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摘 要：文章介绍了一种远程“真”实验管理平台，提出了一种多维度线上实验教学模式。该平台解决了电子技术实验时间和空间上的限制，弥补了虚拟仿真实验欠缺“真实感”的问题，提高了教师实验管理效率，同时为学员提供了更个性化的纠错辅导和更科学的实验效果评价。多维度的线上教学模式，灵活调整教学方法，更好地培养学员自主学习能力和提升学习兴趣。
關键词：电子技术;线上实验;实验管理
0 引言
电子技术类课程作为理工科类的专业背景课，分为理论和实验两个模块，其中实验模块占1/3的比重，是电子技术类课程教学不可或缺的部分。很多电子技术实验教学开始借助电脑、手机仿真软件、线上仿真实践平台等开展线上实验教学探索。实践发现依托仿真软件和平台的实验教学在理论验证、仿真设计等环节展现出线下实验无可比拟的优势，但是学员由于无法走进实验室触摸真实的仪器仪表和元器件，从而欠缺真实“做实验”的感受[1]。为此，电子技术教员尝试使用一种虚实结合的在线实验平台，实现远程全“真”硬件实验。
该实验平台同时具备较完善的远程实验管理系统，支持预习检测，实验过程数据采集、实验评价等全过程管理。方便教员结合该实验平台和腾讯直播、微信、QQ等线上媒介，多维度实施线上实验教学。
1 线上教学平台
1.1 易星标实验平台
平台以核心硬件为实体，学员可以在实验室外具备网络条件的任何地方，通过计算机远程操控实验平台上的实物电路和测量仪表，实现如在现场操作一样的电路元件调整效果和测量结果。后台可采集实验过程数据存入学员账号，构建基于实践过程的数据采集及评价体系。
1.1.1 ELF-BOX在线“真”实验
ELF-BOX 提供智能硬件平台，在此硬件平台上插入电阻、电容、三极管等元器件，配套的软件系统会在PC或者其他显示终端自动识别元器件种类及相关参数;在软件上进行电路连接后可以将命令发送到硬件平台;硬件平台实现现实电路自动连接。因为元器件为真实物理器件、测试仪器为真实台式仪器、搭建的电路为真实连接关系，所以测试结果和现场测试结果是一样的。还能通过摄像头一键调用并观测单元电路、示波器、信号源界面，增加线下实验的现场真实感。
1.1.2 ELF-LAB远程实验管理系统
该系统具有学员信息管理、实验项目管理、预习检测、过程管理、实验评价等多个功能。教师可现场设置监测点、灵活调整实验内容、发布实验任务、在线批改实验报告等，学员可一键提取实验数据、电路图，并在模板上线上完成实验报告，提交意见建议。
平台对于实验过程中每一步的操作时间都进行采集，提交次数、准确率可以在后台根据提交的过程数据按一定的算法定时进行计算后更新。还能在海量学情大数据基础上，通过挖掘和筛选，获得满足不同教学观测视角所需的分析结果。该系统为教学质量改进提供大数据支撑和闭环管理系统。
1.2 腾讯会议
将原本的线下课堂教学形式转变为线上教学，主要依托腾讯会议进行。通过线上视频教学，完成实验平台使用方法、实验仪器使用规范、实验内容、实验细节、注意事项等内容的讲解，并进行操作演示、在线互动、集中答疑等教学活动。
2 线上实验教学环节
传统实验教学一般分为课前预习、课堂实践和课后报告3个环节。本线上实验的教学过程是一个闭环系统，主要流程如下：
2.1 课前预习
学员要想能够在课堂上较好的完成实验，课前预习环节十分重要。该实验平台内置了电子技术基础相关知识内容，学员可随时随地进行相关知识的学习。另外，传统的教学模式是学员利用课余时间完成预习内容，由教师检查预习完成情况，由于缺乏有效的引导和监督，学员存在应付、抄袭等现象，影响了实验教学效果[2]。该线上教学平台内置强制预习机制，预习达标后试验台自动上电，否则不允许做实验。教师可清楚监控预习效果，把预习环节落到实处。
2.2 线上教学
线上教学通过腾讯会议进行教学互动。教师课上讲解实验内容、操作演示，并与学员互动提问，增强学员课堂参与度，保证教学效果。通过学情分析、问卷调查等掌握学员实验过程中的共性问题，进行集中答疑。引导学员进行优秀实验案例讲解展示，培养学员综合素质的同时，激发学员学习兴趣。
