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摘要:“电子测量技术”网络课程是一个综合的网络教学平台。根据笔者多年来的教学研究与教学实践,文章阐述了“电子测量技术”网络课程建设的现实意义和主要内容。
关键词:电子测量;网络课程;教学改革;
作者简介:许华(1960-),女,浙江杭州人,中国计量学院信息工程学院,副教授,主要研究方向:电子测量、通讯技术;夏哲雷(1957-),男,浙江杭州人,中国计量学院信息工程学院,教授,主要研究方向:电子测量、图像处理。(浙江 杭州 310018)
基金项目:本文系中国计量学院2008年校重点建设课程项目(项目编号:2008043)的研究成果。
“电子测量技术”是工科电信和电子类专业学生一门很重要的专业基础课,是培养学生知识、能力和素质综合发展的重要一环。“电子测量技术”课和学生今后的工作联系紧密而又直接,学生今后要从事现代化的工作就要用现代化的手段和仪器,“工欲善其事,必先利其器”。“电子测量技术”课可以使学生适应“电子测量技术”迅速发展的状况,为解决今后遇到的大量现代测量问题准备必要的理论基础和实际知识。“电子测量技术”课在丰富学生知识方面集中了多门类、多学科科技工作者的智慧,大量必备的知识使学生能尽快进入“角色”。例如误差分析及数据处理知识;多种常用仪器的基本知识;从事科技工作的基础知识;现代测量的前沿知识等等。
一、建设“电子测量技术”网络课程的必要性及意义
随着网络技术的不断发展,网络这个媒体越来越广泛地在学生学习活动中得到应用。在校园网环境下建设“电子测量技术”网络课程,不仅能使学生学习达到图文并茂、声像俱佳的交互式教学效果,而且学生还可以在任意时间、任意地点重温传统课堂的教学内容,同时可在网上用软件进行教学内容的动画演示,使抽象的疑难问题变得容易和具体。例如示波器的扫描是一个动态的过程,而书本上只能给出静态的图像,我们在网络课堂中配以动画,使抽象的知识内容形象化、具体化,加深了学生对所学知识的理解和记忆,适合个性化学习,有利于调动学生学习的主动性、积极性。总之,“电子测量技术”网络课程的建设有利于优质教学资源的共享,克服了普通教学模式的弊端,拓宽了教学空间,为学生学习提供了很大的便利,这些优越性使得“电子测量技术”网络课程建设势在必行。
二、Blackboard网络教学平台简介
Blackboard(简称BB)网络教学平台由美国Blackboard公司研发,是一个以互联网为介质的课程管理系统,其是以课程为中心,集成了网络“教”与“学”环境的网络教学平台,它的主要功能可分为内容展示、交流互动和管理三大部分。在此平台上,教师可以开设网络课程,展示教学内容;学生可以自主选择要学习的课程并进行自主学习。根据教学的需要,学生之间以及师生之间可以进行讨论、交流。该平台为每一门课程都提供了教学组织管理、反馈交流管理、考核管理、统计管理等管理功能模块。2006年中国计量学院引进Blackboard教学管理平台,为全校开展网络辅助教学创造了良好的条件。以下主要从“电子测量技术”课程平台的建设方面,谈谈实践和体会。
三、“电子测量技术”网络课程主要模块功能
根据“电子测量技术”课程的特点,我们查阅了大量的相关资料,进行了广泛的调研,在此基础上进行了认真的分析和对比,并将自身的教学经验和体会融入其中,进行课程的系统设计,确定课程的主要内容和关键问题。网络课程资源并不仅仅是“电子课本”或“电子练习册”,而是一种通过网络表现的课程内容和实施教学活动的综合性的教学资源。“电子测量技术”网络课程充分利用多媒体资源(图像、音频、视频、动画)和LabVIEW软件,丰富了网络教学平台的内容和展现形式,给网络教育带来了强大的生机和活力。“电子测量技术”网络教学平台已经完成的内容模块如图1所示,这些模块的主要功能有如下几点。
