淺析信息技術(shù)與電工電子課程教學(xué)的有效融合

引言：電工電子作為一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)，且與現(xiàn)代科技緊密相連的學(xué)科，現(xiàn)行的教學(xué)模式與學(xué)生發(fā)展的實(shí)際需求不相匹配。需要教師積極探索信息技術(shù)手段優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新教學(xué)流程，讓學(xué)生擁有更豐富的學(xué)習(xí)資源和更廣闊的學(xué)習(xí)空間，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，主動(dòng)投入到電工電子課程的學(xué)習(xí)中。

一、信息技術(shù)與電工電子課程教學(xué)的融合意義

（一）有利于提升教學(xué)效果

電工電子專(zhuān)業(yè)知識(shí)偏理論，對(duì)學(xué)生邏輯思維要求較高，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)電路原理、電子元件工作機(jī)制等抽象復(fù)雜知識(shí)時(shí)，存在較大的理解難度。在實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)充分應(yīng)用信息技術(shù)，將抽象內(nèi)容直觀呈現(xiàn)給學(xué)生，如以動(dòng)畫(huà)演示的形式清晰展示電流在電路中的流動(dòng)路徑、電子元件在不同狀態(tài)下的變化過(guò)程，幫助學(xué)生順利突破理解瓶頸，快速掌握核心知識(shí)。其次，教師還可圍繞課本內(nèi)容，靈活運(yùn)用多媒體課件、虛擬實(shí)驗(yàn)等多種形式開(kāi)展教學(xué)。對(duì)于重難點(diǎn)知識(shí)，反復(fù)播放動(dòng)畫(huà)、開(kāi)展虛擬實(shí)驗(yàn)操作等，加深學(xué)生記憶，順利攻克難關(guān)。

（二）有利于激發(fā)學(xué)生興趣

在電工電子課程教學(xué)中，信息技術(shù)的融入可改變以往教師講授、板書(shū)演示為主的教學(xué)模式，內(nèi)容呈現(xiàn)也更加多元，為課堂注人了鮮活元素，很容易激發(fā)學(xué)生的探究興趣。如多媒體課件中豐富的圖片、生動(dòng)的視頻，能瞬間抓住學(xué)生的注意力，將原本抽象難懂的電工電子知識(shí)變得形象有趣。

虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，方便學(xué)生在虛擬環(huán)境中自由搭建電路、調(diào)試設(shè)備，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，感受成功的喜悅，真正激發(fā)了對(duì)電工電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)習(xí)興趣[。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力

電工電子課程帶有一定的實(shí)踐內(nèi)容，學(xué)生需要實(shí)踐完成電路設(shè)計(jì)、零部件安裝等，但因受到實(shí)驗(yàn)設(shè)備、場(chǎng)地等因素制約，教師多以口頭描述的形式開(kāi)展，學(xué)生很少有動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，在很大程度上抑制了學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展。融入信息技術(shù)手段后，上述束縛被打破，教師可借助虛擬仿真軟件模擬出各種復(fù)雜的電工電子實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，學(xué)生可在虛擬環(huán)境中自由設(shè)計(jì)電路、嘗試不同的參數(shù)設(shè)置和操作方法，無(wú)需擔(dān)心設(shè)備損壞和安全問(wèn)題，極大地激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新靈感，使其敢于突破傳統(tǒng)思維，嘗試新的解決方案。

二、目前電工電子課程教學(xué)中的問(wèn)題

（一）軟硬件教學(xué)設(shè)備不足

當(dāng)前許多學(xué)校還因軟硬件教學(xué)設(shè)備的不足，在一定程度上阻礙了教學(xué)效率的提升。主要表現(xiàn)為電工電子教室仍以傳統(tǒng)設(shè)備為主，存在多媒體教學(xué)設(shè)備老化、投影儀不夠清晰、音響效果差等問(wèn)題；虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室更是稀缺，學(xué)生很少有機(jī)會(huì)在虛擬環(huán)境中進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，無(wú)法直觀感受復(fù)雜電路的工作過(guò)程，限制了對(duì)抽象知識(shí)的理解。智能教學(xué)設(shè)備的購(gòu)置數(shù)量與學(xué)生人數(shù)不匹配，交互式電子白板、智能教學(xué)終端等設(shè)備數(shù)量有限，只有少數(shù)課程能使用，大部分教學(xué)仍停留在傳統(tǒng)模式，也抑制了教學(xué)效率的提升。

