虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在《電子線路》教學(xué)中的實(shí)踐研究
——課題研究報(bào)告

陳玉蘭

(江陰市華姿中等專業(yè)學(xué)校，江蘇江陰，214400)

隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，電子線路的教學(xué)內(nèi)容也在不斷地發(fā)生變化。一方面，以前教學(xué)以分立元件為主，而現(xiàn)在大規(guī)模、多功能集成電路等所占內(nèi)容的比重在不斷增加；另一方面，隨著教育信息化的不斷發(fā)展，EDA仿真技術(shù)被逐漸引入電子線路課程的教學(xué)中，這讓職校學(xué)生對(duì)當(dāng)代電子電路的設(shè)計(jì)及制作有了一定程度的了解，應(yīng)該是當(dāng)前電子電路課程改革中的一個(gè)要點(diǎn)。

一、選題的意義

1.在教學(xué)中引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，緊跟當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)的結(jié)合。

2.在教學(xué)中引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，可以充分發(fā)掘教材資源，進(jìn)行更多更全面的課堂演示，提高課堂效率。

3.開(kāi)展EWB的電工、電子實(shí)驗(yàn)，可以進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果。

4.可以為中職電工電子的遠(yuǎn)程教學(xué)提供一個(gè)很好的學(xué)習(xí)課件平臺(tái)。

二、課題研究的核心概念及界定

(一)課題的核心概念

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)是利用計(jì)算機(jī)構(gòu)造一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)M環(huán)境，通過(guò)建立電路、仿真電路功能和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析而達(dá)到實(shí)驗(yàn)效果的一種新的實(shí)驗(yàn)方法，它有助于學(xué)生更好地理解理論教學(xué)內(nèi)容。

(二)課題界定

本課題研究，利用EDA技術(shù)，將虛擬實(shí)驗(yàn)更好地作為傳統(tǒng)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充與電子線路教學(xué)有機(jī)結(jié)合，使中職學(xué)生初步掌握仿真軟件技術(shù)。虛擬實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與教材緊密聯(lián)系，全面地概括了電子線路所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)，將課堂內(nèi)容具體化，能夠達(dá)到有效輔助課堂教學(xué)，提高課堂教學(xué)效果的目的。

三、課題研究的目的

1.以提高教學(xué)質(zhì)量為出發(fā)點(diǎn)，探究將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)運(yùn)用到《電子線路》的實(shí)際教學(xué)的可行性與有效性。通過(guò)實(shí)踐，運(yùn)用EWB仿真軟件進(jìn)一步改進(jìn)電子線路的教學(xué)過(guò)程和教學(xué)方法，使之向更合理的教學(xué)模式發(fā)展，并力圖通過(guò)不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，努力提高課堂教學(xué)效果。

2.以解決教學(xué)資源問(wèn)題為基本點(diǎn)。由于學(xué)校電子類、機(jī)電類、計(jì)算機(jī)類專業(yè)都開(kāi)設(shè)了數(shù)字電路、模擬電子線路課程，學(xué)生數(shù)量大，實(shí)驗(yàn)設(shè)備設(shè)施就顯得捉襟見(jiàn)肘，不能滿足教學(xué)需求，因此引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)資源的不足。

3.以師生共同發(fā)展為立足點(diǎn)。以EWB為基礎(chǔ)的仿真實(shí)驗(yàn)，提高了學(xué)生的識(shí)圖讀圖能力以及使用常用電子儀器的能力；教師通過(guò)教學(xué)，增強(qiáng)了學(xué)生應(yīng)用仿真軟件的能力，提高了電子線路教學(xué)的課堂教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，教師積累了教學(xué)素材，豐富了教學(xué)資源。

四、課題研究的主要內(nèi)容

1.對(duì)職業(yè)學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)《電子線路》前導(dǎo)性知識(shí)水平進(jìn)行調(diào)查與分析。主要利用問(wèn)卷調(diào)查，了解職業(yè)學(xué)校學(xué)生學(xué)習(xí)《電子線路》前導(dǎo)性知識(shí)的水平。

2.在《電子線路》教學(xué)中采用EWB仿真軟件教學(xué)的實(shí)踐研究。在電子線路教學(xué)中，采用典型模擬電子電路的虛擬仿真、典型數(shù)字電子電路的虛擬仿真，并不斷進(jìn)行總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。

