虚拟仿真技术在中职电子专业课程教学中的应用

梁军勇

【关键词】  信息化 虚拟仿真 教学资源 中职电子

【中图分类号】  G712                 【文献标识码】  A   【文章编号】  1992-7711（2019）22-133-01

中职电子专业理论教学，学生普遍学习习惯差，基础不扎实，但专业知识比较抽象，传统教学模式教与学均存在较大的困难。实践技能教学，学生兴趣高，但受安全操作、设备配置，设备数量和元件可靠性等客观因素影响，实施起来存在一定的困难。随着计算机技术与网络技术的发展，虚拟仿真技术已经开始渗透到职业教育的各个环节。我校在传统的教学中加入虚拟仿真技术，利用虚拟仿真软件为师生构建教学平台，采用“虚”与“实”结合的方式展开教学，取得较好的教学效果。

一、引入软件，教學变轻松

电子专业理论教学，涉及大量的电路原理图分析，在教学过程中引入虚拟仿真软件，可以轻松画好电路图，修改元件参数，演示电路效果或测量电路的各种物理量。虚拟仿真技术还可以将看不到的电流用箭头，将电荷用“+、-”符号形象地表现出来，这不仅降低教学难度，还活跃了课堂气氛。

电子专业实践技能教学，实际教学中成功率并不高，这严重打击学生的积极性，师生在故障排除上花费过多的精力，严重影响教学的质量。如果在“实”之前先“虚”一下，利用软件对实操的电路进行仿真，布线，布局，调整参数，磨刀不误砍柴工，学生在实操前对电路的功能和原理有一定的了解，真正操作时就会心中有数，实操过程就可以减少因对电路不熟悉而造成的错误，从而提高实操成功率。

我校电子专业在教学中将仿真软件作为其他专业课程的辅助课程，仿真软件与专业课程灵活搭配使用，表1显示的是主要仿真软件在专业课程中的应用。

对于中职学生来说，学会仿真软件的使用，对学习有促进作用。软件的操作步骤基本一致：找元件→画电路图→仿真。难点在于“找元件”，涉及一些元件的英文，实际操作可让学生记住常用的元件单词，或通过元件符号查找。实践证明，只要课程设置合理，再配合详细的文字操作指导，学生还是能较好地掌握软件的使用方法。

（一）仿真软件的验证功能

理论知识点很多需验证，Multisim和Prtoeus两个软件就是学习的好帮手。对于需验证的知识点，教师可以写好详细的《操作手册》，放手让学生去操作，即使学生会操作不当或想法不成熟。由于虚拟仿真软件不存在实验室的安全隐患，且有强大的提示纠错功能，教师不必分心在学生的操作环节，重点就放在处理数据、得出结论和验证知识点等环节。可根据学生的水平设置好与实验相关的问题，学生通过实验现象得出实验结论，学习和巩固理论知识。学生全程参与原理图→数据、图像→结论的过程，这种“做中学”的体验是传统课堂无法比拟的。

（二）仿真软件的辅助功能

用万能板和面包板制作电子小制作是电子专业学生必不可少的实践项目，学生兴趣很高。Protel和Fritzing是由原理图过渡到实物的优秀辅助软件，教师只需提供原理图，实践要求，布局布线要点，其他的完全可让学生独立完成，充分展现个性。学生使用Protel软件设计自己的PCB板，使用Fritzing软件连接模型元件，然后借助软件强大的调整功能和纠错功能测试电路的可靠性，经过虚拟仿真软件的“热身”后，再去完成实物操作。学生在软件的使用过程中不仅了解了电路原理，电路功能，而且每个作品都充满个性，充分调到了他们的实践热情。

（三）仿真软件的设计功能

设计其实是一个不断尝试的过程，这也是虚拟仿真技术最大的优势。有想法试了再说，非常符合中职学生的性格特点。Multisim软件的逻辑转换器（logic converter）可轻松实现组合逻辑电路设计。Proteus结合编程软件keil适用于单片机教学，教师可采用项目教学的形式来完成。项目应“小”、“易”。每一项目控制在两三个知识点，功能容易实现，枯燥乏味的教科书可作为工具书来使用，实现简单有趣的程序设计。实际教学过程，每一个小项目的成功都极大地激发学生的学习信心和学习兴趣，遇到困难也会积极讨论，商讨解决方法，课堂气氛活跃。

三、建设网站，学习无限制

对于个别课堂上学有余力的学生，或者课堂上没有跟上进度的学生，我们可以将课堂上的内容发布在网站上，学习就不再局限在课堂里，实验室里，也不受上课时间限制，打破传统教学的时空限制，将学习无限拓展。如果不断完善网站的功能，学生可提交作业，师生可在线交流，分享经验，既能培养学生社会能力，也创造了良好的教学氛围。

虚拟仿真教学是未来教育信息化建设的主要方向，在教学中引入虚拟仿真技术，建设虚拟仿真教学资源库，完善教学方式及教学手段，对活跃课堂气氛，提升教学质量，提高学生素养起到积极的作用。

【注：本文系佛山市教学科学“十三五”规划教育信息技术研究课题“虚拟仿真实训系统建设与应用研究”成果（课题立项号：fset2018060）】

[ 参  考  文  献 ]

[1]陈新兵，龙晓莉，谢陈跃，谢斌盛，伍冯洁.电子电工虚拟仿真教学资源建设探索[J].中国教育信息化，2014，21：45-47.

[2]缪江珍.基于Multisim的中职“电子线路”课程教学模式探究[J].职教通讯，2017（18）：48-50.

[3]刘贵栋.电子电子技术Multisim仿真实践[M].黑龙江：哈尔滨工业大学出版社，2013.