引入云平台理念的电子技术实验教学改革与实践

　　摘 要：随着教育信息化进程飞快推进，传统的电子技术实验教学存在教学模式传统、教学设备滞后、教学环境固化等弊端。为切实适应新形势新背景，本文将云平台理念与电子技术实验教学相结合，构建以双线型的实践教学模式为导向、以多层次的实践教学内容为核心、以学生个性化发展为目标的新型课程体系。该教学模式在高校实验教学中已经得到了应用，取得了良好的教学效果，充分培养了学生独立自主的工程实践能力。

　　关键词：电子技术实验;云平台模式;实践能力

　　电子技术实验是高等院校工科电子类专业重要的基础课程，与电路分析、模拟电子技术、数字电子技术和电工电子技术等电子类理论课程相呼应，旨在提升学生实践水平和动手能力[1]。但随着现代电子信息技术的高速发展，传统的教学模式逐渐落后于新信息时代的步伐，难以满足教学改革发展的要求，特别是在实验课程教学方面，如何打破实践课堂的时间限制和固定场所的约束，让学生拥有更自由的学习方式、掌握更丰富的专业知识、了解更先进的技术内容，显得尤为重要。为更好地适应现代化教学场景、拓展学生学习知识渠道，培养学生实践能力，提升学生创新水平，本文将教学云平台理念引入电子技术实验教学中，通过构建实验教学云平台服务，围绕“线上+线下”双线教学思路，来促进学生的全面提升。

　　1 目前电子技术实验教学中存在的主要问题

　　1.1 实验教学模式传统

　　随着现代电子信息技术飞速发展，不断涌现出先进的技术和崭新的知识，加速推动着电子技术专业理论的改革进程。在教学内容方面，目前多数高校所开设的实验课程内容主要围绕基础验证型实验来展开，着重基础理论知识的教学，而设计型实验受到硬件条件滞后、课程时间有限及场地不足等因素影响，难以得到有效规划开展[2]。在课程设置方面，基础验证型实验过度依赖线下实验场地，学生在有限的课时内完成实验项目，即使能够吸收当堂课程内容知识，巩固往前实验项目也是具备一定难度。此外，不同实验项目之间联系甚少，难以形成系统且完整的知识体系。长此以往，学生获得知识深度和广度极度匮乏，动手能力和创新能力无法得到有效锻炼和提升。这种传统的实验课程教学模式不利于深度培养学生的实践能力，难以满足企业对高校输出人才的创新性及能动性要求。

　　1.2 实验教学设备滞后

　　电子信息技术的发展离不开硬件设备的支持。一方面，随着课程开设年限增长，多数高校的电子技术教学设备出现老化、损毁等现象，且由于实验室建设经费有限，在硬件设备投入上远远不够，基本上常年不更新老旧设备，对教学质量和教学进度造成了较大影响。另一方面，随着电子信息技术领域迅猛发展，电子仪器设备更新换代速度逐渐加快，仪器精度和数字化程度逐渐提升，实验硬件设备如不能及时响应先进技术的更新，将会使得实验手段和实验技术远远落后，学生只能使用陈旧的元器件、滞后的设备、匮乏的芯片参与到实验课程学习中来，难以掌握到现代最先进的电子技术实践技能，在走向工作岗位之际，难以达到社会发展需要和适应新技术的要求[3]。

　　1.3 实验教学环境固定

　　目前，多数高校的电子技术实验普遍采取线下教学方式，存在较大局限性。学生完成实验项目的时间有限，经常提出加时长来继续探究实验拓展课题，但实验场地无法支持，不利于培养学生动手能力和探索精神;实验仪器设备数量有限，学生做实验时，根据实验指导书多人一组按部就班地进行连线，记录实验结果，大部分学生参与感较弱，存在实验报告和实验结果相互抄袭的现象。此外在疫情大背景下，大多数高校采用Multisim等仿真软件进行线上教学，由于此类仿真软件高度模拟了电子仪器设备和元器件的特性，只要实验电路图连接完整，学生都能获得比较精准的实验结果，但此方式仍存在一些问题，如学生无法直观掌握电子仪器设备组成与结构且极少遇到实验操作困惑，不利于培养学生独立思考、发现问题和解决问题的能力，学生对于实验课程的主动性和创造性难以得到充分挖掘和发挥。因此，亟待需要一种灵活的实验教学云平台以推动教学实践体制改革[4]。

　　2 基于云平台模式的课程教学基本内容

　　2.1 含义

　　教学云平台作为一种教育信息化与云技术融合的产物，为教育教学提供了新的信息化解决方案[5]。基于云平台模式的课堂教学主张以学生为中心，充分整合和利用现有的实验教学资源和实验硬件资源，建立线上线下混合式的教学模式。一方面，学生不仅能够在课堂内学习正确规范的实验操作方法、完成实验课程所要求的实验内容，充分调动动手的积极性，满足基本的实践需求;另一方面，随着云实验平台的引入，学生能够在任何场所任何时间预习安排的实验项目、完成规定的实验课程内容、进行课外的创新性拓展实验。通过搭建电子技術实验的云实验平台课程知识体系架构，充分发挥学生的主观性和能动性，提升学生的创新思维与动手能力，培养学生的科研兴趣与钻研精神，在延伸的课外时间下让学生自主享受理论认识与知识构建的过程。

　　2.2 优势

　　2.2.1 实现教学管理的集中化、高效化、统一化

　　在引入教学云平台模式的课程教育教学中，以线下常规的实验项目为主体、线上开放式的教学环境为辅助，形成多样化的线上线下互通学习体系。所有教学资源、教学设备等集中存储于教学云平台上，便于学生随时获取学习资源，做好课程知识储备或复习，且平台能够保存所有操作记录，利于实验课程教学的集中统计与管理。此外，这种教学模式着重加强学生在实验课程教学中的主导地位，促进学生自主学习、自由探讨、深度协作，以云平台为载体实现任何时间任何空间的在线学习，极大地提高了实验教学管理的高效性与协同性。教学云平台采用统一化的实验资料，进行教学资料的统一编排，支持远程教学或跨地域协同教学场景下实验资料的高度一致，其中包括实验手册、实验成果及实验报告的基本内容和基本格式、增强不同地域学生之间的知识交流与协作，助于学生构建一套自己的知识框架体系。

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