虛擬仿真技術(shù)在電子類實驗課程中的應(yīng)用

1、    虛擬仿真技術(shù)在電子類實驗課程中的應(yīng)用    潘宇摘 要：電子類實驗課程具有抽象性，而虛擬仿真技術(shù)可以將抽象的電子類實驗課程轉(zhuǎn)為直觀課程，加深學生對實驗課程的印象，提高實驗課程教學水平。文章主要研究在電子類實驗課程教學中使用虛擬仿真技術(shù)的必要性，提出虛擬仿真技術(shù)在電子類實驗課程中的應(yīng)用方式。關(guān)鍵詞：實驗課程;虛擬仿真技術(shù);電子類;應(yīng)用基金項目：2017年度廣西高等教育本科教學改革工程項目，項目編號：2017jga388。教育部在2013年正式啟動了國家級虛擬仿真實驗教學中心的建設(shè)工作。至此，我國虛擬仿真技術(shù)進入了快速發(fā)展的階段。在教育深化改革背景之

2、下，虛擬仿真技術(shù)受到教育人士的廣泛關(guān)注。目前，電子類實驗課程中逐漸融入了虛擬仿真技術(shù)，并取得了一定成果?；诖?，我國開始大力推廣虛擬仿真技術(shù)，希望以此促進教育事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。一、虛擬仿真技術(shù)介紹altium designer、labview等屬于當前常用的虛擬仿真軟件。虛擬仿真技術(shù)是虛擬現(xiàn)實技術(shù)與虛擬仿真技術(shù)的結(jié)合體。虛擬仿真技術(shù)充分地利用了圖像技術(shù)、人機交互技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)、信息技術(shù)等，模擬真實情景，確保人們順利開展工作與學習活動。在電子類實驗課程中，虛擬仿真技術(shù)會模擬與實驗相關(guān)的儀器，營造實驗氛圍，確保學生學有所獲。二、電子類實驗課程教學中使用虛擬仿真技術(shù)的必要性當前，電子

3、類實驗課程教學模式相對單一，實驗設(shè)備相對滯后，創(chuàng)設(shè)教學情境存在難度，使得學生漸漸對該課程失去了學習興趣。為完成教學目標，保證學生快速投入到電子類實驗課程教學之中，教師有必要探究全新的教學模式，調(diào)動學生參與課程積極性，強化教學效果。電子類實驗課程的實踐性相對較強，教師不僅需要讓學生學習理論知識，更需要激發(fā)學生探索實驗的欲望，提高學生實踐操作水平。虛擬仿真技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)教學模式，為現(xiàn)代教學工作注入活力。教師通過應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)可以提高學生的學習興趣，增強實驗操作的便利性，提升學生創(chuàng)造能力，進而為社會輸送優(yōu)質(zhì)的人才?？偠灾?，虛擬仿真技術(shù)能夠改善傳統(tǒng)的教學現(xiàn)狀，促進學生全面發(fā)展。因此，教師需要掌握虛

4、擬仿真技術(shù)教學應(yīng)用要點，為學生打造精彩的電子類實驗課程。三、虛擬仿真技術(shù)在電子類實驗課程中的應(yīng)用方式探究（一）學校方面應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)開展教學工作并不是件輕而易舉的事。為提高教學水平，學校有必要尋找高新技術(shù)企業(yè)合作，共同探究虛擬仿真技術(shù)在電子類實驗課程中的應(yīng)用方式。比如，學校與企業(yè)在校外打造虛擬仿真實驗基地，定期組織學生到實驗基地開展實驗項目，保證學生切實感受虛擬仿真技術(shù)的強大性。由于電子類實驗項目存在一定的安全問題，若以虛擬仿真技術(shù)為實驗載體，實驗安全風險將會有效降低。（二）教師方面在虛擬仿真技術(shù)發(fā)展的背景之下，學生學習的深度與廣度明顯提升，而教師傳統(tǒng)的教學方式、所學習的專業(yè)知識等越來越不能

5、有效滿足學生對電子類實驗課程的需求，教師要深刻地認識到這一點。無論是在日常生活還是在工作之中，教師都需要探尋專業(yè)知識，彌補教學短板，提高教學應(yīng)變能力，引導學生順利推進電子類實驗課程。（三）教學方面1.制定教學內(nèi)容。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在電子類實驗課程教學工作的時間相對較短。作為學生學習知識的領(lǐng)路人，教師需要制定教學內(nèi)容，構(gòu)建科學的教學方案，優(yōu)化教學活動，保證學生能夠真正地探究知識。在設(shè)計電子類實驗課仿真實驗項目時，教師需要事先研究項目操作步驟、注意事項、重點與難點等。理論是實踐的基礎(chǔ)，實踐是學習理論的目的。教師需要合理地安排以虛擬仿真技術(shù)為載體的電子類實驗課程，讓學生充分地學習理論知識，提高自身的

