虛擬仿真技術(shù)在職校“電子技術(shù)”教學(xué)中的運(yùn)用分析

摘 要：隨著科技的不斷進(jìn)步發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)也迅猛發(fā)展，虛擬仿真技術(shù)在職校教學(xué)中的運(yùn)用也不斷擴(kuò)大，將虛擬仿真技術(shù)運(yùn)用到職?！半娮蛹夹g(shù)”的教學(xué)中，有利于優(yōu)化“電子技術(shù)”的教學(xué)效果，從而有利于提高職?！半娮蛹夹g(shù)”課堂的教學(xué)效果。文章對(duì)虛擬仿真技術(shù)在職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用展開(kāi)討論，并且提出解決各類問(wèn)題的策略，希望可以對(duì)提升職校“電子技術(shù)”教學(xué)水平有所幫助。

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù);職?！半娮蛹夹g(shù)”;教學(xué)策略

0 引言

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子行業(yè)對(duì)職校的人才培育任務(wù)提出了更加嚴(yán)格的要求。然而，由于主觀因素上難以回避的問(wèn)題，我國(guó)職業(yè)學(xué)校的教學(xué)設(shè)備尚不完善，難以保證職校電子技術(shù)教學(xué)的優(yōu)化，長(zhǎng)此以往也限制了職校電子專業(yè)學(xué)生自身學(xué)業(yè)水平的提升。而虛擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，強(qiáng)化職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)的直觀性展示，促進(jìn)實(shí)際操作，可以達(dá)到更好的教學(xué)效果，值得探討。

1 虛擬仿真技術(shù)教學(xué)的簡(jiǎn)述

虛擬仿真技術(shù)，又稱虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)或模擬技術(shù)，即運(yùn)用科學(xué)的信息技術(shù)建立一個(gè)模擬真實(shí)場(chǎng)景的虛擬系統(tǒng)。虛擬仿真技術(shù)在職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)中的用途非常廣泛，特別是在師資、設(shè)備等資源相對(duì)短缺的情況下，運(yùn)用現(xiàn)代化的科技手段和先進(jìn)設(shè)備為學(xué)生建立一個(gè)完善的虛擬教學(xué)系統(tǒng)，讓學(xué)生可以有通過(guò)虛擬系統(tǒng)進(jìn)行練習(xí)和操作的機(jī)會(huì)，這樣可以更好地解決職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)的實(shí)際操作欠缺等問(wèn)題，在強(qiáng)化了職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)質(zhì)量的同時(shí)也增加了職校電子專業(yè)學(xué)生在未來(lái)人才市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)^[1]。

2 虛擬仿真技術(shù)在職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)中運(yùn)用的意義

2.1 有利于降低教師教學(xué)負(fù)擔(dān)

一直以來(lái)絕大部分的職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)往往是采用文字講解的授課方式完成課堂教學(xué)的。一方面教師只能依據(jù)課本內(nèi)容進(jìn)行授課，課本內(nèi)容比較枯燥，學(xué)生也缺乏一定的積極性和興趣，另一方面電子技術(shù)本身具有很強(qiáng)的抽象特點(diǎn)，這一系列問(wèn)題不同程度地降低了課堂教學(xué)的效率。把抽象化為具體，單一的內(nèi)容化為豐富，晦澀難懂的問(wèn)題變得通俗易懂，從而達(dá)到教師教學(xué)的根本目標(biāo)：協(xié)助學(xué)生更透徹地理解和更好地掌握專業(yè)知識(shí)，為教師減輕負(fù)擔(dān)，教師從而有更充沛的精力和時(shí)間去專注教師的專業(yè)素養(yǎng)和教學(xué)水平^[2]。

2.2 有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情

因?yàn)槁毿！半娮蛹夹g(shù)”課程本身的理論知識(shí)理解難度較高以及知識(shí)碎片化等特點(diǎn)，只是讓教師照本宣科地講課，難免使學(xué)生出現(xiàn)學(xué)習(xí)效率低等一系列問(wèn)題。而在教師應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué)之后，給學(xué)生更多的機(jī)會(huì)上手操作，借助仿真模擬軟件操作更好地理解電子理論的知識(shí)概念，更加科學(xué)地提高學(xué)生的專業(yè)技能水平。同時(shí)把教學(xué)科技化，使教學(xué)更加生動(dòng)形象的同時(shí)也能大幅度激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電子的熱情^[3]。

2.3 有利于提升學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力

將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到課堂教學(xué)中，可以打破傳統(tǒng)的單一模式下教學(xué)模型的限制，提高學(xué)生動(dòng)手操作的能力。與此同時(shí)，在學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作的過(guò)程中，學(xué)生也更容易掌握和獲取更多的知識(shí)，并且還可以通過(guò)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)逐漸形成科學(xué)的觀念思維和自主創(chuàng)新意識(shí)。

