在线教学设计方案范文第1篇

关键词:多媒体教室;无线投屏;实践与研究

一、无线投屏应用的概述

近些年，随着无线移动技术的普及和快速发展，人们对于传统台式计算机的应用正在逐步减少，取而代之的是更加便捷的智能移动设备，如手机、PAD、笔记本等。此类设备为了保证便于携带及使用，其硬件更加集成化和小型化，显示屏幕及音频模块相对较小，而缺少了分享性，视听觉效果不佳，不利于展示。由此，出现了以无线投屏技术或多屏互动技术为核心的应用方案，以解决上述困境。无线投屏技术是指通过无线网络连接，基于DLNA、Miracast、AirPlay等协议，使智能移动设备(如手机、PAD、笔记本等)与大屏显示设备(如电视、投影等)实现屏幕共享和操作的一项技术。随着无线投屏技术的不断完善和发展，近两年，其适用性、兼容性及功能性大大加强，目前已广泛应用于商业、教育等行业的展示活动。

二、无线投屏应用方案的研究

无线投屏技术的应用对于以展示及示范为主的传统教学来说，无疑其的作用及效果更加突出。它的应用解决了传统多媒体教室移动设备无法展示以及计算机视频信号输出端口不统一、连接烦琐等问题，不仅使老师的教学更加便捷和丰富，更加促进了学生的参与和教学模式的改革。基于上述，作为教育教学信息化发展前沿的高等院校，也逐步将此应用投入于其智慧教室建设中，作为其中一个重要环节，进行局部的试用和推广。目前其在高校的应用范围较为有限，缺乏大规模使用的案例。无线投屏技术发展至今，其应用趋势越来越普及化和多样化。纵观目前市场，不同无线投屏应用的产品定位各不相同，主要区分为“消费级无线投屏产品”和“专业级无线投屏产品”这两大类，两类产品无论从价格、功能和性能上都存在较大的差别。针对于教育行业，此类应用主要是面对的用户是众多的教学人员和学生，因此，其应用方案都应当满足便捷、稳定、功能等的同时还需兼顾整体化、规模化的实施要求。经过市场和部分高校调研，用于教学的无线投屏应用的方案主要有三种:第一种是以无线投屏器为核心的应用方案，即智能移动设备通过无线投屏设备与大屏幕显示设备共享屏幕，此种方案普及化程度较高，市场应用较多，技术成熟度较高;第二种是采用集控方式的应用方案，即智能移动设备利用无线网络通过集控服务器与大屏显示设备图像输入端相连的计算机联系的共享屏幕方案，此种方案应用较少，具有整体化和规模化的特点，适合大规模的集中管控;第三种是以教育类APP为核心的应用方案。即通过综合性教育APP中的无线投屏功能来实现投屏，此类方式都采用的是基于云端的架构，因此，它的使用需要通过展示计算机在连接互联网的状态下才能来实现。三种方案各有各自特点，比较如无线投屏应用方案比较表所示:

三、无线投屏的方案的设计与实践

随着智慧化教育概念的逐步深化，北京联合大学近些年将无线投屏技术首先应用到了5间智慧教室的建设中，经过一段时间的使用，其带来的网络化教学的方便与支撑得到了使用人员的肯定。在总结经验的同时，在学校北四环校区2号楼37间多媒体教室实施了无线投屏应用的推广和功能实现。本次实践主要以使用广泛、成熟度较高的无线投屏器方案为核心，从网络改造、多媒体设施改造和无线投屏应用设计与实现三个方面使无线投屏应用与多媒体教室进行了融合。

(一)网络改造实践

无线投屏技术的应用都是以无线网络作为其两端设备(智能移动设备和大屏显示设备)的连接桥梁，因此其效果的呈现在很大程度上都需要网络作为支撑和保障。为此，我们网络改造的目标是使用者提供更便捷的网络接入方式的同时兼顾信号稳定性的保持，实现移动设备连接到校园统一的无线网络时(无须二次连接)即可准确搜索到所在教学区域无线投屏设备。实施区域原有无线网络设备均部署于教室外楼道位置，虽然信号可以覆盖整个教学区域，但无法保障教室内部各个角落的信号强度与均衡，随着大批量的无线设备的接入很容易造成信号的不稳定和网速延迟等显现，进而影响到无线投屏的使用效果。因此，本次网络改造主要对实施区域作出了三个方面的变化。第一，无线AP部署改造。本次改造将无线AP部署于每间教室内部前后两端，并对其覆盖强度进行局部调整，使教室内部无线网络强度更加均衡化，同时，关闭原楼道位置的无线AP，尽可能保证在移动设备连接到其所在教室的无线AP。通过对信号覆盖、PHY物理端口速率等测试，均显示网络条件良好。如图1无线SSID信号覆盖热图所示，此图为实施区域二层校园无线SSID信号覆盖热图信号覆盖情况，图上蓝色线条为行走测试路径。第二，对无线网络进行区域划分。由于无线投屏器的使用数量较大，对于使用者来说，设备列表将会很长，不利于很快找到所需使用的无线投屏设备，为此，本次网络改造根据教室物理分布情况将网络划分为两个区域，即实现在A区域连接到校园网络时只能搜索到此区域的无线投屏设备，同样，在B区域也如此。第三，经前期无线投屏器方案的使用发现，其在5．0GHz无线网络频段中使用效果明显高于2．4GHz频段，但2．4GHz频段使用范围更为广泛，适用设备更多。为此，为保障无线投屏应用效果的同时，兼顾更多移动应用的普遍情况，本次无线网络同时开启了无线网络5．0GHz频段和2．4GHz频段，并将5．0GHz频段的无线网络隐藏，只供无线投屏设备连接使用，从而既保障了更多的移动设备可接入校园无线网络，又提高无线投屏的使用效果。

