基于网络平台的电气工程制图实验室的研究

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:依托网络平台,创建电气工程制图实验室,建设线上资源,组织线上教学活动,使线上教学与课堂教学有机融合,克服了本课程课时少与信息量大之间的矛盾。实践证明,新的教学模式具有可行性与有效性,为学生自主学习与师生互动式教学提供了有益的平台,从而师生之间实现教学相长与共同发展。

  关键词:电气工程制图;实验室;线上教学;

  随着教育技术与信息技术日新月异的发展,以及翻转课堂教学模式的出现,教育的信息化改变着传统的以教师为中心的教学模式,形成一种探究协作学习的新型教学模式,教师的作用不再是一味地传递信息,而是学生自主学习的促进者,用线上教学补充常规课堂教学,让学生在线上学习中实现知识的认知、团队协作、知识内化,给学生提供广阔的学习空间和多维的学习方式。

  本文以高等职业院校电气工程类专业的专业基础课程《电气工程制图》为研究对象,针对课程教学中存在的问题,以解决问题为出发点,适应电气专业培养具有创新与实践能力的应用型人才的培养目标,构建了一种适应高职院校电气专业学生层次的电气工程制图网络教学体系,以网络教学平台为基础,创建虚拟实验室,在线上建设和使用教学资源、组织教学活动、协调线上与线下教学,为学生提供交互性学习环境,创设学习情境,激发学生自主探究协作学习的兴趣,从而提高教学质量[1]。网络实验室的创建是对电气工程制图课程与信息技术融合的探索与实践。

1 网络虚拟实验室特点

  电气工程制图作为电气专业的专业基础课程,课程内容涵盖机械制图、计算机绘图、电气工程图三个方面[2],为后续专业课的学习、毕业设计提供基础,以及学生进入职场后,开展各种电气技术工作都离不开电气工程制图。以往的教学方法就是单一的课堂教学,学生反馈滞后,实践教学与理论教学脱节,课程的“难教”与“难学”一直困扰着师生。针对这种情况,我们借助于网络教学平台,用AUTOCAD、FLASH等软件作为工具,创建一个符合学生认知习惯的电气工程制图虚拟实验室,学生在课外通过校园网络进入实验室进行自主学习。该实验室具有以下特点:(1)充分体现了理论与实践、课上课下、线上线下的有机融合。利用网络实验室,改变过去课堂内教师纯粹填鸭式地满堂灌,课堂外学生为了获得学分被动地做习题的枯燥模式,实现了以学生为核心的自主学习模式,教师引导学生进行线上学习,在网络上实现师生互动,克服了本课程教学学时少、师生互动困难等不足[3]。(2)网络实验室全天开放,不受时间与空间的限制,具有灵活性、实践性。(3)在第二课堂中,组织学生参加各类制图竞赛,以赛促进,教师利用网络实验室进行赛前指导,创建竞赛资源库,资源库也可作为学生课外学习的内容[4]。(4)在网络实验室中,加入企业案例,供学生自主学习,改变以往只知纸上谈兵,与生产实践脱节的现象,实现校企无缝对接。电气班为企业冠名班,学生在学习过程中要去冠名企业进行工学交替,企业一线专家为学生授课,学生通过识岗、习岗与企业零距离接触后,认识到电气工程制图这门课程的重要性,回校后,利用网络积极参与课程学习,将企业案例与工程实际联系起来,为三年级的顶岗实习培养职业技能。

2 实验室模块

  网络实验室划分为6个模块,如图1所示。

  2.1 课程信息资源模块

  课程信息资源模块包含课程介绍、课程标准、授课计划。学生可以从中获得课程性质、课程目标、课程内容、考核标准、授课进度安排等基本信息,它是支撑网络实验室的骨架,为其他模块的建设指明了方向。

  2.2 教学材料模块

  教学材料模块如图2所示,包含教案、课件、教学视频、企业案例、学生作品等资源,各资源配合线上授课进度与教学任务进行有序开放,认真甄选教学资源,使学生线上学习与课堂学习无缝对接。

  按照教学内容,在机械制图内容模块,加入了机械工程图的三维动画演示,通过AUTOCAD软件创建了平面立体、回转体、截交线、相贯线、组合体等三维模型库,如图3所示,学生通过二维与三维对照学习,图感与空间想象力得以提升,解决了课堂教学中“难教”与“难学”的问题,同时满足了学生课外自学与拓展学习的需要[5]。

  同时,为了拓展线上学习资源,在电气制图内容模块,加入了电气工程图的经典动画演示,如图4所示,直观有趣,并且对其工作原理进行文字说明,让学生在进行电气制图的同时还能具备一定的识图能力。

  针对学生笔记本电脑的普及率很高,在网络实验室中为学生提供了AUTOCAD安装软件及其安装方法,学生可以下载安装软件,培养了学生的动手能力;汇总了计算机绘图中的常见问题以及解决方法,为学生完成第二课堂任务清除了障碍;并把学生在第二课堂中完成的优秀作品在网络平台上展示,使学生充满成就感,激发学生的学习热情和创作动力。

  为了对应课堂教学,在网络实验室中提供了相应的微课教学视频,根据知识点设计成相对独立的微课单元,学生可以针对薄弱的知识点来快速甄选使用,具有灵活性与针对性。此外,学生随时随地能够听课,不受时空限制,为传统课堂教学做了有益补充。

  2.3 答疑讨论模块

  答疑讨论模块中包含课程讨论区、常见问题、自动答疑、邮件答疑4个子模块,如图5所示,在此模块中,可以实现课下线上的师生互动、生生互动,通过学生提问,师生对问题进行讨论,实现师生与生生之间的交流与分享,最终达到消除疑问、解决问题的目的。答疑讨论模块既解决了以往教学中师生互动困难、学生反馈滞后的问题,又使师生双方在相互沟通、相互补充、相互启发中增进情感交流,互相促进、共同提高[6]。

