于文波,徐立波,周本海,聞芝藝,姜竹楠

(沈陽工程學(xué)院 a.電力學(xué)院；b.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部，遼寧 沈陽 110136)

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“電工實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)資源庫建設(shè)探析

于文波a,徐立波b,周本海b,聞芝藝a,姜竹楠a

(沈陽工程學(xué)院 a.電力學(xué)院；b.計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)部，遼寧 沈陽 110136)

闡述了“電工實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)資源庫建設(shè)的意義及需求分析，系統(tǒng)地提出了資源庫建設(shè)的基本內(nèi)容與實(shí)施方案，即利用虛擬軟件、圖片編輯、視頻錄像剪輯及Flash動(dòng)畫制作等技術(shù)，完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、設(shè)備動(dòng)畫資源及經(jīng)典教學(xué)視頻片等教學(xué)資源庫資源的建設(shè)，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供便利，從而達(dá)到提高教學(xué)質(zhì)量的目的。

電工實(shí)驗(yàn)；教學(xué)資源庫；自主學(xué)習(xí)

一、教學(xué)資源庫建設(shè)的意義

“電工實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)資源庫建設(shè)能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，而不局限于有限的課堂學(xué)習(xí)，學(xué)生可以通過Multisim虛擬仿真實(shí)驗(yàn)、設(shè)備視頻資源進(jìn)行課前有效預(yù)習(xí)；課后再通過觀看教學(xué)視頻資源鞏固學(xué)習(xí)內(nèi)容；也可通過電工實(shí)驗(yàn)設(shè)備動(dòng)畫進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。資源庫建設(shè)最重要的意義在于能為學(xué)生們學(xué)習(xí)”電工實(shí)驗(yàn)”課程提供豐富的教學(xué)資源，提高學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)效率，激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣，激勵(lì)創(chuàng)新意識，培養(yǎng)協(xié)作精神[1]，將會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)由被動(dòng)變主動(dòng)，由消極變積極，充分發(fā)揮學(xué)生們的創(chuàng)造性，使學(xué)生在點(diǎn)滴的進(jìn)步中感覺到努力的收獲，從而產(chǎn)生成就感，同時(shí)也可緩解實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)少，設(shè)備不足的問題，能極大地延伸課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，拓寬學(xué)生們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的空間，為進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)提供了可能，有利于實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生們綜合實(shí)踐和探索創(chuàng)新的能力[2]。

二、電工實(shí)驗(yàn)課程存在的問題與資源庫建設(shè)需求分析

1.電工實(shí)驗(yàn)課程存在的問題

學(xué)生們對“電工實(shí)驗(yàn)”課程內(nèi)容的掌握程度如何，將對其后續(xù)的電子實(shí)驗(yàn)、電機(jī)實(shí)驗(yàn)及電工實(shí)習(xí)等課程學(xué)習(xí)有很大的影響。這門課程實(shí)踐性很強(qiáng)，學(xué)生們普遍反映在目前的教學(xué)條件下所完成的實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)效果一般，不能引起更大的學(xué)習(xí)興趣。而興趣是最好的老師，沒有興趣就加大了學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的難度。通過以往教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，這門課主要存在以下幾個(gè)方面問題[3]：

(1)教學(xué)的方式方法相對陳舊，與高速發(fā)展的信息技術(shù)不匹配。

(2)課程以基本實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，設(shè)計(jì)、綜合實(shí)驗(yàn)受學(xué)時(shí)和設(shè)備的限制較少，故課程有些乏味，缺乏創(chuàng)新。

(3)課本上缺少相關(guān)設(shè)備展示及詳細(xì)的使用說明，預(yù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)時(shí)只有教材，教學(xué)資源單一，缺乏生動(dòng)的動(dòng)畫視頻資料，在課堂上一些學(xué)生還會(huì)害怕因操作失誤損壞設(shè)備而不敢動(dòng)手。

(4)電工實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)較少但開課班級較多，由于學(xué)生們課前無實(shí)物對照及實(shí)驗(yàn)室空余時(shí)間較少，致使部分學(xué)生很難在課堂上完成實(shí)驗(yàn)。

2.“電工實(shí)驗(yàn)”課程資源庫建設(shè)需求分析

(1)由于“電工實(shí)驗(yàn)”課程需要接觸的設(shè)備較多，個(gè)別設(shè)備在使用上難度較大，雖然在課堂上老師為學(xué)生們進(jìn)行了認(rèn)真仔細(xì)的講解，但由于課堂時(shí)間有限及存在的其他問題，很多學(xué)生還是覺得學(xué)習(xí)該門課有一定的困難，也會(huì)造成一些學(xué)生對實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程失去興趣，甚至?xí)a(chǎn)生抵觸和厭學(xué)心理，這在很大程度上影響了學(xué)生學(xué)習(xí)該門課程的積極性，也將對以后學(xué)習(xí)其他實(shí)驗(yàn)實(shí)踐類課程產(chǎn)生很大的負(fù)面影響。

