“虚拟仿真”在电子技术教学中的应用

发表时间:2021/8/3   来源:《教学与研究》2021年55卷10期   作者:黄颂程
[导读] 实践证明,“虚拟仿真”教学模式能大大地改善传统中职电子技术教学存在的问题和弊端
        黄颂程
        广西商贸高级技工学校 广西南宁市 537000    
        摘要:实践证明,“虚拟仿真”教学模式能大大地改善传统中职电子技术教学存在的问题和弊端,解决专业课程教学遇到的难题,提高学生的专业技能,同时在学生对学科知识充满兴趣的情况下,开展实践教学活动,提高了教学效率和教学质量。
        关键词:虚拟仿真技术 电子技术教学应用
        在中职学校中,对电子技术进行实践教学是重要的教学内容之一,对学生进行实践教学不仅可以提高学生的综合素质,还能提高教师的教学水平,有利于电子专业水平的提高。
        一、“虚拟仿真”教学的概念
        “虚拟仿真”还有个说法是“虚拟现实技术”或者说是“模拟技术”,简单来说就是利用科学技术来创建一个虚拟的系统,然后通过这个虚拟系统来模仿另外的真实情境的系统。在中职电子技术教学中的实际应用就是,在教学资源和教学场地以及教学师资力量不足的情况下,用实验教学设备和发达的高科技技术,来创建一个虚拟的教学系统,包括教学场地、教学环境、实训基地等等,通过模仿真实的企业的工作环境,还有相关的具体操作,由于电子技术专业课程比较抽象和复杂,而通过“虚拟仿真”技术,就能还原真实的教学场景、工作场景、教学设备、教学工具等等,来达到预期的教学效果和教学质量。所以“虚拟仿真”就是一种现代化信息技术,能解决教学资源和实训基地不足的问题,帮助每个学生都能得到实践训练,提升自己的专业技能。解决了传统电子技术教学存在的诸多问题,提高了教学质量,提高了中职学生的就业。
        二、传统的电子技术教学存在的不足
        中等职业教育要求培养学生的理论、技能、研究、应用四种能力。在过去的电子技术教学中,主要是以教师的理论讲授和学生的实训为主,教学中主要存在以下两个方面的问题:
        1、学习情景难以创设
        电子技术是一门实践性很强的课程,要创设一个恰到好处的学习情景,是相当困难的。在以往的教学中,我一般是用生活中的例子和演示实验的方法来创设“情景”。但是,生活中的例子往往只会呈现结果,对于过程我们也无法知晓。对于演示实验,由于实验经费的有限,实验仪器设备的购买往往不齐全,致使无法进行部分演示实验。就算能进行演示实验,由于电子技术电路受环境因素影响较大,如:温度、湿度、时间等,都会给我们的演示实验带来较为大的干扰,容易使演示实验的效果出现较大的偏差。实训教学虽能提高动手能力,但由于实训材料消耗、实训器材、经费、时间、场地、用电安全等等的限制,许多知识点不能及时地强化,无法达到我们预期的目标。
        2、学生的学习是强识、强记,不能进行主动探索
        学生在学习知识的过程中是被动的,就算对知识有自己的见解,由于实验室开放的时间有限,也就无法用实验进行验证,更谈不上主动探索知识。
        针对上述两个问题,将“虚拟仿真”引入到电子技术课程教学中,学生可以自主的选择时间、地点进行和课程紧密联系的虚拟实验,借助“虚拟仿真”软件,不仅可以及时地巩固学生的理论知识和实验技能,增加实验数量,减少材料的消耗,还有效地提高了学生的研究和应用能力。
        三、“虚拟仿真”在中职电子技术教学中的应用
         在中职人才培养中,电工电子技术技术是一门关键性课程,利于学生在理解、把握电子技术与电气工程相关理论知识的基础上维护、制造、应用不同类型的电子设备,电子类企业发展中质量管理、产品安装调试、维护维修等都是中职电子专业学生毕业后从事的主要工作。同时,高水平技能型人才培养建立在有效教学的基础上,教师要在完善电子技术教学过程中灵活而有效应用虚拟仿真技术,在打造高效教学课堂中实现理实一体化教学,确保各层次学生轻松掌握课题知识与技能,在能力与素养提高中实现全面发展。


