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摘要：本文以电子信息工程专业为例，运用互联网实现互动式实验教学平台，并且提出了相应的设计重点。平台将改变现有的传统实验教学模式，培养学生的自主学习意识和自主创新意识；符合高校对学生能力培养的要求。以互联网进实验教学课堂为特征的“互联网+”，将成为工科实验教学改革的新趋势。
关键词：互联网；互动；教学改革
随着计算机信息技术的发展和互联网技术的推广和普及，互联网下的互动式教学成为了当下教学改革的一个重要方向。互联网下的互动教学平台搭建，不仅能改革传统的教学模式，提高教育水平，还能降低实验教学成本、提高工作效率。建立互联网下的互动式实验教学平台，在平台中向学生提供大量的主题学习资源、协作学习平台和专业软件工具，让教师和学生广泛参与到互联网交流中，让专业知识信息在互联网上流动，培养学生的自主学习能力、创新能力和实践能力，提升了教学层次和效果。
一、实验教学现状
电子信息工程专业是典型的工科专业，实验是掌握本专业技能的重要方式之一。通过对现行实验教学进行分析，存在以下几个方面的现象：
（一）灌输式的教育模式
电子信息工程专业的实验内容和仪器选择大多是由教师提前规定或准备。教师先对实验原理进行讲解，然后演示实验，学生在旁围观，演示后学生照着老师的做法做实验。例如，专业中的电路、模拟电子技术、高频电子电路等实验，由于电路元件之间的连线复杂，测试数据包括电压、电流、频率、幅度等复杂数据，这类实验都是灌输式教育为主，学生是被动地接受知识和技能。传统实验教学以教师为中心，把教师的“教”放在首要位置，忽略学生“学”的过程。在教学过程中，较少有师生互动，导致学生对实验失去兴趣，降低学习积极性。
（二）被忽视的创新教育
电子信息工程专业的专业实验内容以验证性为主，开设各课程的综合性实验和创新性实验太少。验证性实验的特点是只需要按指导书的步骤机械地操作就可以得到良好的实验结果，实验的结果是稳定可预测的。例如，专业中的单片机、DSP技术、EDA技术等课程实验内容大部分都由编写好的程序或设计好的电路组成，学生只要在此基础上通过计算机和硬件设备按照统一的步骤进行验证即可，而这类实验目的旨在使学生掌握设计方法。然而，这样的实验内容会限制学生的创造力，学生能力得不到有效的锻炼，不符合培养工科本科生创新能力的初衷。
二、互联网下的互动式实验教学模式与优势
与传统的实验教学相比较，互联网下的互动式实验教学有以下优势：
（一）教与学的互动
互动教学使教师和学生都处在相同的地位，形成教与学的相互促进。互联网下的学习平台具有指导性和交互性，平台通过互联网将学习资源和师生之间的交流延伸到网上，互联网作为互动教学的新载体。将学生绕着教师转的现象转变为教师绕着学生转，将过去的教师主动讲授、学生被动接受教学转为以学生为主的，教师与学生、学生与学生之间的互动教学。通过互联网的优势，师生通过电脑、手机等连接平台，进行学习、交流，新教学模式下，学生的主动性、创造性将被激发。
（二）自主学习与创新
学生做实验之前和做实验时，充分给予学生发挥想象的自由度，淡化实验教学上的强制和约束，强化学生的主体意识，从根本上提高学生的学习兴趣，遵循学生的认知规律。通过互联网的平台，使学生主动明确实验学习目标，为学生提供学习方法、学习资源，给学生更多的启发和引导，从而发挥他们的自觉性。对于电子信息工程专业的实验来说，让学生作为主体参与到实验教学中，例如，DSP、EDA技术等实验，使学生对编写程序有自己的理解，从认知上积极投入到学习中，探索新知识从而提高能力。
三、互动平台设计框架和模块功能
（一）平台结构介绍
