胡建

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展，我國教育制度的不斷改革，網絡化教育已經涉及各個課程，課堂內容也變得越來越多樣化，計算機應用軟件越來越多，對我國經濟發展起到重要的作用。實驗教學課程都有實物作為課程基礎，在網絡上無法直觀地進行實驗操作，在理工科網絡學習中，實驗教學問題也一直沒有很好地解決。本文針對模擬電路虛擬實驗教學進行研究，探討模擬電路虛擬實驗在教學中的應用，對于模擬電路虛擬實驗教學系統，也就是模擬真實環境下實驗的器材和原理進行開發的虛擬平臺，學生在這個平臺上可以隨意開展實驗，老師對學生的實驗進行指導，通過這樣的方法不斷提高學生的學習能力。

關鍵詞：模擬電路；虛擬實驗教學系統；研究

隨著信息技術的發展，對于理工科實驗教學，要不斷創新教學模式，傳統實驗教學模式面臨著嚴峻的挑戰，需要跟上時代的進步，對傳統的教學模式進行改革，根據現代學生的主體性和差異性來制訂適合學生學習的教學方法，對學生因材施教，鍛煉學生綜合能力。對于模擬電路虛擬實驗教學系統的應用和開發，可以讓學生自己動手操作，體驗整個實驗的過程，不斷提高學生的學習興趣，增強學生的實踐動手能力，拓展學生的思維，提高學生學習能力和學習積極性，也有助于學生健康成長。

1.高等教育在教學中存在的問題

高等教育實訓課程現場教學很多時候受到各種限制條件的約束，一些大型實驗設備占用大面積的場地，不能很好地讓學生自己動手操作，老師也只是對學生進行理論培訓，導致很多學生不明白實驗原理。

很多的實驗設備只是針對教學實驗，沒有用于生產加工，更新速度較慢，如果對設備不斷進行更新，又會導致投入巨大，造成不必要的浪費。同時一些高端的設備的價格相對較高，結構也十分復雜，大量采購這些設備增加了教學經費，機器的成本較大。

在文理科專業教學中，很多都是對理論的講解，教學實踐相對不足，導致學生對知識的掌握很不牢固，在處理相關問題的時候，也就不能靈活運用這些知識。老師在平時的講解過程中，都是通過多媒體進行學習，學生獲取的這些知識只是簡單的理論，導致很多實驗效果不理想。

2.模擬電路虛擬實驗教學系統具體實例

模擬電路是電子信息專業的基礎課程，也是實驗性較強的課程，對虛擬實驗教學系統的運用，可以很好地提高學生的實踐知識。虛擬實驗一般都是借助多媒體、仿真和虛擬現實等技術，很大程度上打破了傳統實驗教學的局限，極大地提高了教學效果。在學習數控加工課程期間，學生按照老師的要求在仿真系統軟件上對數控銑床進行了仿真實驗。首先要讓學生掌握計算機輔助銑削加工的基本方法，了解數控銑床操作面板各按鍵的功用、數控銑床的調整及加工前的準備工作；然后對給出零件圖形進行手工編程，用txt格式文本進行傳輸，并模擬銑削出指定的零件。

3.模擬電路虛擬實驗教學系統的優點

在國外，有很多高校都已經將虛擬技術成功運用在教學中，并且開發了許多的功能性虛擬教學軟件和虛擬仿真教學平臺，在教學中可以很好的選用教學實驗，同時也確定了仿真教學系統的功能和體系結構，能很好地進行實驗教學、開發相應的系統軟件，教學試驗和實踐可以在虛擬實驗中進行，從而不必購置昂貴的實驗設備，又可以增加學生的實踐教學，在實驗工程中培養和提高學生的動手能力、分析問題和解決問題能力。

模擬電路虛擬實踐教學系統主要是采用虛擬現實技術，應用軟件手段進行視覺和聽覺的模擬。采用虛擬實驗教學具有很多優勢。在實驗教學中可以讓學生親身體驗，增加教學內容的可視化，虛擬教學系統可以添加大量的多媒體素材，還能很好地講解實驗原理，展示設備的內部結構，確保教學實驗的互動性和真實性，提高學生學習效率以及對知識點的掌握，學生自己也可以大膽動手操作。利用虛擬現實系統，學生在實驗室可以通過老師的講解自己進行虛擬仿真實驗，獲得真實的操作體驗。因此還可以減少實驗過程中的安全隱患，比如，在進行數控實驗操作的時候就有很大的危險性，利用虛擬實驗教學系統進行教學實驗，學生在虛擬的實驗環境中，可以全身心進行課程項目實驗，大大降低了教學風險，確保了人身和設備的安全。

4.結束語

對于我國當前的教育形勢，虛擬實驗教學系統具有很大的發展空間，我們要大力發展虛擬實驗教學，提高教學質量，為社會提供廣大的就業和培訓的機會，創造更大的經濟效益與社會效益。

參考文獻：

[1]成艷真.虛擬現實技術VR在計算機類教學中的應用[J].晉城職業技術學院學報，2011，04（02）.

[2]許愛軍.虛擬現實技術在軌道交通類專業教學中的應用[J].長江大學學報（社會科學版），2011，34（04）.

（作者單位：西安理工大學自動化學院）