李金鑫

摘要：虛擬教學(xué)是運用計算機對現(xiàn)實世界進行全面模仿，讓學(xué)生在假定的虛擬的環(huán)境下模擬演練，打破時間、空間的限制，從而獲得一種身臨其境的感覺，將抽象的理論知識形象化、直觀化，以便激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、認知能力和理解能力，豐富學(xué)生想象力，提高學(xué)生的實際應(yīng)用能力。

關(guān)鍵詞：虛擬教學(xué) 應(yīng)用電子技術(shù) 探究

一、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)運用虛擬教學(xué)的意義

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，電子產(chǎn)品不斷更新?lián)Q代，為適應(yīng)科技的快速發(fā)展，電子專業(yè)教學(xué)內(nèi)容需要不斷更新。因此，電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)面臨著一些問題：一是教育資源、經(jīng)費短缺，實驗設(shè)備難以更新；二是無法將抽象概念理論形象化、直觀化，不利于學(xué)生的理解和吸收，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)困難；三是學(xué)生無法直接參與部分帶有危險的實驗或操作，無法獲得感性認識；四是學(xué)生對電子元器件內(nèi)部結(jié)構(gòu)、實物設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法打破空間、時間的限制，不能較好地啟發(fā)學(xué)生思維；五是傳統(tǒng)教學(xué)方法效率低；六是學(xué)生接觸的電子技術(shù)發(fā)展信息來源面狹窄，不能緊跟科技發(fā)展形勢，不利于發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。

要想解決上述問題就必須創(chuàng)新教學(xué)觀念，改變傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)境，這種新的教育形態(tài)就是運用計算機對現(xiàn)實世界進行全面仿效，即虛擬教學(xué)。虛擬教學(xué)可以創(chuàng)建與實驗設(shè)備類似的功能，從而解決學(xué)生在學(xué)習(xí)上的困難。

二、虛擬教學(xué)在應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

1.建立“理論學(xué)習(xí) —虛擬演練—實操訓(xùn)練”的教學(xué)模式。傳統(tǒng)的教學(xué)方式一般是“分析專業(yè)理論--進行實物操作訓(xùn)練”，這種傳統(tǒng)的教學(xué)模式可能使學(xué)生在實際操作時產(chǎn)生下列兩種情況：一是學(xué)生對專業(yè)理論知識掌握不牢固而盲目進行實操訓(xùn)練，這樣會產(chǎn)生一定的危險性；二是學(xué)生對實驗操作步驟不熟練導(dǎo)致實驗中操作失誤多，損壞設(shè)備?！袄碚搶W(xué)習(xí)—虛擬演練—實操訓(xùn)練”三步曲的教學(xué)模式，就是在傳統(tǒng)教學(xué)模式上增設(shè)虛擬演練，將專業(yè)理論知識與模擬實物、各種實驗儀器、環(huán)境的虛擬對象聯(lián)系起來，將各種實驗通過計算機產(chǎn)生逼真三維立體圖象，讓學(xué)生進入虛擬環(huán)境中模擬實際實驗，讓學(xué)生有一種身臨其境的感覺。此外，虛擬的實驗操作是建立了開放式的實驗環(huán)境，學(xué)生把學(xué)到的專業(yè)理論知識首先在虛擬方式下進行實驗，然后再到實訓(xùn)工廠進行實操訓(xùn)練，可有效地減少實際操作中的失誤。

2.突破時空限制，將抽象理論形象化、直觀化，虛擬維修過程。虛擬教學(xué)可以打破時間和空間限制，增強學(xué)生對事物的認識能力、理解能力，讓抽象理論通過虛擬演示實驗教學(xué)而變得直觀化、形象化，便于學(xué)生對抽象概念的理解，提高學(xué)生理解力與記憶力。

3.為學(xué)生提供自由探索的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。虛擬教學(xué)的特點是讓學(xué)生操作模擬環(huán)境，學(xué)生提出的各種假設(shè)模型都可以虛擬，通過虛擬系統(tǒng)在計算機上直觀地觀察這一假設(shè)的結(jié)果與效果。例如，電子教學(xué)軟件“電子工作臺”（electronic workbench；EWB）軟件系統(tǒng)，就是一個萬能的電子實驗室，可以構(gòu)建和設(shè)計各種模擬電路與數(shù)字電路，并用仿真儀表如電流表、電壓表、示波器等來判斷電路的可行性與結(jié)果，避免了在電路設(shè)計與開發(fā)過程，每設(shè)計一電路就采用真實實驗來驗證的麻煩，有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過學(xué)生自由探索的學(xué)習(xí)活動使學(xué)生的個性和創(chuàng)造力得到發(fā)展和完善。

