互联网+背景下《电工与电子技术》虚拟仿真实验教学研究论文_张谦

互联网+背景下《电工与电子技术》虚拟仿真实验教学研究论文_张谦

(湖南铁路科技职业技术学院机车车辆学院,湖南 株洲 412006)

摘要:"互联网+"背景下的虚拟仿真实验教学结合了多种在线学习方式,利用先进的技术手段解决现实的教学问题,进一步提高教学资源的利用价值和效率,使学生学习过程更加自主高效。通过电工与电子技术课程的虚拟仿真实验教学改革,探索高速发展的新科技新技术引领的专业课程改革,完善课程体系建设。

关键词:互联网+;《电工与电子技术》;虚拟仿真;实验教学

随着互联网+时代的来临,科学技术的不断进步,我们的教育方式和学习方式都在发生着巨大的变化。职业教育是为了发展科学知识,培育专门人才,为社会服务,与时俱进是其最为明确的发展方向。目前互联网的高速发展对职业教育提出了巨大的挑战。通过网络,知识的获取不再受时间和空间的局限,探索未知,答疑解惑,经验交流不再依赖于专家教授的启发教导。网络大大削弱了教育中教师的地位,以教师为主导的传统教育模式在逐步让位于以学生为主体的新型的教育模式。在教育部鼓励教学质量与教学改革,支持专业教学资源库、微课建设等相关教育政策引导下,网络课程作为教学资源组织的一种有效教学方式,已经成为推进教育创新和提高教育教学质量的有效途径。面对互联网的日益发展,职业院校如何有效调整教学结构,探索与完善新型教学模式是职业院校课程改革的重要方向。

高职院校的电工与电子技术课程属于电类专业一门重要的专业基础课,也是学生专业素质形成的关键性课程之一。课程既为后续多门专业课提供了理论基础知识,又用于培养学生专业基础技能。课程分为理论教学和实验教学两部分,理论知识是以教师为主体的课堂讲授,实验则依赖实验设备与实验材料。为了确保学生充分掌握电工电子技术的专业知识,理论与实验部分是以1:1的学时进行配比,目前,工学类相当多的专业开设了此门专业基础课,授课学生多,就要求学院增大实验室的建设规模,以此来满足迅速增长的实验需求。同时,电工电子实验器材日常损耗非常大,实训设备更新换代又非常频繁,由于经费问题,通常会出现学校的实训设备供应不足或是无法及时更新的情况。由于院校实验条件的限制,无法提供足够多的实验台位,也无法满足较多学时的实验项目设置,使学生无法完成对应的实验实训,没有机会接触到专业前沿设备和技术。

基于网络的虚拟仿真实验可以很好的解决上述问题,它大大节省实验室建设中人力、物力、财力的投入,降低实验教学成本。实验仪器、实验耗材都是通过虚拟技术实现,实验教学的改革、实验项目的调整、实验方案的优化再也不受实验设备性能的制约,有效解决了传统实验平台建设周期长、投入大、设备功能缺乏、性能老化、更新补充不到位等问题,保障了教学的正常开展。虚拟仿真实验比传统实验更具有开放性,有效地打破了时间和空间的界限,学生可以灵活安排自己的实验时间,也可以根据专业、兴趣、爱好自主选择实验内容,对自己的实验方案进行调整,有效拓宽了实践渠道,丰富课外学习知识。

1、提供开放、创新的实验教学平台

在传统的实验建学环节,实验都需要到实训室来进行。通常是在理论知识部分学完后,去实训室完成相应的实验验证或者是实训操作。采用虚拟仿真实验平台,教师和学生仅需计算机和仿真软件即可开展实验。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将实验的内容和问题放到网上,学生可以提前预习实验原理,了解实验用具、实验的步骤,实验的注意事项和完成实验的仿真操作。实验可以在理论课堂上进行实验验证,也可以在课后完成拓展性实验,从而使学生更好的掌握学习内容,有效地改善课堂授课效果。

2、节约实验室建设与维护成本

实验室设备需要专人进行维护和更新,一旦损坏,影响实验安排。电工电子实验器材种类繁多,同一型号不同厂家的产品差异性很大。虚拟实验平台不但可以实现设备零损耗,而且通过自定义虚拟实验器件,实验设施不再局限于产品型号、规格,具备可扩展性。通过虚拟实验和现场实验相结合,可以大大减少实验室建设成本和维护维修费用,还能增加更多的实验项目用于实践教学和开拓学生的视野。

3、提供统一的实验管理平台

传统的实验教学受制于实验环境和设备,学生难以开展实验指导书以外的实验。如果实验班级较多时,无法及时安排到实验实训的时间。虚拟实验平台能随时开展实验项目,提供实验所需的信息管理,进行实验发布、实验报告提交批改等全流程服务,老师可以对学生的实验给予即时的评价,对实验中存在的问题给予释疑解惑,大幅度提高实验室利用率。学生能结合所学知识自行提出实验项目,教师采用项目管理的方法,参与讨论实验项目的可行性及实施方案。

4、实现远程教育环节实验实训项目补充

传统的教学方式决定了远程教育的实验难以通过传统实验模式来提供,虚拟实验平台可以有效解决这个问题。利用虚拟实验平台,采用远程教学的方式和方法展开实验教学活动,解决以往远程教学只能讲授理论,不能实验实训的缺点。虚拟实验平台给学生提供了自主实验的环境,学生可以根据自己的时间,自主地进行学习,满足不同学生的不同学习需要,为培养学生的实验动手能力发挥积极作用。

通过互联网建立虚拟仿真实验平台,通过仿真软件进行实验操作和技术分析。采用虚拟仿真实验和现场实践混合式教学模式来构建电工与电子技术的课程设计,能够有效的解决高职院校实验设备资源不足的问题。通过网络平台,将定量的实验实训项目进行扩展,学生可在课外进行更多的仿真实验验证和实训操作,以此加深理论知识的理解和提高现场实训的熟练程度。课程设计上,理论知识由浅入深,实验操作由基础到综合到创新,教师课堂上抛出问题,学生独立实验来解答,这种混合式教学模式可以培养学生主动学习和解决问题的能力。

通过在电工与电子技术课程中实现虚拟仿真实验教学,探索新的教学模式,提高实训资源利用率,降低办学成本,增强学生的学习兴趣和自学能力,对高职院校专业课程教育教学改革有着重要意义。

参考文献

[1]刘陆平.关于高职高专电工电子课程教学改革的探讨[J].科技咨询导报,2006(18)

[2]王竹立.“互联网+教育”意味着什么[J].今日教育,2015(5).

作者简介:张谦,湖南铁路科技职业技术学院机车车辆学院副教授,从事机电技术方面的教学和研究。

论文作者:张谦

论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月51期

论文发表时间:2019/11/12

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