(二)与多媒体设施的融合

传统多媒体教室系统早已趋于稳定，且使用者对其操作较为熟悉，无线投屏功能应在不改变原有系统和使用习惯的同时融入其中，这也是我们此次无线投屏应用建设的目标之一。为此，我们进行了以下设计，首先是对多媒体中控面板的改造，将中控面板上的一个按键作为无线投屏信号源的选择键，其次是音视频信号的整合，通过音视频矩阵的程序策略实现音视频信号同时跟随选择发生变化，既当在中控面板中选择无线投屏设备作为信号源时，大屏显示无线投屏设备画面，音箱发出同源的声音，同样，其他信号源也如此。由于前期多媒体教室的建设一般多采用的是VGA端口作为图像输入输出端口，因此需要将图像信号与音频信号独立接入音视频矩阵。

(三)无线投屏应用方案的设计

无线投屏设备一般默认情况下其应用的规则和方式并不能符合实际教学使用需求，在小规模的使用中可以根据需要进行自由和灵活的调整，但对于批量性的建设和使用并不适用，需要提前进行统一化的设计和规范。根据前期使用经验总结及广泛的调研，本次建设做出以下设计。首先是登录界面的设计，它是进入无线投屏应用的必经之路，如同计算机的桌面，在这里我们采用了以最直观和简单方式将设备使用步骤、注意事项、动态密码等予以展现，方便使用者能够最快得到使用指导;其次是登录方式的设计，我们使用了通过动态密码的方式进行登录方式，将这个动态密码设置为40分钟进行更新一次，最大限度地保证只有在和无线设备处在同一教室的情况下，才能实现投屏应用。此外，为使在有设备处于投屏状态下仍可以看到动态密码，我们将此应用设计为当移动设备处于连接状态时，动态密码将显示于屏幕下方;最后是占用模式的设计，本次统一设定为独占模式，即只有处于投屏状态下的移动设备推出投屏状态时，其他的移动设备才能进行投屏应用。

四、总结与展望

通过此次实践实现了在原有多媒体教室中不大批量更换现有核心设备的前提下实现当下流行多系统、多种类型接口设备的演示投屏功能，既解决了原有多媒体教室布线接口单一、故障率高的问题，又丰富了教学资源的来源与操控、保障全员联入网络教学平台，实现师生的演示互动，有利于研讨型等新型课堂的探索。当然，在应用过程中也发现了其很多不足，主要有以下三个方面:第一，对于不同系统的设备由于采用的传输协议不同存在应用方式的不统一;第二，音频信号如果借助蓝牙的方式传输，受环境的影响较大，容易出现中断或连接异常的情况;第三，现有无线投屏的应用作为智慧教学系统的一部分，它们之间融合得不够紧密，并且缺乏完整、全面的管理功能。无线投屏技术的应用使智能移动设备与教育教学进行了融合，大大丰富了教学手段，不仅为教师提供更加便捷展示的分享方式，更推动了以学生为中心的教学模式的变革，成为重要的教学信息化技术之一。但该技术应用的方案存在着环境依赖、设备和系统兼容、功能等方面的问题。随着网络、信息和多媒体等无线投屏相关技术的不断发展和其应用的深度挖掘，作为智慧教学环境下的重要环节之一，无线投屏技术的应用方案将更加全面和稳定，在更多领域、更多教学场景下发挥出巨大的作用。

参考文献:

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在线教学设计方案范文第2篇

（一）项目一：综合布线工程设计

在综合布线工程设计项目教学中，通过把该项目分解为点数统计表编制、系统图设计、端口对应表设计、施工图设计、材料表编制、预算表编制、施工进度表编制等七个任务，学生通过这七个任务的学习和实践，了解并掌握综合布线工程设计的基本知识及基本技能。教师根据综合布线工程设计的分解任务分别进行准备知识和设计原则的讲解，同时对每个任务进行典型案例设计分析，然后根据真实的建筑物即学生上课所在的第四教学楼来创设七个学习任务情境，如第一个学习任务为“任务1：现场考察第四教学楼B区1楼、2楼和3楼，绘制第四教学楼B区1、2、3楼点数统计表”，并且所创建的七个学习任务情境都是前后连贯，不可分割，学生根据通过创设的七个学习情境分组按每个任务循序渐进进行现场考察、分析讨论、初步设计、深入讨论、提交设计，整个任务实施过程教师全程进行指导，最后教师根据学生的每次提交的每个任务进行点评，各组学生根据教师的点评进行分析、讨论、修改，再形成最终版提交。通过教师的全程指导及详细点评，学生对整个综合布线工程设计更加容易理解和掌握，每个小组成员都能独立完成综合布线工程设计，为后面的课程大作业即综合布线系统工程项目综合实训打下良好的基础。

（二）项目二：工作区子系统的设计和安装施工技术

本项目教学主要学习工作区子系统的设计和安装施工技术。教师简单介绍工作区子系统的基本概念、常用的材料如86型底盒及分类、安装要求，并就设计原则、设计步骤和方法结合实际案例进行详细的讲解与讨论，最后以某生产基地研发楼一层功能布局图为例进行设计案例分析。在完成项目实训前准备工作后，教师根据工作区子系统的技术特点创设了七个学习情境，包括单人办公室、多人办公室、集体办公室、会议室、培训室、大厅、展示等七个不同场合的信息点设计学习情境。然后把学生分为七个小组，每组学生按照抽签确定的学习任务情境进行现场调查、分析讨论并进行设计，完成工作区人员数量、业务需求分析、信息点数量、安装位置、工作区材料规格和数量等相关信息的确定及方案草案的设计，并形成弱电施工详图设计，然后各组深入分析讨论、修改、补充、完善，各组间还要进行互评，指出对方的优缺点，共同促进，最终完成设计方案。最后由各组通过PPT汇报的方式讲解并展示各组的设计方案，学生对每组同学所汇报的设计方案提出意见或建议，最后老师进行总结点评，各组再根据各方面意见或建议分组进行讨论修改并形成最终的7套设计方案且符合设计要求，最后由各组同学根据他们的设计方案在综合布线实训室的实训墙上施工完成他们的设计方案。通过这个项目实训，学生的自主性、创新性都能得到很好的发挥，学生感受到以前所没有的成就感，这样既激发了学生的学习兴趣，又提高了学生的实践能力和团队协作能力。同时，教师对学生的评价机制也改变了，由原来的最终结果评价变成了过程性和总结性考核相结合，学生在完成学习任务情境的过程中，教师全程跟踪指导，答疑解惑，这样对学生的整个实训过程及实训效果更加熟悉，有利于准确地对学生进行过程性评价。特别是在项目实训中，学生每完成一个任务实训，都需要各组派代表进行总结，分享他们的收获及在实训过程中遇到问题时是如何解决的，通过这种相互交流和学习，能够使学生对自己学习进行反思和提高，同时学生的沟通交流能力得到锻炼，有效地促进学生各方面的发展。此外，小组间的互评方式及教师的适度引导，可以让学生了解各组方案优势和不足，通过互评达到相互学习、相互促进的目的。