(2)學(xué)生在進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)或者自主學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)受到設(shè)備、參考資源的限制無法順利進(jìn)行。很多學(xué)生希望能夠提供相關(guān)“電工實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)資源供其參考，也希望有直觀的視頻教學(xué)資源和與電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)相同的可操作的虛擬動(dòng)畫供其學(xué)習(xí)，更希望實(shí)驗(yàn)課程更有特色、有創(chuàng)新性，能激發(fā)學(xué)生們更大的興趣投入實(shí)驗(yàn)的樂趣中。

(3)目前針對電工實(shí)驗(yàn)課程系統(tǒng)的教學(xué)資源相對較少，即使能找到一些“電工實(shí)驗(yàn)”課程的資源，也跟學(xué)校電工實(shí)驗(yàn)課程所學(xué)的內(nèi)容有一定的差別，完全匹配我校電工實(shí)驗(yàn)課程的視頻教學(xué)資源及虛擬動(dòng)畫資源基本沒有。

因此，需要建設(shè)符合我?！半姽?shí)驗(yàn)”課程現(xiàn)狀的教學(xué)資源庫，通過資源庫可以為學(xué)生們課前預(yù)習(xí)、開放自主學(xué)習(xí)提供資源，可以充分利用校園網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，為學(xué)生們提供在線觀看和可下載的教學(xué)資源[4]。

三、教學(xué)資源庫建設(shè)的內(nèi)容與方案

1.“電工實(shí)驗(yàn)”課程資源庫建設(shè)的基本內(nèi)容

教學(xué)資源庫建設(shè)內(nèi)容主要包括課程教學(xué)素材資源和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。其中，課程教學(xué)素材資源是資源庫建設(shè)的核心任務(wù)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是資源庫運(yùn)行的關(guān)鍵要素。

(1)課程教學(xué)素材資源主要建設(shè)虛擬實(shí)驗(yàn)素材、課件素材、圖片素材、視頻素材和動(dòng)畫素材等內(nèi)容，為學(xué)生提供設(shè)備參考、操作練習(xí)及實(shí)驗(yàn)案例等資源，如虛擬實(shí)驗(yàn)開發(fā)、教學(xué)課件、教學(xué)動(dòng)畫及教學(xué)錄像等。

(2)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)可提供滿足學(xué)生學(xué)習(xí)、教師教學(xué)的教學(xué)資源需求，使教學(xué)資源集成共享。

2.“電工實(shí)驗(yàn)”課程資源庫建設(shè)的實(shí)施方案

(1)虛擬實(shí)驗(yàn)開發(fā)。為了使學(xué)生能不受場地限制進(jìn)行設(shè)備使用、線路的鏈接以及測量方法練習(xí)，可采用Multisim軟件對電工實(shí)驗(yàn)課程中的綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行虛擬仿真設(shè)計(jì)研究，開發(fā)不少于10項(xiàng)的電工虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；參考相關(guān)電工實(shí)驗(yàn)書籍完成虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目任務(wù)書的撰寫。

(2)教學(xué)課件。運(yùn)用PowerPoint軟件將開發(fā)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和教學(xué)中開設(shè)的電工實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目制作成PPT課件；運(yùn)用錄屏軟件將仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過程錄制成視頻課件，通過音頻編輯處理了形成清晰連貫的視頻自學(xué)教學(xué)課件。

(3)設(shè)備圖片及視頻。運(yùn)用多媒體設(shè)備將電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)備分別拍攝下來進(jìn)行圖片編輯、分類整理，撰寫設(shè)備使用方法及注意事項(xiàng)，針對實(shí)際設(shè)備的使用方法和注意事項(xiàng)進(jìn)行講解并進(jìn)行錄制，進(jìn)行音頻編輯后形成設(shè)備自學(xué)視頻課件，可反復(fù)觀摩，幫助學(xué)生提高實(shí)踐技能。

(4)教學(xué)動(dòng)畫。運(yùn)用Adobe Flash CS4動(dòng)畫制作軟件將電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的設(shè)備進(jìn)行建模，形成分立的模型，通過動(dòng)畫的形式生動(dòng)地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其中按鍵旋鈕均可操作，有利于學(xué)生課前預(yù)習(xí)及課后復(fù)習(xí)。

(5)教學(xué)錄像。對“電工實(shí)驗(yàn)”課程授課過程進(jìn)行視頻采集，利用視頻軟件對所拍攝的教學(xué)片進(jìn)行剪輯和編輯處理，配上字幕，使教學(xué)視頻清晰連貫，幫助學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，有效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，亦方便日后學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

(6)資源共享。通過學(xué)校高速的校園網(wǎng)將上述資源上傳到教師的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)和“電工實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)資源平臺(tái)[5]，為以后學(xué)生更好地學(xué)習(xí)該門課程提供有力的資源幫助，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供平臺(tái)。

