张晓林 陈利强
（黑河学院理学院 黑河164300）
摘要：本文论述了传统实验从仪器、场地、教学安排等几个方面的缺点，也论述了线上实验从硬件资源管理、试验管理、设备管理、过程考核以及实验自由度等方面的优点和缺点，最后论述了线上和线下充分结合的优点，给出了实验教学的新思路和新途径。
关键词：传统实验；远程实物实验；实验教学
引言：黑河学院作为一所新建地方本科院校，其工科实验课沿用很多传统的实验课开设方法，传统的实验课存在学生多，而一些仪器少实验场地少，老师讲的多学生做得少，验证实验多开放和设计实验少等弊病。因此，实验课教学改革势在必行。在当前互联网日益普及和新冠疫情还没有结束的情况下，黑河学院各级职能部门引导一线教师对传统的实验课进行大刀阔斧的改革，以适应当前疫情形势及未来教育教学技术发展方向。
一、传统实验课的弊病
1、验证实验多，综合和设计实验少。传统工科专业实验课大多是开设验证性实验，综合性的和设计性实验项目偏少，其原因主要归结于以下两个方面：（1）实验课时少，（2）学校资金不足造成实验仪器和实验耗材也有限。这两个因素造成综合和设计实验无法大规模开设，这不利于提升学生的实验综合素质能力和创新性能力。
2、写实验报告多，操作测试少。传统的实验课，侧重于学生实验报告，而轻视对学生操作考核。其原因也可归结于以下两点：（1）部分实验老师对学生实际操作不重视，（2）仪器设备少。
3、传统实验学生多，仪器少。黑河学院作为一所新建本科院校，办学经费有限，只能好几个学生分为一组，来进行实验课，操作机会少甚至只能看实验教师的演示教学，不利于学生动手能力的培养。
4、固定性实验多，开放性实验少。传统性人才培养，侧重于固定性实验的开设，而轻视开放性实验。固定性实验项目限制了学生的想象力，不利于拓展学生的思维模式，不利于激发学生的主动性和开拓性。
二、线上实验课的优点
1、线上远程实物实验课开设可以让每个学生置身于真实实验环境中，即人人能模拟实验操作。比如，模拟电子技术基础和数字电子技术基础，通信原理、高频电子线路、信号与系统、EDA等课程都可以开设线上实验。线上远程实物实验项目相比于传统实验，具有可开设项目多，不需分组同步进行实验教学，实验体验感更强，节省课时及学校对大型仪器设备的投资及维护费用等优点。
2、考核模式的多样性。线上实验教学可以开展贯穿课前、课中、课后的全过程考核，尤其是课中的考核。让学生把做实验视频上传，达到以考促做，这样做可以使学生带脑子上课，实验课临时布置任务，让学生主动思考实验方案等。虚拟实验平台，全天候全开放，实验内容可以随时随地反复操作，以便学生能牢固的掌握实验内容和实验技能。
3、在线实验教学模式灵活。当前在线实验主要有两种教学模式，分别为软件设计仿真实验与远程实物实验。而远程实物实验平台的所有项目都由远程对应的硬件资源实现，并非软件仿真，实验系统配置与线下综合性实验室相同。用户的所有操作均映射到可远程控制的实验对象和测量仪器。实验平台配备可远程操控的仪器仪表及硬件电路环境，实验系统在网管软件和操作平台的支持下，实验平台在网管软件支持下，学生能在客户端浏览器实时控制远端实验模块电路，完成实验电路搭建、激励信号与电路元件参数调整、测试点选取、虚拟仪器操作、实验电路信号采集与实时显示；测试波形拷贝、实验电路、实验数据存取，在线实验平台可以在线实验报告提交，将实验电路实验数据和信号波形插入实验报告行程，实验报告可在线提交，并可将最终实验过程记录和实验报告下载存档，这样大大方便了学生操作便利性，可实现最终的课程考核以及学分认定。
4、虚拟仪器提供真实操作体感。实验操作平台标配多种以实际仪器面板设计的虚拟仪器，学生既能用虚拟仪器实时测量各种电信号，又能训练学生熟练使用实际仪器；虚拟仪器标配：4通道示波器、8通道逻辑分析仪、DDS高低频信号源、频率计、误码仪、8路逻辑分析仪、光功率计等；实验平台与仿真测试仪器测量客户端切换任意信号以及仿真测试，并远程控制测试平台产品用真实电路和实验数据来设计虚拟仪器模式，网上实验通过网络统一管理和维护，远程在线实验有效解决实验场地与学生实验时间冲突的矛盾，有效的缓解了学校实验场地不足的矛盾，也减轻老师的维护与管理工作量，可以在实验平台无人值守情况下全天候开放运行，该模式不仅方便了老师与学生，还为学校节省资金投入。
三、线上与线下实验相结合模式探索
虽然线上实验有许多优点，但是它也有缺点，首先学生对实验元器件没有个立体直观的感受；其次学生不能亲自动手焊接组装实验板子，动手技能没有得到培养和锻炼。
线上实验的缺点可以通过结合线下实验来补充，（1）线下实验课保留了一些，线上开展不了的实验内容；（2）实训课必须线下开设，这样学生才能对元器件有立体直观的认识，同时学生只有在真实的实践环节才能配合锻炼实际的动手能力，这是远程实验所不能代替的。
结束语：在线实验改变了教师的教，改变了学生的学和做，改变了学校的管，改变了教育的形态，线下和线上实验结合互补，大大改变了现在的实验教学形态，不仅方便了教师也方便了学生，还为学校节省了大笔资金投入的同时，简化了学校的管理。
参考文献
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基金项目：黑龙江省教育科学“十三五”规划2019年度重点课题：基于技能型人才培养的“一体化、三层次”实验教学新模式研究（GJB1319092）
作者简介：张晓林（1976-），男，硕士，讲师，主要从事电子科学与技术方面教学工作