趙新麗
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仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學中的應(yīng)用
趙新麗
(巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學院,新疆 巴音郭楞蒙古自治州 841000)
隨著經(jīng)濟和計算機技術(shù)的快速發(fā)展,我國已經(jīng)步入了信息化時代,各行各業(yè)都逐漸使用計算機。在電子技術(shù)教學中,計算機仿真技術(shù)受到了越來越多的重視。通過闡述仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,分析了仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學應(yīng)用中的優(yōu)勢,探討了仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學中的應(yīng)用策略,同時闡述了仿真技術(shù)在實際應(yīng)用中存在的問題,以期提高我國仿真技術(shù)在電子技術(shù)課堂教學中的應(yīng)用水平,更好地提升學生們的綜合素質(zhì)。
仿真技術(shù);電子技術(shù);課程教學;技術(shù)應(yīng)用
隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展,仿真技術(shù)在實踐中的應(yīng)用取得了很大的成效,在教育和教學實踐中的應(yīng)用取得了非常令人滿意的成果,仿真技術(shù)已成為高校教師開展教學活動的重要手段和方法,為教師開展教學活動提供重要設(shè)備。仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程教學中的應(yīng)用可以提高教學水平,使學生能夠通過仿真實驗來解決現(xiàn)實環(huán)境中的實際問題。
沉浸式、交互式、虛幻、逼真的虛擬仿真技術(shù)基于多媒體技術(shù)。通過將虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用于電子技術(shù)教學,學生可以獲得各種感知,比如視覺、聽覺和運動感覺。繪制的電子圖形和對象非常逼真,界面直觀,易于學習和理解。因此,使用計算機模擬仿真技術(shù)進行教學,學生可以更直觀地觀察和學習。
計算機模擬仿真技術(shù)具有完整的混合模擬仿真功能和數(shù)字信號模擬仿真功能,可以在電路圖中存儲和打印無線電波和各種工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。計算機仿真技術(shù)不僅可以分析和處理靜態(tài)、動態(tài)和失真條件,還可以及時合理地判斷和分析電路中的短路等故障。
計算機模擬仿真技術(shù)不僅具有簡單的實驗方法,而且成本低,便于系統(tǒng)維護。當學生進行實驗時,他們不必擔心錯誤操作造成的不良影響,且可以進行難度較大的一些實驗,適用于不同能力的學生,讓學生都真正投入到學習當中。
過去,在理論課教學過程中,強調(diào)原則分析和公式推導,學生常常感到無聊和難以理解,如果需要配合示范實驗,教師需要花費大量時間準備示范實驗,往往需要將各種儀器材料拿到教室,使用非常不方便,演示操作過程需要很長時間,往往影響教學進度。如今,仿真軟件的虛擬實驗功能被引入課堂,能夠可視化和簡化一些抽象概念,以彌補理論解釋的不足,使學生更容易掌握和理解。
通常,實驗操作具有不可預測的因素并且經(jīng)常導致不同的結(jié)果。與傳統(tǒng)物理實驗相比,計算機模擬仿真技術(shù)可以彌補物理實驗中不能隨意改變電路參數(shù)的缺點,而無需更換實驗設(shè)備和部件,就可以準確分析數(shù)據(jù)。
實驗課的真正目的是讓學生通過實驗課程的學習,徹底了解理論知識,鞏固學生的專業(yè)技能,驗證理論知識。傳統(tǒng)的實驗教學主要依靠教師的解釋和論證,學生沒有多少時間練習,通過仿真技術(shù)使學生加深了對原理的理解。計算機模擬仿真技術(shù)解決了這一問題,大大提高了學生的實驗效果,極大地激發(fā)了學生對實驗課程的興趣和熱情。
由于學生具有不同的知識水平和熟練程度,因此學生具有不同的認知能力,并且他們理解新知識的能力不一致。因此,在制定教學計劃時,教師需要考慮學生的實際情況,并根據(jù)自己的能力去教學。計算機模擬仿真技術(shù)的引入無疑為教學提供了理想的教學計劃。教學內(nèi)容更加規(guī)范,教學計劃設(shè)計更加合理、實用,并根據(jù)學生的特點進行不同的教學。