（三）项目三：水平子系统的设计和安装技术

水平子系统的设计和安装技术对学生实践操作技能要求很高，因此本项目教学中，在学生分组搭配中做到人员层次搭配，即让基础好的学生担任组长、副组长，基础较差的学生担任各组组员，由组长和副组长细化实训任务，具体到各个组员的具体任务做什么，同时采用组员相互评价的方式，对于表现不好的组员由组长会同组员讨论决定是否继续留用该组员，这样可以有效防止部分组员在技能操作实训时产生依赖只做观望者而不进行实训。以这次项目的“任务2：PVC线槽成型技术实训”为例，本任务采用竞赛的方式完成，对完成又快又好的小组进行平时成绩加分奖励。该任务中把学生分了六个大组，每个大组又分成两个小组，每小组2~3个人，教师先用几张典型图片介绍综合布线工程中不同施工场合的线槽布线方式，并介绍PVC线槽水平直角成型、PVC线槽非水平直角成型的基本知识，然后学生分组学习PVC线槽成型操作方法，即由每个大组的一个小组同学通过录像演示学习如何使用工具进行线槽成型操作技能（包括水平直角成型和非直角成型），另一个小组由教师进行手工演示如何进行线槽成型操技能（包括水平直角成型和非直角成型），然后学生分组进行实训，一个小组同学用手工线槽成型方式在线槽上做出水平直角成型、非直角成型（含内弯角成型、外弯角成型）效果，另一小组同学用工具线槽成型方式在线槽上做出水平直角成型、非直角成型（含内弯角成型、外弯角成型）效果，每小组至少做出两件作品，作品制作完成后的各组分别对手工制作和工具制作的作品进行对比，包括线槽成型制作时间长短、美观度等，并思考使用工具操作和手工操作的区别。教师全程进行检查指导。教师检查实训效果并进行点评，对做得好的同学进行表扬及加分奖励，并随机抽查学生回答使用工具操作和手工操作的区别。在本项目实训中共分解成了弯管技术实训、PVC线槽成型技术实训、水平子系统安装实训三个任务，采用层次递进的分组方式可以使项目进行过程中促进同学间互相帮助、互助协作、共同进步的良好效果。

（四）项目四：工程项目综合实训

在学生完成综合布线系统设计13个项目实训后，为使学生所掌握的综合布线系统知识和技能应用于真实的工程项目工作环境，以学院正在建设的某一建筑物或合作企业正在施工工程项目做为真实工程项目综合实训，通过本工程项目综合实训，使学生更加熟练掌握综合布线系统设计所涵盖的需求分析、方案设计、安装施工、工程项目管理、测试验收、维护与故障诊断、规范撰写相关工程文档等工程项目内容，同时工程也涵盖了综合布线工程七大子系统的相关技术。先由学生自己分组，每组学生6~10人，然后各组学生根据给定的项目任务分别完成综合布线设计方案，经过合作企业专家、任课教师和全班同学对设计方案进行分析、讨论，审定哪组设计方案更加规范合理，最后评选出最佳的设计方案，并根据最佳设计方案存在的问题进行修改、完善，最终得出大家都认可的设计方案。通过对这个设计方案进行任务分解，包括综合布线系统图、网络拓扑图、平面施工图、各端口布局图，等等。接着在老师的指导下成立一个公司，并设立对应工程项目机构，根据工程量完成人员配备，包括总经理的配备、各个项目经理的配备，每个工作区的施工由一个项目经理负责，同时配备监理部、材料部各一个，每个部门配备3~8名同学，由各项目经理分配工程项目任务，总经理及项目经理、工程监理、材料管理员等各职位都是通过竞聘方式产生。由任课教师和合作企业专家对所有岗位聘任人员完成施工前的所有项目的训练工作后，各部门就开始进行根据各自的工程任务进行施工安装，并编制好相应的技术文档。最后由业主（由任课老师担任）、公司负责人、项目经理、工程监理、相关技术人员到现场对工程施工质量进行验收，并审核技术文档是否齐全、规范。在整个工程项目实施中，任课教师和合作企业专家作为技术指导全程跟进，及时指导和纠正出现的问题及不良习惯，并及时根据施工进度、施工质量和结果进行过程性评价。同时任课教师和合作企业专家定期组织学生开展技术交流，让学生列举在工程项目实施过程中容易出现或容易出错的问题，进行分析讨论，总结收获与不足，最后由任课老师和合作企业专家进行反馈评价，并提出改进建议，真正达到理论和实践相结合，使学生真正了解并掌握了真实工程项目的设计与实施。

