探討虛擬技術(shù)在電工電子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

劉建新

摘要：所謂的虛擬技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下一些虛擬的仿真軟件。這些軟件在電工電子實(shí)踐的中有效應(yīng)用，可以為學(xué)生創(chuàng)建一個(gè)虛擬的仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓學(xué)生借助互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)在該平臺(tái)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)。這種教學(xué)方法有助于提升電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)效率的有效提升。因此，本文就對(duì)虛擬技術(shù)在電工電子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行一些探究。

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù)；電工電子；實(shí)驗(yàn)；應(yīng)用

傳統(tǒng)的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通常采用“填鴨式”的教學(xué)方式，將實(shí)驗(yàn)步驟與方法展示在學(xué)生面前，要求學(xué)生以背誦記憶的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。這樣的教學(xué)模式不利于學(xué)生思維能力、理解能力與實(shí)驗(yàn)操作能力的提升，阻礙了學(xué)生綜合能力的發(fā)展。而虛擬技術(shù)的誕生可以有效解決這一問(wèn)題，為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，增加學(xué)生的體驗(yàn)與感受，進(jìn)而可以促進(jìn)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的全面提升。以下，筆者就對(duì)虛擬技術(shù)在電工電子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用提出相關(guān)建議。

一、虛擬技術(shù)在電工電子實(shí)驗(yàn)理論中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)理論是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的重要依據(jù)。因此，在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)。但傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)中，大部分教師教學(xué)形式化，模式單一且教學(xué)內(nèi)容枯燥，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，且理論教學(xué)效率不高。而新時(shí)期電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以借助虛擬技術(shù)為學(xué)生講解相關(guān)的理論知識(shí)，將教學(xué)知識(shí)直觀、形象的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，以加深學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)的理解。

以“基本放大電路”這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例。教師應(yīng)積極改變傳統(tǒng)讀書(shū)、實(shí)驗(yàn)展示等教學(xué)方式，可以借助虛擬技術(shù)，將教學(xué)知識(shí)直觀且生動(dòng)、形象的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，加深學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)的理解，提升學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)的認(rèn)知。如：教師可以借助EWB軟件為學(xué)生展示“搭建電路”、“設(shè)置參數(shù)”等實(shí)驗(yàn)步驟，給學(xué)生一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)加強(qiáng)與學(xué)生間的互動(dòng)，如：可以隨機(jī)抽選學(xué)生上臺(tái)設(shè)置參數(shù)，讓其它學(xué)生通過(guò)多媒體課件，直觀的觀察該同學(xué)選擇靜態(tài)工作點(diǎn)是否恰當(dāng)，不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候又會(huì)產(chǎn)生什么后果。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)理論教學(xué)，可以讓學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)，有助于加深學(xué)生對(duì)教學(xué)知識(shí)的理解與記憶，提升學(xué)生的思維能力。

二、虛擬技術(shù)在電工電子實(shí)驗(yàn)操作中的應(yīng)用

電工電子本身就是一門(mén)實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技能課，需要學(xué)生具備很強(qiáng)的動(dòng)手實(shí)踐能力。但在傳統(tǒng)的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于該門(mén)實(shí)驗(yàn)與“電”聯(lián)系密切，稍微不慎就會(huì)危及學(xué)生生命健康。因此，為保證學(xué)生安全，教師通常采用實(shí)驗(yàn)展示，學(xué)生背記步驟的形式教學(xué)。這在很大程度上阻礙了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘焕趯W(xué)生綜合能力的發(fā)展。但是，虛擬技術(shù)的誕生同樣有效解決的這一問(wèn)題，為學(xué)生提供了良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境與平臺(tái)。

在虛擬技術(shù)背景下的電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，相關(guān)學(xué)校可以在電腦室安裝相關(guān)的實(shí)驗(yàn)軟件即可為學(xué)生創(chuàng)建安全的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)，借助虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)。在這樣的練習(xí)中，可以保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全，同時(shí)可以減少實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)備等一大筆開(kāi)支。而且方便實(shí)用，有助于學(xué)生將理論與實(shí)踐相融合，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的有效提升。另外，在“數(shù)字電路”的實(shí)踐教學(xué)中，通常會(huì)遇到“邏輯轉(zhuǎn)換儀”的應(yīng)用，但是現(xiàn)實(shí)中并沒(méi)有該種儀器。但是借助虛擬技術(shù)中的仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)“邏輯電路”與“真值表”以及“邏輯表達(dá)式”間的轉(zhuǎn)化，可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。但這并不意味著虛擬技術(shù)可以取代現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)將二者有機(jī)結(jié)合，以促進(jìn)學(xué)生操作技能的全面提升。

三、虛擬技術(shù)在電工電子探究實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

子曰：“學(xué)然后知不足，教然后知困。知不足，然后能自反也；知困，然后能自強(qiáng)也。”由此可見(jiàn)，學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，應(yīng)積極反思、不斷學(xué)習(xí)，而且不能自滿，才能不斷進(jìn)步。故，為鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步的提升，教師可以根據(jù)教學(xué)知識(shí)為學(xué)生布置相關(guān)的探究實(shí)驗(yàn)的作業(yè)，在探究中鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

如：教師可以為學(xué)生留出一定的自由反思的時(shí)間，讓學(xué)生找出自己電工電子學(xué)習(xí)中的不足，并針對(duì)自身這一不足，借助虛擬技術(shù)進(jìn)行自主復(fù)習(xí)。讓學(xué)生了解各種儀器、設(shè)備的使用原理與應(yīng)用方式。以此對(duì)學(xué)生所學(xué)進(jìn)行查漏補(bǔ)缺，可以幫助學(xué)生鞏固之前所學(xué)知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，教師可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，如：“單級(jí)放大器”實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以借助虛擬技術(shù)，大膽改變電路的參數(shù)，通過(guò)仿真儀器觀察電路的仿真結(jié)果。并記錄纖細(xì)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告（包括儀器選用、猜想、步驟、思考、結(jié)論等）在課堂教學(xué)中展示。通過(guò)這樣的形式增加實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性，同時(shí)可以促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能力的有效提升。

四、結(jié)語(yǔ)

總而言之，虛擬技術(shù)在電工電子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，可以改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)課堂，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力與綜合能力的全面提升。

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