3.改進(jìn)電子類專業(yè)課的課堂教學(xué)方法。由于虛擬實(shí)驗(yàn)室加入了教學(xué)的環(huán)節(jié)，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)流程，通過(guò)該課題的實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)電類專業(yè)課程的課堂教學(xué)方法與手段，將理論教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)融合。

五、課題研究后的反思

(一)創(chuàng)新教學(xué)方法，提高電子類專業(yè)課堂教學(xué)效果

職業(yè)教育的特點(diǎn)是強(qiáng)化理論聯(lián)系實(shí)際，但是在傳統(tǒng)教學(xué)中，不少教學(xué)內(nèi)容“看不見(jiàn)、摸不著”。通過(guò)電路內(nèi)部電路工作仿真和波形觀察，在讓學(xué)生充分觀看、比較的基礎(chǔ)上，教師再輔之以必需的分析講解，“抽象”的內(nèi)容變得生動(dòng)形象了，教學(xué)目的也就達(dá)到了。把EWB仿真技術(shù)引入電子類課程的教學(xué)中，改進(jìn)了教學(xué)方法，提高了教學(xué)效果。學(xué)生積極參與，自己動(dòng)手操作，從而加深了對(duì)原理的理解和掌握，從而提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

(二)發(fā)揮創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的是提高學(xué)生的分析、判斷及創(chuàng)新能力。在傳統(tǒng)的電子線路實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生運(yùn)用自己所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)新穎的電路是一件很困難的事。而虛擬實(shí)驗(yàn)有更為優(yōu)秀的分析技術(shù)，例如在很多儀器儀表中引入指針，使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更易獲得，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯，Multisim 2001中又具有經(jīng)典的仿真分析方法，這樣實(shí)驗(yàn)可鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力。

(三)通過(guò)不斷實(shí)踐，提高教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)和專業(yè)水平

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教育信息化建設(shè)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)的重要內(nèi)容，是學(xué)科專業(yè)與信息技術(shù)深度融合的產(chǎn)物。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求教師以全面提高職業(yè)學(xué)校學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為宗旨，其自身具有先進(jìn)的教育理念，較高的學(xué)術(shù)水平和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)引入仿真教學(xué)，不僅推進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息化建設(shè)，還推動(dòng)了學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革。將Multisim技術(shù)應(yīng)用到電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過(guò)仿真模擬電路的各種特性，講解不同參數(shù)的改變對(duì)電路的影響。通過(guò)這樣的仿真實(shí)驗(yàn)，可以把電子技術(shù)的理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，同時(shí)也提高了教師現(xiàn)代信息技術(shù)的運(yùn)用能力和實(shí)際電路的操作、分析能力。

(四)反思不足之處，以求更多突破

仿真實(shí)驗(yàn)雖然是輔助教學(xué)的重要手段，但這并不意味著仿真實(shí)驗(yàn)可以解決教學(xué)中的所有問(wèn)題。在教學(xué)中難免會(huì)出現(xiàn)一些意想不到東西，因此要求教師課前多思考，盡量對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)見(jiàn)，上課時(shí)多觀察，及時(shí)處理出現(xiàn)的問(wèn)題，把問(wèn)題解決在萌芽狀態(tài)，課后多總結(jié)，做好記錄。本課題的研究重點(diǎn)是仿真軟件在電子線路課程中的應(yīng)用，對(duì)教學(xué)內(nèi)容關(guān)注較多，而對(duì)教學(xué)組織的安排、課堂結(jié)構(gòu)模式的研究還不夠深入，這些問(wèn)題需要在課題下一階段的研究中重點(diǎn)關(guān)注。

總之，中等職業(yè)學(xué)校在電子線路教學(xué)中利用EDA仿真技術(shù)的教學(xué)改革是一個(gè)不斷探索和實(shí)踐的過(guò)程，只要我們不斷堅(jiān)持改革和創(chuàng)新，從提高學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)等能力的實(shí)際需要出發(fā)，就一定能夠探索出適合中等職業(yè)學(xué)校電子線路課程教學(xué)的新方法。

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