1.课程信息
根据对“电子测量技术”知识的要求,编写符合国家要求的教学大纲,用于指导和规范该课程的教学;提供“电子测量技术”课程的相关信息(教材、课程简介、教学日历、教学重点、学习要求等)对学生了解和学习该课程将起到帮助作用;通过此模块的查阅,可使学生明确该课程学习目的、学习内容和学习重点难点等,使学生明确教师的教学过程和教学进度,学生通过提前了解该课程的教学过程,就可以有目的、有节奏地学习各章内容。
2.网络课堂
网络课堂提供了与教材内容同步的电子教材,网络课堂集图像、声音、文字于一体,给人以强烈的视觉冲击,它以特有的魅力诱导、刺激学生的多重感官,使枯燥的教学过程变得生动、活泼,网络课堂为学生提供条理清晰、结构严谨、深入浅出、通俗易懂、便于自学的教学系统,课件中的动画及色彩不仅可以提高学生的学习兴趣,而且可以激发学生的想象力,还可帮助学生加深对问题的理解。例如图2是声音信号(小提琴)的时域波形与频域波形的动画演示,通过动画可以更形象地展现声音信号的声音和频谱分析及频谱分析仪的原理,时域测量与频域测量的关系,使学生加深理解示波器和频谱分析仪的原理,激发学生的学习兴趣,使课程达到很好的教学效果。
3.教学课件
“电子测量技术”课程采取多媒体的授课方式,给学生的课堂学习带来生动的教学内容,提高学生学习的兴趣。教师把课程的相关内容放到网络教学平台上,学生即可进行自主学习,它弥补了传统教学课时授课信息量小的缺憾,使学生的学习从课堂内延伸到课堂外,保证了学生知识的完整性。
4.在线测试
利用BB平台的在线练习或测验功能,教师不仅可以自由控制学生进行练习或测验的时间,还可以根据每套练习或测验题目的数量和难易程度等设定完成时间的长短和具体操作形式。更为重要的是,学生在做完在线练习或测验提交之时即刻就能得到成绩反馈,甚至在某些题目上出错的原因和解释等信息。学生通过自测可以知道自己对哪方面知识已经熟练掌握,对哪方面知识掌握得还不够,以便今后有目的地学习和复习。
5.实践教学
随着技术的发展,本课程实验内容和方法也在不断改革。我们在保留传统实验的基础上,结合当前技术特点,增加综合性、设计性、创新性实验及虚拟实验内容。虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目。所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。
虚拟仪器(LabVIEW)不同于虚拟实验,是仪器与测量技术和计算机硬件与软件技术的有机融合,其丰富的控件、图形用户接口(即虚拟仪器面板)、强大的数据处理功能和外部通信接口功能等,非常适合作电子信息、通信工程等电子信息类专业进行综合性实验的集成化通用平台。基于虚拟仪器技术,可以开出从基础实验(虚拟仪器使用)到综合应用(虚拟仪器设计)的多层次实验。由于虚拟仪器技术具有实践性强的特点,对于学生的应用能力、创新能力的培养具有重要意义。
6.视频资料
通过视频能将原本枯燥、缺乏吸引力的讲授变得生动有趣、动静分明、图文并茂,对教学有着很好的补充作用,尤其适用于像电子测量这类综合性、实践性强的课程。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器。即使是那些过去和“电”不相干的行业,诸如地质、化学、生物、医学、土木建筑等等行业,现在也用上了电子测量的技术和工具、手段,并且使得这些行业的工作发生了巨大的变化。比如在医学领域这个以医生“灵巧的手”为基础的行业,用上了生命监护仪、B超、X光、各种电子窥镜、核磁共振等新的设备,甚至现在能够用机器人在包括脑部手术在内的各种外科手术中发挥重大作用。借助视频资料,可以让学生了解电子测量技术的广泛应用。