平台的硬件包括网络服务器、实验室教师机、机房学生机、教师手机和其他手持设备、学生手机和其他手持设备。平台的硬件结构如图1所示。服务器为系统硬件核心，机房内的学生计算机以及位于各个实验室内的教师计算机通过网络服务器相连。图1中虚框内是教师和学生各自使用的硬件设备。由于智能手机和个人手持设备是师生自有设备，且智能手机和个人手持设备与服务器间通过无线网络连接，因此，学校无需增加硬件设备的投入。
（二）平台功能介绍
互联网下的互动实验教学平台主要功能如图2所示。图2可以看出平台由六大模块组成，平台的功能被细化、功能化，以互动式教学为各模块功能设置的主要依据。下面以教师和学生两方面来说明整个平台的功能设置。
1.学生用户使用功能设置
针对学生的个体差异，学生的自主学习为基础，设置学生用户的使用功能。结合学生认知规律和现代教学的理论，分为成果展示、教师教学、学生学习、师生互动、成果展示这样一个循环的过程，如图3所示。学生对实验室简介中的模块数据具有访问的权限。场地设置为各类专业实验室的介绍，实验室所在地，以及各实验所承担的专业实验和各实验室所有的实验仪器，学生能在此模块中了解各专业实验室以便今后进行专业实验和创新实验。实验仪器介绍对专业实验室仪器的名称、使用范围、使用方法进行简单介绍，为学生之后实验学习打下了基础。学生和教师成果展示模块是学生和教师参加各类竞赛和项目的成果展示，展示成果能激发学生的学习兴趣与创新灵感。教学资源中实验教材、实验大纲、标准报告、实验课件和实验视频是为专业实验课准备的；围绕实验的预习而设置的实验教材、实验大纲，使学生在实验之前对实验有一定的认识；围绕实验后的复习而设置的标准实验报告、工具软件、实验视频，为学生课后的复习和实验数据的整理提供依据；围绕创新实验而设置的资料推荐，为学生的创新设计提供思路和依据。在线学习模块中慕课是“翻转课堂”的视频素材，学生课前通过平台自主学习视频内容、查找资料并进行自学，小组讨论深化理解，课堂上师生面对面交流，学生汇报学习成果，教师引导、点评和答疑解惑，将学生置于以问题为线索的教学环境之中。视频不仅包含学生需要学习的知识，更是一个蕴含着悬念与问题能够激发学生学习热情和探究欲望的教学。软件仿真提供专业常用仿真软件，如：Multisim、EWB、Quartus等，为电路实验自主学习提供仿真环境，实验前能通过仿真实验对实验有初步了解。在线答疑是互动教学的体现，教师对学生提出的问题随时解答，不限于课堂及答疑时间，为学生和教师提供充裕的互动时间。学生项目讨论是为学生的创新项目、电子设计提供讨论平台，学生可通过平台对自己的项目进行讨论，教师也可通过平台进行指导。
2.教师用户使用功能设置
教师权限比学生权限级别高，教师权限分为普通教师权限和管理人权限，普通教师权限可以对数据进行访问和上传，管理人权限对整个平台数据进行管理。仪器管理的功能是，教师在实验过程中如发现有设备异常，可通过手机或手持设备将异常情况报给平台，管理人通过平台可以及时获知仪器报修情况，及时联系维修。课程管理的功能是指，各实验课程时间安排和地点安排由教师在平台上进行申报，管理人将平台上申报的信息进行汇总和调度，公布在信息公布里供教师和学生查询。实验考勤功能使教师可在实验课上通过手机对学生进行考勤，考勤信息上传至平台，学生可以直接通过平台查询。报告批改中学生将电子实验报告上传至平台，教师通过平台进行批改。考勤、报告批改等过程改变了传统教学中考勤、报告批改流程，将其放在了网络平台上进行，提高了教师的工作效率。
四、结语
以电子信息工程专业实验教学为例给出了平台建设方案，并指出相应模块的开发重点。平台在设计上以互动教学为指导，互联网下的实验教学平台在内容设计上和形式上将会越来越适应当今高校教学现状，符合个体学生的学习要求，为个学生体量身定制各种学习方案和内容，使学生通过该平台真正做到提高学习效率，同时提高教师的工作效率。
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作者:赵怡 单位:景德镇陶瓷大学