淺析虛擬技術(shù)在電子信息課程教學(xué)中的應(yīng)用

施玲玲

摘要：伴隨計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬技術(shù)在教學(xué)、科研、設(shè)計(jì)等行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛推廣，尤其是對(duì)于高校而言，虛擬技術(shù)成為高校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的重要手段。文章通過(guò)分析電子信息課程教學(xué)之存在的問(wèn)題，闡述虛擬技術(shù)比較優(yōu)勢(shì)，對(duì)虛擬技術(shù)在電子信包課程教學(xué)中的應(yīng)用展開探討，旨在為如何促進(jìn)電子信息課程教學(xué)有序開展研究適用提供一些思路。

關(guān)鍵詞：虛擬技術(shù)；電子信息課程；應(yīng)用

對(duì)于電類專業(yè)學(xué)生而言，電子信息課程是一門十分重要的技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課，此方面電類課程可實(shí)現(xiàn)有效、高效開展與否，重要決定著對(duì)電類專業(yè)學(xué)生高質(zhì)量的培養(yǎng)。伴隨計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬技術(shù)在教學(xué)、科研、設(shè)計(jì)等行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛推廣。由此可見，對(duì)虛擬技術(shù)在電子信息課程教學(xué)中的應(yīng)用開展研究，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1.電子信息課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題

（1）傳統(tǒng)教學(xué)思想束縛教學(xué)功能的發(fā)揮。高校要注重培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力、創(chuàng)新精神。然而此方面總是未得到高校的有效重視，傳統(tǒng)的教學(xué)思想、教學(xué)方式、教學(xué)方法，不利于教學(xué)功能的有效發(fā)揮。

（2）重知識(shí)傳授，輕能力培養(yǎng)。傳統(tǒng)教學(xué)方法通常以灌輸式教學(xué)為主，教學(xué)依據(jù)教學(xué)大綱開展“按部就班”地教學(xué)，學(xué)生被動(dòng)地接受理論知識(shí)，教學(xué)講到哪學(xué)生聽到那。學(xué)生們普遍表示，教師教學(xué)過(guò)程中所涉及的理論知識(shí)自身能夠聽懂，然而要自己對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐應(yīng)用，便不知所措，電子信息課程教學(xué)中存在重知識(shí)傳授，輕能力培養(yǎng)問(wèn)題。

（3）教學(xué)內(nèi)容多，教學(xué)課時(shí)不足。教學(xué)改革后大綱規(guī)定學(xué)時(shí)數(shù)明顯減少，然而為了學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)及能力培養(yǎng)，其教學(xué)內(nèi)容不可減少。受教學(xué)時(shí)數(shù)減少影響，電子信息課程教學(xué)安排不得不作出改變，不利于對(duì)學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)。

2.虛擬技術(shù)比較優(yōu)勢(shì)

在電子信息課程教學(xué)中應(yīng)用虛擬技術(shù)，具備下述幾方面優(yōu)勢(shì)：

（1）整合教學(xué)資源，切實(shí)開放教學(xué)課堂。虛擬仿真教學(xué)課堂依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、現(xiàn)有設(shè)備建立功能完備的教學(xué)系統(tǒng)，可達(dá)成異地在線檢測(cè)、遠(yuǎn)程測(cè)控，有效縮減采購(gòu)成本，降低教學(xué)課堂建設(shè)、管理成本。虛擬仿真教學(xué)課堂為教師、學(xué)生創(chuàng)設(shè)開放的教學(xué)與學(xué)習(xí)環(huán)境，使教師、學(xué)生可在任意時(shí)間、地域開展教學(xué)與學(xué)習(xí)活動(dòng)，切實(shí)推進(jìn)教學(xué)課堂開放。打造虛擬仿真教學(xué)課堂，一方面推進(jìn)教學(xué)資源的有效整合，一方面促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的有序開展。

（2）提供良好的教學(xué)平臺(tái)，提高教學(xué)水平。電子信息課程教學(xué)通常推行理論與實(shí)驗(yàn)分離的教學(xué)模式。通過(guò)應(yīng)用虛擬技術(shù)可將實(shí)驗(yàn)與理論學(xué)習(xí)開展有效結(jié)合，一方面可將學(xué)生自固定局限的理論、實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中解脫出來(lái)，一方面可供學(xué)生開展自擬、自選實(shí)驗(yàn)題目以及自行組織實(shí)驗(yàn)。如此一來(lái)，即可促使學(xué)生自主參與進(jìn)教學(xué)中來(lái)，自我開發(fā)實(shí)驗(yàn)，盡可能發(fā)揮自身主動(dòng)性、創(chuàng)造性，充分調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，提高教學(xué)水平。