二、实施效果

在线教学设计方案范文第3篇

[关键词]CDIO；项目式教学；电力系统综合实验；教学改革

[中图分类号]TN41；G642[文献标识码]A[文章编号]10054634（2017）03009705

0引言

电力系统综合实验是电力系统及其自动化专业人才培养的重要实践环节，主要培养学生综合运用专业知识处理工程问题的能力。电力系统综合实验是涵盖“电力系统稳态分析”“电力系统暂态分析”“电力系统继电保护”“电力系统自动装置”“变电站综合自动化”等多门专业课程知识交叉的综合性实验。燕山大学电力实验室中的实验设备通过物理模拟及数字仿真等形式呈现电力系统运行及自动化控制的全过程，使学生从全局、系统的角度认识理解电力系统[1，2]。

目前，实验室开设的电力系统综合实验大多为传统的验证型实验。在实验过程中，学生按照指导教师所讲及指导书中的实验步骤操作即可得出结论。实验教学内容及考核方式陈旧单一，实验过程中学生发挥独立分析思考解决问题的能力受限，处于被动地位。从实验教学效果来看，传统的实验教学模式难以有效地提高学生实践技能和综合素质[3]。

随着CDIO现代工程教育培养模式的引入与逐渐推广，对电力系统综合实验课程进行项目式教学改革成为必然趋势。电力系统综合实验的改革注重专业核心课程之间知识点的相互联系，打破以理论验证为主的传统实验教学模式，强调实验构思、设计、运作、实践基于项目进行。转变教师和学生在实验中的地位，要求学生参与构思、自主设计、协作实施，实现从被动教育到自主学习的转变[4，5]。

本文在研究CDIO工程教育理念的基础上，结合项目式教学培养目标，提出基于CDIO理念的电力系统综合实验课程改革方案，对实验教学内容、实验方法及实验考核方式等进行改革。以燕山大学2012级电力系统及其自动化专业本科生为对象的项目式培养教学实践，获得了丰富的教学经验和显著效果，为未来教学改革实践的持续改进奠定基础。

1综合实验项目实施方案

为推进电力系统综合实验教改实施，对实验课程教学大纲进行调整。为提高教改课程的可行性，形成教学效果对比，只对综合实验中的部分项目进行改革，其余项目按传统方式授课，并在未来的课程改革中不断持续改进。

由表1可知，未改革的综合实验项目由指导教师讲解实验原理及设备使用方法，学生连接实验电路，并按照指导书上的实验步骤做实验，记录实验结果。教改的综合实验项目与传统验证型实验相比，在实验内容、实验形式方面有较大的改变。

1.1综合实验改革项目实施形式

电力系统综合实验课程改革打破传统“学与做”的教学模式，实验项目选题具有工程环境与背景，实验目的不再是某一理论的验证，而是实现工程目标。让学生以小组形式共同完成项目，从构思阶段的概念设计开始，经历设计讨论和实施阶段，让学生主动学习课程知识点之间的有机联系。在教学过程中注重引导学生独立思考，开展启发式、探究式、参与式教学[6]。

与传统实验流程不同，基于CDIO理念的C合实验教学改革按照项目开发过程设计实施，包括项目方案构思讨论、项目设计、系统接线方案设计、实验操作及仿真测试。实验过程中，遵从“构思、设计、实施、运作”的工程教育指导思想，强调综合性学习和主动学习[710]，图1为综合实验项目开展环节。

1） 构思环节。实验开始，由指导教师提出项目题目及设计任务，学生分组形成团队，查阅项目实施涉及的课程基本原理，学习相关设备原理及操作方法，构思项目实施方案。该阶段的任务是每组学生至少提出两种方案的设计，并进行可行性分析与讨论。指导教师对学生进行指导，确定最合理的方案。

2） 设计环节。在完成项目实施方案的确定后，要求学生完成实验原理图及实验电气接线图的设计及绘制，主要包括电网组网方式、主系统接线方式、电力系统一次设备及二次设备选型、继电保护整定及二次设备接线方式设计等。学生还需对自己要完成实验的操作步骤进行设计。最后上交实验接线图及实验操作步骤，由指导教师进行检查。

3） 实施环节。学生根据设计图，在实际可操作的实验台或虚拟培训软件进行操作，教师对实验设备的操作规范通过实物演示的方式进行讲述，学生可直观地掌握该部分的知识和技能。学生利用实验设备，完成设计图的调试、连线、相关一次设备投切及二次设备控制整定。完成系统接线后，教师对每组系统接线进行检查，确定无误后，方可让学生上电操作。最终，学生通过设备上的软件分析或相关参数的读取，对自己设计系统的状态进行分析得出结论。

4） 运作环节。项目完成后，指导教师进行项目验收。在此环节，学生需对项目成果进行展示，对自己的设计思路、系统原理图、关键技术、创新点、存在问题等内容进行公开汇报。然后，开展项目讨论，进行技术交流。

在整个实验项目完成过程中，学生以具体应用工程问题为驱动，通过查阅学习资料，综合运用专业理论知识解决实践中的问题，最终提高学生发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。

1.2综合实验项目组织形式及评价设计

综合实验项目组织采用学生分组、团队协作的形式，由5～6名学生组成一个小组，确定1名小组负责人；每个实验设置4～5个工程项目，每组负责1个实验项目；小组负责人负责实验项目任务分解和人员分配，组内人员分工协作完成整个实验项目。以学生自我设计和实际操作为主、教师辅导为辅。

传统的实验教学评价主要采用“实验结果+实验报告”的考核方式，对学生动手能力和综合素质考察不足。基于工程教育的实验教学模式是个循序渐进的过程，要在不同阶段针对学生不同能力的培养进行评价，并在最后阶段进行整体效果评估[11，12]。基于CDIO理念的电力系统综合实验教学改革评价考核方式将学生在构思、设计和实践等各环节的表现结合起来，从实验态度、实验操作技能、综合素质几个方面进行综合评定。

