虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用

虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用

聂克荣、周泉

福州地铁集团有限公司运营事业部

摘要：随着我国科学技术的快速发展，先进的施工技术快速的在教学过程中应用，成为很多学生学习的首选技术，为了让学生更好地学习此课程技术。在电工电子技术教学中引入虚拟仿真技术，这项技术只需要一台计算机，就能够帮助学习进一步学习。可以借助虚拟仿真创设出一个情景，协助理论教学，提高学生学习的积极性，可以将虚拟仿真技术使用到实验和实训中，使用虚拟仿真技术进行探究式教学，提高教学的效果。

关键词：虚拟仿真技术；电子技术教学；应用

引言

目前，电子技术教学中存在一系列问题，例如教师教学方法落后，重理论轻实践等，不利于调动学生的学习积极性。如何解决虚拟仿真技术在电子技术教学应用中的问题，提高电子技术教学水平已经成为一个十分重要的议题，摆在了诸多教育工作者面前。相关领域的专家学者从不同的方面展开对虚拟仿真技术的分析与研究，并取得了一定的科研成果。提出虚拟仿真技术的应用，可以显著提高学生的学习兴趣，提高教学质量。

1虚拟仿真技术的特点

虚拟仿真技术在中职电工电子技术教育教学中应用十分广泛，不仅弥补了传统灌输式教学手段的不足，而且还可以通过视频、图片等形象生动的教学资源将抽象、难懂的理论知识展示出来，从而更好地激发学生的学习兴趣，减轻学生的学习负担，切实有效地提高课堂教学的整体质量与水平。在实际教学过程中，受经济条件和实验室设备的影响部分，对于一些难操作且实验条件不具备的情况下，教师很难按照教学内容要求开展实践操作活动，对学生的实践能力和专业素养造成了一定的影响。而在虚拟仿真技术的帮助下，教师可以利用一些仿真类型的软件将电路环境及其本身的运行模式形象生动地展示出来，不仅可以帮助学生深入掌握教学重点难点，而且还可以让学生在模拟电路实验台上对所有的操作环节进行真实操作，从而提高了学生的动手实践能力。此外，教师利用虚拟仿真技术开展课堂教学活动，不仅可以将抽象难懂的电工电子技术理论知识具体形象地展示出来，而且还可以将被动传输转化为主动探究，在一定程度上激发学生自主学习的积极性和主动性，从而打破传统电工电子技术教育教学的僵局，为提高课堂教育教学质量和学生的专业素养水平提供一定的帮助。

2基于虚拟仿真技术的电子技术教学状况应用前景广阔

随着虚拟仿真技术水平的提高，虚拟仿真技术的实践应用越来越广泛，已经在诸多生产行业取得良好的实践效果。电子技术教学中，该项技术已经成为辅助的教学工具。采用Multisim仿真软件，并建立在PC平台基础上，通过虚拟仿真真实的电子电路实验台，呈现一个可供操作的图形界面。在该图形界面上，可完成一次虚拟的电路操作实验，帮助学生掌握电路实操的步骤及电路控制过程。如今，虚拟仿真技术主要应用于电路设计、电路仿真以及电路分析方面，在国内外教育领域都有十分广阔的应用前景。

在电子技术教学中，一些教师受传统教育理念、教学模式影响，对虚拟仿真技术的认知存在局限，未能引起对虚拟仿真技术应用的重视，以至于在具体的应用中缺乏科学性、合理性，虚拟仿真技术的应用价值未得到充分彰显。实际上，虚拟仿真技术的应用对教师提出了一定的要求，只有科学使用该项技术，才能够达到预期的效果。但是，目前部分教师的专业技能水平一般，对虚拟仿真技术的应用并不合理。也有一些年长教师在多年教学实践中，已经形成了一套自己专属的教学模式，且教学习惯已经根深蒂固，很难受新技术、新思想的影响，自身也不愿意及时改进与提高教学水平，教学存在一定的滞后性。

3基于虚拟仿真技术的电子技术教学策略

3.1创造情景式教学

依据学生的认知特点，从学生的实际情况出发，营造一种情景式教学氛围，激发学生参与教学活动的热情，进而收获良好的教学效果。借助虚拟仿真技术，引入日常生活中熟悉的场景，有助于学生建立电子技术与现实生活之间的联系。并逐渐转变传统的错误思想认知，更加积极主动地投入到教学活动中，用所学到的知识点解决日常生活中的实际问题。加深了对知识点的理解，同时也提高了教师的教学成效。需要注意的是，所创设的教学氛围需要与真实的世界相结合，进而达到最佳教学效果。具体的操作过程如下：（1）完成虚拟真实环境的创设，利用虚拟的变化过程把真实的实验室图形、操作台、曲线及表格呈现出来。（2）电路仿真模拟中，通过改变电路的参数，使得电路输出结果呈现动态变化，方便学生更好的观察电路工作的动态变化过程。

3.2强化实践操作

在虚拟电路教学中，在教师的引导下，学生自行动手操作，发现电路问题尝试自行分析、应对，解决电路的突发问题。例如，正常状态下，三极管放大电路静态工作点输出完整的波形。如果不能输出完整的波形，三极管就不能正常工作。因此，在教学前，教师需要提前传授三极管静态工作点相关知识点，利用虚拟仿真技术，通过图形实践操作，实现虚拟仿真技术与电子技术教学课题的结合。需要注意的是，由于虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用会较少出现意外情况，难以锻炼学生面临突发事件的临时应对能力。所以，教师还需要根据学生的实际情况，科学合理的安排模拟训练课程。虚拟仿真技术作为一项辅助教学手段，不可以过分地依赖。

3.3创新实验教学高效应用教育资源

实验教学是中职电工电子技术教育教学不可忽视的重要环节与内容，部分教师在开展实验教学的过程中，受学校经济条件和实验室设备水平的限制，且部分实验实训费用过高，或存在一定的危险、环境污染等问题，导致实验开设的实际情况达不到理想的要求，在一定程度上增加了学生专业素养与知识水平的培养难度。因此，教师在日常教育教学过程中，应当积极运用虚拟仿真技术完善教学手段丰富教学内容，最大限度地弥补传统实验操作过程中安全、环境污染等问题的发生，进而让学生高效地掌握电工电子技术的原理与理论知识，达到提高自身专业素养与水平的目的。例如，在网络实训练习过程中，教师可以运用虚拟仿真技术有计划地进行实训，以设计交通路灯的综合性实验为例，实验要求东西方向绿灯亮时，南北方向红灯亮，时间限制为15s，相反时间限制为10s，此时教师可以引导学生根据虚拟仿真软件Multisim抓取元件，包括时钟信号、时钟控制系统和时序选择控制系统等，利用实验相互联合操作，不仅可以激发学生自主设计的兴趣，还可以通过仿真软件上数据反馈等信息及时发现线路存在的问题，进行优化升级，从而提高实验的准确率，夯实学生的综合水平与应用能力。

结束语

近年来，随着科技的不断进步，虚拟仿真技术在教育领域得到了普遍的应用。虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用有助于提高学生的专业技术水平，以及促进电子技术教学的创新，具有十分重要的现实性意义。但是，当前电子技术教学中依然存在教师教学方法落后，重理论轻实践等诸多方面的问题，解决电子技术教学中存在的问题刻不容缓。

参考文献

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