基于电子线路虚拟实验教学环境促进学习迁移的策略研究

摘要

在高等院校理工科教育中,实验教学是整个教学过程中一个必不可少的重要环节,对于培养学生的实际操作能力、创新能力和解决问题的能力至关重要。然而,在实际的实验教学过程中,仍然存在实验教学效果欠佳、一些实验受各种条件的限制难以开展等问题。随着现代教育和教学理论的不断更新、计算机及网络技术的快速发展,改革传统的实验教学模式,提高实验教学效果,已刻不容缓。 本文从我校--井冈山大学信息科学与传媒学院的一门专业基础课--《电路与电子学》入手,依据教育部制定的高等院校电工基础课教学大纲,分析了针对笔者所在学校电工基础课教学中存在的问题,如生源质量下降,教学手段、教学方法仍比较陈旧,导致学生理解和应用电路理论分析问题能力较差；开设实验不能保证一人一个操作台,学生得不到有效锻炼,导致实验技能较差等问题。而这些问题将进一步影响到后续专业课程的学习乃至我校技术人才培养的质量。同时笔者关注到随着计算机技术和集成电路技术的发展,现代电子和电工设计,已经步入了电子设计自动化(EDA)的时代,采用虚拟仿真的手段对电子产品进行前期工作的调试,已成为一个发展的必然趋势。基于虚拟仿真系统的虚拟性、实践性、灵活性等特点,使之具备了真实实验所不具备的某些特殊优势。通过对实际电子线路的仿真分析,可以提高使用者对电路的分析、设计和创新能力。为此,笔者开展了以现代教育思想为理论指导,采用问卷调查、对比实验、观察及访谈等方法,将选定的教学内容进行教学设计,把仿真软件(Multisim)应用于课堂教学、实验课前预习等教学环节,促进学生电路分析能力和实验技能提高的研究。 在研究过程中结合我国高等院校电子技术课程实验教学的现状,提出了进行虚拟环境下实验教学的必要性和可行性。探讨了用Multisim仿真实验辅助教学,改变实验教学策略。教师通过在教学过程中运用迁移理论,可以有意识地培养学生进行学习迁移的意识,进一步指导学生掌握学习迁移的方法和思维方式,真正体现教学的根本目的之一--教会学生学会学习。具体从传统实验教学和虚拟实验教学两种实验模式入手,以迁移理论作为桥梁,来指导整个实验教学过程的设计和安排,在实验教学后进行了问卷调查,并对实验结果进行了定性的分析和讨论,依据实验结论对虚拟实验教学进行了积极的探讨,并提出了相应的教学建议,在实践的基础上分析概括了使用迁移理论指导虚拟实验教学的作用和重要意义。 研究结果表明,学生能够通过虚拟和现实之间的迁移将电路理论知识与实验较好地联系起来,开拓了自身的思维能力、动手能力、分析和解决问题的能力。所尝试的教学策略对教学效果的提高有积极作用和借鉴意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1国内高校电子线路实验体系发展的现状

1.2实验教学中应用虚拟实验的理论依据

1.3实行虚拟实验的必要性

1.4促进学生学习迁移的教学原则

1.5课题的提出及其意义

第2章虚拟实验环境下对学习迁移理论的研究

2.1学习迁移概述

2.2有关学习迁移的理论和研究

2.3虚拟实验中的虚实迁移

第3章促进学习迁移的策略研究

3.1迁移失败的原因探究

3.2为学生创设迁移的情境

3.3虚拟实验教学环境下教学策略的设计

第4章促进学习迁移的策略指导下虚拟实验教学的设计与实施

4.1实验教学方案的设计

4.2实验教学方案的实施

4.3实验效果的检验与统计分析

4.4实验的总结

4.5实验的反思

第5章研究总结与展望

5.1促进学习的积极迁移

5.2关于电子线路课程实验教学改革的一点设想

附录

参考文献

后记