总成绩中，态度评价占10%，主要评价学生对实验的兴趣及重视程度；实验方案设计占总成绩的30%，主要评价学生设计实验方案的可行性及实验效果；实验操作技能占30%，主要评价学生操作实验设备的准确性及完成实验的情况；答辩及实验报告占总成绩20%，主要评价学生口头报告及撰写实验报告的能力；组内互评占10%，主要评价学生团队沟通协作能力。

2综合实验项目主要内容

电力系统综合实验课程改革内容涉及电力系统的设计规划、调度、监控、运行控制及二次设备调节、测量、保护的理论和技术。课程改革由配电网静态模拟及微机保护设计实验项目、电网虚拟仿真设计实验项目及常规三相四线制系统设计及综合监测3个实验项目组成。根据项目式教学电力专业毕业要求，使实验项目内容设置具有综合性、设计性和创新性。

2.1配电网静态模拟及微机保护设计实验项目

为了使学生掌握电力系统运行与保护控制技术，通过实验室中配电网静态模拟系统及KLD94 300微机保护测控装置，开设不同接地方式的配电网无功补偿、线路故障电压电流监控测量、微机线路保护、距离保护、差动保护等实验。

本实验从构思、设计、实施和运作4个环节设置项目内容，项目技术路线如图2所示。

实验项目主要内容如下。

1） 项目方案构思。根据设计要求，构思10 kV配电网运行及保护控制设计方案并进行可行性分析讨论。

2） 项目内容设计。对中性点不接地、中性点经电阻接地及中性点经消弧线圈接地配电网主系统接线、无功补偿进行设计；通过分析不同接地方式配电网故障特性，设计保护方案，计算保护定值。

3） 项目实施。（1）无功补偿。根据1）中设计，对系统进行无功补偿，在配电网静态模拟装置上，投切不同数值组合的无功补偿装置，使系统在设定的功率因数下运行；（2）故障特性分析。对1）中O计系统，进行配电网的故障特性分析。在配电网静态模拟系统上设置线路故障，从测量装置中读出不同接地方式配电网的故障电流及电压，判断其特征是否与理论分析一致，对比不同接地方式配电网接地故障特性的异同；（3）微机保护。对1）中设计的保护方法，进行保护定值及参数的整定。在KLD9300微机保护装置上设置整定控制字以控制保护的投退；通过在配网静态模拟系统线路上设置故障，验证自己所设计的保护方法及动作值整定是否有效。

4） 项目运作。在实验台上演示讲解项目实施过程，展示项目设计成果，进行技术交流。

2.2电网虚拟仿真综合设计实验项目

电网调度虚拟仿真培训系统能够对电网运行、电网调度、变电站运行监控巡视、继电保护、系统事故分析和处理、电气一二次设备操作等进行全方位的模拟，3D场景单元再现真实变电站现场，仿真变电站工作人员的就地操作和操作结果。

本实验项目充分利用虚拟实验室技术，让学生从角色上进行转变，切身感受作为变电站运维人员、电网调度人员、检修人员在在企业及工程中具备的技能，体会专业岗位的职能特点。根据项目任务要求，学生分组完成项目设计及实施，最终以技能竞赛的形式展示项目运作，技术路线如图3所示。

1） 检修任务。根据下达的检修任务，构思变电站设备检修方案。设计检修操作方案，包括开关及断路器倒闸停送电操作、备用母线就地投切等。开操作票，在3D模拟的真实变电站现场对设备进行检修。

2） 调度任务。根据接受的调令，构思执行调度任务。根据突发事件情况，设计调度指令，并协调、组织现场操作人员或自动化控制系统进行调整，执行动态设备状态监视，并向上级汇报电网实际运行参数。

3） 五防开票。根据任务，完成五防开票、五防验证的操作。在3D场景中的一次设备操作机构中添加五防锁，设计五防逻辑，执行接收操作票，开五防锁。

4） 继电保护。对变电站内保护室，根据继电保护仿真软件，进行保护定值的整定，时间整定，控制字整定，定值换区等设计，对保护柜执行压板操作、开关操作并能够实现灯光信号字显示。

2.3常规三相四线制系统设计及综合监测

电能综合监测实验台，能够使学生掌握电力系统常用二次设备的测量原理及接线方法，掌握不同类型负荷的三相四线制系统交流电量的特点。

本实验项目要求学生分组完成以下实验内容，项目技术路线如图4所示。

1） 项目方案构思。根据设计要求，构思常规三相四线制系统综合电量监测设计方案，进行可行性分析讨论。

2） 项目内容设计。根据给定元件及所测电量，设计三相四线制系统接线图，包括电源元件、电压电流互感器、有功功率表、无功功率表、功率因数表、电压表、电流表、阻性负荷、容性负荷、感性负荷。

3） 项目实施。根据设计的接线图，在电能综合监测实验台上连接三相不对称负载线路，模拟操作电力系统单相短路和断路状态，实现常规三相四线制系统综合电量监测。

4） 项目运作。在实验台上演示讲解项目实施过程，展示项目设计成果，进行技术交流。

3综合实验教学改革效果分析

基于CDIO以项目设计为导向的工程教育理念，调整和优化了电力系统综合实验结构与实验内容，教学方法及教学思路也进行了优化创新，丰富了实验教学形式。基于CDIO理念的电力系统综合实验教学改革实施以来，在实验内容、教学形式、考核方式及能力培养方面有很大的改进，其中配电网静态模拟及微机保护设计实验项目与改革前单纯的验证性实验相比，教学效果尤为突出（详见表2）。从项目评价结果可以看出，学生通过项目设计实施能够准确掌握电力系统基本理论知识和使用技能。项目式教学更能够激发学生学习的热情，增强学生学习主动性。项目实践过程中，培养了学生工程实践能力、团队协作能力、分析和解决问题的能力，取得良好的教学效果。

4结束语

针对电力系统综合实验的现状及存在问题，在现有的实验条件下，结合项目式教学的培养目标，对实验教学内容、实验方法及考核方式等进行探索与研究，提出基于CDIO项目式教学的电力系统综合实验课程改革方案，通过将实验教学内容项目化，从构思、设计、实施、运作4个方面培养学生系统工程技术能力、自学创新能力、团队协作精神及社会责任感。这种新的教学方法，以突出工程实践应用为特色，切实满足电力相关行业对该领域专业人才的迫切需求。

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[12] 郭明良，王朋，郭松林.基于CDIO模式的电类本科实践教学体系构建[J].中国电力教育，2015（2）：158160.

