虛擬仿真和信息技術(shù)在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

周啟云

摘 要：電工電子實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的過程中發(fā)揮著重要作用，作為學(xué)生能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，電工電子實(shí)驗(yàn)在學(xué)生學(xué)習(xí)中的地位非常重要。尤其是虛擬仿真技術(shù)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)的聯(lián)合作用下，電工電子的實(shí)驗(yàn)方式發(fā)生巨大改變，實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式也突破了傳統(tǒng)的教學(xué)思維，采用虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方式，打破了傳統(tǒng)教學(xué)的局限，為電工電子實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率提供了技術(shù)保障?；诖耍疚木碗姽る娮訉?shí)驗(yàn)中的教學(xué)現(xiàn)狀作以分析，再從三個(gè)方面具體闡述電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革模式。以供相關(guān)人士參考交流。

關(guān)鍵詞：電工電子實(shí)驗(yàn)；虛擬仿真技術(shù)；信息技術(shù)

如今，社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域發(fā)展的進(jìn)程逐漸加快，信息技術(shù)也如火如荼的發(fā)展著，作為支撐經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和社會(huì)生活的基礎(chǔ)，信息技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)悟非常廣泛，尤其在教育工作中最為突出。教育實(shí)現(xiàn)信息化，使得教學(xué)過程充分地應(yīng)用計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的優(yōu)勢，其主要的目標(biāo)就是完成教育教學(xué)的改革。目前，教育界大力推進(jìn)信息技術(shù)的應(yīng)用，就是為了推進(jìn)教學(xué)改革的進(jìn)程，提高教學(xué)的水平和效率。

一、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

電工電子技術(shù)是電工電子學(xué)院教學(xué)的核心技術(shù)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)難點(diǎn)。在教學(xué)過程中，電類課程知識的抽象和復(fù)雜很難被學(xué)生理解，因此，這就需要通過大量的實(shí)驗(yàn)才能理解和運(yùn)用，通過大量實(shí)驗(yàn)，學(xué)生了解基本的理論常識，掌握實(shí)驗(yàn)操作的能力，這是電工電子實(shí)驗(yàn)所要實(shí)現(xiàn)的最終教學(xué)目標(biāo)。但就目前來看，電工電子實(shí)驗(yàn)的發(fā)展還存在諸多問題，比如硬件設(shè)備的不完善，在具體的教學(xué)中，電工電子的硬件條件只占一小部分，這些小部分的知識點(diǎn)通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)被學(xué)生掌握，然而還有一部分的知識點(diǎn)沒有條件開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這就需要進(jìn)一步的完善實(shí)驗(yàn)條件。還有，電工電子實(shí)驗(yàn)的安全問題堪憂，對于電類課程的教學(xué)，出于安全的考慮，教師在教學(xué)過程中要有具體的指導(dǎo)操作步驟告知學(xué)生，且在實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師要根據(jù)要求逐步演示給學(xué)生，學(xué)生在教室的演示下，安全穩(wěn)步的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣在保證實(shí)驗(yàn)安全的前提下，教師還要留出時(shí)間給予學(xué)生短暫的思考，但受課程時(shí)間的限制，思考的過程往往是形式主義，學(xué)生的主要精力還是在機(jī)械的被動(dòng)操作中，這樣對學(xué)生的獨(dú)立學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成非常不利。再有一點(diǎn)，電工電子生源的數(shù)量逐年遞減，這使得學(xué)校招生的生源質(zhì)量較弱，學(xué)習(xí)能力弱的學(xué)生，學(xué)習(xí)方式和習(xí)慣根本不能適應(yīng)現(xiàn)有教學(xué)模式。針對這一現(xiàn)狀，教師應(yīng)該積極地轉(zhuǎn)變教學(xué)模式，投入到教學(xué)改革的大潮當(dāng)中，運(yùn)用虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的優(yōu)勢，提升電類教學(xué)的教學(xué)效率。

