VR技术在电子技术教学中的运用

摘 要：电子技术教学中合理运用VR技术，有助于降低课程理解难度，增加课堂教学的趣味性，大幅度提升电子技术教学质量。文中分析电子技术教学中运用VR技术的必要性，探讨如何在教学过程中合理利用VR技术，提高电子类人才培养质量。

关键词：电子技术 VR技术 运用措施

Abstract：The rational use of VR technology in electronic technology teaching can help reduce the difficulty of course understanding， increase the interest of classroom teaching， and greatly improve the quality of electronic technology teaching. The article analyzes the necessity of using VR technology in electronic technology teaching， and discusses how to make reasonable use of VR technology in the teaching process to improve the quality of electronic talent training.

Key words：electronic technology， VR technology， application measures

1 电子技术教学面临的主要问题

1.1 教学资源相对短缺

电子技术专业与其他专业课程之间存在密切联系，教师要具备专业知识、相关专业知识及实践能力。当前相当一部分教师缺少实践经验，教学过程中出现理论与实践之间相脱节的情况。教师是否了解行业前沿技术，能否理解相关行业电子产品设计流程，是否可以在课堂教学中融入现代电子设备等，这些都会影响到教学质量提升。

1.2 学生学习习惯问题

教学过程中部分学生没有养成良好的学习习惯，造成电子技术学习时难度较大。理论课刚开始时，学生热情饱满，还可以理解一些知识，但随着教学内容深入及理解难度增加，相当一部分学生逐渐失去学习兴趣，出现厌学情绪，学习目的就是为了通过期末考试，没有真实理解教材内容，不利于电子技术教学质量的提升。

1.3 实训课教学不理想

电子技术实训课中集中实现理论教学与实践教学。但很多学校中实训仪器设备使用年限较久，设备没有及时更新，无法满足实际需求。再加上实训场地面积有限，硬件投入不足，影响到实训效果。同时，设置课时时，学校及教师只重视课堂教学，忽视实践教学，不利于培养学生的实践能力。

2 VR技术应用优势分析

VR技术虚拟现实教学，即在教学实践中应用新技术创新教学方式，让学习者在虚拟空间中参与教学活动教学方式。电子技术教学中应用VR技术，其优势体现在以下几方面：

2.1 降低知识理解难度

电子技术课程教学时，大部分理论知识抽象复杂，教师仅使用语言描述显得淡薄，影响都学生理解与记忆，阻碍教学目标的顺利完成。

另外，电子技术课程教学内容艰涩抽象，教学过程中容易出现氛围沉闷情况，学生跟着教师思路进行。通过引入VR技术，让学生参与到课堂活动中，在虚拟场景中模拟解决问题，加深学生的记忆与立即，激发学习积极性，形成轻松活跃的课堂氛围。

2.2 及时解决学生问题

传统课堂上教师需要不停的讲解知识，学生处于被动接受知识状态，不能满足学生学习需求，教师也不能及时了解学生知识点掌握情况，有哪些问题无法解决，教学方式是否需要调整等。

引入VR技术后，实现统一教师“教”与学生“学”，教师直接让学生进行模拟操作，解决学生操作过程中存在的问题节课。并最终使课堂教学质量得以充分保障。此外，教师还可以根据学生的情况，对自己的教学活动进行及时的调整，以促使教学顺利开展。

2.3 提高课堂教学质量

电子技术课程教学需要考虑学生的知识接受程度，VR教学形式种类较多，可以根据实际需求进行调整。利用VR模拟场景培养学生实操能力，促进学生综合素质能力提升。

再加上，电子技术课程又是一门兼容理论和实践的课程，在VR技术模式模式下，对于学生的思维能力和创新能力都会有所帮助，并最终促成学生的全面发展。

3 VR技术在电子技术教学中的运用

3.1 依据培养需求，创设综合学习训练系统

电子技术教学中运用VR技术，需要打破传统学科性知识体系，依据实际生产需求，结合岗位职业需求，依据不同方向职业发展路径，融入合适的电工电子技术等专业知识，培养学生仪表使用能力、电子产品管理能力，最终形成一个职业能力素養的三级模型，即操作工-技术员-工程师。利用这一模型创设综合学习训练系统。