学生登录网络课程是为了学习新知识新内容,教师要丰富课程内容,必须上传更多更好的资料。在这个板块里,我们提供了非常丰富的视频资料,例如奥运计时系统、时间历程、电波授时原理、明察秋毫谈测距、数字示波器操作、实时频谱分析仪操作、医学仪器、LabVIEW、虚拟示波器在汽车维修中的使用、无线通讯综测仪等等。
在电子测量教学中适当运用视频资料更符合学生实际的学习活动,便于学生理解和掌握教师讲授的知识,开阔了学生的视野,提高了学习者的兴趣。例如奥运计时装置的原理就是用电子计数器测量时间,结合视频资料讲解计数器测量时间的原理,这种教学方式更容易让学生接受和消化,可以在较短的时间内获取更多的知识。
7.知识拓展
“电子测量技术”的发展速度很快,为了使学生更快更好地了解电子测量技术的发展动态,知识拓展里面会不断更新电子行业发展的最新技术,介绍与课程相关的新知识,让学生更好地了解本门课程在电子时代的应用前景。激发他们的学习兴趣,从而达到更好的教学效果。
8.讨论版
Blackboard教学平台提供了 “讨论区”、“交流”等工具。使用这些工具可以实现教师与学生之间的互动和交流。目前本课程平台利用讨论区提供的异步交流工具已开辟了课程在线答疑讨论区,这样很好地解决了师生课外交流少的问题,为学生在学习中的疑问能够及时得到教师的解答提供了方便。通过讨论区还可以及时了解学生在学习过程中碰到的学习难点和共性问题,以便在课堂讲授中解决。
四、结束语
“电子测量技术”网络课程是一个综合的网络教学平台,在现代计算机普遍应用的环境下,建设网上在线学习平台,是时代的要求,也是对传统教室授课方式的有益补充。希望通过这个平台能丰富高校的教学活动,加深学生对课堂学习内容的理解,提高学生学习效率。从而达到为“电子测量技术”课程教学改革服务的目的。
参考文献:
[1]加强电子测量教学的思考和建议[J].国外“电子测量技术”,2009,(1):1-8.
[2]蒋焕文,等.电子测量[M].北京:中国计量出版社,2009.
[3]张一春.精品网络课程设计与开发[M].南京:南京师范大学出版社,2008.
(责任编辑:苏宇嵬)
关键词:电子测量;网络课程;教学改革;
作者简介:许华(1960-),女,浙江杭州人,中国计量学院信息工程学院,副教授,主要研究方向:电子测量、通讯技术;夏哲雷(1957-),男,浙江杭州人,中国计量学院信息工程学院,教授,主要研究方向:电子测量、图像处理。(浙江 杭州 310018)
基金项目:本文系中国计量学院2008年校重点建设课程项目(项目编号:2008043)的研究成果。
“电子测量技术”是工科电信和电子类专业学生一门很重要的专业基础课,是培养学生知识、能力和素质综合发展的重要一环。“电子测量技术”课和学生今后的工作联系紧密而又直接,学生今后要从事现代化的工作就要用现代化的手段和仪器,“工欲善其事,必先利其器”。“电子测量技术”课可以使学生适应“电子测量技术”迅速发展的状况,为解决今后遇到的大量现代测量问题准备必要的理论基础和实际知识。“电子测量技术”课在丰富学生知识方面集中了多门类、多学科科技工作者的智慧,大量必备的知识使学生能尽快进入“角色”。例如误差分析及数据处理知识;多种常用仪器的基本知识;从事科技工作的基础知识;现代测量的前沿知识等等。
一、建设“电子测量技术”网络课程的必要性及意义
随着网络技术的不断发展,网络这个媒体越来越广泛地在学生学习活动中得到应用。在校园网环境下建设“电子测量技术”网络课程,不仅能使学生学习达到图文并茂、声像俱佳的交互式教学效果,而且学生还可以在任意时间、任意地点重温传统课堂的教学内容,同时可在网上用软件进行教学内容的动画演示,使抽象的疑难问题变得容易和具体。例如示波器的扫描是一个动态的过程,而书本上只能给出静态的图像,我们在网络课堂中配以动画,使抽象的知识内容形象化、具体化,加深了学生对所学知识的理解和记忆,适合个性化学习,有利于调动学生学习的主动性、积极性。总之,“电子测量技术”网络课程的建设有利于优质教学资源的共享,克服了普通教学模式的弊端,拓宽了教学空间,为学生学习提供了很大的便利,这些优越性使得“电子测量技术”网络课程建设势在必行。
