电工电子层次化E-Learning的提出及其建设

【摘要】从网络教育的优势出发,结合电工电子系列课程的特点,文章提出了电工电子层次化E-Learning的概念,总结了电工电子层次化E-Learning的建设内容,结合电工电子技术远程教育网(英文缩写EEDLW)的建设实践,介绍了EEDLW电工电子技术(本科多学时版)技术路线,介绍了电工电子层次化E-Learning的初步实现历程(省略ee.cqu.省略)。

【关键词】电工电子;层次化;E-Learning

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009―8097(2010)01―0082―02

一 引言

现代信息技术悄悄地影响着我们的观念,改变着我们的生活,也正在影响并逐渐改变着我们的教育理念与教育方式,网络课程成为各大高校教学改革的热点方向之一[1]。

虽然在网络教育的初期,技术方面的要求需要大量的启动资金,但网络学习具有个别化、协作化等特点,基于网络课程的远程教育有可能成为未来教育的主流,较为适合我国教育基础薄弱的国情。

电工电子系列课程是信息类工科的重要基础课程,各大高校均对该系列课程建设高度重视,在教学体系、教学方法和手段及教学内容等方面进行了一系列改革[2],如构建电工电子学模块化课程体系,分层次设置技能训练内容等[3]。

基于资源的学习是一种具有悠久历史的学习模式[4],基于资源的网络学习模式逐渐受到广大学生的喜爱,构建一个基于电工电子的具有丰富网络资源的e-Learning系统对电工电子系列课程建设具有十分重要的意义。

二 电工电子系列课程的特点

电工电子系列课程的最大特点是:教学内容广,包括电工、模拟电子技术、数字电子技术、控制等诸多内容;各知识点相互联系紧密,学生专业要求区别很大,教学学时数安排差别大,教学内容广与学时数相对不足的矛盾突出。

如机械、航海、航空航天等类型本科专业,要求对常见器件及其应用有较多的认识,一般安排100左右(或以上)的学时用于课程理论教学,单独安排30左右学时用于实践环节教学。力学、化工、环境、生物、制药等类型本科专业,要求能熟练利用电工电子设备解决一些常见应用问题,一般安排70左右(或以上)的学时用于课程理论及实验教学。对工商管理等准工科专业,要求具有一定的电工电子方面的头脑,能读懂专业技术人员的总结性报告,一般安排50左右(或以上)的学时用于课程教学。

对于高职高专类机械、计算机等专业,虽然学生理论基础知识相对薄弱,但对电子器件的应用技术却有较高的要求,一般安排60-80学时用于课程理论教学,单独安排20左右学时用于实践环节教学。

三 电工电子层次化e-Learning的提出

基于电工电子系列课程的重要地位,各大高校均对课程建设提供了大力支持,出现了许多优秀的教学成果。如高教社推出的针对机械、航海、航空航天等类型本科专业电工电子技术(多学时)课程的电工学(第5版)立体化包,西安交通大学的电工电子技术精品课程等。

目前这方面的教学成果一般均是单一层次的成果(如只面向高职高专或本科多学时),这些单一层次成果来自不同的项目组,使用不同的教材,具有不同的特色,将这些单一层次成果组合,难以适应不同层次电工电子技术课程的教学需求,不利于基于资源的网络学习模式的开展。

如学习电工电子技术(本科多学时)课程的部分学生在学习过程中往往需要一定的与他们使用的教学资源相吻合的面向电类的电路和电子技术方面的网络资源支撑,目前虽然存在着很多相关的面向电类的电路和电子技术方面的网络资源,但绝大多数学生不具备筛选的能力,这些网络资源事实上起不到对该课程的拓展支撑作用。

基于上述分析,电工电子层次化E-Learning应围绕电工电子技术本科多学时、本科少学时、高职高专3个层次展开,多学时版为少学时、高职高专版提供拓展支撑,建立或链接相关的电类资源库,以适应不同层次电工电子技术课程的教学需求。

四 EEDLW电工电子技术(本科多学时版)技术路线

EEDLW电工电子技术(本科多学时版)初期版本2001年底开通,2004年全部建设完成,技术路线如下:

1 以页为单位按照超文本组织各教学单元知识点,利用网页制作工具制作为Web页面,实现各知识点的顺序教学。

2 以多媒体数据库为基础结合SQL语言实现各知识点的查询教学,采用了基于Web的多媒体数据库智能语义检索(ISBR)方法。

EEDLW的ISBR搜索方法实例如图1(经过处理,完整页面可通过启动IE,进入EEDLW首页并登陆,在查询文本框中输入图2-3-2后回车进入)