        1、优设教学情境,提升学习兴趣程度
        激发学习兴趣是中职生电子技术教学中的前提条件,教师要在落实生本教育理念中巧用虚拟仿真技术,在优设教学情境中激发探索欲与求知欲,在学习兴趣程度提升中积极、主动融入电工电子技术教学各环节,确保课堂教学有序进行的同时,提高课堂教学整体效果。
         以“直流电路”章节中的“电阻混联”为例,教师要将虚拟仿真技术作用下的虚拟仿真软件Multisim应用其中,在联系“电阻串联”“电阻并联”等课题知识中整合“电阻混联”课题内容,以学生职业能力素养培养为导向,优设虚拟仿真电路作用下的具体化教学情境,生动、形象地呈现课题文字语言无法描述的直流电路动态变化,在图文并茂、动静结合中有效刺激学生的感官,在知识与情境体验获取中对“电阻混联”这一新课题产生浓厚兴趣。在此过程中,教师可以借助虚拟仿真技术作用下的仿真电路教学情境,有效展开“电阻混联”课题教学,将讲解的电阻串联、并联以及混联各层次知识巧妙贯穿到虚拟仿真软件Multisim情境中,在把握新旧知识过程中科学设置课题问题,引领学生在模拟的直流电路真实情境中进行合理化实践操作,在思考、对比、分析中有效解决“电阻混联”课题问题的同时,科学理解、把握新课题知识,在新旧知识联系中完善已构建的电阻知识模块,在虚拟仿真技术作用的教学情境中顺利提高学生的学习兴趣,为更好地学习电子技术课程后续知识提供重要保障。
        2、深化合作探究,促进教学相长实现
        学生合作探究是素质教育背景下大力倡导的,中职教师要在应用虚拟仿真技术中深化合作探究,促进教学相长顺利实现,确保学生在高效教与学过程中科学把握电工电子技术课程基础知识以及重难点,在完善、扩大知识结构体系中实时锻炼思维能力,确保课题教学目标在虚拟仿真技术应用中有序实现。
        以“正弦交流电路”章节下“交流电”为例,教师可以在分析、把握“交流电”课题教学要求、目标与重难点的基础上高效应用并发挥虚拟仿真技术优势作用,直观、具体呈现繁杂的“交流电”课题教学内容,可以将教材之外的相关素材内容有机融入其中,在实时丰富课堂教学内容、降低难度的同时,促使课堂教学时间、资源与精力得到高效利用。在“交流电”课题课堂教学中,教师可以巧用虚拟仿真软件Multisim,多层次科学指导班级学生在模拟的真实情境中进行合理化实践操作,在思考分析基础上合作探究、解决课题问题。教师要扮演好组织者、协作者等角色,要动态化观察虚拟仿真技术应用中班级各小组学生实践操作具体情况,针对存在的问题,进行合理化引领、辅导,便于各层次学生在合作探究与互动交流中深入挖掘自身各方面潜能,在规范化操作虚拟仿真软件Multisim中科学解决课题问题,在破解“交流电”课题教学重难点中促使班级不同层次学生电工电子技术知识层次都有所提高,在教学过程中,提高虚拟仿真技术在电子专业教学的整体水平。         
        3、创新实验教学,高效应用教育资源
        实验教学是电子技术教学中不可忽视的重要环节,中职教师要在引入虚拟仿真技术中优化创新实验教学的同时,高效应用学校内部已有的优势教育资源,为班级学生营造良好的实验环境氛围,在层次化实验操作中高效应用电工电子技术课题理论知识,在掌握重要方法与技能中发展多方面能力。
        四、结束语
        综上所述,“虚拟仿真”教学技术在中职电子技术的教学应用中,标志着中职教育逐渐走向教育信息技术化的趋势,把教学和现代化信息技术相结合,解决实际教学中遇到的难题,科学合理、有效,利用短缺的教学资源。为学生创建丰富多彩的教学课堂,利用多样化的教学手段,提高学生的专业技能和理论知识,为学生的就业打下坚实的基础。
        参考文献
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