1、总体背景

针对疫情对高校正常开学和课堂教学造成的影响，教育部要求采取政府主导、高校主体、社会参与的方式，实现“停课不停教、停课不停学”。北航积极响应并贯彻落实，相继开放图书馆电子资源、组织全体学生共上“大国战疫”系列专题思政课等等。电子信息工程学院拥有国家级一流本科建设专业，在疫情期间稳步推进线上教学工作的开展，不断提高线上教学质量。

电子设计基础训练是面向北航学院信息类大一学生开放的一门基础课程，课程以实验为主，强调理论联系实际，以实验案例驱动教学，实践性比较强，重点培养学生的基础知识和认知能力。在疫情大环境下，课程团队积极探索线上教学新模式，认真开展线上教学活动。为提高教学效率、保证教学质量、完成教学任务，老师们积极准备课前教学资料，通过课程中心发布课程要求与学习重难点，课上在线直播答疑并组织学生们参与讨论，激发同学们的学习热情。

2、教师团队准备工作

电子设计基础课程由多位任课老师共同备课，以保证教学内容的统一完整和每节课程的质量，每位老师负责一周课程的方式，发挥老师的专业专长，严格把控教学进程。刁为民老师担任数年电子设计竞赛指导老师，具有丰富的电路实践经验，负责讲解“电子元器件的使用”，对电阻、电容、电感等常用元器件，辅以实际应用，进行了全面的介绍，培养学生对电子电路的基本认知能力。哈聪颖老师是专业课程《电子测量》的任课老师，熟悉仪器设备的原理及使用，负责讲解“电子测量仪器的使用”，让学生们对信号源、示波器、频谱仪等常见测量仪器及其使用有简单的了解。赵琦老师负责本科生的《模拟电子电路基础》这一课程，擅长模拟电路分析，负责讲解“半导体晶体管及自动闪灯电路”部分，以简单的发光二极管电路设计引领学生探索模拟电路的奇妙之处。何云涛老师虽然身在湖北，却心系同学们的学业，全身心投入到课程线上教学工作中，研究落实在线教学的每一个环节。

课程团队课前对学生们组织了问卷调查，对每个人的网络、设备、学习条件等情况进行了全面细致的了解，课前记录考勤信息，线上跟课听课，积极与同学们交流反馈，及时记录课上积极发言与回答问题的同学。

3、课程实践内容设计

电子设计基础训练以实验为主，旨在培养学生的认知能力和动手实践能力。“新冠”疫情的突发打乱了正常的教育教学秩序，对实验实践类课程提出了新的要求和挑战。考虑到学生在家缺少实验器材，实验难以进行，课程团队开放了虚拟仿真实验教学资源，全天候开放虚拟仿真实验中心的远程在线实验系统，积极开展远程实验教学。远程实验教学系统部署灵活方便，可以突破空间限制，使学生在家也可完成实验。但如何能够有效保证学生在家实验能够达到与线上的同等质量？课程团队针对远程在线实验系统设计了新的实验教学方案并制定了相应的考核措施，通过在微信群实时答疑以解决学生遇到的问题，及时了解实验完成情况，对实验完成不够好的学生提出相应建议。

电子设计基础训练课程教学面向信息类大类一年级学生，大一学生的专业知识比较薄弱，因此在实验的设计中必须考虑到学生的知识背景。实验设计与课程内容紧密相关，在电子设计基础训练课程中，前三节课分别讲解了电子信息的发展史，电子元器件的认知以及仪器仪表操作，实验设计结合了元器件的认知以及仪器的使用，并考虑学生的知识背景，只要求学生理解基本原理，重点在于使学生掌握仪器仪表的使用方法和一些基本元器件的特性。在上述情况下，我们设计了较为简单的无源滤波器的幅频特性测试实验。实验内容是通过点频法测试无源LC滤波器的幅频特性，学习示波器和信号源的基本操作方法，掌握电子测量仪器的基本测量原理。在实验中，LC滤波器的输入由信号源提供，输出信号则通过示波器进行测量。学生在远程实验平台上登录后可通过平台远程操控相关实验台的信号源和示波器，根据实验要求“逐点”测量信号的幅频响应曲线，根据曲线结果分析滤波器的频谱特性，并完成实验报告的撰写和提交。该实验使学生能够应用电子仪器测试和分析电路性能，培养学生对元器件的认知，从电子电路的实际应用出发，以电路现象作为导向，培养学生的独立思维能力、分析探索能力、实验动手能力和科学创新能力，其中的谐波电路、二端口网络等知识点完全契合大二上学期的《电路分析》课程，以实验切入理论，帮助学生建立具象化的理论结构体系，真正实现学以致用。

