浅谈虚拟教学在应用电子技术教学中的应用

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1、浅谈虚拟教学在应用电子技术教学中的应用　　摘要：虚拟教学是运用计算机对现实世界进行全面仿真，让学生在假定的虚拟的真实环境下，模拟演练，打破时间、空间限制，从而获得一种身临其境的感觉，将抽象理论形象化、直观化，有利于激发学生学习兴趣和学生自由探索学习，培养学生创新能力、认知能力、理解能力，丰富学生想象力。　　关键词：虚拟教学；应用电子技术；电子专业　　【中图分类号】G642　　1、虚拟教学在电子专业课教学中意义　　随着科学技术的迅猛发展，电子产品不断更新换代，为能适应科技发展，电子专业教学授课内容需要不断更新，正因如此，电子专业学科教学存在较

2、为严峻的问题：　　1、教育资源、经费短缺，实验设备难以更新；　　2、无法将抽象概念理论形象化、直观化，从而使学生学习困难；　　3、部分带有危险的真实实验或操作，学生无法直接参与，从而无法获得感性认识；　　4、学生对电子元器件内部结构、实物设备内部结构无法打破空间、时间的限制，从而不能较好地启迪学生思维；　　5、传统教育方法教学效率低；6　　6、学生对电子技术发展信息资源来源面狭窄，未能紧跟科技发展，学生发展创造力受到限制。　　如何恰当地解决上述问题，出路在于采用新技术改革教育观念，开创新的教学教育环境，这种新的教育技术形态就是运用计算机对现

3、实世界进行全面仿效，就是虚拟教学。它能创建与实验设备类似功能，从而解决学生学习困难的困扰。　　2、虚拟教学在电子专业课教学中应用　　2.1建立“理论学习―虚拟演练―实操训练”教学模式　　在传统的教学方式采用先分析专业理论，再进行实物操作训练，这种传统教学模式可能使学生实际操作时产生下列两种情况：　　①可能学生对专业理论知识掌握不牢固而盲目进行实操训练会产生安全危险。　　②可能学生对实验操作步骤不熟导致实验中操作失误多，损坏好多设备。例如在彩色电视机故障维修实操过程，如果故障判断错误就会出现烧毁元件和电视机，并可能产生安全危险。由此可见建立“

4、理论学习―虚拟演练―实操训练”三步曲的教学模式，就是在传统教学模式上增设虚拟演练，将专业理论学习内容与模拟实物、各种实验仪器、环境的虚拟对象联系起来，将各种实验通过计算机产生逼真三维立体图象，让学生进入虚拟环境中模拟实操演练，让学生有一种身临其境的感觉。此外，虚拟现实的实验操作是建立了开放式的实验环境，学生在专业理论所学到知识首先在虚拟方式下实验，然后再到实训工厂进行实操训练。可有效地减少实操失误。例如，上述彩电故障维修实操，如果首先采用虚拟演练，故障可允许出错，但不会造成经济损失，更不会产生安全危险。6　　2.2突破时空限制，将抽象理论形

5、象化、直观化，虚拟维修过程　　虚拟教学可以打破时间空间限制，增强学生对事物的认识能力、理解能力。例如在学习晶体三极管载流子的运动情况和内部电流分配规律时，如果采用虚拟教学，可以直接进入晶体三极管内部观察载流运动规律及由于载流电子运动所形成电流流向与分配规律。这样可以让抽象理论通过虚拟演示实验教学，使之直观化、形象化，方便学生对抽象概念理解，提高学生理解力与记忆力。　　2.3提供学生自由探索的学习环境，培养学生创新能力　　虚拟教学基本特点是学生对模拟的环境可以操纵，可以构建，是提供开放式实验环境，学生提出的各种假设模型都可以虚拟，通过虚拟系统

6、在计算机屏幕上直观地观察到这一假设的结果与效果。例如电子教学软件名为“电子工作台”（electronicworkbench;EWB）软件系统，活像一个万能的电子实验室，可以构建和设计各种模拟电路与数字电路，并用仿真仪表如电流表、电压表、示波器等等来判断电路可行性与结果。避免了在电路设计与开发过程，每设计一电路就采用真实实验来验证的麻烦，有利于激发学生创造性，培养学生创新能力。通过学生自由探索的学习活动使学生的个性得到完善，创造能力得到发展。　　2.4避免学生在实操训练所带来各种危险6　　危险或对人体健康有危害的实操训练与实验，例如在检修破坏

7、性故障（严重短路、冒烟、着火，一开机烧保险、漏电故障等等）。教师根本无法让学生直接参与实操来获得感性认识，只能采用口授式或播放电视录像、VCD方式来取代实验，但如果利用虚拟教学进行实操虚拟仿真训练。学生在虚拟实验环境中可以放心做各种危险或对人体有危害的实验。例如维修彩电开关电源等故障，如果采用真实实操实验，可能由于短路故障，导致产生带有破坏性现象，如着火、冒烟、元件爆炸，但采用虚拟演练查出故障点，再进行真实维修，就可以避免产生危险或危害人体健康事故出现。　　2.5提高教学效率，人人熟练技能操作　　要使每一位学生能真正熟练掌握技能，采用虚拟教

8、学，在计算机进行虚拟演练，通过资源共享，教师实操的每一个步骤和方法，学生都能在自己计算机上共享，让每位学生在虚拟演练中相互交流，教师负担可大大减少。学生熟练掌握实验步骤方法要领后