2.3 实施实验
学员进行入ELF-BOX系统后开始独立完成实验操作。实验前先选择实验台，远程系统提供多个实验台，学员可以通过网络远程操控所选实验台上的实物电路和测量仪，进行元器件的选择、电路的搭建、参数调试和测量数据。还可以通过摄像头远程观测波形变化。实验过程中，实时采集过程数据，现场给予学员错误提醒，改善了线下实验教员无法个性辅导的问题[3-4]。
2.4 报告和评价
实验操作结束后，学员可以在线编写实验报告。后台不但能截取所搭建的实验电路图，还能一键提取全套测试仪器实验数据，既节省了学员时间，又保证了实验数据的真实性。教师进入平台在线批阅实验报告，查看学员实验完成情况。传统线下实验教学难以监控过程，往往只能以最终的实验数据是否正确作为实验学习效果的评价依据[5]。而该线上实验系统，可以通过现场操作分数、系统自动诊定分数等多个维度，科学客观评定学员在实验中的表现。
2.5 信息反馈
教师通过系统对大数据的分析与评估以及学员反馈的意见和建议，诊断教学设计存在的问题，不断优化实验内容。学员可以根据系统推送的助学信息，了解自身的不足，较强学习，完成系统针对薄弱环节推送的附加学习内容。
3 线上实验教学模式
运用腾讯视频、微信、QQ等工具结合远程实验平台，构建多维度线上实验教学。通过QQ、微信等建立交流小组，随时随地互动交流;课上除了进行实验内容讲解外，还可根据学员实验情况开展优秀案例展示、集中答疑等教学活动;课下学员自主完成实验，线上提交实验报告，教师进行批阅和成绩评定。 3.1 远程“真”实验
不同于虚拟仿真软件，采用的是远程“真实”的实验系统，学员可以通过网络远程控制真实的器件、搭建真实的电路、控制真实的试验仪器仪表，观测到真实的仪表波形获得真实“做实验”的感受。
3.2 高实验管理水平和工作效率
传统的实验主要依靠教师人力实施过程管理，效率低、效果差。实验过程中教师要承担整个班级的预习监督、纠错、辅导、安全管理、实验数据审核、验收等工作，整个过程教师常常感到心有余而力不足。该系统可自动进行预习检测，实时采集实验数据、现场给予学员错误提醒，在提供更有效的实验管控的同时，减轻了教师的负担。同时，系统提供课程管理、学员信息管理、线上报告、报告评阅、学情分析等一系列功能，囊括了几乎所有的实验教学环节，使得实验教学管理更加高效。
3.3 大数据和闭环管理，提升教学质量
教学是相长的，学员和课程都需要持续改进。学员个体在学习中及时调整学习策略，才能提高学习效率;课程内容和教学方法要及時优化，才能取得好的教学效果。传统的实验预习、实验操作及提交报告都是单向、开环的过程。而该系统把教学设计、过程管理、效果分析与反馈等环节紧密关联起来，形成自我完善机制。分析反馈主要通过在海量学情大数据的基础上，挖掘筛选，自动将不同观测视角的分析结果分别推送给学员和教员，实现数据获取、分析及应用的闭环。
3.4 线上教学，提高学员兴趣
线上教学提供了丰富的教学资源和便捷的交流平台，使得师生之间、学员之间能够随时随地互动讨论和分享经验，缩短了师生之间的距离，学员也表现出了更高的活力和交流意愿，在实验中也有了更高的参与感，能更好地的助力理论知识的理解吸收。
4 结语
本文利用易星标实验实施和管理平台，结合各种线上交流平台，多维度实施线上实验教学，让学员在教师的引导下，自主学习、自主完成实验，养成自主学习的习惯和能力。探索出了一条电子技术线上实验的新途径，不仅能够让学员体验线下“真实”做实验的感受，还能提供比下线实验更高效的实验管理，更个性化的纠错辅导和更科学的实验效果评价。
[参考文献]
[1]陈兰，谭克奇，杨晓红，等.线上实验教学的改革与研究[J].科技视界，2020（36）：15-16.
[2]张秀鸯.混合式教学模式在“模拟电子技术实验”中的实践与探索[J].教育教学论坛，2020（48）：228-230.
[3]杨琴.基于过程管理的高校实验课程成绩考评[J].唐山师范学院学报，2011（9）：146-149.
[4]袁炎成，吕念玲.工程教育实验教学的科学设计与过程管理方案[J].实验技术与管理，2019（1）：192-198.