图1中,查询源关键词为“图2-3-2”,经ISBR算法查询,所得目标关键词为“结点电压法”[5]。查参考文献5,该知识点的插图编号为图2-3-2,具有关联,故得查询结果如图。

EEDLW智能语义检索方法较好地适应了基于Web的学习型多媒体数据库的检索要求,大大拓宽了电工电子技术多媒体数据库的检索范围。

3 采用ASP结合多媒体数据库实现阶段复习、课余练习、网络自测等。

EEDLW的阶段复习数据库支持图文混排,参考实例如图2(经过处理,完整页面可通过启动IE,进入EEDLW首页并登陆,选择“本章小结”,在随后出现的界面中选择“本章理论”,在右下角文本框输入4后回车进入)。

由图2可看出,阶段复习数据库的图文混排不是一种排版技巧,是综合了多媒体数据库、Web技术、ASP技术且具有交互性的一种教学方式。它利用超链接将一个相对复杂的知识网络自动图文混排地组织起来,是面向电工电子技术电子教材的一种灵活的教学手段,较好地适应了不同层次、不同要求读者的复习要求。

4 采用C++ Builder开发教师端、学生端两个Web专用浏览器。教师端浏览器将产生的超链接改变信息广播,学生端浏览器接收到广播信息后自动链接到目标页面,把这种方式称为远程同步教学。

远程同步教学系统弥补了远程教育学生与老师准分离特性所带来的不足,老师可围绕Web页内容进一步补充讲解,从而改善非实时教学中存在的一些缺陷,限于篇幅,其具体实现原理此处不再做展开描述。

5 采用C++ Builder开发一个具有Web页面浏览功能的专用浏览器,并将登陆信息及其相关处理程序集成到这个专用浏览器中,将这个专用浏览器和被删除了登陆界面及其相关处理程序的网络课程共同包装成一个产品,构成EEDLW的个人版本。

EEDLW个人版专用浏览器支持网络课程版本自动检测、自动升级等许多功能,较好地实现了EEDLW与读者的充分交流及相关服务。

五 电工电子层次化e-Learning的初步实现

EEDLW源自2001年初启动的重庆大学电路及电子技术网络课程建设项目,2001年12月正式对外开放式教学。2003年9月,为配合与进一步支持国家工科电工电子基础课程教学基地的建设与验收工作,为电工电子技术网络课程(本科多学时版)提供拓展支撑,面向电类的数字电子技术网络课程上网教学。

2004年,电工电子技术网络课程(本科多学时版)建设完成,配套教材出版,电工电子技术(本科少学时版)开始建设。2006年,电工电子技术网络课程(本科少学时版)建设完成,配套教材出版,电工电子技术(高职高专版)开始建设。2008年4月,电工电子技术(高职高专版)建设完成,配套教材出版。

经过近十年的建设,EETDLW建成了面向非电类的电工电子技术本科多学时、本科少学时、高职高专及面向电类的数字电子技术、信息类的多媒体技术与网页设计5门网络课程,教学内容涉及电路、模拟电子技术、数字电子技术、电动机、计算机仿真、PLD、PLC、单片机控制、数字图像、音频、视频、Flas制作、网页制作与设计等内容,能按照非电类电工电子技术课程本科多学时、本科少学时、高职高专3个层次进行教学,电工电子层次化e-Learning初步实现。

六 小结

EETDLW获第六届全国多媒体教育软件大奖赛二等奖等全国性的奖3项,出版电工电子技术(本科多学时版)、电工电子技术(本科少学时版)、电工电子技术(高职高专版)教材3套4本,其中普通高等教育“十五”、“十一五”国家级教材规划各1套,支持基于Web的网络教学交互模式[6,支持智能教学[7]、远程同步教学、顺序教学、查询教学、阶段复习、课余练习、网络自测等多种教学手段并提供自学、授课、阳关走廊等多种学习风格,是国内电工电子领域有较大影响的教学网络,在应用实践中得到广大读者的好评。今后的主要工作是进一步整合该网络教学资源,加强宣传与交流,更好地推动该网络的深入应用。

参考文献

[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.电工电子基础平台课程教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2008,(5):98-100.

[3] 李高建,曾照香.电工电子技术教学改革的研究与实践[J].中国成人教育, 2007,20:147-148.

[4] J anette Hill1 Michael Hannafin 钟志贤.基于资源的学习环境设计[J].远程教育杂志,2009,(1): 46-50.

[5] 陈新龙,胡国庆,张玲.电工电子技术(上) [M].北京:电子工业出版社,2004.

[6] 祝新宇.基于Web的网络教学交互模式分析[J].远程教育杂志,2007,(3):42-47.

[7] 陈新龙,胡国庆.逻辑函数卡诺图化简ICAI系统[J].重庆大学学报,2002,(10): 149-152.