在线教学设计方案范文第4篇

［关键词］计算机图形学；课程建设；案例化教学；微课程

计算机图形学是计算机应用领域中一个非常重要的学科。该学科主要研究如何利用计算机表示图形以及生成和处理图形的基本原理、方法和技术。它的应用渗透到了社会生活和生产的各个领域，如虚拟现实、地理信息系统、科学计算可视化等，是现代信息技术不可或缺的重要内容。计算机图形学不仅是高校计算机专业的基础课，也是理、工、农、医等专业的必修课。该课程是一个多学科相互交叉、相互渗透的学科，综合了数学、计算机科学和图学理论等相关学科的知识，其原理抽象、算法复杂、具有很强的理论性、综合性和实践性[1]。作为山西省应用型本科试点院校，课程建设课题组积极探索转型路线，赴国内多家院校探讨学科前沿和先进教学方法；与多家知名企业合作探讨人才培养需求。在山西省精品资源共享课的基础上，从企业对人才的实际需求出发，与企业合作修订人才培养方案，修订教学大纲，以计算机科学与技术专业学生为试点，增强“以能力为导向”的计算机图形学应用课程建设。经过恰当地组织教学内容，有效调整教学模式，采用了“案例引导、传输理论、算法可视化”的新授课模式，突出以学生为主体的“积累知识、积极思考、主动创新”的教学新理念，进一步提高了学生运用基本理论知识分析和解决问题的能力，培养的学生得到了市场和用人单位的认可，并与多家公司签订了人才订单培养协议，实现了人才与市场的无缝对接。

一、计算机图形学教学现状

近年来，随着计算机硬件配置的提高、智能手机的普及，尤其是游戏产业、三维数字城市的迅速发展，计算机图形学课程已经成为计算机专业或数字媒体技术专业的核心课程[2]，在培养方案中占有重要的地位。由于该课程是一门原理算法复杂、抽象，实践应用性很强的课程，对教师和学生的编程能力要求较高，因此普遍反映教学有一定难度。通过文献研究，国内高校在计算机图形学课程教学中存在以下问题。

（一）实践教学资源匮乏由于案例源程序匮乏[3]，这导致在课堂上教师主要以讲解原理为主，学生存在理论学习和实践应用脱节的现象，存在学习完理论后仍然不会编程实现的情况，这不能满足应用型人才培养的要求。

（二）教学模式单一传统的教学方法以教师课堂讲授为主，教师一次性地将知识灌输给学生[4-5]。教学过程以教师为主体，教师教什么，学生就学什么；教师怎么教，学生就怎么学。这种教学方式忽视了学生的主体性及教师与学生的互动性，限制了学生的主观能动性，制约了对学生在知识、能力和素质方面的综合教育。

（三）教材选择不当教材选择不当，培养目标与企业需求不对接目前，国内计算机图形学教材主要存在“面向理论和面向应用”两种典型教学体系[6]。面向理论的教材是传统教学体系，其重点放在对概念的解释与原理的讲解；面向应用的教材是当前主流的教学体系，它注重培养学生在掌握计算机图形学理论知识的基础上，学会应用典型的图形学API。在这些计算机图形学教材中，多数教材适合高校硕士生与博士生从事科学研究，而面向本科生、按照市场需求基于底层算法开发的计算机图形学的教材相对较少。市场对本科生计算机图形学技术的应用人才需求量巨大，这导致人才培养与工程应用和企业需求不对接。

二、以能力为导向，构建计算机图形学教学内容

应用型工科院校本科人才培养在遵循本科人才培养自身的教育规律基础上，应注重夯实理论、突出实践、强化应用，既不能沿袭普通本科的教育模式办成学科型或研究型的本科，也不能为了突出应用而弱化基础理论的教学。应该是理论教学和实践应用相结合，突出工程特色，培养既有基本的理论素养，又有很强动手能力的应用型人才。应用型工科院校应结合市场和企业的能力需求，积极探索以能力为导向的培养目标，构建突出工程实践能力的教学体系。针对该课程教学存在的不足之处，课题组以培养目标为核心，提出了“教材建设系列化，理论教学目标化，教学过程案例化，实践资源数字化”的课程建设方案[7]，为学生搭建可视化课程的整体构架，打造了“精品资源共享课程+系列化教材+微视频”立体化的教学平台。

（一）系列化教材建设课题组从企业对人才的实际需求出发，在注重培养学生系统了解计算机图形学理论知识的同时，又强调培养学生正确使用图形学知识进行软件开发的能力。在教学内容上，主要以能力为导向确定必备的知识点和理论算法，摒弃不必要的偏向数学的公式推导，开发了与理论相对应的实现案例。基于VisualC++中的MFC框架，采用案例教学法建设了丰富的教学资源，解决了实践教学资源匮乏的问题。先后编写了适合应用型本科院校使用的理论和实践相对应的立体化教材，即《计算机图形学基础教程（VisualC++版）》《计算机图形学实践教程（VisualC++版）》和《计算机图形学基础教程（VisualC++版）习题解答与编程实践》《计算机图形学课程设计教程（VisualC++版）》等部级“十二五”规划系列教材。教材内容从编程角度讲授计算机图形学原理和算法，强调真实感光照模型的实现，在不使用任何图形库的前提下，使用MFC的绘制像素点函数，按照计算机图形学的基本原理开发出可与OpenGL或Direct3D显示效果相媲美的真实感图形。