[5]韩绍程，马银飞，高欢，等.形成性评价的模拟电子技术实验教学研究与实践[J].实验室研究与探索，2018（10）：179-183.
（编辑 何 琳）
關键词：电子技术;线上实验;实验管理
0 引言
电子技术类课程作为理工科类的专业背景课，分为理论和实验两个模块，其中实验模块占1/3的比重，是电子技术类课程教学不可或缺的部分。很多电子技术实验教学开始借助电脑、手机仿真软件、线上仿真实践平台等开展线上实验教学探索。实践发现依托仿真软件和平台的实验教学在理论验证、仿真设计等环节展现出线下实验无可比拟的优势，但是学员由于无法走进实验室触摸真实的仪器仪表和元器件，从而欠缺真实“做实验”的感受[1]。为此，电子技术教员尝试使用一种虚实结合的在线实验平台，实现远程全“真”硬件实验。
该实验平台同时具备较完善的远程实验管理系统，支持预习检测，实验过程数据采集、实验评价等全过程管理。方便教员结合该实验平台和腾讯直播、微信、QQ等线上媒介，多维度实施线上实验教学。
1 线上教学平台
1.1 易星标实验平台
平台以核心硬件为实体，学员可以在实验室外具备网络条件的任何地方，通过计算机远程操控实验平台上的实物电路和测量仪表，实现如在现场操作一样的电路元件调整效果和测量结果。后台可采集实验过程数据存入学员账号，构建基于实践过程的数据采集及评价体系。
1.1.1 ELF-BOX在线“真”实验
ELF-BOX 提供智能硬件平台，在此硬件平台上插入电阻、电容、三极管等元器件，配套的软件系统会在PC或者其他显示终端自动识别元器件种类及相关参数;在软件上进行电路连接后可以将命令发送到硬件平台;硬件平台实现现实电路自动连接。因为元器件为真实物理器件、测试仪器为真实台式仪器、搭建的电路为真实连接关系，所以测试结果和现场测试结果是一样的。还能通过摄像头一键调用并观测单元电路、示波器、信号源界面，增加线下实验的现场真实感。
1.1.2 ELF-LAB远程实验管理系统
该系统具有学员信息管理、实验项目管理、预习检测、过程管理、实验评价等多个功能。教师可现场设置监测点、灵活调整实验内容、发布实验任务、在线批改实验报告等，学员可一键提取实验数据、电路图，并在模板上线上完成实验报告，提交意见建议。
平台对于实验过程中每一步的操作时间都进行采集，提交次数、准确率可以在后台根据提交的过程数据按一定的算法定时进行计算后更新。还能在海量学情大数据基础上，通过挖掘和筛选，获得满足不同教学观测视角所需的分析结果。该系统为教学质量改进提供大数据支撑和闭环管理系统。
1.2 腾讯会议
将原本的线下课堂教学形式转变为线上教学，主要依托腾讯会议进行。通过线上视频教学，完成实验平台使用方法、实验仪器使用规范、实验内容、实验细节、注意事项等内容的讲解，并进行操作演示、在线互动、集中答疑等教学活动。
2 线上实验教学环节
传统实验教学一般分为课前预习、课堂实践和课后报告3个环节。本线上实验的教学过程是一个闭环系统，主要流程如下：
2.1 课前预习
学员要想能够在课堂上较好的完成实验，课前预习环节十分重要。该实验平台内置了电子技术基础相关知识内容，学员可随时随地进行相关知识的学习。另外，传统的教学模式是学员利用课余时间完成预习内容，由教师检查预习完成情况，由于缺乏有效的引导和监督，学员存在应付、抄袭等现象，影响了实验教学效果[2]。该线上教学平台内置强制预习机制，预习达标后试验台自动上电，否则不允许做实验。教师可清楚监控预习效果，把预习环节落到实处。
2.2 线上教学
线上教学通过腾讯会议进行教学互动。教师课上讲解实验内容、操作演示，并与学员互动提问，增强学员课堂参与度，保证教学效果。通过学情分析、问卷调查等掌握学员实验过程中的共性问题，进行集中答疑。引导学员进行优秀实验案例讲解展示，培养学员综合素质的同时，激发学员学习兴趣。
2.3 实施实验
学员进行入ELF-BOX系统后开始独立完成实验操作。实验前先选择实验台，远程系统提供多个实验台，学员可以通过网络远程操控所选实验台上的实物电路和测量仪，进行元器件的选择、电路的搭建、参数调试和测量数据。还可以通过摄像头远程观测波形变化。实验过程中，实时采集过程数据，现场给予学员错误提醒，改善了线下实验教员无法个性辅导的问题[3-4]。