（3）轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)模式，培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新人才。虛擬技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，其可有助于合理地增加學(xué)生教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容，自行設(shè)計(jì)教學(xué)方案，實(shí)時(shí)分析教學(xué)內(nèi)容。因而，虛擬教學(xué)可實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)方式方法的有效補(bǔ)充，促進(jìn)學(xué)生的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力、獨(dú)立構(gòu)思能力發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)培養(yǎng)出具備實(shí)踐能力、創(chuàng)新精神的人才。

3.虛擬技術(shù)在電子信息課程教學(xué)中的應(yīng)用

對(duì)于電類專業(yè)學(xué)生而言，電子信息課程是一門十分重要的技術(shù)基礎(chǔ)課、專業(yè)課，此方面電類課程可實(shí)現(xiàn)有效、高效開展與否，重要決定著對(duì)電類專業(yè)學(xué)生高質(zhì)量的培養(yǎng)。全面電子信息課程教學(xué)工作在時(shí)代發(fā)展新形勢(shì)下，要緊隨時(shí)代發(fā)展潮流，強(qiáng)化改革創(chuàng)新，在先進(jìn)理念、成功發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的支持下逐步強(qiáng)化虛擬技術(shù)在電子信息課程教學(xué)中的應(yīng)用，如何進(jìn)一步促進(jìn)電子信息課程教學(xué)有序開展可以從以下相關(guān)內(nèi)容著手。

3.1創(chuàng)設(shè)情景式教學(xué)

結(jié)合構(gòu)建主義學(xué)習(xí)觀以及學(xué)生認(rèn)知特征，可于虛擬教學(xué)中創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景式教學(xué)的氛圍，引導(dǎo)學(xué)生迅速融入進(jìn)學(xué)習(xí)狀態(tài)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合生活實(shí)際對(duì)學(xué)習(xí)情景開展創(chuàng)設(shè)，如此方可真正意義上改善學(xué)生學(xué)習(xí)效果。首先，在電子信息課程教學(xué)中，依托虛擬技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)虛擬的真實(shí)環(huán)境，好比可將實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)、表格、圖形等不易表達(dá)的內(nèi)容，經(jīng)由借助虛擬變化過(guò)程予以呈現(xiàn)。在電路仿真模擬中，對(duì)電路工作狀態(tài)進(jìn)行形象呈現(xiàn)，展示電路參數(shù)變化數(shù)值，將電路輸出結(jié)果轉(zhuǎn)化成一個(gè)漸進(jìn)的動(dòng)態(tài)過(guò)程，學(xué)生親身體驗(yàn)整個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程，增進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在虛擬電路教學(xué)過(guò)程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)踐操作，為學(xué)生提供充分自主動(dòng)手的時(shí)間、機(jī)會(huì)，掌握面對(duì)實(shí)際電路工作如何自主處理相關(guān)的突發(fā)狀況、問(wèn)題。

就好比，在三極管放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)對(duì)輸出波形的形狀極為關(guān)鍵，在常規(guī)工作狀態(tài)下，可確保輸出完成的波形，反過(guò)來(lái)，則難以有序運(yùn)行。在三極管教學(xué)期間，對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)開展研究前，教師一方面可對(duì)學(xué)生開展專業(yè)的理論知識(shí)教學(xué)，使學(xué)生掌握如何對(duì)靜態(tài)工作點(diǎn)進(jìn)行求解；一方面可依托圖形展示、實(shí)踐操作等，將虛擬技術(shù)應(yīng)用于電子信息課程教學(xué)中，如此一來(lái)，使上述難題得到有效解決。

3.2組織推行探究式教學(xué)

探究式教學(xué)法又可稱作研究法、發(fā)現(xiàn)法，是要求學(xué)生基于教師指導(dǎo)，自主去開展探索，找出事物客觀規(guī)律、屬性，進(jìn)一步構(gòu)建自我的概念。探究式教學(xué)法可調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)主觀能動(dòng)性，是高校教學(xué)中所推崇的一項(xiàng)教學(xué)方法。在電子信息課程教學(xué)中，教師在向?qū)W生傳授理論知識(shí)的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生積極開展探索，進(jìn)而對(duì)自身所學(xué)知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。依托虛擬技術(shù)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)開展探索、驗(yàn)證，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。

