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【摘要】虛擬儀器主要是計算機技術(shù)和科學(xué)儀器技術(shù)之間相互融合而形成的產(chǎn)物,能夠利用高性能的軟件和硬件實現(xiàn)各種測量、測試以及自動化應(yīng)用。然而,在電子技術(shù)的實驗課程中加強虛擬技術(shù)的有效應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)對教育教學(xué)改革的有效推進(jìn),以及如何實現(xiàn)對虛擬技術(shù)的高效利用,值得從事科研、教學(xué)和實驗工作者的深入探討。
【關(guān)鍵詞】電子技術(shù);實驗課程;虛擬技術(shù);教學(xué)改革
1.傳統(tǒng)電子技術(shù)課程實驗教學(xué)中存在的問題
第一,傳統(tǒng)儀器和實驗設(shè)施所具備的功能比較固定,可擴(kuò)展性比較差,只適用于一些固定實驗進(jìn)行開設(shè),不能對實驗資源形成有效共享。第二,在某實驗中需要用到的多種相關(guān)設(shè)備,操作和管理起來都比較困難,并且維修和檢查都不夠方便,從而導(dǎo)致了設(shè)備經(jīng)常有故常出現(xiàn)而影響實驗教學(xué)進(jìn)程。第三,在實驗教學(xué)當(dāng)中,學(xué)生常處在一個被動式接受教育的過程中,無法呈現(xiàn)出他們的主觀能動性。第四,實驗設(shè)備通常只能滿足與其相關(guān)的實驗課程,而在畢業(yè)設(shè)計和綜合性課程設(shè)計等方面無法體現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果。第五,對開放性實驗室的構(gòu)建具有較大的困難。基于目前的實際情況,若想對開放性實驗室加以構(gòu)建,所涉及的實驗室數(shù)目非常多,而且?guī)熧Y隊伍的水平參差不齊等因素的限制,導(dǎo)致對各種設(shè)備的維護(hù)和管理經(jīng)常不到位。第六,我國很多高校在實驗課程設(shè)置方面缺少資金,進(jìn)而對各種設(shè)備更新?lián)Q代的速度比較滯后,無法跟上目前現(xiàn)代化科技、學(xué)生求知和人才培養(yǎng)的發(fā)展需求。
2.虛擬技術(shù)在電子技術(shù)實驗課程中的優(yōu)勢
讓虛擬儀器跟電子技術(shù)的實驗教學(xué)課程之間進(jìn)行融合,能夠有效改善實驗條件,減少實驗成本,持續(xù)提升課堂教學(xué)的效果、實驗水平以及質(zhì)量。同時,基于虛擬技術(shù)較強的擴(kuò)展性,能夠依據(jù)課程教學(xué)所呈現(xiàn)的具體需求開設(shè)具有針對性、設(shè)計性和創(chuàng)新性的實驗項目,更好的激發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和研究的興趣,給學(xué)生在創(chuàng)新能力和動手能力等方面提供出更為寬廣的平臺,這也是目前高校進(jìn)行實驗教學(xué)活動改革最為主要的一個發(fā)展方向。
3.虛擬電子技術(shù)實驗課程教學(xué)平臺的構(gòu)建
把虛擬儀器應(yīng)用在電子技術(shù)課程實驗教學(xué)活動中,應(yīng)該分如下步驟完成:第一,對學(xué)?,F(xiàn)有的實驗條件加以充分有效利用,購買一些必須的軟件和硬件接口,構(gòu)建出虛擬儀器實驗室中的軟硬件平臺。第二,加強對虛擬儀器技術(shù)的相關(guān)教學(xué)課程的開發(fā),引導(dǎo)學(xué)生熟悉相應(yīng)編程方法和技術(shù)。第三,教師需要結(jié)合虛擬儀器軟件實施編程操作,讓示波器、信號源、計數(shù)器以及電壓表等各種儀表能夠展現(xiàn)出其應(yīng)有的功能。更重要的是,必須讓以上的各種軟件的功能模塊實現(xiàn)共享。第四,將部分實驗課程作為試點性改革,例如數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等相關(guān)實驗,加強對教學(xué)過程和教學(xué)效果進(jìn)行科學(xué)和系統(tǒng)的評價。逐漸將傳統(tǒng)的實驗課程教學(xué)方式轉(zhuǎn)變?yōu)樘摂M儀器形式的課程教學(xué)模式,不僅可以省去較多復(fù)雜的儀器設(shè)備,而且還能節(jié)約時間和空間,有效地解決了實驗室管理和維護(hù)的各種問題,讓實驗教學(xué)成本實現(xiàn)大幅度地降低。第五,積極激發(fā)學(xué)生開展具有設(shè)計性和綜合性特征的實驗設(shè)計,讓各學(xué)科的專業(yè)知識與實習(xí)活動、畢業(yè)設(shè)計以及課程設(shè)計等活動之間有機聯(lián)系起來,不斷完善綜合性的虛擬實驗平臺的構(gòu)建。因此,基于虛擬實驗平臺的構(gòu)建,充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性,激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣,強化其對問題進(jìn)行設(shè)計、分析和解決的能力。教師應(yīng)不斷創(chuàng)新實驗設(shè)計,努力構(gòu)建一個具有開放性特征的虛擬實驗室,將計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有機融入虛擬教學(xué)中,實現(xiàn)遠(yuǎn)程實驗教學(xué)和管理,這對提升教師實驗教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的動手能力和設(shè)計能力有極大的促進(jìn)作用。
4.結(jié)束語
總之,對電子技術(shù)的實驗課程進(jìn)行教學(xué)改革和實踐,有效引入虛擬技術(shù)加強實驗開發(fā)和設(shè)計具有十分重要的現(xiàn)實意義,有利于提高實驗教學(xué)效果和應(yīng)用型人才培養(yǎng)質(zhì)量,有利于實驗資源共享和節(jié)約,更符合當(dāng)前國家教育改革的要求和發(fā)展趨勢。高校管理人員、教師和科研工作者應(yīng)該對電子技術(shù)實驗課程引入虛擬技術(shù)的相關(guān)課題進(jìn)行深入的研究和探討,為國家教育事業(yè)的發(fā)展注入源源不斷的活力。
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[2]王穎,章蔚中.電子技術(shù)實驗課程引入虛擬技術(shù)的教學(xué)改革[J].考試周刊,2009,(40):15-16.
作者:蔣禮林 李立禮 單位:賀州學(xué)院