一、交互式课件介绍
（一）课程性质
《电工电子技术》是面向国家开放大学机电类专业开设的统设必修课。通过本课程的学习，学生需要掌握电工电子技术的基本理论知识和基本实践技能。本课件是面向《电工电子技术》课程，使用Articulate Storyline 3软件设计并开发的HTML5课件，在桌面端和移动端均可获得良好的教学体验。
课件访问地址如下，建议使用最新版本的Chrome浏览器或Edge浏览器进行访问。
https://www.openeducation.work/files/chap1/
（二）课件内容及目标
本课件的教学内容为《电工电子技术》网络课程的第一单元——“电路的基本概念和定律”，其中包含了“电路的组成和主要物理量”、“电路的基本元件”和“电路的等效变换和基尔霍夫定律”三节内容的知识讲解、交互式测验和实验操作任务。
本课件利用字幕配音对概念及定理进行解读，并利用动画演示帮助学员对课程中的物理学概念形成具象化理解，同时课件集成了虚拟实验系统，可快速开展实验，并生成实验报告。本课件实验性地集成了基于大语言模型的知识问答环境，可实时回答学员关于课程内容的提问。
课件总体注重学生的知识积累和实践操作，同时注重学习方法的培养。
二、交互式课程的应用情况
本课件为网络课件，现已面向全网开放使用。在开放教育课程的教学过程中，部分学员已通过该课件练习仿真实验的操作并生成电子版实验报告。同时，本课件集成的知识问答系统也获得了大量用户的使用。
三、交互式课件的定位
（一）学习者分析
本课件现已面向23春季机电一体化技术专业学员开放使用，其中部分学员已从事电子设备维护和维修工作，其对电路分析的原理和电路参数的测量和分析方法等内容有明确的学习需求，但学员的知识基础和学习能力不尽相同，且学习时间和学习地点不固定。因此，本课件针对我校学员学习特点进行了设计和开发。
（二）学习者的定位和作用
本课件定位于自主学习型课件，旨在串联网络课程和纸质教材的教学内容，也可以选择性地用于辅助课堂教学。通过配音解读和视频演示，本课件可以帮助学员更好的理解物理学定义等理论概念如“电压”、“电功率”等，并基于虚拟实验环境帮助学员提高电路分析能力如熟练使用基尔霍夫定律分析电路。本课件集成的知识问答系统，可实时回答学员关于课程内容的提问，为学员提供伴学式学习体验，提高课件的使用黏性。
三、交互式课程的特点
（一）自由选择学习内容
课件提供了两个学习路线以满足学员的个性化学习需求，即碎片化学习路线和系统性学习路线。通过碎片化学习路线，学员可以基于个人制定的学习目标、自身条件和兴趣爱好，通过知识结构导图对课程内容进行非线性学习。而选择系统性学习路线的学员可以基于教材的课程架构进行循序渐进的学习。
图 1 基于知识导图的碎片化学习路线页面
（二）交流式知识讲解
本课件使用字幕配音的形式开展教学，以网络课程为框架，首先理清知识脉络，通过导航和进度标记功能引导学员逐步完成知识点的串联。
图 2 基于对话引导和进度标记的课程导航页面
（三）课程实验
本课件提供了三种模式的实验交互：
1. 参数计算实验
在动画演示过程中，学员可通过操作课件对象，实现电路参数的实时计算和特性呈现。如图所示，在“电阻元件”内容中，学员可通过拖动滑块得到即时计算电阻的电导值和电功率值。
图 3“电阻元件”中的参数计算实验
2. 虚拟实验
在视频学习完成之后，学员将完成综合测量和计算分析虚拟实验，学员通过操作课件对象获得反馈数据，测量电路参数并计算分析电路，如图所示，在“电路基本元件”的虚拟实验中，学员需要通过拖动“电压表”等元素对象，实现对电路基本参数的测量，并填写计算和分析后的复合电路参数。
图 4 “电路基本元件”虚拟实验页面
在实验结束后，课件提供了“实验解析”功能，帮助学员详细了解实验流程和电路分析方法。
3. 仿真实验
本课件集成了电路仿真实验系统Circuitjs,该系统是开源电子电路模拟器，它具有完备的元器件库，且内置信号发生器，可用于测试电路的参数和性能。
（四）AI问答系统
为及时解决学员关于知识点的疑问，本课件实验性的集成了基于大语言模型的知识问答系统。学员在观看讲解的同时可以随时打开问答界面提出问题，并及时获得问题的答案。
（一）课件设计框架
课件设计了三个模块：“学习路线选择”、“视频学习”和“学习评价”。学生角色用户根据学习需求在“选择学习路线”模块中选择碎片化学习路线或系统学习路线，在完成知识内容学习后进入“学习评价模块”，并通过测试和实验操作完成学习结果评测。教师可通过系统的学习评价进行学情分析进而在课程内容上的平衡重难点，迭代课件内容，课件设计框架如下图所示。
