虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用

2014-08-15 00:55邢德胜
山东农业工程学院学报 2014年4期

邢德胜

(集宁师范学院计算机系,内蒙古 乌兰察布 012000)

随着我国科研的不断深入,虚拟仿真技术在实践中的应用和推广已经取得一定的成效,并且其在教育教学实践活动中的应用也取得非常满意的效果。虚拟技术已经成为高校教师开展教学活动的一种重要手段和方式,高职院校教师越来越重视信息化建设,希望能进一步完善和健全相关的实验基地,为教师开展教学活动提供重要的设备支持。电子技术作为一门实践性极强的学科,对学生的动手能力要求比较高,在电子技术课程教学中应用虚拟仿真技术能提高教学水平,让学生在一种虚拟的环境中,亲自解决实践问题。因此,研究虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用具有重要的作用和意义,是当前教育教学中一个重要的研究课题,电子技术课程教师应该深入分析仿真虚拟技术,寻找最佳的教学方法,将虚拟仿真技术更好的应用到电子技术课程教学实践中,以便教师更好地开展教学实践活动。

一、虚拟仿真技术应用现状

(一)虚拟仿真技术应用现状

目前,随着虚拟仿真技术水平的不断提高,该项技术在实践中的应用也逐渐普及开来,很多生产行业中逐渐引进这种虚拟技术,尤其是在电子技术教学实践中,已经成为教师重要的教学工具。这种技术采用Multisim仿真软件,目前已经升级到EWB5.0,这个虚拟软件建立在PC平台的基础之上,是图形操作的一个界面,虚拟仿真一个与现实完全相似的电子电路实验工作台,在工作台上几乎可以完成一次基本真实的实验,对所有电路实验工作台进行控制和操作。当前,这种技术在电子技术中的应用主要是电子电路分析、设计以及仿真等方面,是目前国内国外均采用比较广泛的一种EDA软件,普遍被应用于教学实践活动中。

(二)虚拟仿真技术应用在电子技术教学实践中的重要性和必然性

绝大部分高职院校的学生对技术专业知识的掌握和学习水平都比较低,基础专业的电子技术时间比较少,在进入大学之后,学生面对学习很容易就丧失兴趣,尤其是专业的理论知识讲解,晦涩难懂,学生的注意力无法集中。因此,教师只有创新教学方法和教学模式,转变教学理念,才能更好地在实践中提高学生的学习激情。在电子技术教学中应用虚拟仿真技术能为学生提供动手机会,学生在课堂上具有自主发挥的时间,这点正好能满足学生的好奇心,吸引学生的注意力。高职学生对专业理论的接受能力比较差,但是很多时候,学生喜欢自己动手,对新鲜事物的兴趣比较高,通过虚拟仿真技术教学,能为学生营造一个轻松并自由的环境,学生面对新奇的事物,将会对其产生浓厚的兴趣,并且还能充分发挥学生的主观能动性,成长为有个性和创新能力的专业人才,能更好地适应未来的工作。由此可见,虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用具有重要的作用和意义,值得教师思考和重视。

二、虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用策略

笔者结合自身多年工作经验,总结并归纳一些在实践中应用虚拟仿真技术的方法和策略,以帮助教师更好的开展实践教育教学活动,其具体应用如下分析。

(一)创造一种情景式教学

根据构建主义学习观和学生的认知特点,在虚拟教学中可以营造一种情景式教学氛围,让学生能快速融入到工作状态中,学习情境的创设应该与真实的世界相结合,这样学生的学习效果才会更加好。首先,在电子技术教学中,利用虚拟仿真技术为学生创设一个虚拟的真实环境,如可以将实验室操作台、图形、表格以及曲线等难以表达的东西,直接通过利用虚拟变化过程呈现出来。在电路仿真模拟中,呈现真实电路的工作状态,展示电路参数变化数值,将电路输出结果作为一个变化的动态过程,学生用手和眼睛亲自观察整个变化过程,让学生能有一种真实的感觉。在虚拟电路教学中,教师可以引导学生进行实践操作,给学生一次动手的机会,掌握在真实电路工作中应该如何处理一些突发情况和问题。