2.4 有利于提高課堂教學(xué)效果

通常來(lái)說(shuō)，幾乎所有的職校學(xué)生都是因?yàn)槲幕瘜W(xué)科基礎(chǔ)相對(duì)薄弱而進(jìn)入職校學(xué)習(xí)的，客觀上也給課堂效果的期望值打了折扣。但是，學(xué)生本身能夠做得更多更好，教師也完全能夠利用先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)展“電子技術(shù)”教學(xué)，并且借此提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，這樣就能明顯地提高技能實(shí)用性和師生課堂的互動(dòng)性。在增強(qiáng)教師課堂教學(xué)效果的同時(shí)，又能顯著提高每一個(gè)學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)新能力。

3 虛擬仿真技術(shù)在職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)中的運(yùn)用策略

3.1 運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣

在當(dāng)前職校專業(yè)“電子技術(shù)”課程的教學(xué)中，老師大都著眼于對(duì)理論知識(shí)的系統(tǒng)性講解，忽略了對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)，這就不能更好地提高學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用能力。但單純地向?qū)W生講解“電子技術(shù)”相關(guān)的計(jì)算機(jī)公式、原理等基礎(chǔ)理論知識(shí)，職校的學(xué)生容易感到枯燥、乏味，甚至?xí)a(chǎn)生厭學(xué)的情緒，以至于不得不鼓勵(lì)和推動(dòng)學(xué)生積極參與“電子技術(shù)”的教學(xué)活動(dòng)。而此時(shí)若可以合理地運(yùn)用虛擬仿真技術(shù)，就可以借助多媒體等軟件將抽象的理論課程知識(shí)以更直觀、生動(dòng)的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，從而進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)職校專業(yè)技術(shù)課程知識(shí)的整體理解與認(rèn)識(shí)，從而增強(qiáng)學(xué)習(xí)的效果。

比如在講解“放大電路”這部分教學(xué)內(nèi)容的過(guò)程中，授課老師可以通過(guò)采用虛擬仿真的技術(shù)手段幫助引導(dǎo)學(xué)生研究教材上涉及的有關(guān)共射極放大電路的3種模型和組態(tài)，通過(guò)深化學(xué)生對(duì)放大電路相關(guān)知識(shí)的整體理解和掌握，提升其學(xué)習(xí)效果。

3.2 利用虛擬仿真技術(shù)，創(chuàng)設(shè)相關(guān)學(xué)習(xí)情境

根據(jù)我國(guó)職業(yè)院校學(xué)生的基本知識(shí)框架體系和教學(xué)原理，同時(shí)也要結(jié)合社會(huì)主義構(gòu)建思想的學(xué)習(xí)觀與應(yīng)用性的原理，在對(duì)學(xué)生的教學(xué)分組中，必須給予一個(gè)豐富多彩的學(xué)習(xí)氛圍，同時(shí)也應(yīng)該在對(duì)學(xué)習(xí)氛圍的設(shè)計(jì)中始終堅(jiān)持其實(shí)用性與可行性，保障學(xué)校的實(shí)際學(xué)習(xí)效果得以最大化。因此，將現(xiàn)代虛擬仿真技術(shù)廣泛地運(yùn)用于電子科學(xué)專業(yè)的課程中，主要目的之一就是幫助學(xué)生們構(gòu)建一個(gè)適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境。利用虛擬仿真技術(shù)，幫助教師和學(xué)生設(shè)計(jì)制造和開(kāi)發(fā)了完善的虛擬仿真的電路和系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)的模擬系統(tǒng)，仿真現(xiàn)實(shí)中的具體操作場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)了對(duì)圖形、表格、曲線等不易被人們所表達(dá)的信息和內(nèi)容進(jìn)行呈現(xiàn)，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣和積極性。同時(shí)，可以讓大家通過(guò)模擬真實(shí)電路的運(yùn)行情況，根據(jù)其相關(guān)參數(shù)變化，為大家提供一個(gè)真實(shí)的電路運(yùn)行和學(xué)習(xí)氣氛。

比如在半導(dǎo)體三極管的教學(xué)中，教師可以根據(jù)放大三極管的外部環(huán)境條件、內(nèi)部物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及三極管的靜態(tài)運(yùn)動(dòng)工作情況，構(gòu)建一個(gè)虛擬電路系統(tǒng)，使得學(xué)生們都能夠有效地觀測(cè)和記錄三極管輸出的波形變化。通過(guò)虛擬仿真軟件的應(yīng)用，學(xué)生能夠直觀地學(xué)習(xí)與其相關(guān)的知識(shí)和理論。