就好比，在學(xué)習(xí)放大電路過(guò)程中，教材中講述的為共射極放大電路，學(xué)生對(duì)共射極電路較為熟悉，教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)3類組態(tài)開展研究，分析該類組態(tài)存在的差異，并依托虛擬技術(shù)，對(duì)3類組態(tài)開展驗(yàn)證。虛擬技術(shù)可為教師開展教學(xué)工作帶來(lái)極大便利，推進(jìn)虛擬技術(shù)與教學(xué)活動(dòng)的有機(jī)融合，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)成效提高。

3.3將虛擬儀器引入實(shí)驗(yàn)室

推進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的多元化，引入綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，加大實(shí)驗(yàn)室建設(shè)力度，逐步強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革極為有必要。伴隨近年來(lái)測(cè)試儀器不斷朝數(shù)字化、計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展，通過(guò)對(duì)虛擬技術(shù)的有效應(yīng)用，基于微機(jī)，打造集成化測(cè)試平臺(tái)，替代以往常規(guī)的儀器設(shè)備，不僅對(duì)電子信息實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求予以滿足，還可將該部分微機(jī)用于其他相關(guān)計(jì)算機(jī)課程教學(xué)用機(jī)，極大程度改善了設(shè)備有效利用率，減少了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本。

虛擬儀器應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，最直接的方式即為代替常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器，諸如電子電壓表、示波器、函數(shù)發(fā)生器等。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用虛擬儀器，可便捷地開展信號(hào)發(fā)射、波形記錄。以代替常規(guī)函數(shù)發(fā)生器為例，通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬的函數(shù)發(fā)生器發(fā)出實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)需求的激勵(lì)信號(hào)，包括頻率、波形、幅度值等可有效代替常規(guī)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器應(yīng)用。虛擬儀器技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)是可由用戶對(duì)自身專用儀器系統(tǒng)開展自主定義，同時(shí)功能齊全，極易構(gòu)建，因而可于試驗(yàn)中引入綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生開展設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)。虛擬儀器一方面具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算、處理功能，一方面儀器界面美觀、形象，可匯集一系列功能于一身，包括信號(hào)發(fā)生、數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)處理以及得出結(jié)果等，有效代替了實(shí)驗(yàn)室中電子電壓表、示波器等大量傳統(tǒng)功能單一的儀器設(shè)備，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程得以有效簡(jiǎn)化，有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平。

3.4將虛擬技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)

電子信息課程教學(xué)十分側(cè)重于實(shí)踐教學(xué)，這也是該門學(xué)科所具備的固有屬性。在電子信息課程傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，受各式各樣因素影響，使得時(shí)常會(huì)滯留下相應(yīng)的安全隱患，進(jìn)而對(duì)教師、學(xué)生人身安全造成一定威脅。通過(guò)將虛擬技術(shù)應(yīng)用于電子信息課程實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)踐的全面環(huán)節(jié)通過(guò)電子設(shè)備即可完成，由此便可有效消除安全隱患。虛擬技術(shù)在電子信息課程實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用，可使學(xué)生擺脫實(shí)踐、空間等相關(guān)因素的束縛，學(xué)生通過(guò)應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)便可對(duì)理論、實(shí)踐開展優(yōu)化整合，從而完成實(shí)踐，進(jìn)一步使學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握水平及課程教學(xué)成效均得以顯著提升。

就好比，邏輯轉(zhuǎn)換儀器不存在于實(shí)踐工作中，然而卻可見于虛擬技術(shù)中。在電子信息課程教學(xué)中，通過(guò)對(duì)邏輯轉(zhuǎn)換儀器的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)邏輯電路、真值表以及表達(dá)方式等有效轉(zhuǎn)換，為學(xué)生開展系統(tǒng)學(xué)習(xí)帶來(lái)極大便利，進(jìn)一步促進(jìn)提高學(xué)習(xí)成效。

4.結(jié)語(yǔ)

總而言之，虛擬技術(shù)伴隨科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，在我國(guó)諸多行業(yè)領(lǐng)域得到廣泛推廣，而虛擬技術(shù)在電子信息課程教學(xué)中的應(yīng)用有著極為深遠(yuǎn)的意義。鑒于此，相關(guān)人員務(wù)必要不斷鉆研研究、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，全面分析電子信息課程教學(xué)中存在的主要問(wèn)題，清楚認(rèn)識(shí)虛擬技術(shù)比較優(yōu)勢(shì)，結(jié)合電類專業(yè)學(xué)生實(shí)際情況，“創(chuàng)設(shè)情景式教學(xué)”“組織推行探究式教學(xué)”“虛擬儀器引入實(shí)驗(yàn)室”“將虛擬技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)”等，積極促進(jìn)電子信息課程教學(xué)有序開展。