应用电子技术教学运用虚拟教学法探究

李金鑫

摘要：虚拟教学是运用计算机对现实世界进行全面模仿，让学生在假定的虚拟的环境下模拟演练，打破时间、空间的限制，从而获得一种身临其境的感觉，将抽象的理论知识形象化、直观化，以便激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力、认知能力和理解能力，丰富学生想象力，提高学生的实际应用能力。

关键词：虚拟教学 应用电子技术 探究

一、应用电子技术专业运用虚拟教学的意义

随着科学技术的迅猛发展，电子产品不断更新换代，为适应科技的快速发展，电子专业教学内容需要不断更新。因此，电子技术专业教学面临着一些问题：一是教育资源、经费短缺，实验设备难以更新；二是无法将抽象概念理论形象化、直观化，不利于学生的理解和吸收，从而产生学习困难；三是学生无法直接参与部分带有危险的实验或操作，无法获得感性认识；四是学生对电子元器件内部结构、实物设备内部结构无法打破空间、时间的限制，不能较好地启发学生思维；五是传统教学方法效率低；六是学生接触的电子技术发展信息来源面狭窄，不能紧跟科技发展形势，不利于发挥学生的创造力。

要想解决上述问题就必须创新教学观念，改变传统的教学环境，这种新的教育形态就是运用计算机对现实世界进行全面仿效，即虚拟教学。虚拟教学可以创建与实验设备类似的功能，从而解决学生在学习上的困难。

二、虚拟教学在应用电子技术专业教学中的应用

1.建立“理论学习 —虚拟演练—实操训练”的教学模式。传统的教学方式一般是“分析专业理论--进行实物操作训练”，这种传统的教学模式可能使学生在实际操作时产生下列两种情况：一是学生对专业理论知识掌握不牢固而盲目进行实操训练，这样会产生一定的危险性；二是学生对实验操作步骤不熟练导致实验中操作失误多，损坏设备。“理论学习—虚拟演练—实操训练”三步曲的教学模式，就是在传统教学模式上增设虚拟演练，将专业理论知识与模拟实物、各种实验仪器、环境的虚拟对象联系起来，将各种实验通过计算机产生逼真三维立体图象，让学生进入虚拟环境中模拟实际实验，让学生有一種身临其境的感觉。此外，虚拟的实验操作是建立了开放式的实验环境，学生把学到的专业理论知识首先在虚拟方式下进行实验，然后再到实训工厂进行实操训练，可有效地减少实际操作中的失误。

2.突破时空限制，将抽象理论形象化、直观化，虚拟维修过程。虚拟教学可以打破时间和空间限制，增强学生对事物的认识能力、理解能力，让抽象理论通过虚拟演示实验教学而变得直观化、形象化，便于学生对抽象概念的理解，提高学生理解力与记忆力。

3.为学生提供自由探索的学习环境，培养学生创新能力。虚拟教学的特点是让学生操作模拟环境，学生提出的各种假设模型都可以虚拟，通过虚拟系统在计算机上直观地观察这一假设的结果与效果。例如，电子教学软件“电子工作台”（electronic workbench；EWB）软件系统，就是一个万能的电子实验室，可以构建和设计各种模拟电路与数字电路，并用仿真仪表如电流表、电压表、示波器等来判断电路的可行性与结果，避免了在电路设计与开发过程，每设计一电路就采用真实实验来验证的麻烦，有利于激发学生的创造性，培养学生的创新能力。通过学生自由探索的学习活动使学生的个性和创造力得到发展和完善。

4.避免学生在实操训练中发生危险。教师担心实操训练或实验有危险或对人体健康产生危害，所以不敢让学生直接参与实操来获得感性认识，只能采用口头讲解或播放电视录像、VCD的方式来取代实验，但如果利用虚拟教学进行实操虚拟仿真训练，在虚拟实验环境中学生可以放心做各种危险或对人体有危害的实验，提高了学生的实际操作能力。

5.提高教学效率，便于学生熟练操作技能。采用虚拟教学可以使学生真正熟练的掌握技能，通过在计算机上进行虚拟演练，能够共享各种资源，教师实操的每一个步骤和方法，学生都能在计算机上共享，让在虚拟演练中的每位学生相互交流，能很大程度地减轻教师的负担。学生熟练掌握实验步骤方法要领后，就可在真实仪器设备上实操，有利于提高教学效率。

三、虚拟教学效果评价

1.虚拟教学有利于学生兴趣的培养。虚拟教学的全过程，采用了生动的仿真模拟系统，可以把抽象理论转化为学生容易理解的直观图象。虚拟教学强烈的真实感，能产生很强的吸引力，便于激发学生的兴趣，能有效调动学生的积极性，促进学生对知识的理解与记忆。

2.理论与实践相结合，学做合一。学生在大量实践中验证所学的理论知识，又通过实践提升自己对理论的认识，实现学做合一。但对于电子专业，由于学校经费紧张，教学仪器、设备缺乏，或部分实验带有危险性，导致学生无法开展真实实验，不能实现“学做”合一。而采用虚拟教学，就可以有效解决上述问题学生可以在模拟的真实环境、真实设备和仪器上开展模拟实验，从而实现“学、模拟、做”的有机统一。

四、实施虚拟教学的思考

1.教师的思想观念是实施虚拟仿真技术的关键。因为教学方法、教学方式受一定教育思想的影响与支配，就教师而言，一是教师缺乏有关知识的学习和训练，对新技术和教学方式存在恐惧症，二是片面夸大这种新技术作用，缺乏对这种新技术的认识而产生误解，认为教师的主导作用不复存在，产生抵触情绪。因此教师必须转变教学思想与教学观念，端正运用新技术的态度，积极主动地接受新观念、学习新技术，充分利用教育资源，研究掌握新教法、新模式，不断寻求顺应教育现代化发展的新思路。

2.师资培训是完成虚拟教学运用重要因素。由于虚拟教学是一种新的教学方法，教师不能熟练自如的运用，因此就必须加强师资的培训。对于教师技术培训，除了学习技术知识外，还应在教学设计方面进行培训，要恰当的把握好两种教学设计，一是以教为中心的教学设计，即对教什么、学什么进行合理设计；二是对如何利用建构主义理论进行设计，利用新的教学环境和教学软件，充分发挥学生主动获取知识的主观能动性。然后将两种教学设计融会贯通、取长补短，使之成为既能体现学生认知的主体作用，又能发挥教师主导作用的新型教学模式。

参考文献：

[1]陈丽、陈青.开放和远程教育的新方向[J]中国电大教育 2009（5）.

[2]李力论.21世纪学习环境的走向：从实到虚[J]现代远距离教育2010（3）.