通过阶梯式设计职业活动教学内容，实现对学生知识、技能及素质的培养。利用VR技术搭建符合职业人成长规律的电子技术专业综合训练系统。整个系统中综合运用职业素质、专业知识、职业技能等内容，利用各类工序、任务、职业活动等对学生进行养成与训练，利用学习地图方式培养电子技术人才。

3.2 结合岗位需求，实现“硬件软件化”

通过引入“游戏”互动软件开发理念，结合真实电子产生生产岗位需求，依托真实的工厂文化，利用VR虚拟技术创设不同岗位人员的职业成长历程，如一线操作员、技术员等，设置以电子产品生产工序为级别的游戏模式，让学生可以通过“练级”模式掌握相关知识点。同时，还需要模拟各类刚性硬件，如设备、仪表仪器等，具体的岗位工艺、技术内容等，设计出可以提高学生专业素养的学习系统，引导学生体验不同电子职业人角色方式感受不同岗位对职业能力的需求。

整个过程中通过“游戏”引导方式，让学生逐渐全面了解岗位要求，整个成长过程中感受到游戏的乐趣与知识的作用。如，一线操作人员角色系统中，包括基本操作内容、操作技巧;技术员或工艺员角色则可以进行自主探索与体验，类似根据自己的需求了解PE、EE等不同岗位的操作内容，根据自己的喜好与未来职业发展需求培养角色，实现调整自我、完善自我的目的。

3.3 借助VR技术，引导学生主动探索

电子技术教学过程中教师引导学生主动探索知识。电子技术课程需要对很多实验进行验证，学生无法主动探索知识。如果可以在理论教学中引入VR技术，通过仿真软件验证各类知识点，实现主动探索知识。如，学习基本放大电路三种组态知识点：共基极、共集电极及共发射极。这三种电路中，学生较为熟悉共发射极放大电路。传统教学过程中教师习惯从理论层面分析三种组态电路，引导学生比较后得出结论。但这种教学模式无法加深学生记忆，容易出现遗忘情况，也无法灵活运用。

引入VR技术后，可以引导学生将三种组态电路利用仿真软件进行模拟仿真。如图1、图2所示为共发射极电路、共集电极电路。

虚拟仿真实验过程中，输入/输出波形测量通过虚拟示波器完成，对比两种波形相位与幅度的异同点。可以发现共发射极电路两者波形相位相反，输出波形幅度大于输入波形，共集电极电路输出与输入波形相位与幅度相同。

通过电路仿真，学生容易发现两者的特点，整个教学过程中围绕学生进行，学生可以主动探索纸知识点，方便掌握相关知识点，激发学生学习积极性。

3.4 创设电子技术，实现泛在性实习实训

电子技术教学时利用VR技术可以真实再现相关内容，实现硬件资源的软件化处理，达成逼真模拟真实电子产品工程生产过程的目的。通过这一流程，学生不必在前往工厂实训，仅通过3D虚拟工厂体验就可以体验到整个电子产品生产工艺与流程。学习和训练模式围绕实训系统卡站，利用信息技术实现实践环境与训练落实到现实中，学习者也可以充分体验这一系统。其中，利用VR系统实现学生学习由是适应性向着导向性转变，实践操作引入泛在训练模式，即学生可以利用虚拟系统软件参观模式，进入这一模式后了解企业的组织加购、生产工艺流程等，在这一操作模式下可以独立解决相关的生产技术问题。接着通过考核模式等评价反思工作，引导学生学习与训练反思，实现推动个性化教育的目的。通過发挥VR技术的优势，活跃课堂氛围，满足学生多方位学习需求。

4 结语

总之，电子技术实践教学过程中合理运用VR技术，可以打破传统设备、时间及空间的限制，提供虚拟实验场所、虚拟实物、模拟训练等途径，实现情景化教学的目的，激发学生学习积极性，强化实践教学效果。具体应用VR技术时，需要学校根据实际情况选择合适的技术种类，强化虚拟技术的引导作用，促进电子技术教学质量的提升。

参考文献：

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[2]李大双.虚拟仿真技术在应用型本科院校《电力电子技术》教学中的应用[J].大众科技，2020，22（10）：105-108.

[3]张耀锋.基于Matlab仿真技术在电力电子技术教学中的应用[J].天津中德应用技术大学学报，2020（05）：38-42.

作者简介

刘帅：（1985.07—），男，江西省安福县人，硕士，高级讲师，在江西省吉安职业技术学院任教。电子信息技术方向。