（二）实践教学案例建设实践教学资源选用VisualC++的MFC作为开发工具，以生成真实感光照模型作为教学主线，开发了满足课堂教学、实验教学、课程设计以及工程化训练需要的“验证性、综合性、创新性和工程化”4个层次的教学资源[8]。在验证性资源方面，主要对应教学内容每一个原理开发了60个源程序案例，此外以出版“习题解答”教材的形式给出了200个习题答案，以及拓展案例，这些资源有益于学生形象化地理解图形学原理和算法。该资源应用于案例化课堂教学和课后练习。在综合性资源方面，开发了金刚石图案的绘制、任意斜率的直线段的绘制、交互式多边形、二维、三维几何变换、裁剪、地理划分线框球、透视投影、简单光照模型、Phong光照模型、Gouraud光照模型、纹理映射等18个源程序案例。该层次资源应用于实验教学，指导学生综合运用所学的图形绘制原理和算法绘制较为复杂的图形。在创新性资源方面，开发了基本图元光栅扫描演示系统、动态光源演示系统、3DS接口演示系统、递归动态球体演示系统和圆环动态纹理演示系统等源程序案例。该层次的资源应用于课程设计，旨在提高学生绘制图形的创新性思维和编程能力。在工程化资源方面，开发了基于3DSMax绘制的建筑物几何模型、基于Maya绘制的人物角色等模型，用户能够将绘制的模型导入到场景内进行驱动。该层次的资源主要应用于毕业设计、大学生创新项目；该资源应用于游戏开发、虚拟现实，以满足企业工程项目开发的需求。4个层次的资源构成了图形学实践教学资源库，资源从单个知识点的学习、到多个知识点的综合应用以及图形系统的开发和基于真实建筑物的场景的绘制，全方位地强化了学生的动手能力。该资源库既覆盖了计算机图形学教学全部知识点及教学全过程，又体现了工程应用特色。同时，该资源库使教学模式由传统的灌输式转换为案例化教学法，有效地培养了学生的逻辑思维能力、实际动手能力和应用创新能力。

（三）““微课程”建设随着数字信息时代的到来，以“微课程”为基础的“微教学”模式逐渐在教育领域发展起来。为提高教学效果、增加学生获取知识的方式，课题组进行了“微课程”资源建设。首先，选取课程的重要知识点和难点，再针对某一知识点进行教学设计，结合案例资源制作演示文稿PPT、微教案、微反思、测试题及教师点评等。其次，采用“录屏”方式录制短小精悍的微视频。“微课程”具体建设项目为：1.直线的Bresenham算法；2.圆的中点算法；3.直线的反走样算法；4.有效边表填充算法；5.二维几何变换算法；6.三维几何变换算法；7.正交投影算法；8.Bezier曲线算法；9.Bezier曲面算法；10.斜投影算法；11.透视投影算法；12.背面剔除算法；13.简单光照模型算法；14.三维纹理映射算法；15.函数纹理映射算法。

三、“案例化”+“微课程”教学方法

（一）““案例化”教学方法使教学重点从传授知识转向能力培养在教学过程中，采用“公式原理-算法实现-实践拓展”的教学法取代传统的知识讲授教学方法，将编程实践贯穿于整个授课过程中，让枯燥的理论在实践中得到检验。教师在讲解原理和算法时，引导学生分析和归纳，设计编程思路，实现所需图形的开发。这样既传授了图形学的理论算法，又提高了学生的编程实践能力。

（二）““微课程”教学方法使教学模式由传授方式转向引导方式“微课程”作为一种教学资源在电子书包、线上线下学习和翻转课堂教学中有着非常重要的作用，它可以作为课堂教学讲授的实例演示与补充，微课还可成为翻转课堂的教学资源。“微课程”具有“碎片化学习”和“情景化学习”的特点，有利于学生课前预习、课后复习，让学生能根据自身掌握的情况反复学习。这种学习方法，更符合学生的认知心理特点[10]。案例化课堂教学是面对面教学，它的优点是可以和学生互动教学，有利于激发学生学习的主动性，有利于学生实践能力的培养；缺点是教学过程不可重复，无法兼顾学生的差别化学习进度与节奏。而微课具有学习可重复性的优点，学生可以根据自己的学习节奏灵活选择，但缺乏课堂互动是微课的缺点。将“课堂案例化”和“微课程”线上线下教学方法相结合，这既改变了传统教学方法的弊端，又激发了学生学习的主动性，能为培养适应社会需求的应用型人才奠定基础。

（三）教学考核评价由于该课程是实践型很强的课程，因此课程考核评价采用以编程操作为主的上机考核。通过建立注重过程评价、突出能力导向的多元化考核评价体系，提高学生参与课堂教学的积极性，从而实现对学生能力导向的全面客观评价。考核评价分为课堂过程性考核+实验考核+期末大型作业上机编程考核。课堂过程考核分值占总分的50％，实验占总分的30%，期末占总分的20％。课堂过程性考核的方法是将学生分组、定期轮流进行考核，要求学生完成课后作业后，按要求进行程序演示并回答教师的提问，最后提交全部的源代码与相关文件的电子档。实验考核方法是根据完成实验项目的情况进行评定成绩，包括程序代码是否符合编写规范、运行程序是否实现了预期效果。期末大型作业通过上机编程进行评价成绩，包括程序运行效果评价、设计报告评价，设计报告内容要求有源代码和说明书。

四、结束语

在线教学设计方案范文第5篇

基于我国输电线路施工教学以纯理论为主的现状，分析了采用案例教学的优势，对输电线路施工案例平台的选择与案例的设计进行了研究，通过实例表明，采用案例教学，对提高高压架空输电线路施工课程教学质量有促进作用。

关键词:

输电线路施工，案例教学，教学质量

输电线路工程专业(方向)为多学科交叉的工程应用专业，涉及测量学、气象、电气工程、土木工程、机械工程、水文地质六大学科［1］。课程设置时需照顾到各学科领域，开设的教学课程多，而总的课程学时有限，安排给专业课程的教学时数相对较少。以高压架空输电线路课程为例，理论课时只有50个学时，教学任务重、赶、工程实践性强，保证教学质量有一定困难。