有部分學(xué)校在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面也存在短板，網(wǎng)絡(luò)帶寬不足、信號(hào)不穩(wěn)定，導(dǎo)致在線教學(xué)資源加載緩慢，為教師備課、學(xué)生自主學(xué)習(xí)帶來(lái)了諸多不便[2]。

（二）教學(xué)資源質(zhì)量參差不齊

部分院校由于在教學(xué)資源應(yīng)用方法與技術(shù)層面存在欠缺，未能有效把控資源應(yīng)用質(zhì)量，依舊難以充分契合實(shí)際教學(xué)需求。主要表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，各類(lèi)電工電子教學(xué)資源雖然數(shù)量眾多，但卻良不齊。部分資源內(nèi)容陳舊，未能及時(shí)更新，無(wú)法反映行業(yè)最新技術(shù)和發(fā)展動(dòng)態(tài)，學(xué)生學(xué)到的知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)。一些教學(xué)視頻講解含糊不清，難以清晰呈現(xiàn)電工電子實(shí)驗(yàn)的操作步驟，影響學(xué)生對(duì)重點(diǎn)知識(shí)的把握不當(dāng)，不利于學(xué)習(xí)效率提升。在現(xiàn)有的信息化教學(xué)資源應(yīng)用中，很多資源沒(méi)有根據(jù)不同層次學(xué)生的需求和學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，導(dǎo)致學(xué)生難以找到完全適配自己的學(xué)習(xí)資料，加上優(yōu)質(zhì)資源常常分散在不同平臺(tái)，師生一般需要花費(fèi)大量時(shí)間和心血去篩選和收集，增加了教學(xué)和學(xué)習(xí)的成本，降低了電工電子信息化教學(xué)實(shí)效。

（三）現(xiàn)有教學(xué)方法與技術(shù)單一

當(dāng)前電工電子課程教學(xué)中，教學(xué)方法與技術(shù)仍比較單一。在教學(xué)手段上，過(guò)度依賴多媒體課件展示，多是簡(jiǎn)單地將教材內(nèi)容搬至屏幕，缺乏動(dòng)態(tài)演示與互動(dòng)設(shè)計(jì)，難以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。電工電子原理本身較為抽象，此種單一展示無(wú)法讓學(xué)生深入理解電路分析、電磁感應(yīng)等知識(shí)。

在技術(shù)應(yīng)用方面，主要局限于在線教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)功能，如播放視頻、布置作業(yè)等，未充分利用虛擬仿真、AI等先進(jìn)技術(shù)，讓學(xué)生進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)實(shí)踐體驗(yàn)。此外，還缺乏個(gè)性化教學(xué)方法，沒(méi)有根據(jù)學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)風(fēng)格差異制定針對(duì)性教學(xué)策略，導(dǎo)致部分學(xué)生跟不上教學(xué)進(jìn)度，部分學(xué)生覺(jué)得內(nèi)容缺乏挑戰(zhàn)性，從而影響整體教學(xué)效果，不利于優(yōu)秀電工電子人才培養(yǎng)。

三、信息技術(shù)與電工電子課程教學(xué)的融合措施

（一）運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)

電工電子課程教學(xué)的基礎(chǔ)保障在于有良好的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境。學(xué)校應(yīng)加大對(duì)該課程教學(xué)軟硬件的投入力度，逐步淘汰老舊設(shè)備，配備高清投影儀、智能交互式電子白板等，使教學(xué)內(nèi)容得以清晰生動(dòng)地展示給學(xué)生，增強(qiáng)師生間的互動(dòng)性。建設(shè)先進(jìn)的虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室，引入高性能計(jì)算機(jī)，利用強(qiáng)大的運(yùn)算能力快速處理復(fù)雜的電工電子仿真數(shù)據(jù)，確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程流暢，并配備專(zhuān)業(yè)的電工電子仿真軟件，如Multisim、Proteus等，其涵蓋豐富的電子元件庫(kù)和電路模型，能模擬各種真實(shí)的電工電子實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景。

