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虚拟仿真助力在线实验教学,电路与模电数电实验顺利开展
编辑:      发表时间:[2020-05-11]       阅读:80

目前,我校线上教学如火如荼,教学秩序平稳有序,“电路与模电数电实验”教学团队在这次“停课不停教、停课不停学”过程中,针对线下实验教学和完全在线教学的特点,积极探索实践“直播课堂+虚拟仿真实验”的教学方式,很好地达成了实验教学目标,获得学生们的良好反响。

“电路与模电数电实验”是面向电气类专业方向开设的专业基础实验,总学时为40个学时,包括电路基础、模拟电子技术、数字电子技术等三方面的20个实验项目。工程综合实训中心—电工电子实验中心实验课程的主讲教师杨婷、彭莉峻按照学校统筹部署及要求,多次在线进行讨论、预讲、制定授课预案等,集体确定了线上授课的基本要求、授课内容、时间安排、直播平台和虚拟仿真软件等各项教学安排。

为更好地加深学生对知识点的理解,激发学生参与虚拟仿真实验的积极性,教学团队结合在线教学特点,不断优化实验讲解教学课件,录制大量详细的实验操作视频,认真挑选最终确定采用Multisim仿真软件作为在线教学虚拟仿真实验工具,并开展了数日的虚拟平台性能和虚拟环境的网上测试,及时发现并帮助解决学生学习过程中可能出现的平台登录、配置虚拟仿真环境、操作不当以及实验过程中出现的死机、白屏、无法运行等问题。

开课前各授课教师通过QQ建立学生联络群,提前上传电子版实验预习报告、实验说明、软件安装包及其它相关资料,组织学生在虚拟仿真平台进行课前预演测试,各授课教师同步登录平台全程指导学生进行测试并实时互动指导答疑,并对学生的在线学习环境进行了全面调研;调研后针对部分没有电脑、无法安装仿真软件的学生,及时选择基于浏览器的Multisim在线仿真网址,供无电脑设备的学生通过免费注册NI账号,使用手机浏览器登录平台进行仿真实验。

在线教学首日,考虑到QQ课堂无法进行线上教学在线直播录课、回放及在线考勤,教学团队及时调整预定的采用QQ课堂直播进行线上教学的方案,遴选腾讯课堂(极速版)软件进行实验理论教学,给学生提供了最佳的在线学习体验。

 

 

Multisim在线仿真视图

 

腾讯课堂在线考勤

目前,本课程已利用Multisim软件顺利开展了基尔霍夫定律、叠加原理及戴维南等效定律、RLC串联谐振、RC串联电路的暂态过程等电路基础实验项目,以及基本逻辑门逻辑功能测试、三态门、555定时器、AD、DA转换器等数字电子技术实验项目,实际可进行虚拟仿真实验项目数达90%以上。

完成虚拟仿真实验后,学生们表示,“在线实验总体感觉很好,线上实验时间比较自由宽泛,可以反复观看老师的讲解和示范视频,及时了解实验过程中需要注意的细节”,“在线教学让老师讲解时我们看得更直观清楚,避免了实验室教学时大家围在一起看不清、看不到的现象,但是仿真毕竟不是真的直面示波器等实体设备,与实际实验仪器还存在感观上的差别,缺少了实际动手调节仪器的体验”,“老师对于实验课的理论部分讲解得细致透彻、通俗易懂,列有实验的流程图,能够清晰直观地知道每一步应该做什么”。

 

 

学生部分仿真实验电路

“直播课堂+虚拟仿真实验”的教学方式直观有趣,互动性强,教师和学生主动参与实验教学的热情高涨,虚拟仿真实验云平台可以为学生提供和实际实验类似的实验环境,对各种实验项目建立更为直观的认识,通过反复地练习和不断地试错进行实验,加深学生对实验原理、电路结构等知识的理解,在线实时地记录实验数据并形成实验报告,同时有效地解决了线下实验设备数量有限、小组分组人数较多、无法保证所有学生同时动手操作等实际问题。

各学院要充分运用现代通讯网络技术、虚拟仿真技术等信息化手段和方式,积极挖掘和利用校内外优质虚拟仿真实验教学资源,制定切实有效的在线实验教学方案,积极开展在线实验教学活动,推进保障疫情防控期间实验教学进度和质量。

虚拟仿真实验辅助在线实验教学的顺利开展,是对学校近年来实验教学模式改革、虚拟仿真实验项目建设和“卓越计划”、“新工科”等新型人才培养模式积极探索的一个重要检验,希望各学院和实验中心要以此为契机,持续深化实验教学改革,不断探索实践育人新模式,加快虚拟仿真实验教学项目和线上实验课程建设,积极推进实验教学与现代信息技术的深度融合和线上线下混合式实验模式开展。

 
 
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