“电工实验”课程教学资源库建设探析

于文波,徐立波,周本海,闻芝艺,姜竹楠

(沈阳工程学院 a.电力学院；b.计算机基础教学部，辽宁 沈阳 110136)



“电工实验”课程教学资源库建设探析

于文波a,徐立波b,周本海b,闻芝艺a,姜竹楠a

(沈阳工程学院 a.电力学院；b.计算机基础教学部，辽宁 沈阳 110136)

阐述了“电工实验”课程教学资源库建设的意义及需求分析，系统地提出了资源库建设的基本内容与实施方案，即利用虚拟软件、图片编辑、视频录像剪辑及Flash动画制作等技术，完成虚拟仿真实验设计、设备动画资源及经典教学视频片等教学资源库资源的建设，为学生自主学习提供便利，从而达到提高教学质量的目的。

电工实验；教学资源库；自主学习

一、教学资源库建设的意义

“电工实验”课程教学资源库建设能增强学生学习的主动性，而不局限于有限的课堂学习，学生可以通过Multisim虚拟仿真实验、设备视频资源进行课前有效预习；课后再通过观看教学视频资源巩固学习内容；也可通过电工实验设备动画进行自主学习。资源库建设最重要的意义在于能为学生们学习”电工实验”课程提供丰富的教学资源，提高学生们的实验效率，激发实验兴趣，激励创新意识，培养协作精神[1]，将会使学生的学习由被动变主动，由消极变积极，充分发挥学生们的创造性，使学生在点滴的进步中感觉到努力的收获，从而产生成就感，同时也可缓解实验学时少，设备不足的问题，能极大地延伸课堂实验教学，拓宽学生们进行实验的空间，为进行综合性、设计性实验提供了可能，有利于实现培养学生们综合实践和探索创新的能力[2]。

二、电工实验课程存在的问题与资源库建设需求分析

1.电工实验课程存在的问题

学生们对“电工实验”课程内容的掌握程度如何，将对其后续的电子实验、电机实验及电工实习等课程学习有很大的影响。这门课程实践性很强，学生们普遍反映在目前的教学条件下所完成的实验，学习效果一般，不能引起更大的学习兴趣。而兴趣是最好的老师，没有兴趣就加大了学生学习这门课的难度。通过以往教学经验可以发现，这门课主要存在以下几个方面问题[3]：

(1)教学的方式方法相对陈旧，与高速发展的信息技术不匹配。

(2)课程以基本实验和验证性实验为主，设计、综合实验受学时和设备的限制较少，故课程有些乏味，缺乏创新。

(3)课本上缺少相关设备展示及详细的使用说明，预习和自主学习时只有教材，教学资源单一，缺乏生动的动画视频资料，在课堂上一些学生还会害怕因操作失误损坏设备而不敢动手。

(4)电工实验课程学时较少但开课班级较多，由于学生们课前无实物对照及实验室空余时间较少，致使部分学生很难在课堂上完成实验。

2.“电工实验”课程资源库建设需求分析

(1)由于“电工实验”课程需要接触的设备较多，个别设备在使用上难度较大，虽然在课堂上老师为学生们进行了认真仔细的讲解，但由于课堂时间有限及存在的其他问题，很多学生还是觉得学习该门课有一定的困难，也会造成一些学生对实验实践类课程失去兴趣，甚至会产生抵触和厌学心理，这在很大程度上影响了学生学习该门课程的积极性，也将对以后学习其他实验实践类课程产生很大的负面影响。

(2)学生在进行课前预习、课后复习或者自主学习时会受到设备、参考资源的限制无法顺利进行。很多学生希望能够提供相关“电工实验”课程的教学资源供其参考，也希望有直观的视频教学资源和与电工实验台相同的可操作的虚拟动画供其学习，更希望实验课程更有特色、有创新性，能激发学生们更大的兴趣投入实验的乐趣中。

(3)目前针对电工实验课程系统的教学资源相对较少，即使能找到一些“电工实验”课程的资源，也跟学校电工实验课程所学的内容有一定的差别，完全匹配我校电工实验课程的视频教学资源及虚拟动画资源基本没有。

因此，需要建设符合我校“电工实验”课程现状的教学资源库，通过资源库可以为学生们课前预习、开放自主学习提供资源，可以充分利用校园网络的优势，为学生们提供在线观看和可下载的教学资源[4]。

三、教学资源库建设的内容与方案

1.“电工实验”课程资源库建设的基本内容

教学资源库建设内容主要包括课程教学素材资源和一个网络平台。其中，课程教学素材资源是资源库建设的核心任务，网络平台是资源库运行的关键要素。

(1)课程教学素材资源主要建设虚拟实验素材、课件素材、图片素材、视频素材和动画素材等内容，为学生提供设备参考、操作练习及实验案例等资源，如虚拟实验开发、教学课件、教学动画及教学录像等。