學(xué)生在虛擬環(huán)境中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作，不受傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室時(shí)空的限制，可隨時(shí)進(jìn)人虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行學(xué)習(xí)和實(shí)踐。與常規(guī)教學(xué)相比，虛擬實(shí)驗(yàn)無(wú)需消耗大量的實(shí)驗(yàn)器材和材料，節(jié)約了大量實(shí)驗(yàn)成本。如高壓電路實(shí)驗(yàn)、強(qiáng)電流實(shí)驗(yàn)等具有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)，教師考慮到學(xué)生的安全，常常只是口頭描述，學(xué)生大多云里霧里，印象不深，也不會(huì)操作。而通過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可有效避免安全事故的發(fā)生，保障學(xué)生的安全。更重要的是，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可供學(xué)生反復(fù)操作，學(xué)生可以針對(duì)自己未掌握的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行多次練習(xí)，直至掌握相關(guān)技能，從而也提升了電工電子教學(xué)質(zhì)量。

（二）構(gòu)建綜合性教學(xué)平臺(tái)

在信息技術(shù)的支持下，教師可將各類(lèi)教學(xué)資源和管理資料整合起來(lái)，構(gòu)建綜合性教學(xué)平臺(tái)，包含教學(xué)、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)、管理等多個(gè)方面，教師可以上傳教學(xué)課件、視頻、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等資料，發(fā)布教學(xué)任務(wù)和作業(yè)，開(kāi)展在線答疑和輔導(dǎo)；學(xué)生可在該平臺(tái)上自主學(xué)習(xí)課程內(nèi)容、參與討論交流、提交作業(yè)等；學(xué)校管理層可實(shí)時(shí)監(jiān)控教學(xué)進(jìn)度和質(zhì)量，分析數(shù)據(jù)，做出科學(xué)決策。在完善且先進(jìn)的教學(xué)平臺(tái)支持下，使教學(xué)過(guò)程的信息化水平得到顯著提升，朝著智能化、個(gè)性化的方向轉(zhuǎn)變。例如，當(dāng)前電工電子教學(xué)中普遍存在教學(xué)資源質(zhì)量不高的問(wèn)題，校領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)牽頭，組織教師、教育技術(shù)專(zhuān)家和行業(yè)技術(shù)人員攜手共建資源整合團(tuán)隊(duì)，借助綜合性教學(xué)平臺(tái)，上傳最新的技術(shù)研究成果、教學(xué)觀念、行業(yè)發(fā)展新動(dòng)態(tài)等，促進(jìn)教育資源共享，避免信息不同步或者重復(fù)建設(shè)等問(wèn)題產(chǎn)生]。

為提高教學(xué)資源的質(zhì)量和利用率，院校還應(yīng)結(jié)合電工電子課程內(nèi)容，設(shè)置資源評(píng)價(jià)和反饋機(jī)制，由使用者對(duì)資源實(shí)用性進(jìn)行評(píng)價(jià)，剔除與教學(xué)內(nèi)容關(guān)系不夠緊密、錯(cuò)誤的內(nèi)容。以“電路分析基礎(chǔ)”課程為例，院?？纱罱ㄔ诰€教學(xué)資源平臺(tái)，設(shè)置評(píng)價(jià)與反饋模塊，學(xué)生學(xué)完相關(guān)章節(jié)后，對(duì)課件、視頻等資源的實(shí)用性打分并留言，如指出某課件中復(fù)雜電路圖講解不夠清晰；教師依據(jù)反饋，剔除與課程關(guān)聯(lián)性弱、存在知識(shí)錯(cuò)誤的內(nèi)容。同時(shí)，鼓勵(lì)師生上傳優(yōu)質(zhì)資源，教師可分享自己精心設(shè)計(jì)的電路仿真實(shí)驗(yàn)案例，學(xué)生上傳自己整理的電路分析重點(diǎn)筆記，由此不斷優(yōu)化教學(xué)資源，提升教學(xué)質(zhì)量，滿足多樣化學(xué)習(xí)需求。

（三）實(shí)施線上線下混合式教學(xué)

信息技術(shù)的發(fā)展為電工電子教學(xué)提供了新路徑，教師可依托教學(xué)軟件平臺(tái)，促進(jìn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新，為學(xué)生提供更多實(shí)踐和思考的機(jī)會(huì)，在師生互動(dòng)、生生互動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。為此，教師可將線上與線下教學(xué)相結(jié)合，以混合式教學(xué)模式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)電工電子相關(guān)難點(diǎn)、重點(diǎn)知識(shí)。