  2.4 教学笔记模块

  教学笔记模块包含教师笔记和学生笔记2个子模块,教师可以记录自己在教学过程中的体会,学生可以分享自己对课程的学习心得,教师可以倾听学生的倾诉,了解学生的需求,从而总结教学中的经验教训、完善教学方法、提高教学水平。师生可以通过此模块互相影响与促进,从而达成共识与共享,实现教学相长与共同发展。

  2.5 教学活动资源模块

  教学活动资源模块包含课程作业、试卷试题库、在线测试3个子模块,课程作业模块如图6所示,教师布置线上作业,查看与批阅作业,进行作业统计分析;学生登录平台查看任务,提交作业,并可以查看教师批阅结果。试卷试题库模块包含试题库与试卷库的维护,教师可以存储练习题与模拟题,练习题可以对学生公开,供学生线上练习,模拟题可以供测试组卷。教师可以利用在线测试模块组卷供学生线上自主测试,与传统的线下考试相比,在线测试在分数管理、考试时间控制、信息反馈速度等方面都具有较强优势。

  2.6 课程管理模块

  课程管理模块主要包含教学栏目管理、选课学生管理、学生学习统计、课程间分享等子模块。教师可以利用教学栏目管理子模块对启用的教学栏目设置开放范围、更改排列顺序,并可以添加新的课程栏目;教师可以通过选课学生管理模块来查看学生的课程学习记录;利用学生学习统计模块可以统计整个班级学生的各项学习指标,如图7所示,教师可以了解到每位学生的进入课程次数、上交课程作业次数、学习笔记数量、课程讨论区发表话题次数等各项指标,从而在线监控学生在线学习状态,积极引导学生参与在线学习;课程间共享模块可以实现本课程与其它相关课程之间的资源共享,可以设置本课程资源共享范围,也可以引用其它课程共享给本课程的资源,这样教师可以了解相关课程内容,避免授课内容的重复,实现优势互补。

3 教学效果分析

  通过探索与实践,基于网络平台的电气工程制图实验室的建设已经取得阶段性的成果,通过问卷调查结果分析,教学效果良好,为学生提供了一个便捷、开放、交互、资源丰富的自主学习平台。通过网络实验室的助力,教学效果相较以往有了较大改观,如表1所示。

  同时通过教学资源下载,答疑讨论、在线测试等环节,提高了学生的做题速度与准确率,培养了学生的图感,增强了学生的读图识图能力,取得了事半功倍的效果。图8与图9分别给出了课改前与课改后的考试成绩统计,针对的是同一教师讲授的电气专业不同届学生,通过对比分析,可以看出课改后高分段学生明显增多,课改前的峰值分数段为70-79,而课改后峰值分数段为80-90,成绩分布的峰值段明显前移,可见通过电气工程制图网络实验室产生的课程改革,能有效提高学生的整体知识水平,提高平均成绩,降低不及格率,效果显著。

4 结束语

  依托网络平台,建设电气工程制图实验室以实现线上教学,是信息化发展带来的红利,实践证明,这种线上与线下相融合的教学模式便于激发学生的学习动能,培养学生的创新实践能力[7]。电气工程制图实验室拓展了课堂教学,延伸了学生学习空间,是师生交流的舞台。作为教育工作者,我们还需要研究、总结、尝试、探索、与时俱进,建成具有优质资源的信息化学习环境,这是今后必须完成的课题。加强资源建设、创建优质教学资源、注重整合资源、扩充与完善网络资源、同时避免资源紊乱与重复,详细布局资源结构,去繁就简、条理清晰、层次分明,是今后发展的方向。

参考文献

  [1]李兴田,张丽萍.基于Web GL的工程制图网络虚拟模型库的开发[J].图学学报,2016,37(6):836-841.

  [2]朱文继.电气工程制图[M].北京:电子工业出版社,2009:207-213.

  [3]张宗波,王珉,吴宝贵,刘广斗.“线上+线下融合式”工程图学课程建设与教学实践[J].图学学报,2016,37(5):718-725.

  [4]许国玉,张梦,兰朝凤.依托“技能竞赛和考试”提升机械制图创新教育[J].图学学报,2015,36(4):631-637.

  [5]吴娜,王庚,魏云平.基于网络课程平台的工程制图实验室的研究与实践[J].煤炭技术,2011(10)249-250.

  [6]刘志红.CAD制图实验互动平台的研究与实现[J].图学学报,2017,38(4):610-613.

  [7]刘桂香,马洪涛.“机械制图”课中培养学生创新力的问题与对策[J].教育与职业,2011(27):131-132.

作者:王熙雏 张淑红 范宏 单位:苏州工业职业技术学院机电工程系 上海电力学院电气工程学院

【基于网络平台的电气工程制图实验室的研究】相关文章:

1.基于EVENG虚拟仿真云平台的网络工程实验教学

2.基于云计算平台的网络安全实验教学论文

3.基于微视频和虚拟仿真平台的翻转课堂实验教学设计

4.基于工程教育认证的电工与电子技术实验教学实践探讨

5.基于光纤通信的实验室管理数据快速收集系统研究

6.基于能力水平的文献检索和课程实验教学方法的实证研究

7.基于工程教育专业认证理念的生物工程综合实验教学模式

8.以新能源汽车专业教学为例研究基于云班课平台的混合教学模式的实践

9.基于超级明星学习平台的建筑工程测量课程实践教学改革

10.基于易班平台的高校网络思想政治教育载体研究

11.云计算技术在计算机网络安全存储中的应用

12.大数据下的计算机网络信息安全措施

文档上传者