電工電子層次化E-Learning的提出及其建設

【摘要】從網絡教育的優勢出發，結合電工電子系列課程的特點，文章提出了電工電子層次化E-Learning的概念，總結了電工電子層次化E-Learning的建設內容，結合電工電子技術遠程教育網(英文縮寫EEDLW)的建設實踐，介紹了EEDLW電工電子技術(本科多學時版)技術路線，介紹了電工電子層次化E-Learning的初步實現歷程(http://dgdz.ccee.cqu.edu.cn)。

【關鍵詞】電工電子;層次化;E-Learning

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097(2010)01—0082—02

一 引言

現代信息技術悄悄地影響著我們的觀念，改變著我們的生活，也正在影響并逐漸改變著我們的教育理念與教育方式，網絡課程成為各大高校教學改革的熱點方向之一[1]。

雖然在網絡教育的初期，技術方面的要求需要大量的啟動資金，但網絡學習具有個別化、協作化等特點，基于網絡課程的遠程教育有可能成為未來教育的主流，較為適合我國教育基礎薄弱的國情。

電工電子系列課程是信息類工科的重要基礎課程，各大高校均對該系列課程建設高度重視，在教學體系、教學方法和手段及教學內容等方面進行了一系列改革[2]，如構建電工電子學模塊化課程體系，分層次設置技能訓練內容等[3]。

基于資源的學習是一種具有悠久歷史的學習模式[4]，基于資源的網絡學習模式逐漸受到廣大學生的喜愛，構建一個基于電工電子的具有豐富網絡資源的e-Learning系統對電工電子系列課程建設具有十分重要的意義。

二 電工電子系列課程的特點

電工電子系列課程的最大特點是:教學內容廣，包括電工、模擬電子技術、數字電子技術、控制等諸多內容;各知識點相互聯系緊密，學生專業要求區別很大，教學學時數安排差別大，教學內容廣與學時數相對不足的矛盾突出。

如機械、航海、航空航天等類型本科專業，要求對常見器件及其應用有較多的認識，一般安排100左右(或以上)的學時用于課程理論教學，單獨安排30左右學時用于實踐環節教學。力學、化工、環境、生物、制藥等類型本科專業，要求能熟練利用電工電子設備解決一些常見應用問題，一般安排70左右(或以上)的學時用于課程理論及實驗教學。對工商管理等準工科專業，要求具有一定的電工電子方面的頭腦，能讀懂專業技術人員的總結性報告，一般安排50左右(或以上)的學時用于課程教學。

對于高職高專類機械、計算機等專業，雖然學生理論基礎知識相對薄弱，但對電子器件的應用技術卻有較高的要求，一般安排60-80學時用于課程理論教學，單獨安排20左右學時用于實踐環節教學。

三 電工電子層次化e-Learning的提出

基于電工電子系列課程的重要地位，各大高校均對課程建設提供了大力支持，出現了許多優秀的教學成果。如高教社推出的針對機械、航海、航空航天等類型本科專業電工電子技術(多學時)課程的電工學(第5版)立體化包，西安交通大學的電工電子技術精品課程等。

目前這方面的教學成果一般均是單一層次的成果(如只面向高職高專或本科多學時)，這些單一層次成果來自不同的項目組，使用不同的教材，具有不同的特色，將這些單一層次成果組合，難以適應不同層次電工電子技術課程的教學需求，不利于基于資源的網絡學習模式的開展。

如學習電工電子技術(本科多學時)課程的部分學生在學習過程中往往需要一定的與他們使用的教學資源相吻合的面向電類的電路和電子技術方面的網絡資源支撐，目前雖然存在著很多相關的面向電類的電路和電子技術方面的網絡資源，但絕大多數學生不具備篩選的能力，這些網絡資源事實上起不到對該課程的拓展支撐作用。

基于上述分析，電工電子層次化E-Learning應圍繞電工電子技術本科多學時、本科少學時、高職高專3個層次展開，多學時版為少學時、高職高專版提供拓展支撐，建立或鏈接相關的電類資源庫，以適應不同層次電工電子技術課程的教學需求。

四 EEDLW電工電子技術(本科多學時版)技術路線

EEDLW電工電子技術(本科多學時版)初期版本2001年底開通，2004年全部建設完成，技術路線如下:

1 以頁為單位按照超文本組織各教學單元知識點，利用網頁制作工具制作為Web頁面，實現各知識點的順序教學。

2 以多媒體數據庫為基礎結合SQL語言實現各知識點的查詢教學，采用了基于Web的多媒體數據庫智能語義檢索(ISBR)方法。

EEDLW的ISBR搜索方法實例如圖1(經過處理，完整頁面可通過啟動IE，進入EEDLW首頁并登陸，在查詢文本框中輸入圖2-3-2后回車進入)

圖1中，查詢源關鍵詞為“圖2-3-2”，經ISBR算法查詢，所得目標關鍵詞為“結點電壓法”[5]。查參考文獻5，該知識點的插圖編號為圖2-3-2，具有關聯，故得查詢結果如圖。