根據(jù)建構(gòu)主義學習理念和學生的認知特點,有可能在虛擬教學中營造情境教學氛圍,使學生能夠快速融入工作狀態(tài)。學習情境的創(chuàng)造應(yīng)與現(xiàn)實世界相結(jié)合,學生將更有效地完成學習。在電子技術(shù)的教學中,使用模擬仿真技術(shù)為學生創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實世界環(huán)境,例如實驗室控制臺,圖形,表格和曲線,可以使用虛擬更改直接表達;在電路仿真中,給出了實際電路的工作狀態(tài),顯示了電路參數(shù)變化值,并將電路輸出結(jié)果視為動態(tài)變化過程,學生可以動手參與整個實驗過程,給學生一種真實的感受;在虛擬電路教學中,教師可以指導學生練習,讓學生有機會學習如何處理實際電路工作中的意外情況和問題。
建構(gòu)主義教學理論要求教師注重學生的動手能力,組織實施探究式學習,提高學生的創(chuàng)新能力,讓學生探索思維問題,找到問題的解決方案。在電子技術(shù)課程的教學中,需要不斷驗證大量的知識,學生可以使用模擬仿真軟件來驗證知識點并積極探索知識。在基本放大器電路的三種配置中,學生將熟悉共涉及放大器電路,然后從理論上分析三種配置電路的特性,學生可以在討論過程中清楚掌握電路圖,這樣可以更清楚地區(qū)分某些電路圖。通過仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學中的應(yīng)用能夠大大提高學生的理論結(jié)合實踐的能力。
雖然仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學中改進了教學方法,豐富了教學內(nèi)容,但在教學中充分利用仿真技術(shù)將大大降低學生對實際部件包裝和檢測的意識。它降低了儀器的操作能力,削弱了電子產(chǎn)品的接線能力、安裝和調(diào)試能力。為了避免這種現(xiàn)象,必須采取有效措施。在強調(diào)模擬仿真技術(shù)的輔助教學功能的同時,還要強調(diào)實際動手能力的重要性,合理安排模擬仿真實驗。提供科學合理的模擬仿真實驗,讓學生自己設(shè)計和制作,提高學生的動手能力。
大多數(shù)仿真技術(shù)軟件都是國外開發(fā),因此我國應(yīng)建立模擬仿真技術(shù)服務(wù)平臺,研究和開發(fā)適合我國教育發(fā)展的模擬仿真軟件。在進行仿真技術(shù)軟件開發(fā)時,應(yīng)該注重與我國教育發(fā)展體系相結(jié)合,與我國經(jīng)濟發(fā)展緊密結(jié)合,緊緊跟隨我國技術(shù)發(fā)展步伐,開發(fā)適用性、先進性和全面性的仿真技術(shù)。
許多學校正在開發(fā)自己的仿真技術(shù)軟件,但到目前為止還沒有統(tǒng)一的標準,沒有形成很好的規(guī)范。因此在仿真技術(shù)開發(fā)的過程中應(yīng)該規(guī)范模擬仿真技術(shù),簡化學生的使用步驟,規(guī)范軟件設(shè)計內(nèi)容,緊密結(jié)合仿真技術(shù)和多媒體技術(shù),提高學校電子技術(shù)教學中仿真技術(shù)的教學質(zhì)量,使仿真技術(shù)更加標準化和規(guī)范化。
雖然仿真技術(shù)可以極大提高學生的理解能力和動手操作能力,但仿真技術(shù)缺乏物理意識,往往與實際生活不同。例如,在進行仿真實驗時,學生將一些設(shè)備路由器、交換機等用于模擬仿真技術(shù),但現(xiàn)實中物理現(xiàn)象和模擬仿真之間存在一定差異,這可能導致無法達到預期的試驗結(jié)果。因此,應(yīng)合理安排模擬仿真實驗,同時實際生活操作也需要同步訓練,結(jié)合模擬仿真技術(shù)和實際操作,提高教學質(zhì)量和效果,提高學生的整體能力。
綜上所述,隨著我國社會科技的發(fā)展,仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學上的應(yīng)用符合現(xiàn)今教育發(fā)展需求。仿真技術(shù)的教學模式大大提高了學生在電子技術(shù)課程中的學習能力,提高了學生的學習興趣和動手實踐能力,讓學生在實踐中學習到了更多的知識。同時針對不同的學生興趣采用不同的教學內(nèi)容,實現(xiàn)了電子技術(shù)教學的真正目的和價值,為學生將來工作打下堅實的基礎(chǔ)。
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2095-6835(2019)01-0156-02
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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.156
〔編輯:嚴麗琴〕