蔣禮林，李立禮

[摘 要] 電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教育教學(xué)中的重要組成部分，學(xué)生可通過電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)深刻理解、記憶和掌握課程的理論知識，鍛煉專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)操能力。虛擬電子實(shí)驗(yàn)室被逐步引入了教育教學(xué)中，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約了教學(xué)實(shí)體實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成本，并能為學(xué)生提供隨時隨地實(shí)操的平臺。分析了虛擬電子實(shí)驗(yàn)室的整體特點(diǎn)和優(yōu)勢，探索了其在教育教學(xué)中的應(yīng)用、設(shè)計(jì)及其重要性，為大學(xué)本科的相關(guān)電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供借鑒。

[關(guān) 鍵 詞] 虛擬電子實(shí)驗(yàn)室；教育教學(xué)；應(yīng)用設(shè)計(jì)

[中圖分類號] G642 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）04-0042-01

一、虛擬電子實(shí)驗(yàn)室的整體優(yōu)勢

與傳統(tǒng)電子實(shí)驗(yàn)室教學(xué)相比，虛擬電子實(shí)驗(yàn)室通過網(wǎng)絡(luò)就可以實(shí)現(xiàn)教學(xué)，不受空間、時間等因素的限定，學(xué)生只要通過網(wǎng)絡(luò)虛擬電子實(shí)驗(yàn)室就可以完成授課教師布置的實(shí)驗(yàn)任務(wù)。與此同時，由于現(xiàn)階段各院校囿于空間、場地以及建設(shè)經(jīng)費(fèi)等因素的限制，積極地把虛擬電子實(shí)驗(yàn)室引入了教育教學(xué)環(huán)節(jié)，既節(jié)約了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)資金的投入，也通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺實(shí)現(xiàn)了大量實(shí)驗(yàn)設(shè)備的資源共享，不需考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)備老化、故障等問題，還能確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的順利開展。除此之外，虛擬電子實(shí)驗(yàn)室具備極大的開放性優(yōu)點(diǎn)，虛擬電子實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備較為標(biāo)準(zhǔn)和精確，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠確保獲得精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，這完全體現(xiàn)了虛擬電子實(shí)驗(yàn)的優(yōu)越性，有利于激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能動性，確保了電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效性。

二、虛擬電子實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的應(yīng)用與設(shè)計(jì)

虛擬電子實(shí)驗(yàn)室在實(shí)際教育教學(xué)過程中，根據(jù)不同的實(shí)踐教學(xué)意義主要可以劃分為三種：第一種為實(shí)體電子實(shí)驗(yàn)的實(shí)操作準(zhǔn)備，第二種是取替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)體實(shí)驗(yàn)室，第三種是對實(shí)體實(shí)驗(yàn)結(jié)果和問題進(jìn)行探究。虛擬電子實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)應(yīng)用中，務(wù)必要開設(shè)綜合型、實(shí)用型以及探究型的虛擬實(shí)驗(yàn)。授課教師要將學(xué)生作為教學(xué)主體，加強(qiáng)和學(xué)生的溝通和交流，確保準(zhǔn)確地掌握學(xué)生的實(shí)際操作情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題和不足，并加以引導(dǎo)和指正，從而提升電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體教學(xué)質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式中，授課教師作為課堂教學(xué)的主體，普遍采用“一言堂”式的教學(xué)方法，主觀地決定了整體教學(xué)進(jìn)度，導(dǎo)致學(xué)生被動地接受教學(xué)，對課程內(nèi)容無法完整地理解、記憶和掌握。隨著虛擬教學(xué)模式的出現(xiàn)，學(xué)生由被動轉(zhuǎn)化為主動，通過自主實(shí)驗(yàn)操作，及時發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題和不足，并予以細(xì)心的觀察和思考，再通過授課教師的適當(dāng)引導(dǎo)，從而正確地分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并得出科學(xué)、合理和有說服力的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這加深了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)理論知識、規(guī)律以及實(shí)際操作的理解、記憶和掌握。例如，在高校電子信息工程專業(yè)的課程教學(xué)過程中，電子設(shè)計(jì)自動化的授課教師已經(jīng)開展了虛擬電子實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與研究，通過EWB（Electronics Workbench）虛擬軟件對自動化電路施行仿真化模擬實(shí)驗(yàn)和調(diào)試，既能夠檢驗(yàn)所設(shè)計(jì)的電路是否符合標(biāo)準(zhǔn)，還能夠改善電路中元件的數(shù)據(jù)和整體電路的特性，從而使整體電路的電氣性能更加有效、科學(xué)和合理。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中，通過對EWB虛擬軟件的操作，能夠依據(jù)電路設(shè)計(jì)需求構(gòu)建新的元器件庫，還能夠利用軟件自帶的電路分析系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生分析電路的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、頻域以及時域特性的能動性，充分發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中及時發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)不足和解決問題的能力。此外，授課教師也能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，并予以及時分析和解疑，能促進(jìn)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)的記憶，從而極大地提升了整體實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。

虛擬電子實(shí)驗(yàn)室在教育教學(xué)中的應(yīng)用，讓學(xué)生的實(shí)踐操作水平從實(shí)際訓(xùn)練中得到鍛煉和加強(qiáng)，提升學(xué)生分析處理數(shù)據(jù)和總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律的能力。虛擬電子實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的應(yīng)用，通過人機(jī)交流互動的形式，為學(xué)生提供了全方面、多維度的學(xué)習(xí)資料。例如，在高校電子信息工程專業(yè)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，電子信息工程專業(yè)的授課教師逐步構(gòu)建了電子技術(shù)EDA（Electronics Design Automation）教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，將實(shí)體實(shí)驗(yàn)操作和電子計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了有效結(jié)合，構(gòu)建了一種較為靈活多變的電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作能力，重視學(xué)生的自主創(chuàng)新和思維能力，積極為學(xué)生構(gòu)建情景式的真實(shí)教學(xué)，為以后學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究打下基礎(chǔ)。此外，學(xué)生還可以在虛擬電子實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)自身和實(shí)驗(yàn)存在的不足，并通過獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作和教師指導(dǎo)解決問題，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力，還有利于提升學(xué)生的邏輯思維和創(chuàng)造能力。

總之，虛擬電子實(shí)驗(yàn)室在教學(xué)中的應(yīng)用，給學(xué)生創(chuàng)造了一個實(shí)踐操作平臺，極大地滿足了學(xué)生的求知欲望和創(chuàng)新體驗(yàn)，讓學(xué)生在親身參與中獲得新知，有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)主觀能動性和激情，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐操作和解決實(shí)際問題的能力，還有利于提升電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王光艷，金鐵民，姜文凱.虛擬實(shí)驗(yàn)在高職“熱力學(xué)”課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國電力教育，2010（12）：113-115.