二、Blackboard网络教学平台简介
Blackboard(简称BB)网络教学平台由美国Blackboard公司研发,是一个以互联网为介质的课程管理系统,其是以课程为中心,集成了网络“教”与“学”环境的网络教学平台,它的主要功能可分为内容展示、交流互动和管理三大部分。在此平台上,教师可以开设网络课程,展示教学内容;学生可以自主选择要学习的课程并进行自主学习。根据教学的需要,学生之间以及师生之间可以进行讨论、交流。该平台为每一门课程都提供了教学组织管理、反馈交流管理、考核管理、统计管理等管理功能模块。2006年中国计量学院引进Blackboard教学管理平台,为全校开展网络辅助教学创造了良好的条件。以下主要从“电子测量技术”课程平台的建设方面,谈谈实践和体会。
三、“电子测量技术”网络课程主要模块功能
根据“电子测量技术”课程的特点,我们查阅了大量的相关资料,进行了广泛的调研,在此基础上进行了认真的分析和对比,并将自身的教学经验和体会融入其中,进行课程的系统设计,确定课程的主要内容和关键问题。网络课程资源并不仅仅是“电子课本”或“电子练习册”,而是一种通过网络表现的课程内容和实施教学活动的综合性的教学资源。“电子测量技术”网络课程充分利用多媒体资源(图像、音频、视频、动画)和LabVIEW软件,丰富了网络教学平台的内容和展现形式,给网络教育带来了强大的生机和活力。“电子测量技术”网络教学平台已经完成的内容模块如图1所示,这些模块的主要功能有如下几点。
1.课程信息
根据对“电子测量技术”知识的要求,编写符合国家要求的教学大纲,用于指导和规范该课程的教学;提供“电子测量技术”课程的相关信息(教材、课程简介、教学日历、教学重点、学习要求等)对学生了解和学习该课程将起到帮助作用;通过此模块的查阅,可使学生明确该课程学习目的、学习内容和学习重点难点等,使学生明确教师的教学过程和教学进度,学生通过提前了解该课程的教学过程,就可以有目的、有节奏地学习各章内容。
2.网络课堂
网络课堂提供了与教材内容同步的电子教材,网络课堂集图像、声音、文字于一体,给人以强烈的视觉冲击,它以特有的魅力诱导、刺激学生的多重感官,使枯燥的教学过程变得生动、活泼,网络课堂为学生提供条理清晰、结构严谨、深入浅出、通俗易懂、便于自学的教学系统,课件中的动画及色彩不仅可以提高学生的学习兴趣,而且可以激发学生的想象力,还可帮助学生加深对问题的理解。例如图2是声音信号(小提琴)的时域波形与频域波形的动画演示,通过动画可以更形象地展现声音信号的声音和频谱分析及频谱分析仪的原理,时域测量与频域测量的关系,使学生加深理解示波器和频谱分析仪的原理,激发学生的学习兴趣,使课程达到很好的教学效果。
3.教学课件
“电子测量技术”课程采取多媒体的授课方式,给学生的课堂学习带来生动的教学内容,提高学生学习的兴趣。教师把课程的相关内容放到网络教学平台上,学生即可进行自主学习,它弥补了传统教学课时授课信息量小的缺憾,使学生的学习从课堂内延伸到课堂外,保证了学生知识的完整性。
4.在线测试
利用BB平台的在线练习或测验功能,教师不仅可以自由控制学生进行练习或测验的时间,还可以根据每套练习或测验题目的数量和难易程度等设定完成时间的长短和具体操作形式。更为重要的是,学生在做完在线练习或测验提交之时即刻就能得到成绩反馈,甚至在某些题目上出错的原因和解释等信息。学生通过自测可以知道自己对哪方面知识已经熟练掌握,对哪方面知识掌握得还不够,以便今后有目的地学习和复习。
5.实践教学