EEDLW智能語義檢索方法較好地適應了基于Web的學習型多媒體數據庫的檢索要求，大大拓寬了電工電子技術多媒體數據庫的檢索范圍。

3 采用ASP結合多媒體數據庫實現階段復習、課余練習、網絡自測等。

EEDLW的階段復習數據庫支持圖文混排，參考實例如圖2(經過處理，完整頁面可通過啟動IE，進入EEDLW首頁并登陸，選擇“本章小結”，在隨后出現的界面中選擇“本章理論”，在右下角文本框輸入4后回車進入)。

由圖2可看出，階段復習數據庫的圖文混排不是一種排版技巧，是綜合了多媒體數據庫、Web技術、ASP技術且具有交互性的一種教學方式。它利用超鏈接將一個相對復雜的知識網絡自動圖文混排地組織起來，是面向電工電子技術電子教材的一種靈活的教學手段，較好地適應了不同層次、不同要求讀者的復習要求。

4 采用C++ Builder開發教師端、學生端兩個Web專用瀏覽器。教師端瀏覽器將產生的超鏈接改變信息廣播，學生端瀏覽器接收到廣播信息后自動鏈接到目標頁面，把這種方式稱為遠程同步教學。

遠程同步教學系統彌補了遠程教育學生與老師準分離特性所帶來的不足，老師可圍繞Web頁內容進一步補充講解，從而改善非實時教學中存在的一些缺陷，限于篇幅，其具體實現原理此處不再做展開描述。

5 采用C++ Builder開發一個具有Web頁面瀏覽功能的專用瀏覽器，并將登陸信息及其相關處理程序集成到這個專用瀏覽器中，將這個專用瀏覽器和被刪除了登陸界面及其相關處理程序的網絡課程共同包裝成一個產品，構成EEDLW的個人版本。

EEDLW個人版專用瀏覽器支持網絡課程版本自動檢測、自動升級等許多功能，較好地實現了EEDLW與讀者的充分交流及相關服務。

五 電工電子層次化e-Learning的初步實現

EEDLW源自2001年初啟動的重慶大學電路及電子技術網絡課程建設項目，2001年12月正式對外開放式教學。2003年9月，為配合與進一步支持國家工科電工電子基礎課程教學基地的建設與驗收工作，為電工電子技術網絡課程(本科多學時版)提供拓展支撐，面向電類的數字電子技術網絡課程上網教學。

2004年，電工電子技術網絡課程(本科多學時版)建設完成，配套教材出版，電工電子技術(本科少學時版)開始建設。2006年，電工電子技術網絡課程(本科少學時版)建設完成，配套教材出版，電工電子技術(高職高專版)開始建設。2008年4月，電工電子技術(高職高專版)建設完成，配套教材出版。

經過近十年的建設，EETDLW建成了面向非電類的電工電子技術本科多學時、本科少學時、高職高專及面向電類的數字電子技術、信息類的多媒體技術與網頁設計5門網絡課程，教學內容涉及電路、模擬電子技術、數字電子技術、電動機、計算機仿真、PLD、PLC、單片機控制、數字圖像、音頻、視頻、Flash動畫制作、網頁制作與設計等內容，能按照非電類電工電子技術課程本科多學時、本科少學時、高職高專3個層次進行教學，電工電子層次化e-Learning初步實現。

六 小結

EETDLW獲第六屆全國多媒體教育軟件大獎賽二等獎等全國性的獎3項，出版電工電子技術(本科多學時版)、電工電子技術(本科少學時版)、電工電子技術(高職高專版)教材3套4本，其中普通高等教育“十五”、“十一五”國家級教材規劃各1套，支持基于Web的網絡教學交互模式[6，支持智能教學[7]、遠程同步教學、順序教學、查詢教學、階段復習、課余練習、網絡自測等多種教學手段并提供自學、授課、陽關走廊等多種學習風格，是國內電工電子領域有較大影響的教學網絡，在應用實踐中得到廣大讀者的好評。今后的主要工作是進一步整合該網絡教學資源，加強宣傳與交流，更好地推動該網絡的深入應用。

參考文獻

[1] Wang Ying-Hong Lin Chih-Hao. A multimedia database supports English distance learning [J].Information Sciences， 2004， 158(7)， 189-208.

[2] 金波.電工電子基礎平臺課程教學改革與實踐[J].電氣電子教學學報，2008，(5):98-100.

[3] 李高建，曾照香.電工電子技術教學改革的研究與實踐[J].中國成人教育， 2007，20:147-148.

[4] J anette Hill1 Michael Hannafin 鐘志賢.基于資源的學習環境設計[J].遠程教育雜志，2009，(1): 46-50.

[5] 陳新龍，胡國慶，張玲.電工電子技術(上) [M].北京:電子工業出版社，2004.

[6] 祝新宇.基于Web的網絡教學交互模式分析[J].遠程教育雜志，2007，(3):42-47.

[7] 陳新龍，胡國慶.邏輯函數卡諾圖化簡ICAI系統[J].重慶大學學報，2002，(10): 149-152.