1案例教学优势

案例教学作为一种开放式、互动式的教学方式，与传统的课堂理论教学相比有如下优势:1)灵活布置课堂，提高教学质量。高压架空线路施工课程，理论授课时，大体分为基础施工、杆塔组立施工、架线施工三个部分，每个部分中又有不同形式、不同方法的施工工艺，课程平淡枯燥，主次部分不够突出，如不采取新的教学方式，学生上课积极性不高，势必影响课程教学质量。案例教学可在课程三部分内容中各选择几个具有代表性，以国家电网、南方电网大力推广的新工艺，新标准为实例。教师利用课外时间，收集资料，整理案例，以项目条卡的模式发给学生课前预习，课堂教学时穿插理论知识讲解，既能完成理论课堂教学，又能灵活布置课堂进度，改变以前单一死板的模式，可有效提高教学质量。

2)与工程实际结合，提高教学目的性。输电线路工程本科学生，学习高压架空输电线路施工课程，到底需要掌握哪些知识，今后走向从事输电线路施工的工作岗位，需要哪些实用技能必须要明确。根据往届学生就业数据，多数同学去了省级的工程技术施工单位，从事电网的施工建设。案例教学很好的衔接了学生从学校到单位的过程，通过设置工程实际案例，学生在校期间就能学习工程施工组织方案、技术解决方案和确保人身财产安全的方案。学习了施工理论知识的同时，也学习了怎样灵活运用的实际案例，学生对所学的知识使用目的有更清楚的认识。

3)激发学生思维，提高学生分析问题和解决问题的能力。案例教学通过结合理论知识，以各种经验、信息、观点的碰撞来达到开发学生思维的目的。从案例的引出背景到工程应用，引导学生逐项分析，学会记录与描述高压架空输电线路施工现场布置、工程技术方案，课后归纳总结，学会在案例情景中解决问题的能力。

2“高压架空输电线路施工”案例平台选择

线路施工课程主要由准备工作、施工安装和启动验收三部分组成，其中施工安装占了整个课时的90%，工期占整个线路工期的55%～85%，是本门课程的重点所在［2］。在案例平台选择时，依据课程重点和工程实际，依次在基础工程、杆塔施工和架线施工中选择几种具有典型代表性的施工工艺作为案例，确定好案例平台后，再去电力施工一线收集相关资料，将收集回的资料与课本知识加工处理，得到能运用于课堂的案例。

3以倒落式抱杆整立杆塔为例的课程教学

1)倒落式抱杆整立杆塔简介。倒落式抱杆整立杆塔是在地面将杆塔整体组装完毕，凭借起吊钢绳系统与抱杆相连，然后牵引钢绳系统牵引抱杆，使抱杆绕其底部旋转，带动杆塔整体绕其地面支点旋转起立以致垂直就位［3］。这种方法高空作业少、安装质量高、速度快，在钢筋混凝土电杆、拉线铁塔和窄基铁塔施工时优先使用。

2)倒落式抱杆整立杆塔施工布置。整体起立门型双杆现场布置如图1所示。包括:固定钢绳系统、牵引系统、制动钢绳系统、临时拉线系统、抱杆系统五大系统。

3)受力计算和分析。一般施工计算中，并不要求杆塔起立全部过程中各部受力，只要根据起立瞬间各部静力分析，换算出各部最大受力值，连乘以动荷系数、不平衡系数及钢绳安全系数作为各部所承受的综合计算力。各种起重索具之容许作用力要不大于它们各自综合计算力。

4)倒落式抱杆整立杆塔施工程序。整体起立门型双杆施工流程:起立前检查杆头离地0．8m左右时，停止牵引，再次检查并做“冲击实验”调节制动钢绳使杆根进入底盘凹槽控制起吊过程中五中心线合一抱杆失效70°后缓慢牵引80°后停止牵引杆塔调整和回填土转移工具杆塔组立质量检查。

5)倒落式抱杆整立杆塔安全技术措施。包括倒杆塔原因的分析，如临时拉线失效、地锚被拔出、杆塔强度不够等;认真做好杆塔整立施工方案设计，确定设备受力的极大值，各起吊工具及结构材料的强度储备，积极、稳妥地采用先进施工工艺和工具设备，建立和健全组立杆塔工作的岗位责任制，提高施工操作水平，切实加强原材料的质量检验。。6)倒落式抱杆整立杆塔施工组织。所有参加施工人员必须经过三级安全教育并考试合格，身体检查合格，符合施工作业的要求。人员配备为:施工队长1人，技术员2人，安全员2人，质检员2人，起重工2人，焊工1人，技工11人，力工22人。各司其职。

4结语

通过案例教学激发学生学习兴趣，提高自主学习能力，让学生学会综合应用基础理论知识解决工程技术问题的能力，这种能力与教学大纲中培养高级应用型人才的要求契合。同时，案例教学对任课教师和教学条件提出了更高的要求，教师在掌握理解课本知识的同时，还必须具备更强的工程实践能力。需要教师转变教学观念和提高教学水平。条件成熟时，教师可在案例教学设计的初期就加入学生一起讨论案例的选择、资料收集和案例设计，让学生参与进来。课堂中再以项目条卡的形式，引起学生充分讨论，开拓思路，不断完善和探索新的教学方法。还可以聘请工程一线的施工技术人员来进行专题案例教学。从工程师的角度思考问题解决问题，为今后走上工作岗位打下基础。

参考文献:

［1］罗朝祥，唐波．“输电线路运行与检修”课程案例教学研究［J］．中国电力教育，2013(23):49-50．

［2］邹长春，王晓芳．输电线路施工课程教学改革与实践［J］．山西建筑，2015，41(27):224-225．