随着技术的发展,本课程实验内容和方法也在不断改革。我们在保留传统实验的基础上,结合当前技术特点,增加综合性、设计性、创新性实验及虚拟实验内容。虚拟实验是指借助于多媒体、仿真和虚拟现实等技术在计算机上营造可辅助、部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的相关软硬件操作环境,实验者可以像在真实的环境中一样完成各种实验项目。所取得的实验效果等价于甚至优于在真实环境中所取得的效果。
虚拟仪器(LabVIEW)不同于虚拟实验,是仪器与测量技术和计算机硬件与软件技术的有机融合,其丰富的控件、图形用户接口(即虚拟仪器面板)、强大的数据处理功能和外部通信接口功能等,非常适合作电子信息、通信工程等电子信息类专业进行综合性实验的集成化通用平台。基于虚拟仪器技术,可以开出从基础实验(虚拟仪器使用)到综合应用(虚拟仪器设计)的多层次实验。由于虚拟仪器技术具有实践性强的特点,对于学生的应用能力、创新能力的培养具有重要意义。
6.视频资料
通过视频能将原本枯燥、缺乏吸引力的讲授变得生动有趣、动静分明、图文并茂,对教学有着很好的补充作用,尤其适用于像电子测量这类综合性、实践性强的课程。当今的各行各业都离不开电子测量技术和电子测量仪器。即使是那些过去和“电”不相干的行业,诸如地质、化学、生物、医学、土木建筑等等行业,现在也用上了电子测量的技术和工具、手段,并且使得这些行业的工作发生了巨大的变化。比如在医学领域这个以医生“灵巧的手”为基础的行业,用上了生命监护仪、B超、X光、各种电子窥镜、核磁共振等新的设备,甚至现在能够用机器人在包括脑部手术在内的各种外科手术中发挥重大作用。借助视频资料,可以让学生了解电子测量技术的广泛应用。
学生登录网络课程是为了学习新知识新内容,教师要丰富课程内容,必须上传更多更好的资料。在这个板块里,我们提供了非常丰富的视频资料,例如奥运计时系统、时间历程、电波授时原理、明察秋毫谈测距、数字示波器操作、实时频谱分析仪操作、医学仪器、LabVIEW、虚拟示波器在汽车维修中的使用、无线通讯综测仪等等。
在电子测量教学中适当运用视频资料更符合学生实际的学习活动,便于学生理解和掌握教师讲授的知识,开阔了学生的视野,提高了学习者的兴趣。例如奥运计时装置的原理就是用电子计数器测量时间,结合视频资料讲解计数器测量时间的原理,这种教学方式更容易让学生接受和消化,可以在较短的时间内获取更多的知识。
7.知识拓展
“电子测量技术”的发展速度很快,为了使学生更快更好地了解电子测量技术的发展动态,知识拓展里面会不断更新电子行业发展的最新技术,介绍与课程相关的新知识,让学生更好地了解本门课程在电子时代的应用前景。激发他们的学习兴趣,从而达到更好的教学效果。
8.讨论版
Blackboard教学平台提供了 “讨论区”、“交流”等工具。使用这些工具可以实现教师与学生之间的互动和交流。目前本课程平台利用讨论区提供的异步交流工具已开辟了课程在线答疑讨论区,这样很好地解决了师生课外交流少的问题,为学生在学习中的疑问能够及时得到教师的解答提供了方便。通过讨论区还可以及时了解学生在学习过程中碰到的学习难点和共性问题,以便在课堂讲授中解决。
四、结束语
“电子测量技术”网络课程是一个综合的网络教学平台,在现代计算机普遍应用的环境下,建设网上在线学习平台,是时代的要求,也是对传统教室授课方式的有益补充。希望通过这个平台能丰富高校的教学活动,加深学生对课堂学习内容的理解,提高学生学习效率。从而达到为“电子测量技术”课程教学改革服务的目的。
参考文献:
[1]加强电子测量教学的思考和建议[J].国外“电子测量技术”,2009,(1):1-8.
[2]蒋焕文,等.电子测量[M].北京:中国计量出版社,2009.
[3]张一春.精品网络课程设计与开发[M].南京:南京师范大学出版社,2008.
(责任编辑:苏宇嵬)