3.“電工實(shí)驗(yàn)”課程資源庫的建設(shè)成果

(1)Multisim軟件可以進(jìn)行電工虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)面板上自由操作，實(shí)現(xiàn)電路連接、電路檢測等，可在短暫的時(shí)間里快速完成較復(fù)雜的電路連接及測試工作。在資源庫建設(shè)中利用該軟件開發(fā)了創(chuàng)新虛擬電工實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目十余項(xiàng)，其中“交流電路串聯(lián)等效參數(shù)測定”虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。

圖1 交流電路串聯(lián)等效參數(shù)測定虛擬仿真實(shí)驗(yàn)電路

(2)錄制了十余個(gè)電工實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)錄像，視頻內(nèi)容涵蓋二十多學(xué)時(shí)的教學(xué)內(nèi)容，制作了電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)備使用及注意事項(xiàng)的教學(xué)視頻片，三相電源主控屏的使用及注意事項(xiàng)的視頻片段如圖2所示。

圖2 三相電源主控屏使用視頻片段

(3)運(yùn)用Flash CS4軟件將電工實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的設(shè)備制作成虛擬電工設(shè)備模型，并通過編程控制如量程等按鈕、旋鈕動(dòng)作，儀器儀表表盤能顯示初始值，能夠?qū)崿F(xiàn)接線操作等功能。制作了交流儀器儀表、直流儀器儀表及元器件等內(nèi)容的動(dòng)畫教學(xué)資源，已設(shè)計(jì)完成的功率表及交流電路元件掛箱模型如圖3所示。

圖3 功率表及交流電路元件掛箱模型圖

(4)將建設(shè)完成的“電工實(shí)驗(yàn)”課程相關(guān)的教學(xué)資源上傳到”電工實(shí)驗(yàn)”課程教學(xué)資源平臺(tái)中，提供給學(xué)生作為預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)及自主學(xué)習(xí)時(shí)的參考資料，其界面如圖4所示。

電工實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)資源庫是以“電工實(shí)驗(yàn)”教學(xué)內(nèi)容為主體，進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)研究，制作成PPT課件，利用圖片編輯、視頻錄像、視頻剪輯制作以及網(wǎng)頁制作等技術(shù)為學(xué)生建立的“電工實(shí)驗(yàn)”教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源庫。虛擬實(shí)驗(yàn)的引入可以給學(xué)生提供充分的空間和時(shí)間進(jìn)行有效的課前預(yù)習(xí)，熟練虛擬設(shè)備后，學(xué)生在課堂上就能正確、順利地完成實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情,極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

圖4 電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源平臺(tái)界面

“電工實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源庫建設(shè)，綜合地運(yùn)用了虛擬仿真技術(shù)及多媒體技術(shù)等多學(xué)科的知識，為學(xué)生復(fù)習(xí)預(yù)習(xí)及開放自主學(xué)習(xí)搭建了資源平臺(tái)，“電工實(shí)驗(yàn)”課程的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源庫具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

[1]林章波.美國在線教育資源與我國教學(xué)資源庫建設(shè)啟示[J].大學(xué)教育，2014(9)：41-42.

[2]劉振云.高職數(shù)學(xué)課程校本教學(xué)資源建設(shè)的思考與實(shí)踐[J].教育與職業(yè)，2013(6)：132-133.

[3]于文波，郭 瑞，姜竹楠，等.電工實(shí)驗(yàn)課程分級教學(xué)改革研究與實(shí)踐[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào):社會(huì)科學(xué)版，2013(1)：119-122.

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(責(zé)任編輯 祁 剛 校對 伯 靈)

Construction and Analysis of Teaching Resource Database of Electrical Experiment Course

YU Wen-boa,XU Li-bob,ZHOU Ben-haib,WEN Zhi-yia,JIANG Zhu-nana

(a.College of Electric Power;b.Computer Science Teaching Department,Shenyang Institute of Engineering,Shenyang 110136,China)

The paper expounds the significance and the requirement analysis of the construction of teaching resources databases of electrical experiment course.It systematically proposed the basic contents and implementation scheme of the construction of the teaching resource databases.The use of virtual software,photo editing,video clips and Flash animation technology to complete the virtual simulation experiment equipment design,animation resources and classic teaching video piece etc.to complete the construction of teaching resource database resources.Provide convenience for students′ autonomous learning,so as to achieve the purpose of improving teaching quality.

Electrical Experiment；Teaching Resource Database；Autonomic Learning

2014-09-25

遼寧省大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(201411632026)；沈陽工程學(xué)院重點(diǎn)教研項(xiàng)目(Z201404)

于文波(1979-)，女，遼寧朝陽人，高級實(shí)驗(yàn)師，碩士。

10.13888/j.cnki.jsie(ss).2015.01.029

G642.4

A

1672-9617(2015)01-0122-03