◆陳 劍 李 進(jìn)

(浙江理工大學(xué)信息學(xué)院)

一、《電子測(cè)量與儀器》網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)的特點(diǎn)

1.電類課程的特點(diǎn)

從電子技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，電類課程有著自身的一些特點(diǎn)。首先，電類課程的專業(yè)知識(shí)具有實(shí)驗(yàn)性和探索性，甚至是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，可能會(huì)被新的知識(shí)替代。這種技術(shù)和知識(shí)的更新，在行業(yè)中的電子產(chǎn)品上會(huì)首先得到體現(xiàn)。實(shí)際中，電子產(chǎn)品更新的速度很快。其次，電類課程具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。

2.《電子測(cè)量與儀器》網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)的特點(diǎn)

結(jié)合電類課程專業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)性和探索性，在進(jìn)行《電子測(cè)量與儀器》課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)時(shí)，宜引入行業(yè)中最新的電子測(cè)量?jī)x器介紹及其技術(shù)講座，添加相關(guān)網(wǎng)絡(luò)鏈接、視頻和反映技術(shù)前沿的文獻(xiàn)。結(jié)合電類課程很強(qiáng)的實(shí)踐性，并考慮到網(wǎng)絡(luò)與電類課程之間的共同點(diǎn):計(jì)算機(jī)化，在網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)用中，適當(dāng)?shù)匾胩摂M仿真實(shí)驗(yàn)。特別是《電子測(cè)量與儀器》課程中基于計(jì)算機(jī)的虛擬儀器技術(shù)作為先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)，使得應(yīng)用虛擬儀器進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)成為可能，電子設(shè)計(jì)仿真軟件NI Multisim 很好地做到了這一點(diǎn)。與其它電類課程相比較而言，這是《電子測(cè)量與儀器》課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)和應(yīng)用中獨(dú)有的一個(gè)特點(diǎn)。這樣，通過(guò)最新電子測(cè)量?jī)x器、前沿技術(shù)和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的資源建設(shè)和應(yīng)用，以充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)作為課堂延伸的作用。

二、《電子測(cè)量與儀器》網(wǎng)絡(luò)課程的資源建設(shè)

本文基于4A 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)行了《電子測(cè)量與儀器》網(wǎng)絡(luò)課程的資源建設(shè)。資源建設(shè)的基本模塊包括課程資源、作業(yè)、討論區(qū)、學(xué)習(xí)活動(dòng)等。課程資源中包括課程內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、常用儀器簡(jiǎn)介、以及設(shè)計(jì)常見(jiàn)儀器的芯片資料等，擴(kuò)展的模塊有虛擬儀器、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，主要課程資源組織圖如圖1 所示。其中，課程答疑安排在討論區(qū)進(jìn)行。課程資源呈現(xiàn)的方式有文字、圖片、PPT、視頻等。根據(jù)前述《電子測(cè)量與儀器》網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)的特點(diǎn)，在網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)中還引入了最新的電子測(cè)量?jī)x器類產(chǎn)品介紹與講座類的視頻，提供了虛擬儀器前沿技術(shù)的參考文獻(xiàn)，并設(shè)計(jì)了選擇、應(yīng)用電子測(cè)量?jī)x器的綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng)，即給定測(cè)量任務(wù)，讓學(xué)生在NI Multisim軟件中加載虛擬儀器進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)。為了使學(xué)生在課外對(duì)課程內(nèi)容有一個(gè)更好的理解，還專門設(shè)計(jì)了視頻題和思考題。

三、儀器產(chǎn)品講座類視頻的合理應(yīng)用與引導(dǎo)

網(wǎng)絡(luò)課程作為課堂的延伸，應(yīng)盡量促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。一方面，學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)課程能對(duì)課內(nèi)的教學(xué)內(nèi)容有更好地理解;另一方面，學(xué)生能學(xué)到與課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容緊密相關(guān)的知識(shí)，對(duì)課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行擴(kuò)展。結(jié)合電類課程專業(yè)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)性和探索性，《電子測(cè)量與儀器》網(wǎng)絡(luò)課程引入了儀器產(chǎn)品講座類視頻，其視頻內(nèi)容與課程內(nèi)容緊密相關(guān)，其中包括最新的數(shù)字示波器和數(shù)字萬(wàn)用表等視頻。

下面以數(shù)字示波器視頻的引入為例。受課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)的限制，“數(shù)字示波器”的課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容重點(diǎn)講解數(shù)字示波器的原理和測(cè)量方法，包括探頭的基本應(yīng)用。而更詳細(xì)的探頭應(yīng)用及注意事項(xiàng)，則在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)上通過(guò)引入探頭視頻專題來(lái)學(xué)習(xí)。這拓展了學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的范圍。因?yàn)槭菍W(xué)生自主學(xué)習(xí)，在教師不在現(xiàn)場(chǎng)的情況下，仍然應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，所以就視頻設(shè)計(jì)了視頻題，讓學(xué)生觀看視頻后回答問(wèn)題，以幫助學(xué)生在觀看視頻的同時(shí)思考問(wèn)題，使學(xué)生的自主學(xué)習(xí)更有效。