2.4 报告和评价
实验操作结束后，学员可以在线编写实验报告。后台不但能截取所搭建的实验电路图，还能一键提取全套测试仪器实验数据，既节省了学员时间，又保证了实验数据的真实性。教师进入平台在线批阅实验报告，查看学员实验完成情况。传统线下实验教学难以监控过程，往往只能以最终的实验数据是否正确作为实验学习效果的评价依据[5]。而该线上实验系统，可以通过现场操作分数、系统自动诊定分数等多个维度，科学客观评定学员在实验中的表现。
2.5 信息反馈
教师通过系统对大数据的分析与评估以及学员反馈的意见和建议，诊断教学设计存在的问题，不断优化实验内容。学员可以根据系统推送的助学信息，了解自身的不足，较强学习，完成系统针对薄弱环节推送的附加学习内容。
3 线上实验教学模式
运用腾讯视频、微信、QQ等工具结合远程实验平台，构建多维度线上实验教学。通过QQ、微信等建立交流小组，随时随地互动交流;课上除了进行实验内容讲解外，还可根据学员实验情况开展优秀案例展示、集中答疑等教学活动;课下学员自主完成实验，线上提交实验报告，教师进行批阅和成绩评定。 3.1 远程“真”实验
不同于虚拟仿真软件，采用的是远程“真实”的实验系统，学员可以通过网络远程控制真实的器件、搭建真实的电路、控制真实的试验仪器仪表，观测到真实的仪表波形获得真实“做实验”的感受。
3.2 高实验管理水平和工作效率
传统的实验主要依靠教师人力实施过程管理，效率低、效果差。实验过程中教师要承担整个班级的预习监督、纠错、辅导、安全管理、实验数据审核、验收等工作，整个过程教师常常感到心有余而力不足。该系统可自动进行预习检测，实时采集实验数据、现场给予学员错误提醒，在提供更有效的实验管控的同时，减轻了教师的负担。同时，系统提供课程管理、学员信息管理、线上报告、报告评阅、学情分析等一系列功能，囊括了几乎所有的实验教学环节，使得实验教学管理更加高效。
3.3 大数据和闭环管理，提升教学质量
教学是相长的，学员和课程都需要持续改进。学员个体在学习中及时调整学习策略，才能提高学习效率;课程内容和教学方法要及時优化，才能取得好的教学效果。传统的实验预习、实验操作及提交报告都是单向、开环的过程。而该系统把教学设计、过程管理、效果分析与反馈等环节紧密关联起来，形成自我完善机制。分析反馈主要通过在海量学情大数据的基础上，挖掘筛选，自动将不同观测视角的分析结果分别推送给学员和教员，实现数据获取、分析及应用的闭环。
3.4 线上教学，提高学员兴趣
线上教学提供了丰富的教学资源和便捷的交流平台，使得师生之间、学员之间能够随时随地互动讨论和分享经验，缩短了师生之间的距离，学员也表现出了更高的活力和交流意愿，在实验中也有了更高的参与感，能更好地的助力理论知识的理解吸收。
4 结语
本文利用易星标实验实施和管理平台，结合各种线上交流平台，多维度实施线上实验教学，让学员在教师的引导下，自主学习、自主完成实验，养成自主学习的习惯和能力。探索出了一条电子技术线上实验的新途径，不仅能够让学员体验线下“真实”做实验的感受，还能提供比下线实验更高效的实验管理，更个性化的纠错辅导和更科学的实验效果评价。
[参考文献]
[1]陈兰，谭克奇，杨晓红，等.线上实验教学的改革与研究[J].科技视界，2020（36）：15-16.
[2]张秀鸯.混合式教学模式在“模拟电子技术实验”中的实践与探索[J].教育教学论坛，2020（48）：228-230.
[3]杨琴.基于过程管理的高校实验课程成绩考评[J].唐山师范学院学报，2011（9）：146-149.
[4]袁炎成，吕念玲.工程教育实验教学的科学设计与过程管理方案[J].实验技术与管理，2019（1）：192-198.
[5]韩绍程，马银飞，高欢，等.形成性评价的模拟电子技术实验教学研究与实践[J].实验室研究与探索，2018（10）：179-183.
（编辑 何 琳）