3.3 創(chuàng)設(shè)仿真電子實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力

在職業(yè)院?！半娮蛹夹g(shù)”專業(yè)課程的教學(xué)中，為了考查虛擬仿真技術(shù)帶來(lái)的教學(xué)效果，就必須借助實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展。所以在引入虛擬仿真技術(shù)時(shí)，老師們就可以利用電子計(jì)算機(jī)的操作方法幫助學(xué)生在模擬情境中驗(yàn)證一些相關(guān)的理論知識(shí)在實(shí)踐中的科學(xué)性與合理性，同時(shí)還可以促進(jìn)職校的學(xué)生們更好地感受電子計(jì)算機(jī)技術(shù)在實(shí)踐中的魅力，從而提升他們的實(shí)際操作水平。但是一定要充分地結(jié)合實(shí)際的課堂教學(xué)內(nèi)容，合理地開(kāi)展仿真和實(shí)驗(yàn)，以便于更好地開(kāi)展計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的教學(xué)。另外，在我國(guó)職業(yè)院?！半娮蛹夹g(shù)”專業(yè)課程的教學(xué)中，授課老師還需要充分結(jié)合我國(guó)職業(yè)院校“電子技術(shù)”專業(yè)課程教學(xué)的特色和個(gè)人心理、精神、物質(zhì)、道德等特征，并針對(duì)其現(xiàn)有教學(xué)模式和活動(dòng)而設(shè)計(jì)一系列教學(xué)方法，并實(shí)施改進(jìn)和創(chuàng)新，以便切實(shí)把虛擬仿真技術(shù)帶入我國(guó)職校“電子技術(shù)”專業(yè)課程的教學(xué)，從而不斷培養(yǎng)和提升廣大學(xué)生的動(dòng)手、實(shí)踐和操作水平。

3.4 理論實(shí)踐相結(jié)合，提升實(shí)踐運(yùn)用能力

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，職校學(xué)生只有經(jīng)過(guò)這些實(shí)踐操作，才能真正了解并掌握電子科學(xué)知識(shí)。但是，由于許多職校院系受到經(jīng)費(fèi)的限制，教學(xué)設(shè)施比較匱乏，難以完全滿足職業(yè)院校學(xué)生實(shí)習(xí)的需求—培養(yǎng)人員。虛擬仿真技術(shù)同樣具有模擬化與實(shí)用性的雙重優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)槁毿W(xué)生量身定做模擬化訓(xùn)練情境和場(chǎng)景，將其虛擬化訓(xùn)練和實(shí)踐培養(yǎng)進(jìn)行有機(jī)融合，進(jìn)而給職校學(xué)生們提供了更多的專業(yè)電子技術(shù)培養(yǎng)和操作的機(jī)會(huì)，不斷地提升職校大學(xué)生的專業(yè)電子技術(shù)實(shí)踐運(yùn)用水平。

例如，當(dāng)教師在開(kāi)展“彩色電視機(jī)原理與維修”的教學(xué)時(shí)，就可以首先借助多媒體技術(shù)向?qū)W生介紹電視機(jī)的發(fā)展歷程和其相關(guān)的特征，從而讓職校學(xué)生們能夠初步了解和感知本節(jié)課堂的教學(xué)。在此項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，教師再通過(guò)先進(jìn)的信息技術(shù)為職業(yè)學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)虛擬彩色無(wú)線電視機(jī)的模型，引導(dǎo)職業(yè)學(xué)生通過(guò)觀察理解具體元器件和結(jié)構(gòu)，再通過(guò)教育活動(dòng)組織職業(yè)學(xué)生利用虛擬仿真技術(shù)對(duì)各種零件和元器件進(jìn)行實(shí)踐和操作，幫助職校學(xué)生更好地提升實(shí)踐運(yùn)用能力。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)電子技術(shù)專業(yè)人才的現(xiàn)實(shí)要求進(jìn)一步提高。而虛擬仿真技術(shù)，可以模擬實(shí)訓(xùn)教學(xué)，向?qū)W生展示實(shí)訓(xùn)操作過(guò)程，學(xué)生也可以通過(guò)實(shí)際的操作，掌握電子設(shè)備的功能，使“電子技術(shù)”教學(xué)更具直觀性，提高職校學(xué)生的綜合素質(zhì)，值得在職?！半娮蛹夹g(shù)”教學(xué)中推廣運(yùn)用。

Analysis of the application of virtual simulation technology to

“Electronic Technology” teaching of vocational schools

Li Zheng

（Jiangsu Xinyi Specialized Secondary School， Xuzhou 221400， China）

Abstract：With the continuous development of science and technology， virtual reality technology is developing rapidly， and the application of virtual simulation technology in secondary vocational school teaching is expanding. It is helpful to optimize the teaching effect of?“Electronic Technology”?and to improve the classroom teaching effect of?“Electronic Technology”?in vocational school. In this paper， how to apply virtual simulation technology to the teaching of?“Electronic Technology”?in vocational schools is discussed， and the corresponding solutions to various problems are put forward， hoping to help improve the teaching level of?“Electronic Technology”?of vocational school students.

Key words：virtual simulation technology; vocational school?“Electronic Technology”; teaching strategy

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作者簡(jiǎn)介：李正（1971— ），男，江蘇徐州人，中學(xué)一級(jí)（講師），本科;研究方向：電工電子教育。