“數(shù)字示波器”視頻有關(guān)問(wèn)題的設(shè)計(jì)要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)是:使學(xué)生掌握探頭的基本應(yīng)用和示波器的原理，理解探頭使用的注意事項(xiàng)和示波器的功能，并促進(jìn)學(xué)生思考，幫助學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)。教學(xué)設(shè)計(jì)遵循循序漸進(jìn)、由淺入深的原則。首先，將一Flash 作為引子。它通過(guò)展示一個(gè)電子工程師在使用示波器檢驗(yàn)產(chǎn)品的過(guò)程中遇到的一些困惑，來(lái)引出數(shù)字示波器產(chǎn)品中使用的新技術(shù)。其次，在其視頻下方顯示相應(yīng)的提問(wèn)，學(xué)生可帶著問(wèn)題去觀看視頻。最后，提示回答某個(gè)問(wèn)題后續(xù)所需要學(xué)習(xí)的視頻。如設(shè)計(jì)的問(wèn)題有:探頭的作用有哪些，如何選擇、使用探頭(詳見(jiàn)后續(xù)視頻:探頭專題)。并在作業(yè)模塊下給出視頻題和答案。

四、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)

目前，實(shí)踐性很強(qiáng)的課程的教學(xué)安排大多采用課內(nèi)實(shí)驗(yàn)或課程設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用和實(shí)踐的目的?！峨娮訙y(cè)量與儀器》課程的內(nèi)容在強(qiáng)調(diào)技術(shù)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)知識(shí)的應(yīng)用也很重視?；谀軕?yīng)用虛擬儀器進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的課程特點(diǎn)，在《電子測(cè)量與儀器》網(wǎng)絡(luò)課程資源建設(shè)中應(yīng)用NI Multisim 軟件引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)和學(xué)習(xí)遷移。NI Multisim 軟件中加載虛擬儀器的方式有三種:自帶的虛擬儀器、基于LabVIEW 的虛擬儀器和NI ELVISmx 虛擬儀器。

在學(xué)生學(xué)習(xí)了多種電子測(cè)量?jī)x器之后，利用4A 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)習(xí)活動(dòng)模塊設(shè)計(jì)基于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的綜合性學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生通過(guò)本門課程的學(xué)習(xí)，能正確地選擇測(cè)量方案和儀器，達(dá)到完成給定測(cè)量任務(wù)的教學(xué)目標(biāo)。依據(jù)教學(xué)目標(biāo)，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)活動(dòng)內(nèi)容為:給學(xué)生一個(gè)測(cè)量任務(wù)，讓學(xué)生在NI Multisim 軟件中加載虛擬儀器完成仿真實(shí)驗(yàn)。具體的任務(wù)包括觀察濾波前后的時(shí)域波形、分析濾波后的信號(hào)頻率分量和測(cè)量濾波器的帶寬。考慮到濾波器帶寬測(cè)量的方法有多種，所以設(shè)計(jì)了投票環(huán)節(jié)，給出其中三種測(cè)量方案，讓學(xué)生從中推選出最佳的測(cè)量方案。這三種方案有用正弦信號(hào)源和示波器的觀察法測(cè)量、用波特圖儀(或頻率特性測(cè)試儀)的自動(dòng)掃描法測(cè)量、用正弦信號(hào)源和電壓表的點(diǎn)頻法測(cè)量。附件作業(yè)中提供了NI Multisim 設(shè)計(jì)的語(yǔ)音濾波器電路原理圖，以方便學(xué)生課外進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。共享資源環(huán)節(jié)要求學(xué)生在活動(dòng)中提供相關(guān)資源與同學(xué)共享，同時(shí)它也是支撐測(cè)量結(jié)果的依據(jù)。

五、結(jié)語(yǔ)

根據(jù)《電子測(cè)量與儀器》課程知識(shí)具有實(shí)驗(yàn)性和探索性、設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)化等特點(diǎn)，且能使用虛擬儀器進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的獨(dú)有特點(diǎn)，利用4A 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)對(duì)課程進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)和應(yīng)用。通過(guò)設(shè)計(jì)儀器產(chǎn)品講座類視頻題和NI Multisim 仿真實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，從而達(dá)到促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)和學(xué)習(xí)遷移的目的。實(shí)踐表明，網(wǎng)絡(luò)教學(xué)是促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的一個(gè)有效途徑。如何提升大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)的能力還有待研究。

［1］從宏壽，李紹銘.電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化——Multisim 在電子電路與單片機(jī)中的應(yīng)用［M］.北京:清華大學(xué)出版社，2008.36－64.

［2］楊吉祥，高禮忠，詹宏英.電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)(2004 年第1 版修訂)［M］.南京:東南大學(xué)出版社，2008.

［3］黃小妹.網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)模式下建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論應(yīng)用剖析——以高職公共英語(yǔ)教學(xué)為例［J］.湖北廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào)，2012，32(7):39.22.

［4］劉儒德.論建構(gòu)主義學(xué)習(xí)遷移觀［J］.北京師范大學(xué)學(xué)報(bào)(人文社會(huì)科學(xué)版)，2001，(4):106－112.