电力技术教学资源库的建立

我国高等教育正处在从数量增长到质量提高的转型阶段，教育信息化顺应高等教育的发展趋势，必将从网络环境建设转移到教学资源的应用和管理上来。[1]本文所研究的实践教学资源库是在传统实验室的基础上，利用计算机技术、网络通信技术和多媒体技术对相关的数据信息加工处理，将实验室中的各种资源数字化，基于Web浏览器建立开放性的实验教学环境，是实现实践教学资源网络应用和服务的综合平台。具有网页发布功能的仿真软件和组态软件为虚拟实验项目的开发、数字化工程实训中心的建立创造了条件。因此，有必要研究建立专业的网络实践教学资源库，对实验、实训资源进行信息化整合，以加速专业实践教学信息化的进程，满足应用型人才培养的需要。
 

一、实践教学资源库对教学改革的意义
 

1.提升传统实验室的功能，提高实践教学效率和资源利用率

电力技术类专业的大多数课程具有较强的实践性，学生需进行大量的实践活动，以培养创新精神，提高动手能力。然而在目前高等工程教育中，很多实践教学内容仍停留在分散而独立的验证某个概念和方法的低水平上。[2]同时，受实验场地、设备数量、实验时间的影响，使得实验课程基本以演示型、验证型为主，缺少向主动型和设计型的转变。[3]这种教学模式很难培养出具有综合思维能力和综合处理问题能力的应用型技术人才。因此，电力类专业的实践教学工作更需要采用新方法和新手段，提升传统实验室的功能，加强动手能力培养。实践教学资源库的建设恰恰满足了这个要求，它通过对传统实验项目的数字化、可视化和综合化的改革，实现实验由演示型、验证型向主动型和设计型的转变。建立实践教学资源库，使学习者可以在任何时间、任何地点登录资源库完成实验内容的提前预习、实验项目的自主选择和师生间的问题交流，帮助其在真实实验环境中利用最少的时间掌握基本的实验操作技能，并能在此基础上进行一些综合性、设计性的实验研究。特别是虚拟实验项目功能的开发，可让学生通过网络进入虚拟实验中心进行模拟操作实验，[4]一方面可有效缓解实践教学资源不足的矛盾，提高资源的利用率；另一方面可推进实践教学方法改革，提升实践教学效率。
 

2.展示校外实习基地相关资料，解决生产实习流于形式，无法深入生产实际的矛盾
 

目前的生产实习基本上是先由电力企业工程师讲授一些相关知识，然后参观实习。参观现场的设备又是在大电流、高电压状态下运行，学生们只能远观，不能靠近，更不能亲手操作。在整个实习中学生只是走马观花，并不参与到具体生产过程中去。[5]另外，由于生产现场噪音大、参观人数多，现场授课效果得不到保证。实践证明，传统的生产实习方式已无法完全满足人才培养的需求，有必要拓展新的生产实习模式，加强对学生工程实践能力的训练。构建实践教学资源库，可以展示发电厂、变电所的视频资料和设备图片，供学生在生产实习前了解生产现场的概况。学生还可以浏览思考题库，带着问题进入现场，实现探究性学习。
 

3.有利于改革实践教学内容，丰富教学模式和方法[4]

实践教学必须做到紧跟生产现场实际，保持教学内容的先进性。但是，如果单纯依靠设备更新，则投资费用大，建设周期长。网络实践教学资源库的建立可从根本上解决这一矛盾。新产品发布展示区更新便捷、及时，能紧跟技术发展步伐，让学生了解行业最新的仪器设备与工作环境，便于毕业后更快地适应工作岗位。传统的实验教学模式，基本上是学生在实验前按指导书进行实验内容、步骤和方法的预习，然后按规定时间进入实验室，在教师指导下完成实验，最后得出实验结果。整个过程中学生完全处于被动状态，只是被动地接受实验指导书的要求，起到一个“装配”实验的作用，很难发挥主观能动性，更谈不上创新能力的培养。[6]构建实践教学资源库，学生完成虚拟实验项目的预习以外，还可自主进行实验项目的设计与仿真。教师也可以依托平台建立网络资料库、虚拟实验项目、物理设备、实验教材相结合的“立体化”实践教学模式。
 

4.有利于推进校际合作和工学结合的开展

研究探索实践教学资源库的体系结构和统一的资源建设标准，将为推行高校实验资源的共建、共享，开展区域性校际合作提供基础平台。同时，网络实践教学资源库，可模拟电力技术岗位（或岗位群）的实际工作场景，营造具有行业特色的实践训练环境，促进学生职业技能的形成，使校企合作成果应用于实践教学，切实实现工学结合。
 

5.有利于实践教学师资队伍的建设

最好的研究者才是最优秀的教师，只有自己从事研究才会不断地有新鲜的东西去教给学生。一个优质的实践教学平台需要实践教师付出大量精力进行资源的制作、开发和整理。通过开发和利用网络实践教学资源，可以促进实践教师实践教学能力的自我提升。另一方面，通过Web网络，校外师资可深层次介入，实现校外专家、企业一线技术人员的远程参与。[7]这样的技术交流为实践教师自我学习提供了便捷的途径。实践教学资源建设，是实践教学师资队伍的建设良好契机。

