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1、 文档编号 项目编号 管理部门填写大连理工大学 教学改革基金项目任务书 项 目 名 称： 综合运用 iLab、 VirtualLab 和 OCW提高电工学的教学质量 负 责 人： 刘蕴红 所 在 单 位： 电气系 电工教研室 申 报 日 期： 2006 年 4 月 大 连 理 工 大 学 2006 年 3 月 - 1 -姓 名 刘蕴红 性 别 女 出生年月 1967 年 3 月 民 族 汉 专业技术职称 副教授 现 任 职 务 系教学秘书学 位 硕士 最终学位 授予学校 大连理工大学 主要教学工作简历 主讲课程 1.电工技术：公共课，周学 时 2/4，467 人。 2.电子技术：公共课，周学
2、时 2/4，580 人。 3.楼宇自动化：专业基础课，周学时 2，278 人。 实践性教学 1.本科生毕业设计：5 人。 2.科技英语综合实践：237 人。 编写教材 1. 电工学(少学时)、2005 年 1 月 高等教育出版社 全国统编教材 参编 2.电工学(少学时)学习 辅导与习题全解、2005 年 1 月全国统编教材 参编 3.电机与拖动实验讲义、2005 年 3 月 出版自编教材 参编 4.电机与拖动电子教案多媒体光盘 高等教育出版社 参编 教学研究课题 1.楼宇自动化双语教学的 研究与实践、校教改基金项目、 2003-2004；完成，负责人 2. 开放式课程和中国开放 式教育资源项目
3、建设、开放式教育资 源组织项目、2004-2005、负责人 3. CORE COW 项目、校教改基金项目、2005、完成、负责人 4.推进电工学的深化改革 ，实现课程的全面优化、校教改基 金、2005、完成、参与 项目总负责人 主要科学研究和教学研究工作成果 发表的教学研究论文 1.楼宇自动化双语课程设置的研究与教学实践，大连理工大学学报，第 1 人,2004 年 1月 2 以 iLab 作为现有实验的有益补充并充分利用 OCW 进一步提高电工学教学质量、 2005 年 8月 辽宁省高等学校电工学研究会学术年会论文集、第 1 人（共 3 人） 3.Hongchun Li,Xianjun She
4、ng ,Yunhong Liu.Probe into the Construction and Innovation of Electrical Engineering Specialty (A). William A. Nericcio,et al. Workshop on Electrical & Computer Engineering Education (C).SDSU press,第 2 人（共 3 人），2004.11 4.虚拟实验软件 JSim 2005 年 8 月 辽宁省电机工程学会、东北电工理论学会、辽宁省高等学校电工学研究会学术年会论文集、第 2 人（共 2 人） 5.开
5、创电工学后续选修课程改革的新思路 2005 年 4 月、教育与教学研究论文集、第3（共 4 人） 6.把握机遇，迎接挑战，培 养适应社会需求的电气工程人才、 2005年4月、教育与教学研究论文集 第3人（共4人） 获得的教学奖励 1.以立体化教材为核心以模块式课程设置为基础推进电工学课程的深化改革 省部级、一等奖、第 3 人（共 5 人） 2.电机与拖动电子教案多媒体光盘 校教学改革成果奖、二等奖、第 2 人（共 5 人） 3 教学质量优良奖 - 2 -姓 名 年龄 专业技术职称 学位 工作单位 项目中的分工 签章 刘蕴红 38 副教授 硕士 电气系 整体负责 章艳 27 助教 硕士 电气系
