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机械电子专业课程的网络教学与实验论文

机械电子专业课程的网络教学与实验论文

机械电子专业课程强调在项目研究实践中去掌握基础知识和设计

方法，突出基础知识的综合运用、实践动手能力等的培养。传统课堂

教学方式局限大，无法满足课程需要。本文提出采用远程教学与远程

实验相结合的方式，提高机械电子专业课程的授课效果，设计了远程

教学框架以及三类远程实验系统。

1网络教学与实验的必要性

在机械工程学科，机械结构、信号测量与自动控制技术密切关联，

使现代机械设备成为机电一体化系统，机电一体化也成为我国机械行

业发展的趋势。为适应这种发展趋势，机械工程专业课程，尤其是机

械电子方向专业课程必须包括机电一体化设计、机电控制、测试技术、

状态监测与诊断等内容。这类课程往往强调在学习中结合实践去掌握

基础知识和设计方法，突出基础知识的综合运用、实践动手能力、研

究与协作能力的培养。

目前，机械电子相关专业课程以传统课堂教学方式为主，其特点

是立足课堂，以课本为中心，以教师讲授为主，形成单向的知识传递

或灌输方式，学生的主观能动性未得到重视。机械电子专业相关课程

的实验教学是课堂教学的重要补充，通过分组实验使得学生运用所学

知识去解决实际的问题，激发学习兴趣，有利于加深学生对知识的理

解，提高学生动手能力和团队协作能力，锻炼学生综合素质。一般实

验教学时可供每个学生使用的设备资源有限，实验教学所需要的实验

设备、实验器材和实验场地往往不能满足要求，限制了机械电子专业

实验教学的有效开展。实验保障条件也在一定程度上影响了实验教学

的开展和学生实践创新能力的培养。

网络教学是基于互联网技术、计算机技术的新型学习方式，区别

于单纯的课堂教学，教师与学生可以在网络空间里以虚拟的方式进行

有效的交流，并利用先进的多媒体技术丰富学习手段，同时提高学习

效果。与课堂教学以教师为主不同，网络教学是以学生为主体，学生

发挥自己的主观能动性，在网络上根据自己的时间和条件，自由地选

择学习时间、学习内容，同时可以控制自己的学习进度。目前的网络

教育主要着重于教学内容的呈现与讲解，用仿真的方式模拟实验仪器

和电子类实验内容，不适用于复杂机电系统的实验教学，缺乏研究性

学习的环节，尤其是涉及互动式的网络实验教学。

本文主要探讨网络教学与网络实验在机械电子专业相关课程的开

展方式。

2网络教学与实验的作用

网络教学应该将传统课堂教学的要素，如课程内容、教学大纲、

教学目标等，通过网络技术、计算机技术、多媒体技术进行展现，并

在此基础上进行提升，使学生在快速掌握课程关键知识点的同时，通

过网络实验灵活运用所学的知识点解决实际动手问题，锻炼学生自主

学习和主动思维的能力。网络教学和网络实验应能够利用网络资源的

共享性，不受地域和时间影响的特点，为学生提供便利的学习条件和

实验条件。网络教学与实验所应起到的作用主要有：

(1)课堂教学的有益补充。课堂时间有限，学生对于相关知识点有

可能没有完全掌握，可以通过网络教学中提供的多媒体课件、实验录

像、补充材料等，反复学习，不受时间和地点的限制。

(2)实验教学的有益补充。对于实验比重较大的课程，可以通过将

实验放在网络上，以网络实验的方式进行，扩大实验的地域范围和时

间范围，如控制工程基础课可通过网络交互的方式进行实验，可以提

高实验设备的利用率，尤其是一些数量少、价值高的实验设备，同样

不受时间和地点的限制，开阔学生的视野，锻炼学生的思维。

(3)教师与学生之间有益的.即时交流。课堂教学之后，学生有问题

可通过网络及时与教师沟通，提高学习效率。特别是机电一体化设计、

控制工程基础、测试技术、状态监测与诊断等课程、内容多，相对学

时少，知识点抽象，往往需要学生课后复习来理解和消化。在这个过

程中存在的疑问可以通过网络教学系统提出，教师看到问题后及时给

予答复。这种交流可以是文字形式，也可以是语音形式。也可以通过

现在使用范围极广的即时通讯系统，如微信等，实现课程信息的发布，

加强教师与学生的高效交流。

3网络教学与实验系统框架

网络教学与网络实验均采用WEB技术实现。网络教学系统主要包

括课程简介、课程大纲、教学日历、课程导学、作业库、留言板等功

能部分;网络实验系统主要包括实验简介、实验大纲、实验操作说明、

实验图像、实验结果分析与显示、实验报告等。

4网络教学系统开发

网络教学系统总体部分包括：课程简介、课程大