難以滿足企業(yè)對(duì)高校輸出人才的創(chuàng)新性及能動(dòng)性要求。

　　1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備滯后

　　電子信息技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)硬件設(shè)備的支持。一方面，隨著課程開(kāi)設(shè)年限增長(zhǎng)，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(shí)驗(yàn)室建設(shè)經(jīng)費(fèi)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(duì)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(shí)驗(yàn)硬件設(shè)備如不能及時(shí)響應(yīng)先進(jìn)技術(shù)的更新，將會(huì)使得實(shí)驗(yàn)手段和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課程學(xué)習(xí)中來(lái)，難以掌握到現(xiàn)代最先進(jìn)的電子技術(shù)實(shí)踐技能，在走向工作崗位之際，難以達(dá)到社會(huì)發(fā)展需要和適應(yīng)新技術(shù)的要求[3]。

　　1.3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境固定

　　目前，多數(shù)高校的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)普遍采取線下教學(xué)方式，存在較大局限性。學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的時(shí)間有限，經(jīng)常提出加時(shí)長(zhǎng)來(lái)繼續(xù)探究實(shí)驗(yàn)拓展課題，但實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地?zé)o法支持，不利于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和探索精神;實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備數(shù)量有限，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書多人一組按部就班地進(jìn)行連線，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，大部分學(xué)生參與感較弱，存在實(shí)驗(yàn)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)電路圖連接完整，學(xué)生都能獲得比較精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但此方式仍存在一些問(wèn)題，如學(xué)生無(wú)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(shí)驗(yàn)操作困惑，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課程的主動(dòng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)云平臺(tái)以推動(dòng)教學(xué)實(shí)踐體制改革[4]。

　　2 基于云平臺(tái)模式的課程教學(xué)基本內(nèi)容

　　2.1 含義

　　教學(xué)云平臺(tái)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]?；谠破脚_(tái)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(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作方法、完成實(shí)驗(yàn)課程所要求的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，充分調(diào)動(dòng)動(dòng)手的積極性，滿足基本的實(shí)踐需求;另一方面，隨著云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的引入，學(xué)生能夠在任何場(chǎng)所任何時(shí)間預(yù)習(xí)安排的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容、進(jìn)行課外的創(chuàng)新性拓展實(shí)驗(yàn)。通過(guò)搭建電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的云實(shí)驗(yàn)平臺(tái)課程知識(shí)體系架構(gòu)，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀性和能動(dòng)性，提升學(xué)生的創(chuàng)新思維與動(dòng)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(shí)間下讓學(xué)生自主享受理論認(rèn)識(shí)與知識(shí)構(gòu)建的過(guò)程。

　　2.2 優(yōu)勢(shì)

　　2.2.1 實(shí)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(tái)模式的課程教育教學(xué)中，以線下常規(guī)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主體、線上開(kāi)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(chǔ)于教學(xué)云平臺(tái)上，便于學(xué)生隨時(shí)獲取學(xué)習(xí)資源，做好課程知識(shí)儲(chǔ)備或復(fù)習(xí)，且平臺(tái)能夠保存所有操作記錄，利于實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的集中統(tǒng)計(jì)與管理。此外，這種教學(xué)模式著重加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)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(tái)為載體實(shí)現(xiàn)任何時(shí)間任何空間的在線學(xué)習(xí)，極大地提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的高效性與協(xié)同性。教學(xué)云平臺(tái)采用統(tǒng)一化的實(shí)驗(yàn)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(chǎng)景下實(shí)驗(yàn)資料的高度一致，其中包括實(shí)驗(yàn)手冊(cè)、實(shí)驗(yàn)成果及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的基本內(nèi)容和基本格式、增強(qiáng)不同地域?qū)W生之間的知識(shí)交流與協(xié)作，助于學(xué)生構(gòu)建一套自己的知識(shí)框架體系。

　　推薦閱讀：在計(jì)算機(jī)教學(xué)中開(kāi)展素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育