图8 课件设计框架图
（二）课件开发工具及制作流程
按上述设计框架，本课件使用Articulate Storyline 3设计并开发。Storyline 3可以制作以视频为主要表现形式的交互式课件，并生成HTML5项目。本课件已部署在云服务端，通过桌面端浏览器或移动端浏览器均可获得良好教学体验。
课件中的仿真实验环境采用开源电路模拟器CircuitJS。本课件集成的知识问答系统为基于Ernie大语言模型的倒排索引系统，教师前期将课程内容结构化为问答语料库，训练语言模型并部署在云服务器。
课件以国开《电工电子技术》网络课程为内容框架，在开放教育融媒体教材《电工电子技术（第3版）》（李西平主编；国家开放大学出版社）的基础上，通过设计配音讲解和演示动画展开教学过程，并设计实验环节。
（二）课件栏目及功能
本课件内容为《电工电子技术》课程的第一单元——“电路的基本概念和定律”，内容分为三节： “1.1电路的组成和主要物理量”、“1.2电路的基本元件”和“1.3电路的等效变换和基尔霍夫定律”。
1.电路的组成和主要物理量
（1）视频教学内容包括：电路的组成、理想元件、电流、电压、参考方向和电功率的等基本概念。
（2）交互测验包括：以拖放题和填空题为形式的概念考查、电路分析和电功率计算。
（3）仿真实验：基于仿真实验环境，连接电路元件，测量基本电路参数并记录。
2.电路的基本元件
（1）视频教学内容包括：电阻元件、电压源和电流源。
（2）虚拟实验：通过拖动滑块得到即时计算电阻的电导值和电功率值。通过交互式模拟电路模型，测量并计算电路参数。
3. 电路的等效变换和基尔霍夫定律
（1）视频教学内容包括：等效的基本概念、电阻的串联和并联、电源的等效、节点、回路、支路、网孔、基尔霍夫定律等基本概念。
（2）交互测验：基于节点、回路、支路、网孔等概念。以填空题的形式对基本电路分析方法进行考查，并进行例题解析，以帮助学生掌握分析方法及流程。
课件的详细功能介绍及具体栏目展示请见下一节内容。
五、交互式课件使用说明
（一）学习路线选择
1.系统学习
点击课程首页的“系统性学习”按钮可循序渐进地学习课程内容。如图所示。
2.碎片化学习
点击课程首页的“碎片化学习”进入“知识导图”页面，如图所示，点击导图中的知识按钮可进入相应的课程学习页面。
（二）开始学习
1.课程引导页面
选择学习路线后，用户将进入课程引导页面，如图11所示。学生可按照 “学习进度
”，点击 “导航标签”选择相应内容进行学习。
2.扩展学习
课程内容中包含可扩展学习的内容，学生可点击“扩展内容标签”进行学习，如图12所示
3.知识导航
当某一知识内容讲解完毕，同学们需要手动点击课程上方的“知识点导航按钮”，开始下一个知识点的学习。当本小节内容学习完成，可点击“退出按钮”返回本节课程引导页面。
（三）交互式测试
1.拖放题
学习完视频内容后，学生会自动进入测试环节，在拖放题中，学生需要将黄色方框的选项，拖放到灰色方框的位置，并且需要使题干的描述正确，群不拖放完成后，点击“提交”按钮提交答案，如果答案正确可进入下一环节，如果错误则需要重新答题。如图13所示。
2.填空题
学生需要将计算结果填写在文本输入框内，然后点击提交按钮。
（四）电路实验
本课件提供了三种模式的实验交互：
1.参数计算实验
在动画演示过程中，学员可通过操作课件对象，实现电路参数的实时计算和特性呈现。如图所示，在“电阻元件”内容中，学员可通过拖动滑块得到即时计算电阻的电导值和电功率值。
2.虚拟实验
在1.2节内容完成之后，学员将完成综合测量和计算分析虚拟实验，学员通过操作课件对象获得数据反馈，测量电路参数并计算分析电路，如图所示，在“电路基本元件”的小节实验中，学员需要通过拖动“电压表”等元素对象，实现对电路基本参数的测量，并填写计算和分析后的复合电路参数。
在实验结束后，课件提供了“实验解析”功能，帮助学员详细了解实验流程和电路分析方法。
3. 仿真实验
本课件集成了电路仿真实验系统Circuitjs,该系统是开源电子电路模拟器，它具有完备的元器件库，且内置信号发生器，可用于测试电路的参数和性能。
（五）AI问答系统
在学习页面，学生可以点击左下角的人物形象，打开知识问答系统，通过搜索栏输出问题，点击查询按钮，获取答案。如图所示。
（六）快捷菜单
点击页面右下方的“黑龙江开放大学”校徽标志,可展开快捷菜单，通过导航菜单可快速开始学习相应章节，返回首页，或查看学习进度,如图21所示。
