林喆

摘 要：本文在分析開放大學發(fā)展需要和教學特點的基礎(chǔ)上，將Multisim電路仿真軟件應用于電工實驗教學中，設(shè)計開發(fā)了一種以學習者為中心，基于網(wǎng)絡自主學習、適合遠程學習的新型開放式實驗模式。重點介紹了該網(wǎng)上實驗室的仿真實驗環(huán)境建立、仿真實驗項目設(shè)計和網(wǎng)上電工實驗教學模式，并通過后期的調(diào)試與運行，驗證了設(shè)計方案的可行性。該網(wǎng)上實驗室具有開放、靈活和資源豐富等特點。

關(guān)鍵詞：開放大學；網(wǎng)上電工實驗室；電路仿真

1 開放大學網(wǎng)上電工實驗室建設(shè)的必要性

隨著開放大學的不斷發(fā)展和壯大，目前已經(jīng)形成了以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐的開放式學習環(huán)境，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展及其廣泛應用，深刻地影響著各門開放課程的改革與創(chuàng)新，同時對各種符合開放教育特點的教學模式的探索也產(chǎn)生了革命性影響?！峨娐贩治龌A(chǔ)》作為電類等相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課程，在專業(yè)教學體系中有著十分重要的地位，該課程以電路分析中的基本概念、基本定律和基本分析方法為核心，以提高學習者的電路理論水平和分析解決問題的能力為教學出發(fā)點。該課程的傳統(tǒng)教學內(nèi)容側(cè)重于采用數(shù)學方法描述和求解電路，相比于其它課程，教學內(nèi)容的理論性較強，在學習過程中比較抽象、難于形成較為形象的思維，為了便于學習者對于該課程內(nèi)容的理解，對于在校學習者的可以采用在教學過程中增加實驗教學部分的方法來幫助學習者理解學習內(nèi)容、增加實際操作能力。但這種教學模式在開放大學基于網(wǎng)絡自主學習、遠程學習的教學模式要求下無法實現(xiàn)，采用視頻、多媒體課件等教學方式也不能滿足課程對實驗操作的教學需要，因此，開放大學需要借助互聯(lián)網(wǎng)搭建強大的網(wǎng)上虛擬電工實驗室為學習者提供隨時隨地的遠程實驗學習支持。

2 網(wǎng)上電工實驗室環(huán)境的建立

構(gòu)建開放大學網(wǎng)上電工實驗室可以使用Multisim電路仿真軟件模擬建立實驗環(huán)境，學習者通過軟件的下載和安裝即可以建立一個屬于自己的網(wǎng)上電工實驗室，并可以在網(wǎng)上實驗指導書的指導下進行基礎(chǔ)實驗和創(chuàng)新性設(shè)計。

在眾多的電路仿真軟件中，Multisim是最容易上手的，它的工作界面非常直觀，原理圖和各種工具都在同一個窗口內(nèi)，未接觸過它的學習者稍加學習就可以很熟練地使用該軟件。因此，對于學習者來說，在軟件操作和使用方面的難度幾乎為零，學習者可以方便地進行自主學習和創(chuàng)新。除了能進行基礎(chǔ)的驗證性試驗以外，該軟件的兼容性也較好，其文件格式可以導出成能被ORCAD或PROTEL讀取的格式，學習后學習者可以直接完成電路的實驗、設(shè)計與開發(fā)。因此，該軟件特別適合開放大學《電路分析基礎(chǔ)》課程實驗教學使用。

3 網(wǎng)上電工實驗室實驗項目的設(shè)計

為了面向開放大學遠程學習支持服務的要求，同時開發(fā)一個以學習者為中心，基于網(wǎng)絡自主學習的教學模式，網(wǎng)上電工實驗室開發(fā)設(shè)計了多個以學習者能力培養(yǎng)為核心的實驗教學項目，這些項目以能力培養(yǎng)為主線，將所有實驗針對不同的能力要求劃分成了基礎(chǔ)型、綜合型和研究創(chuàng)新型三個層次目標，同時，針對理論教學內(nèi)容將實驗項目劃分為9個模塊共22個項目。這些項目在教學組織上按照認識規(guī)律采用循序漸進的方式，由基礎(chǔ)到綜合、由簡單到復雜設(shè)計實驗項目。讓學習者先對電路形成一個感性的認識，并學會軟件中實驗儀器和設(shè)備的使用方法，然后指導學習者進行綜合電路的設(shè)計、連接、調(diào)試，并掌握類似EDA軟件使用方法的應用，最后再引導學習者進行創(chuàng)新研究性質(zhì)的教學實踐活動。

4 網(wǎng)上電工實驗室實驗指導體系的構(gòu)成

依據(jù)開放大學網(wǎng)上實驗教學的教學特點，本著為學習者提供多媒體資源并且能夠?qū)崿F(xiàn)教學交互、學習評價和學習支持的原則，網(wǎng)上電工實驗室具有更細致、具體的實驗指導體系，通過這種方式對學習者進行指導，使學習者加深對理論的認識，并牢固地掌握基礎(chǔ)理論，訓練學習者將理論應用于實踐，培養(yǎng)學習者獨立思考和獨立工作的能力，網(wǎng)上電工實驗指導體系包括以下基本部分：

⑴Multisim軟件使用簡明教程。使學習者學會熟悉Multisim軟件布局，并能熟練的使用軟件進行相關(guān)電路的設(shè)計、器件選型、連接、觀察、測量和分析等功能，相當于軟件和整個網(wǎng)上實驗室使用方法的介紹；

⑵實驗項目指導。包括實驗目的、實驗原理、實驗內(nèi)容及步驟、實驗數(shù)據(jù)和實驗思考，突出每個實驗項目的目的性、指導性和創(chuàng)新性開發(fā)；

⑶實驗報告。使學習者能夠及時的記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，并對實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)進行一個科學、準確的分析，培養(yǎng)學習者的思維能力和工程實踐能力，提高科技文獻寫作能力；

⑷實驗指導網(wǎng)站。實現(xiàn)網(wǎng)上實驗軟件、實驗資料的下載，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在線實驗指導，為學習者提供指導和遠程學習支持服務，并能夠進行在線形成性考核。

5 結(jié)論

通過后期的調(diào)試與試運行證明，采用Multisim電路仿真軟件建立的網(wǎng)上電工實驗室具有開放、靈活和資源豐富等特點，能夠滿足《電路分析基礎(chǔ)》的實驗教學要求，并為該課程的遠程實驗教學提供一種良好的解決方案，豐富了實驗教學的方式和方法，同時還能為學習者提供一個完全開放的實驗環(huán)境，在該實驗室中，學生既可以在虛擬實驗臺上操作，又可自主設(shè)計實驗，有利于培養(yǎng)學習者的操作能力、分析診斷能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新意識。此外，在網(wǎng)上電工實驗室中，學生更易獲得相關(guān)的知識，科學的指導和敏捷的反饋，因此，網(wǎng)上電工實驗室代表了開放大學電類實驗室建設(shè)的最新發(fā)展方向。

[參考文獻]

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