(2)网络平台可提供满足学生学习、教师教学的教学资源需求，使教学资源集成共享。

2.“电工实验”课程资源库建设的实施方案

(1)虚拟实验开发。为了使学生能不受场地限制进行设备使用、线路的链接以及测量方法练习，可采用Multisim软件对电工实验课程中的综合、设计性实验项目进行虚拟仿真设计研究，开发不少于10项的电工虚拟实验项目；参考相关电工实验书籍完成虚拟仿真实验项目任务书的撰写。

(2)教学课件。运用PowerPoint软件将开发的虚拟仿真实验项目和教学中开设的电工实验项目制作成PPT课件；运用录屏软件将仿真实验设计的过程录制成视频课件，通过音频编辑处理了形成清晰连贯的视频自学教学课件。

(3)设备图片及视频。运用多媒体设备将电工实验台的设备分别拍摄下来进行图片编辑、分类整理，撰写设备使用方法及注意事项，针对实际设备的使用方法和注意事项进行讲解并进行录制，进行音频编辑后形成设备自学视频课件，可反复观摩，帮助学生提高实践技能。

(4)教学动画。运用Adobe Flash CS4动画制作软件将电工实验台中的设备进行建模，形成分立的模型，通过动画的形式生动地展现实验设备，其中按键旋钮均可操作，有利于学生课前预习及课后复习。

(5)教学录像。对“电工实验”课程授课过程进行视频采集，利用视频软件对所拍摄的教学片进行剪辑和编辑处理，配上字幕，使教学视频清晰连贯，帮助学生更好地理解实验项目，有效地完成学习任务，亦方便日后学生自主学习。

(6)资源共享。通过学校高速的校园网将上述资源上传到教师的网络教学平台和“电工实验”课程教学资源平台[5]，为以后学生更好地学习该门课程提供有力的资源帮助，为学生自主学习提供平台。

3.“电工实验”课程资源库的建设成果

(1)Multisim软件可以进行电工虚拟仿真实验，使学生在虚拟实验台面板上自由操作，实现电路连接、电路检测等，可在短暂的时间里快速完成较复杂的电路连接及测试工作。在资源库建设中利用该软件开发了创新虚拟电工实验项目十余项，其中“交流电路串联等效参数测定”虚拟仿真实验项目的实验电路如图1所示。

图1 交流电路串联等效参数测定虚拟仿真实验电路

(2)录制了十余个电工实验项目的教学录像，视频内容涵盖二十多学时的教学内容，制作了电工实验台设备使用及注意事项的教学视频片，三相电源主控屏的使用及注意事项的视频片段如图2所示。

图2 三相电源主控屏使用视频片段

(3)运用Flash CS4软件将电工实验台中的设备制作成虚拟电工设备模型，并通过编程控制如量程等按钮、旋钮动作，仪器仪表表盘能显示初始值，能够实现接线操作等功能。制作了交流仪器仪表、直流仪器仪表及元器件等内容的动画教学资源，已设计完成的功率表及交流电路元件挂箱模型如图3所示。

图3 功率表及交流电路元件挂箱模型图

(4)将建设完成的“电工实验”课程相关的教学资源上传到”电工实验”课程教学资源平台中，提供给学生作为预习、复习及自主学习时的参考资料，其界面如图4所示。

电工实验课程教学资源库是以“电工实验”教学内容为主体，进行虚拟实验项目的设计研究，制作成PPT课件，利用图片编辑、视频录像、视频剪辑制作以及网页制作等技术为学生建立的“电工实验”教学网络资源库。虚拟实验的引入可以给学生提供充分的空间和时间进行有效的课前预习，熟练虚拟设备后，学生在课堂上就能正确、顺利地完成实验，可以激发学生的实验热情,极大地提高学生的学习效率。

图4 电工实验教学资源平台界面

“电工实验”课程的教学网络资源库建设，综合地运用了虚拟仿真技术及多媒体技术等多学科的知识，为学生复习预习及开放自主学习搭建了资源平台，“电工实验”课程的教学网络资源库具有很强的实际应用价值。

[1]林章波.美国在线教育资源与我国教学资源库建设启示[J].大学教育，2014(9)：41-42.

[2]刘振云.高职数学课程校本教学资源建设的思考与实践[J].教育与职业，2013(6)：132-133.

[3]于文波，郭 瑞，姜竹楠，等.电工实验课程分级教学改革研究与实践[J].沈阳工程学院学报:社会科学版，2013(1)：119-122.

[4]王应密，张乐平.全日制工程硕士案例教学资源库建设探析[J].高等工程教育研究，2013(4)：166-171.

[5]方 杰，季亚婷.网络教学资源库平台设计与思考[J].电脑知识与技术，2014(10)：2246-2248.

(责任编辑 祁 刚 校对 伯 灵)

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

辽宁省大学生创新实验项目(201411632026)；沈阳工程学院重点教研项目(Z201404)

于文波(1979-)，女，辽宁朝阳人，高级实验师，硕士。

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

G642.4

A

1672-9617(2015)01-0122-03