如在三极管放大电路静态工作点对输出波形的形状至关重要,在正常的工作状态下,能保证输出完成的波形;反之,则无法正常运行。在三极管教学中,对于静态工作点研究之前,学生应该通过专业的理论知识教学,掌握如何求解静态工作点。教师可以通过图形展示,实践操作等,将虚拟仿真技术引入到电子技术理论课堂教学中,这样能很好地解决这一难题。

(二)组织并实施探究式学习

构建主义教学理论要求教师要注重锻炼学生的实践能力,组织并实施探究式学习,能提高学生的创造能力,让学生在思考中探讨问题,寻找问题的解决方法。在电子技术课程教学中,很多知识都是需要不断验证的,学生就可以利用仿真软件对知识点进行验证,能够主动探索知识。在基本放大电路的三种组态教学中,学生会共发射极放大电路相对比较熟悉,再在此基础之上,对三种组态电路特点进行理论性分析,学生在讨论的过程中,能更加清晰的掌握电路图,能更加清楚的分辨一些电路图。虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用具有重要的作用和意义,能取得非常理想的教学效果。教师应该不断进行实践探索,以提高技术应用的水平和实施力度。

三、虚拟仿真技术在电子技术课程教学中应用效果分析

虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用具有一定的必然性,是我国教育信息发展的最终结果,对教师教学提出一些新的要求,教师只有创新教学模式,才能充分发挥其在教学实践中的重要作用。通过上述阐述之后,了解采取科学、合理的教学方法,能充分发挥虚拟仿真技术的应用价值,其在实践教学中的应用具有积极的推广意义。

(一)调动学生的积极性

虚拟仿真技术是利用现代化信息技术和电子产品模型,利用数控机床的基础设备和学校拥有的教学实验基地。教师将教学阵地从教师转移到实验基地,学生成为教学主体,其在课程教学中的参与程度提高。在虚拟仿真试验教学中,学生在实验室能直接触摸模型,更加直观和清楚的掌握不同电子模型或模具的型号和特征。学生看到实验室中的新奇物品,一时之间其注意力将都集中在实验室内,此时教师发挥自身的引导作用,让学生能跟着教师自己的思路思考问题。在这种状态下教师,不仅能吸引学生的注意力,同时,还能更好的调动学生的积极性和参与性,学生愿意主动学习和接受知识,从而达到一种非常理想的教学效果和教学目标。

(二)锻炼学生的实践能力

电子技术课程教学的根本目的是将理论教学与实践教学相结合,通过实践教学提高学生的实践能力。虚拟仿真技术就是一种实践锻炼的教学模式,在实验室教学中,学生在教师的引导下准确的操作,躬身体验。这种教学模式能加深学生对知识点的印象和记忆,提高学生对专业理论知识的理解能力,进而能锻炼学生的能力,真正达到理论与实践相结合的理想教学效果。让学生能将所学知识应用到实践中,解决实际问题。

结束语

综上所述,虚拟仿真技术在高职电子技术课程教学中的应用是我国教育信息化发展的必然趋势,同时也是提高电子课程教育教学质量和水平的根本途径。目前,这种技术水平已经达到顶尖,在国内外的推广和应用效果非常理想。并且已经成为电子技术专业教师开展实践教学的重要手段。因此,作为电子技术专业教师,应该要保持与时俱进,努力学习新的技术,掌握其应用技巧,进而能更好地开展实践工作。此外,还应该不断创新教学方法和方式,将虚拟仿真技术更好的应用到实践教学中。通过不断的努力提高技术应用的实施力度,最终达到最佳的教学状态,完成教学使命,为社会培养更多专业能力和实践能力都强的人才。

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