引入云平臺理念的電子技術實驗教學改革與實踐

　　摘 要：隨著教育信息化進程飛快推進，傳統的電子技術實驗教學存在教學模式傳統、教學設備滯后、教學環境固化等弊端。為切實適應新形勢新背景，本文將云平臺理念與電子技術實驗教學相結合，構建以雙線型的實踐教學模式為導向、以多層次的實踐教學內容為核心、以學生個性化發展為目標的新型課程體系。該教學模式在高校實驗教學中已經得到了應用，取得了良好的教學效果，充分培養了學生獨立自主的工程實踐能力。

　　關鍵詞：電子技術實驗;云平臺模式;實踐能力

　　電子技術實驗是高等院校工科電子類專業重要的基礎課程，與電路分析、模擬電子技術、數字電子技術和電工電子技術等電子類理論課程相呼應，旨在提升學生實踐水平和動手能力[1]。但隨著現代電子信息技術的高速發展，傳統的教學模式逐漸落后于新信息時代的步伐，難以滿足教學改革發展的要求，特別是在實驗課程教學方面，如何打破實踐課堂的時間限制和固定場所的約束，讓學生擁有更自由的學習方式、掌握更豐富的專業知識、了解更先進的技術內容，顯得尤為重要。為更好地適應現代化教學場景、拓展學生學習知識渠道，培養學生實踐能力，提升學生創新水平，本文將教學云平臺理念引入電子技術實驗教學中，通過構建實驗教學云平臺服務，圍繞“線上+線下”雙線教學思路，來促進學生的全面提升。

　　1 目前電子技術實驗教學中存在的主要問題

　　1.1 實驗教學模式傳統

　　隨著現代電子信息技術飛速發展，不斷涌現出先進的技術和嶄新的知識，加速推動著電子技術專業理論的改革進程。在教學內容方面，目前多數高校所開設的實驗課程內容主要圍繞基礎驗證型實驗來展開，著重基礎理論知識的教學，而設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，難以得到有效規劃開展[2]。在課程設置方面，基礎驗證型實驗過度依賴線下實驗場地，學生在有限的課時內完成實驗項目，即使能夠吸收當堂課程內容知識，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系甚少，難以形成系統且完整的知識體系。長此以往，學生獲得知識深度和廣度極度匱乏，動手能力和創新能力無法得到有效鍛煉和提升。這種傳統的實驗課程教學模式不利于深度培養學生的實踐能力，難以滿足企業對高校輸出人才的創新性及能動性要求。

　　1.2 實驗教學設備滯后

　　電子信息技術的發展離不開硬件設備的支持。一方面，隨著課程開設年限增長，多數高校的電子技術教學設備出現老化、損毀等現象，且由于實驗室建設經費有限，在硬件設備投入上遠遠不夠，基本上常年不更新老舊設備，對教學質量和教學進度造成了較大影響。另一方面，隨著電子信息技術領域迅猛發展，電子儀器設備更新換代速度逐漸加快，儀器精度和數字化程度逐漸提升，實驗硬件設備如不能及時響應先進技術的更新，將會使得實驗手段和實驗技術遠遠落后，學生只能使用陳舊的元器件、滯后的設備、匱乏的芯片參與到實驗課程學習中來，難以掌握到現代最先進的電子技術實踐技能，在走向工作崗位之際，難以達到社會發展需要和適應新技術的要求[3]。

　　1.3 實驗教學環境固定

　　目前，多數高校的電子技術實驗普遍采取線下教學方式，存在較大局限性。學生完成實驗項目的時間有限，經常提出加時長來繼續探究實驗拓展課題，但實驗場地無法支持，不利于培養學生動手能力和探索精神;實驗儀器設備數量有限，學生做實驗時，根據實驗指導書多人一組按部就班地進行連線，記錄實驗結果，大部分學生參與感較弱，存在實驗報告和實驗結果相互抄襲的現象。此外在疫情大背景下，大多數高校采用Multisim等仿真軟件進行線上教學，由于此類仿真軟件高度模擬了電子儀器設備和元器件的特性，只要實驗電路圖連接完整，學生都能獲得比較精準的實驗結果，但此方式仍存在一些問題，如學生無法直觀掌握電子儀器設備組成與結構且極少遇到實驗操作困惑，不利于培養學生獨立思考、發現問題和解決問題的能力，學生對于實驗課程的主動性和創造性難以得到充分挖掘和發揮。因此，亟待需要一種靈活的實驗教學云平臺以推動教學實踐體制改革[4]。

　　2 基于云平臺模式的課程教學基本內容

　　2.1 含義

　　教學云平臺作為一種教育信息化與云技術融合的產物，為教育教學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主張以學生為中心，充分整合和利用現有的實驗教學資源和實驗硬件資源，建立線上線下混合式的教學模式。一方面，學生不僅能夠在課堂內學習正確規范的實驗操作方法、完成實驗課程所要求的實驗內容，充分調動動手的積極性，滿足基本的實踐需求;另一方面，隨著云實驗平臺的引入，學生能夠在任何場所任何時間預習安排的實驗項目、完成規定的實驗課程內容、進行課外的創新性拓展實驗。通過搭建電子技術實驗的云實驗平臺課程知識體系架構，充分發揮學生的主觀性和能動性，提升學生的創新思維與動手能力，培養學生的科研興趣與鉆研精神，在延伸的課外時間下讓學生自主享受理論認識與知識構建的過程。

　　2.2 優勢

　　2.2.1 實現教學管理的集中化、高效化、統一化

　　在引入教學云平臺模式的課程教育教學中，以線下常規的實驗項目為主體、線上開放式的教學環境為輔助，形成多樣化的線上線下互通學習體系。所有教學資源、教學設備等集中存儲于教學云平臺上，便于學生隨時獲取學習資源，做好課程知識儲備或復習，且平臺能夠保存所有操作記錄，利于實驗課程教學的集中統計與管理。此外，這種教學模式著重加強學生在實驗課程教學中的主導地位，促進學生自主學習、自由探討、深度協作，以云平臺為載體實現任何時間任何空間的在線學習，極大地提高了實驗教學管理的高效性與協同性。教學云平臺采用統一化的實驗資料，進行教學資料的統一編排，支持遠程教學或跨地域協同教學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容和基本格式、增強不同地域學生之間的知識交流與協作，助于學生構建一套自己的知識框架體系。

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