在實(shí)際教學(xué)中，教師可提前上傳教學(xué)資源到教學(xué)平臺(tái)，讓學(xué)生觀看教學(xué)視頻進(jìn)行預(yù)習(xí)，加深對(duì)電工電子基礎(chǔ)概念與原理的理解，然后完成在線測(cè)試并及時(shí)檢驗(yàn)學(xué)習(xí)效果，總結(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題及難點(diǎn)內(nèi)容。在線下課堂，教師就重難點(diǎn)內(nèi)容以及學(xué)生在線測(cè)試中的高頻錯(cuò)誤習(xí)題進(jìn)行重點(diǎn)講解，并結(jié)合實(shí)際案例進(jìn)行演練，讓學(xué)生的問(wèn)題及時(shí)得到解答，提升學(xué)習(xí)效率和效果。

以“模擬電子技術(shù)”課程教學(xué)為例，教師提前在在線學(xué)習(xí)平臺(tái)上傳教學(xué)內(nèi)容，用動(dòng)畫(huà)展示三極管工作原理及清晰的電子教案，并發(fā)布章節(jié)測(cè)試題，讓學(xué)生自主安排時(shí)間進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過(guò)觀看視頻理解抽象概念，完成測(cè)試找出知識(shí)短板。線下課堂上，教師將重心投人到重難點(diǎn)講解方面，如放大電路的失真問(wèn)題，結(jié)合音響電路實(shí)際案例詳細(xì)解讀，并安排學(xué)生搭建簡(jiǎn)單放大電路進(jìn)行實(shí)踐操作。

學(xué)生在教師的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)下，將線上所學(xué)理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，及時(shí)解決如電路連接錯(cuò)誤等問(wèn)題。課后，學(xué)生借助平臺(tái)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，通過(guò)觀看教學(xué)重難點(diǎn)講解視頻、完成拓展練習(xí)題等方式，延伸課上所學(xué)內(nèi)容，形成預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、實(shí)踐、復(fù)習(xí)的完整學(xué)習(xí)閉環(huán)，有效提升對(duì)模擬電子技術(shù)知識(shí)的掌握[4]。

（四）開(kāi)展項(xiàng)目式教學(xué)

為提升學(xué)生的綜合能力，教師可開(kāi)展電工電子項(xiàng)目式教學(xué)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和行業(yè)實(shí)際需求，發(fā)布真實(shí)的項(xiàng)目任務(wù)，讓學(xué)生分組完成，每位組員都要明確自身負(fù)責(zé)的內(nèi)容，避免濫竽充數(shù)。學(xué)生接受到任務(wù)后，可借助信息化工具，制定項(xiàng)目計(jì)劃、分配任務(wù)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)，通過(guò)查閱大量資料，廣泛收集信息，并與小組成員密切協(xié)作，共同完成項(xiàng)目任務(wù)[5]。

例如，在“設(shè)計(jì)智能照明控制系統(tǒng)”的學(xué)習(xí)中，教師將學(xué)生分成多個(gè)小組，明確各小組需完成從規(guī)劃到調(diào)試的全流程任務(wù)。在項(xiàng)目開(kāi)展前，教師可引導(dǎo)各小組利用騰訊文檔制定項(xiàng)目計(jì)劃，確定每位成員的具體工作，如A學(xué)生負(fù)責(zé)電路模塊設(shè)計(jì)、B學(xué)生負(fù)責(zé)資料收集、C學(xué)生負(fù)責(zé)成果匯報(bào)。任務(wù)分配好后，學(xué)生各自去執(zhí)行，教師則在旁邊觀察指導(dǎo)。通過(guò)合作，各小組均順利完成了智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)，學(xué)生實(shí)踐與協(xié)作能力均得到了全面提升。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將信息技術(shù)融人電工電子課程教學(xué)，可有效提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力。因此，教師應(yīng)持續(xù)探索信息技術(shù)與電工電子教學(xué)融合的新途徑，構(gòu)建更加完善的教學(xué)體系，為電工電子專(zhuān)業(yè)學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)，助力其在未來(lái)的職業(yè)道路上取得更好的發(fā)展。

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