6、远程实验系统测试、编程、综合运用 盛贤君 36 副教授 博士电气系 综合运用 刘凤春 39 副教授 硕士电气系 综合运用、软件编制 庄海 45 高级 工程师 学士 电气系 软件编制及 远程实验系统调试 张颖杰 25 助教 学士 电气系 远程实验系统接入 项目组主要成 员 - 3 -1. 项目的研究意义及国内外研究现状分析 目前我校为国内第一家引入 MIT（麻省理工学院）远程实验系统 ilab 的高等学校。目前接入的实验室为器件微电子远程实验室， 2006 年 6 月将接入另一远程实验室。 iLab 远程实验系统融合了网络技术、控制技术和数据库技术，实现了多个用户可共享真实的实验室设备，在互联网
7、上进行电子器件及电路的有关实验，是远程教育的一种新模式。 OCW 是 MIT 自 2001 年始推出的开放式课程资源(OpenCourseWare，简称 OCW)，是难得的国外优秀网络教育资源。 ，我校作为中国开放式教育资源协会（ CORE）东北三省唯一的一所会员单位，率先开展了系列研究、推广和本土化工作。电工教研室目前承担了其中两门课程的翻译工作。目前几经完成并已上网的电子学导论和正在校对的电路与电子学。 电工教研室率先采用远程实验 ilab 与真实实验相结合并借鉴 MIT 的开放网络课件资源OCW，是教育改革的一种新尝试。 2. 项目所要达到的目标 一 iLab、Virtirlab 和 O
8、CW 配合授课贯穿实验于整个授课过程让更多教师受益 引入 iLab 和 JSim 配合授课并充实现有实验内容并贯穿实验于整个授课过程，可以让更多的教师在教学教法上学习和借鉴其教学教法。针对电子技术这门课，国外的教学对器件和电路都很重视，而我们的同类课程更重视电路，器件方面的内容不多。目前我校的电工学实验也缺乏器件方面的内容。其原因主要是由于时间和测量设备的限制，另外这部分的内容难度不是很大而对测量设备的要求很高，电工学课程作为面向全校的基础课程，每个学生都到实验室动手作器件实验，条件也不具备。将实验贯穿于整个授课过程中。 二 iLab、Virtirlab 和 OC W 充分挖掘网络资源、提供自
9、主学习的 空间让更多学生受益 电工学课程为面前全校工科各个专业开设的专业基础课，每个学期都平均有 2000 多人参加本门课程的学习，网络资源的使用可以让更多的学生受益。以 iLab 为例，以往电工学的授课，时间有限，概念性东西很多，容易使学生感觉枯燥无味。网络实验室的建立很好的解决了这部分问题，教师在授课过程中可以将半导体器件这一章作为学生课下的自学内容，然后通过上网实验强化概念。此外学生们在做实验的时候，服务器会对实验思想作初步判断，对于一些严重的问题如：电源极性，电压范围超标等会强行中止实验，并给出相应提示，这样一来既能及时纠正学生在实验过程中的错误，又能大大降低实验仪器的损坏率。它对使用
10、者使用空间和时间上没有过多限制，利用 iLab 学生就可以随时登陆服务器进行真实实验测量，达到了多人远程共享一套仪器设备完成各自实验的效果。 三 引入 iLab、Virtirlab 和 OCW 研究性的学习思路、建设研究型的课程 在教学过程中，针对器件特性我们的授课方法往往是给学生一个真理概念，而国外这个器件的模型在自己操作的基础上建立的。我们学生脑海中往往是一些理想化的东西，而 MIT 的课程更注重实际的模型以及个性的差异。例如介绍二极管，我们通常的做法是首先介绍二极管的伏安特性，画出二极管的伏安特性曲线，学生心目中就有了一个固定的概念。而国外的做法是，老师根 - 4 -本不讲二极管的特性，