为了使远程实验教学顺利进行，实验中心张玉玺老师克服疫情期间出入审批等的各种不便和困难，进行了大量的准备工作。首先针对疫情中的特殊情况和学生们的知识背景，在学院领导和课程负责人指导下，张玉玺老师组织师生设计了远程教学实验的方式和内容。之后根据远程教学实验需求，设计电路，焊接完成实验所需的无源滤波器模块等电路，满足实验中对于硬件的需求。

4、远程实验文档编写

在实验开始前，张玉玺老师带领教辅们对远程在线实验系统进行测试，对实验系统进行进一步完善，确保30个实验台都能正常工作。根据测试中遇到的问题，例如实验台冲突、实验系统位于校园网学生们在家需通过VPN才能访问，撰写了实验操作手册和实验指导书等多个文档，内容涉及北航VPN的使用、实验系统的登录、实验操作的具体步骤、报告提交方式等各个方面，并将这些文档发给学生，解决学生在实验中可能出现的问题。

在实验过程中，学生由于刚接触远程在线实验系统，对实验系统不够熟悉，仍然会出现各种各样的问题，张玉玺老师全天在校值班，确保软硬件平台的正常运行，并和教辅们通过微信群完成在线答疑解惑，针对实验系统的问题及时处理，确保每一位同学都可以顺利完成实验。马逸行教辅协助对学生经常遇到的问题及老师的解答进行整理总结，撰写了《电子设计基础训练远程仪器控制实验常见问题》和《电子设计基础训练远程仪器控制实验补充指导书》等文档，帮助学生们解决实验中遇到的问题。此外，张玉玺老师和教辅们及时调查学生实验完成情况，针对完成不够好的同学进行跟踪，了解他们的具体情况和原因，并给出针对性建议。

远程教学实验让实验走出实验室，有效地缓解了同学们在疫情期间担心实验教学不能及时开展的焦虑，激起了学生对电子电路的学习兴趣，使学生能够运用现代工程工具和信息技术工具分析问题。学生通过实验对元器件有了基础认知，学习到了元器件的基本知识和电子仪器的操作方法，学会运用数学、物理和电路原理知识描述表达信息系统的特性参数，根据实验结果分析造成误差的原因，提高了学生的自学能力、动手能力、实践能力和撰写实验报告的能力。

5、教学效果反馈

远程在线实验支撑了北航学院和北京学院等1000多名学生的实验，同学们在实验结束后也觉得收获颇丰。

姜越19373712：这一次的实验课，我从最初的手忙脚乱、满头雾水，到后来能够迅速地调试设备、生成波形、记录数据，再到最后顺利完成报告，离不开老师与助教的帮助。他们精心地为我们准备了大量材料以及问题反馈，他们每天在微信群实时答疑提供帮助，尤其在我的设备低频无显示的时候他们耐心地给我提供了许多解决方案，使我最终能够完成实验任务。我们每个人的实验只有几小时，但是张老师却每天都在实验室为我们保驾护航，非常感谢老师与助教的辛勤付出，我很期待下一次的实验课！

李知筱19373637：张老师为了保证远程在线实验的正常进行，疫情期间几乎全天在校值班，进行软硬件平台的搭建和维护。老师在群里的回复特别快，只要是同学们有问题有需求，老师都立刻耐心地解决同学们的问题，可以说是陪着1000多位同学完成了实验。助教们也都十分细心的帮同学们预约实验时间，总结实验常见问题。在老师和助教的共同帮助下，我更好的了解了示波器的使用，以及滤波器的频谱特性。感谢老师和助教的辛勤付出！

何嘉怡19373611：面对上大学以来的第一门实验课，电子设计远程在线实验时，内心有几分紧张，担心无法准确按照要求完成任务。所幸，考虑到实际情况，老师给予了我们详实的资料，让我们有足够的理论参考依据；而从上午9点到晚上10点的不间断答疑，也为我们实验的顺利完成保驾护航。就自己而言，完成了第一次在线仿真实验后，我明白了实验的科学方法，也能够较为熟练地对示波器进行操作，可谓收获良多。而另一方面，在本次实验中我也有感于老师和教辅们的辛勤付出。本以为本次实验室用程序模拟仿真，后来却发现每一个实验台都连接了实验室的真实仪器。也正因如此，玉玺老师连续数日在实验室为我们整理仪器的行为着实令我们感动。此外，教辅对我们问题的辛勤解答也帮助我们更好更快地完成实验。而这一切，都让我们看到北航为我们的学习提供的全力保障。感激感动之情，实难言表。