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    利用自主开发模拟软件,精心设计保证实验效果

    【来源:     日期:2020/05/19 09:56:02浏览量:  】【打印本页】 【关闭

    ---介绍信电学院胡博老师线上《模拟电子技术》实验课

    督导员 呼汉卫

    近日本人听了两次信电学院胡博老师开设的实验课。该课总学时为60学时,实验学时为20学时。2018级电气中职本专业78人名学生在线上参加了实验学习。胡博老师利用自己开发的模拟电子技术实验软件,经过精心设计,把线上实验课开展的有声有色,保证了实验教学效果。

    一、自主开发实验教学软件特点

    模拟电子实验教学软件是胡老师所在教学团队2014年自主开发的。该软件以虚拟现实实验为目的,采用Visual Studio作为开发工具,开发设计的一款单机版实验软件。目的是便于《模拟电子技术》实验课程的开展,通过计算机软件对其中的一些重点和难点进行计算机模拟,使学生对实验有一个比较形象和直观的了解,将抽象的模拟电路理论转化为生动形象的软件操作,将乏味枯燥的公式和图表转换为示例演示,既可以增强课程知识点记忆,又可以保证实验课的顺利开展。软件采用动态程序设计方式,分五大模块:实验内容、实验原理、实验演示(本软件重点部分)、实验扩展和疑难问题。

    将虚拟实验系统推进课堂,及时解决理论授课中的难点问题,同时学生可以提前预习验证性实验,方便线下操作,针对设计性实验项目,学生自主查阅资料,提前构思,提高教学效果,虚拟实验系统方便灵活,突破传统教学的固化模型,是对传统教学的延伸与拓展,是实验教学方法的创新。

    这次为了适应线上实验课的开展,胡老师又将自主开发的模拟电子实验软件和仿真软件结合,模拟电子技术实验软件在教学过程中具有时效性。模拟电子技术实验软件以其小巧灵活、安装方便、操作快捷的特点。搭建了线上实验平台,为顺利完成实验课的授课任务打下了基础。

    二、线上实验课教学设计与实施

    1.课前搭建线上实验教学平台 实验课授课前,提前一周通过QQ群,将自主开发的模拟电子实验软件上传至群文件,同时录制软件操作短视频,帮助学生实现该软件的安装和调试,学生既可以实现线下提前预习,也可以实现线上实验操作。同时安装Multisim仿真软件,搭建电子电路仿真平台。目前线上实验平台的搭建,通过实验软件操作,不仅方便学生对理论授课内容的学习,也有利于学生进行排疑解难。

    2.课中利用腾迅QQ课堂直播 利用腾迅QQ课堂开展线上实验直播课,授课当天,学生需要提前10分钟利用超星学习通进行签到,授课教师以共享屏幕的方式授课,内容包括:实验课PPT授课方案讲解;随时切换实验软件讲授实验项目的具体操作;实验项目的现场演示;互动期间学生可以连麦自由提问。讲授内容结束后,布置学生的实验内容,利用QQ群布置作业,要求学生一周时间内在线提交实验报告。

    3.课后利用QQ课程群答疑解惑 实现一对一解答学生在实验中出现的问题,按照翻转课堂的学习分组,学生课下进行小组讨论,针对实验项目涉及的具体知识点进行拓展和外延,小组成员间互评互答,将大家反映相对集中的问题,汇总到授课教师处,授课教师进行直播授课或QQ语音讲解。

    4.线上开展翻转实验课堂 设计性实验项目鼓励学生进行翻转课堂实践,根据小组讨论结果,设计实验步骤,并采用QQ直播形式,对全班同学进行视频讲解,并实现交流区互动环节,该环节学生积极性高,完成效果良好,能够根据小组讨论情况,自主讲解已完成实验部分,分析问题,提出解决办法。

    5.及时总结实验教学效果 根据学生提交的电子实验报告情况,同时结合学生直播视频出现的问题,完成每项实验课后及时分析和总结,对课程软件和授课方案进一步完善和改进。

    三、线上实验课授课案例

    以实验一“常用元器件识别”实验项目为例。授课教师提前布置实验项目,学生可以通过本课程实验软件的实验内容和实验原理模块进行预习准备,QQ直播课授课教师以共享屏幕方式向学生展示“课堂教案”,需要向学生展示实验项目具体操作,切换至“实验软件”,例如色环法读电阻演示模块,可以实现右侧表格替换,帮助学生熟练使用色环表;需要向学生展示元器件特性,切换至“仿真软件”,例如二极管伏安特性实验,可以帮助学生理解二极管的单向导电特性,同时,还实现翻转课堂,每次课前,学生按照课程项目计划,分组讨论,选择不同的知识点,打开群课堂,学生主持讲解,第一次翻转课堂的交流形式,有的学生采用“思维导图”开始说课的形式;有知识外延扩展,做足功课;还有课程讲解过程,循循善诱,重点勾画,看出学生对课程的喜爱,也能看出学生的努力和用心。授课内容结束后,在QQ授课群布置作业形式,要求学生“在线提交实验报告”。

    胡老师认为:模拟电子技术课程本身具有一定的抽象性,因此本课程的实验教学就显得尤为重要,自主开发的实验软件为学生提供了生动的实验课预习方案,也为学生理论学习提供生动辅导课件;同时仿真软件的熟练操作有助于培养学生独立动手能力,促进学生变被动学习为主动学习,也能培养学生发现问题、解决问题综合能力。

    在问到本门线上实验课存在的不足时,胡老师说:线上实验偏重理论指导,实验操作是演示与示范,学生不能上手操作,对学生实际动手能力的培养有欠缺,因此,线上和线下授课的结合是必要的。线上实验毕竟是人为设计的软件和仿真软件搭建的实验平台,不能把学生平时实验中遇到的各种偶发错误都涵盖到软件设计中。今后一方面要找机会让学生进入实验室中去,亲自体验实验过程,另一方面实验软件的虚拟仿真程度还要进一步提高完善。再有,线上实验虽然激发了学生的自主学习积极性,但对个别学习主动性不强的学生监督管理还不够方便。