6、實踐應(yīng)用水平。2.設(shè)計教學過程。一方面，明確仿真教學目標，讓學生學習更加具有方向。教師在進行虛擬仿真技術(shù)電子類實驗課程之前要為學生簡明介紹項目內(nèi)容與實驗結(jié)果，闡釋清楚學生所需掌握的知識。另一方面，握好教學時機，引發(fā)學生思考。在虛擬仿真技術(shù)呈現(xiàn)實驗關(guān)鍵步驟或者實驗結(jié)果時，教師要注重應(yīng)用提問的形式，吸引學生的注意力，鼓勵學生探討實驗內(nèi)容。之后，教師則要為學生詳細解釋實驗，保證學生了解實驗的來龍去脈，而學生要注重總結(jié)討論教師授課的內(nèi)容。情景法教學與探究式教學是良好的教學模式，教師要把兩種教學模式滲透在教學之中。情景法教學主要指的是教師通過為學生創(chuàng)設(shè)學習情景，提高教學效率的教學模式。在情景法教學模式下

7、，學生容易發(fā)揮自身的想象力與創(chuàng)造力，積極地思考實驗項目。虛擬仿真技術(shù)把實驗項目所需用到的工具、儀器等全部以虛擬的圖像呈現(xiàn)出來。在電路的模擬中，虛擬仿真技術(shù)將會清晰地表現(xiàn)出運行數(shù)據(jù)，而學生需要根據(jù)運行數(shù)據(jù)變化調(diào)整實驗工作。既然虛擬仿真技術(shù)為學生提供了良好的教學條件，教師勢必要充分地發(fā)揮虛擬仿真技術(shù)在教學中的價值。在進行半“導體三極管”教學時，教師首先要完善教學工作，為學生講清三極管放大的條件、運行規(guī)律等。其次，教師要讓學生搭建偏置電路，鼓勵學生探究波形，并總結(jié)波形變化的規(guī)律。最后，教師要讓學生總結(jié)實驗的收獲與感受，以此進一步改進教學方式。探究式主要指學生在教師的指引下探究知識的教學模式。探究式教

8、學模式強化了學生的主體地位，對發(fā)散學生思維、培養(yǎng)學生自主學習習慣具有重要的作用。教師在完成理論教學后需要讓學生通過自主實驗的方法驗證實驗結(jié)論。3.完善反饋與評價。評價與反饋是教學后續(xù)工作。在新的教學模式下，教師要主動地了解學生對教學的看法，認真地研究學生給的教學建議，以此構(gòu)建科學的教學體系。若是學生對虛擬仿真實驗課程提出質(zhì)疑，教師可以讓學生在班級中展開討論，保證學生充分地了解該種教學模式。當然，教師要積極地解決學生的質(zhì)疑，提高學生的學習信心。當教師的具體教學步驟確實存在問題時，則需要改進教學工作。在評價學生學習效果時，教師需要把學生在參與虛擬仿真實驗課程的操作能力、回答問題的積極性、探究結(jié)果、

9、認真的學習程度等納入評價之中。（四）仿真教學的注意事項現(xiàn)今，仿真教學深刻地影響當代學生。由于仿真教學與傳統(tǒng)教學存在差異，教師有必要研究仿真教學注意事項，掌握仿真教學技巧。雖然仿真教學為教師、學生提供了便利，但是真實的電子設(shè)備實驗教學方式并不會全部退出教學舞臺。主要是因為真實的電子設(shè)備讓學生可以體會現(xiàn)實環(huán)境下的知識，而過度應(yīng)用仿真技術(shù)容易降低學生的動手實驗?zāi)芰?。這表明教師要遵循適度原則，科學地平衡仿真教學與傳統(tǒng)教學的關(guān)系。綜上所述，20世紀40年代，虛擬仿真技術(shù)出現(xiàn)在大眾視野之中，電子類專業(yè)的教師要適應(yīng)虛擬仿真技術(shù)的變化，積極地把其應(yīng)用到實踐教學工作之中。時代在發(fā)展，社會在變化，教師需要富有開闊創(chuàng)新精神，不斷地完善教學模式，滿足學生對電子類實驗課程的教學需求。參考文獻1魏光澤.基于計算機仿真技術(shù)的3d實景導游教學實訓平臺設(shè)計與實現(xiàn)j.電子世界，2019（16）：84-85.2林雪冬.基于虛擬仿真技術(shù)的液壓與氣動技術(shù)課程的教學改革實踐研究j.科技資訊，2019（21）：1-3.3林雪冬，孫建.基于虛擬仿真技術(shù)的電氣控制與plc教