4.避免學(xué)生在實操訓(xùn)練中發(fā)生危險。教師擔(dān)心實操訓(xùn)練或?qū)嶒炗形ｋU或?qū)θ梭w健康產(chǎn)生危害，所以不敢讓學(xué)生直接參與實操來獲得感性認識，只能采用口頭講解或播放電視錄像、VCD的方式來取代實驗，但如果利用虛擬教學(xué)進行實操虛擬仿真訓(xùn)練，在虛擬實驗環(huán)境中學(xué)生可以放心做各種危險或?qū)θ梭w有危害的實驗，提高了學(xué)生的實際操作能力。

5.提高教學(xué)效率，便于學(xué)生熟練操作技能。采用虛擬教學(xué)可以使學(xué)生真正熟練的掌握技能，通過在計算機上進行虛擬演練，能夠共享各種資源，教師實操的每一個步驟和方法，學(xué)生都能在計算機上共享，讓在虛擬演練中的每位學(xué)生相互交流，能很大程度地減輕教師的負擔(dān)。學(xué)生熟練掌握實驗步驟方法要領(lǐng)后，就可在真實儀器設(shè)備上實操，有利于提高教學(xué)效率。

三、虛擬教學(xué)效果評價

1.虛擬教學(xué)有利于學(xué)生興趣的培養(yǎng)。虛擬教學(xué)的全過程，采用了生動的仿真模擬系統(tǒng)，可以把抽象理論轉(zhuǎn)化為學(xué)生容易理解的直觀圖象。虛擬教學(xué)強烈的真實感，能產(chǎn)生很強的吸引力，便于激發(fā)學(xué)生的興趣，能有效調(diào)動學(xué)生的積極性，促進學(xué)生對知識的理解與記憶。

2.理論與實踐相結(jié)合，學(xué)做合一。學(xué)生在大量實踐中驗證所學(xué)的理論知識，又通過實踐提升自己對理論的認識，實現(xiàn)學(xué)做合一。但對于電子專業(yè)，由于學(xué)校經(jīng)費緊張，教學(xué)儀器、設(shè)備缺乏，或部分實驗帶有危險性，導(dǎo)致學(xué)生無法開展真實實驗，不能實現(xiàn)“學(xué)做”合一。而采用虛擬教學(xué)，就可以有效解決上述問題學(xué)生可以在模擬的真實環(huán)境、真實設(shè)備和儀器上開展模擬實驗，從而實現(xiàn)“學(xué)、模擬、做”的有機統(tǒng)一。

四、實施虛擬教學(xué)的思考

1.教師的思想觀念是實施虛擬仿真技術(shù)的關(guān)鍵。因為教學(xué)方法、教學(xué)方式受一定教育思想的影響與支配，就教師而言，一是教師缺乏有關(guān)知識的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，對新技術(shù)和教學(xué)方式存在恐懼癥，二是片面夸大這種新技術(shù)作用，缺乏對這種新技術(shù)的認識而產(chǎn)生誤解，認為教師的主導(dǎo)作用不復(fù)存在，產(chǎn)生抵觸情緒。因此教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)思想與教學(xué)觀念，端正運用新技術(shù)的態(tài)度，積極主動地接受新觀念、學(xué)習(xí)新技術(shù)，充分利用教育資源，研究掌握新教法、新模式，不斷尋求順應(yīng)教育現(xiàn)代化發(fā)展的新思路。

2.師資培訓(xùn)是完成虛擬教學(xué)運用重要因素。由于虛擬教學(xué)是一種新的教學(xué)方法，教師不能熟練自如的運用，因此就必須加強師資的培訓(xùn)。對于教師技術(shù)培訓(xùn)，除了學(xué)習(xí)技術(shù)知識外，還應(yīng)在教學(xué)設(shè)計方面進行培訓(xùn)，要恰當(dāng)?shù)陌盐蘸脙煞N教學(xué)設(shè)計，一是以教為中心的教學(xué)設(shè)計，即對教什么、學(xué)什么進行合理設(shè)計；二是對如何利用建構(gòu)主義理論進行設(shè)計，利用新的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)軟件，充分發(fā)揮學(xué)生主動獲取知識的主觀能動性。然后將兩種教學(xué)設(shè)計融會貫通、取長補短，使之成為既能體現(xiàn)學(xué)生認知的主體作用，又能發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的新型教學(xué)模式。

參考文獻：

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