二、实践教学资源库的模型设计
 

1.资源库软件系统的构建策略

构建资源库软件系统一般有以下三种可选方案：与软件公司合作自行开发；购买满足功能要求的网络教学资源平台软件；使用开源软件Moodle系统组建教学资源平台。其中，自行开发软件平台，费用低，但建设周期长。购买专业平台软件，功能更加完善，但费用较高。而Moodle是基于建构主义教育理论而开发的课程管理系统，是一个免费的开放源代码软件，目前已在170多个国家广泛应用。运用Moodle平台能够创建一个易于教师管理和方便学生学习的教学平台，可大大节约投入成本，提高建设效率。[7]
 

2.重点解决问题

（1）运行机制是保障。教学资源库建设的目的在于教学实践应用。探索一套行之有效的运行维护机制、使用者参与的资源建设激励机制，才能保证平台的可持续发展。
 

（2）资源标准是关键。根据《教育资源建设技术规范》制定统一的资源建设规范和分类体系，保证资源库的健康发展。[4]
 

（3）内容建设是重点。内容建设要突出实践教学工程应用的特点，调动广大教师根据专业岗位需求，收集、制作优质的实践教学资源。如优质Flash课件的制作、虚拟实验项目的开发、仿真实验的网络发布等。（4）项目开发是难点。为培养学生的工程实践能力，实验项目的设置要取材于生产实际，每个实验项目都要求设有背景描述，为学生学习创设问题情境。按学生个体差异还应设置必选实验项目和自选实验项目，提高实践教学的有效性。这就对教学者本身提出了更高的要求。
 

3.系统的模型及功能

实践教学资源库建设工作要做到以应用型人才培养为指导，以现代信息技术为手段，以计算机网络为支撑，以优质教学资源为核心，基于工作过程设置实验内容，体现“工程教育、职业取向”的办学理念。系统模型按“实验教师教学管理模块”、“学生实验与实践模块”、“实践教学资源模块”和“协作交流模块”设计，如图1所示。[4]
 

（1）实验教师教学管理模块。实验教师是实践教学的指导者，也是网络平台的管理者和实验项目开发者。要求教师要有丰富的教学经验和实践经验，把经验融合到网络教学中，监控学生学习情况，引导学生成为学习活动的主体。
 

（2）学生实验与实践模块。学生自主选择实验内容和实验时间，实行开放式运行模式。根据学生的个体差异设计必选实验项目和可选实验项目。学生可通过网络平台，根据自己兴趣和需要选择相关实验。教师根据实验项目数目和参加人数，安排实验时间表。对于教学计划之外的设计型实验，学生可通过以创新协作小组为单位提前预约，在获得批准之后根据申请的实验时间和内容进行相关实验。平台除完成实验教学活动的组织之外，还可基于行业特点设置标准化作业测试题库，组织学生进行网上技能竞赛，提高实践教学质量。
 

（3）实践教学资源模块。网络学习环境的一个重要特征就是资源丰富及获取信息方便，因此，建立一个资源优质、检索快捷的学习资源库是基础和保障。根据本专业实践教学的特点，资源按校外实习和校内实习两大子模块划分。[3]校外实习子模块包括实习基地资料库、实习基地视频和图片库、设备素材库和思考题库。其中，实习基地资料库让生产现场在网络上呈现，让学生进入现场之前先了解企业的生产环境，营造现场氛围；实习基地视频和图片库，把实习现场采集的视频和设备图片制作成CAI课件，在校外实习前先集中学习，掌握基本原理；设备素材库把相关设备的工作原理以Flash动画形式提供给学生随时查阅，同时也便于专业教师的备课需求；思考题库根据建构主义认识心理学理论，按工作任务布置有关实习内容的思考题，让学生带着问题进入生产现场。校内实习子模块包括实践进程查询、实验室资源介绍、实验项目列表等。针对每一个实验项目，又细分为实验背景描述、实验指导课件、实验操作演示、虚拟仿真实验等内容。实验项目均取材于企业的实际应用，职业性更强。每个实验项目都设有背景描述，这是情境教学法在实践教学中的体现。
 

（4）协作交流模块。网络教学相对于传统的教育教学模式，其突出的优势就是能以实时交互方式实现师生之间、同学之间的对话与协作。师生、同学之间可以通过讯息、BBS等进行交流讨论，也可以通过视频会议系统、聊天室等技术进行在线讨论，相互交流意见，求助答疑，积累建立常见问题资料库。
 

三、结论

随着网络的发展和电力系统新技术的应用，学生已不满足于从教师和书本那里获取知识，他们更乐于借助网络进行自主学习。因此，探索网上实践教学环境和教学资源的建设是进行教学模式研究和实践教学改革的一个重要组成部分，是实现教学方法和教学手段创新的另一途径。专业实践教学资源库的建设需要体制上和技术上的双重建设。运行机制是保障，资源标准是关键，内容建设是重点，系统的模型及功能是技术思想的体现和技术保障。体制保障保证平台的可持续发展，技术保障保证平台有效运行、利用。优良的实践教学资源库要体现《教育资源建设技术规范》要求的体系结构和资源建设标准，为师生提供更大范围的共建、共享和互访、课程教学研究的平台，积极推行区域高校实验资源的整合。