11、学生在没有概念的情况下先去作器件实验，老师在课堂上每讲到一个器件就让学生自己给出这个器件的特性。MIT 创建 iLab 的目的就是学生可以在任何时间登陆网站，利用真实的设备和真实的实验数据，自己得出二极管的伏安特性，因为这方面的器件的实验难度不大，如果在课堂上介绍，既花费时间又比较抽象而且如果没有亲自通过测量，只靠老师的简单讲解，学生只有一个抽象的概念。国外的授课方法更接近研究性的学习思路。 3. 项目的研究内容 1 iLab 远程实验系统 大连理工大学与麻省理工大学合作与之建立了远程网上实验基地（iLab）。现在已经连入的为微电子实验室，2006 年 6 月，将连入另一个实验室，在大连理工大
12、学校内设置服务器与麻省理工实验中心的实验室相连。每位学生可以在任意一个计算机终端登陆校内服务器，访问麻省实验室。这样一来，同学们可以在终端设置实验参数，通过网络远程控制实验室仪器。实验室完成操作后会在短时间内将实验结果及数据返回至该学生所使用的终端。iLab 的实验范围涵盖了二极管、晶闸管等一系列半导体元器件的特性测试及相关的电路设计。对于这部分内容，是整个电子技术的基础。目前，该系统的实验内容仍处在不断完善的过程中。 2 VirtualLab 虚拟实验系统 VirtualLab 的主体是 JSim 软件，该软件是由 MIT 学生与老师共同编制的一款模拟仿真软件。采用该虚拟实验的目的是配合电工
13、学教学，可以进行课堂实验演示，学生也可以随时随地用该软件验证课堂教学内容。该软件的使用紧紧围绕电工学教材并充分利用了网络资源，把实验扩展到课堂上和课堂下。 网上虚拟实验涵盖了微电子理论的基本定理、定律，使用电路元件数学模型来预测该电路在静态和动态下的工作状态的。实验者可以根据自己的需要设计实验内容，观察实验结果，同时获得理论数据。内容包括二极管、晶闸管等一系列半导体元器件的功能特性测试及相关的电路设计。 3 OCW 开放性课程资源 我们借鉴的课程有电子学导论电路与电子学，网上资料包括教学大纲、教学日程、课堂讲稿、参考书目、实验内容和实验要求、作业、考试、讲座录像以及相关资料。OCW 的课程资料
14、非常规范化。课程网上资料详实；教学的各个环节及教学进程非常明确；作业、习题课和实验课合理配合；对学生的要求也非常明确，课程需要掌握的内容和所需作的事情一目了然。可以让我们对教学的全过程有一个全方位的、深层次的了解，对我们的教学研究和教学改革很有帮助。目前，我们已经将相关课程的开放资源全部翻译成中文，以便于更多的教员和学生进行学习、研究和借鉴。 - 5 -4. 项目研究计划及预期进展 2006 年 6 月 2006 年 9 月 1 iLab 远程接入（微电子实验室） 2 用户端软件编制和调试 3 iLab 远程系统联网测试 4 具体实验测试 2006 年 9 月 2006 年 1 月 1 在授课
15、中综合运用 ilab、virtuallab 以及OCW。 2 在部分院系采用在线练习（应强等专业） 3 进一步进行开放性课件的本土化工作 开放性网络课程资料的翻译和整理工作 2006 年 2 月 2007 年 6 月 1 进一步采用国外优秀教学资源 2 进行对比教学研究，并总结经验 3 形成书面报告 4 发表相关方面的教学论文 5. 预期研究成果 一 完成远程实验系统的接入 国内 iLab 远程接入我校内 ilab 地址为： http:/202.118.74.21 （全国高校均可通过我们的系统登陆 MIT 的 iLab 远程实验系统） 二 教学研究报告 1 课程对比研究报告 2 采用 ilab 总结报告 二写出相关方面的 论文 1iLab 远程实验系统的研究与使用 2 以 iLab 作为现有实验的有益补充提高电工学实验教学质量 3 虚拟实验系统 4 综合运用 iLab、 VirtualLab 和 OCW 提高电工学的教学水平 - 6 -6. 项目申请经费 6100 元 7. 经费使用规划 (详细说明 ) 1 购买教学资料费用（ ilab 有关方面的资料以及书籍） 1100 2 参加 6 月国际学术会议费用（二人会务费） 24