二、電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的改革

（一）電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的變革

在電類課程的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)室學(xué)生掌握和應(yīng)用知識的重要教學(xué)手段，普通的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式可以讓學(xué)生快速且直觀地掌握實(shí)驗(yàn)操作的技巧和方法，同時(shí)提升學(xué)生分析問題和處理問題的能力。但實(shí)驗(yàn)過程還出現(xiàn)很多薄弱環(huán)節(jié)需要改進(jìn)，因此虛擬仿真和信息技術(shù)就派上了用場，技術(shù)的發(fā)展直接改變了電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的體系。比如在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)方面：分為兩部分進(jìn)行，即基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和選做實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這兩部分全部都在課內(nèi)時(shí)間進(jìn)行，讓學(xué)生充分利用課堂時(shí)間，配套電子課程理論，教師應(yīng)從以下方面實(shí)施教學(xué)步驟，首先，教師要利用多媒體技術(shù)展示實(shí)驗(yàn)的原理，將實(shí)驗(yàn)預(yù)想潛移默化的深入到學(xué)生的腦海中，讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)教學(xué)有初步的認(rèn)識。其次，在實(shí)驗(yàn)理論熟悉的基礎(chǔ)上，學(xué)生利用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)驗(yàn)步驟，這樣預(yù)實(shí)驗(yàn)后可以增加真實(shí)實(shí)驗(yàn)的安全性和有效性。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的最終目的，加強(qiáng)學(xué)生理論學(xué)習(xí)和知識理解的掌握能力，增強(qiáng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作能力。而在選做實(shí)驗(yàn)這方面，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，有效激發(fā)學(xué)生的自主選擇能力和創(chuàng)新能力的提升，這樣就可以培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考和學(xué)習(xí)能力。電工電子實(shí)驗(yàn)課程是一門實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程，教師在教學(xué)過程中要特別重視學(xué)生學(xué)習(xí)的差異度，積極地探索符合學(xué)生心理特點(diǎn)的教學(xué)方法，除了充分利用課堂的教學(xué)時(shí)間，還應(yīng)督促學(xué)生積極參與但課外的實(shí)驗(yàn)過程中，比如電類工程大賽，電子設(shè)計(jì)等等豐富的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，都可以提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)習(xí)能力。只有充分在充分發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢上提高課堂利用率，在課外活動(dòng)上優(yōu)勢上提高學(xué)生參與度，電類課程的教學(xué)效率才會(huì)提升。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的變革

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)合多媒體技術(shù)的發(fā)展，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革提供了技術(shù)條件。而虛擬軟件的開發(fā)和應(yīng)用讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革有了技術(shù)保障。半導(dǎo)體硬件和仿真軟件能夠?yàn)殡姽る娮訉?shí)驗(yàn)的教學(xué)提供虛擬仿真模型，這就意味著仿真實(shí)驗(yàn)的操作會(huì)不受時(shí)間空間以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的設(shè)置，更不會(huì)存在安全隱患。而且，通過模擬軟件仿真的實(shí)驗(yàn)過程，電工電子實(shí)驗(yàn)的工作過程就直觀清晰，這樣就可以降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。在具體的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生要獨(dú)立思考，直接參與實(shí)驗(yàn)的整個(gè)操作，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。因此，虛擬仿真技術(shù)的發(fā)展為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展提供了新的平臺(tái)，虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)方法，可提升學(xué)生想象空間，提升教師教學(xué)水平。

（三）實(shí)驗(yàn)室管理方式的變革

實(shí)驗(yàn)室要開放，必須實(shí)現(xiàn)無限時(shí)的全天候開放，尤其是虛擬實(shí)驗(yàn)室的開放管理。這樣才能提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的動(dòng)力，最大限度實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源的利用。一般來說，信息化時(shí)代的實(shí)驗(yàn)室有著充分的技術(shù)保障，運(yùn)用現(xiàn)代化的監(jiān)控手段和防盜系統(tǒng)，而且還有網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，可以滿足不限時(shí)開放的基本條件，在實(shí)驗(yàn)室開放過程中，教師可在線指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作步驟，及時(shí)答疑解惑，幫助學(xué)生適應(yīng)和掌握電子知識的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，這是目前實(shí)驗(yàn)室開放最根本的意義所在。

三、結(jié)束語

隨著信息化的不斷深入，應(yīng)用于學(xué)科教學(xué)的技術(shù)設(shè)備更加廣泛，電工電子實(shí)驗(yàn)課程的效率也會(huì)逐步提升。目前，電工電子實(shí)驗(yàn)課程實(shí)現(xiàn)信息化的過程，就是學(xué)生提高知識技能和素質(zhì)拓展的過程，廣大教育工作者要高度重視虛擬仿真技術(shù)和電子信息技術(shù)在電類課程學(xué)習(xí)當(dāng)中的應(yīng)用意義，同時(shí)，積極探索和課程優(yōu)化相關(guān)的實(shí)驗(yàn)管理模式，以推進(jìn)信息化技術(shù)環(huán)境下的電工電子實(shí)驗(yàn)水平的提升和教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，這是目前電工電子實(shí)驗(yàn)課程改革的重要目標(biāo)。

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項(xiàng)目名稱：基于虛擬仿真技術(shù)的高職電工實(shí)訓(xùn)信息化應(yīng)用研究（立項(xiàng)編號：2018YB02）