虚拟实验电子技术论文

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虚拟实验电子技术论文

1采用虚拟实验管理平台和现有硬件实验设备的对比研究

在传统的实验教学中,依赖的是硬件实验设备,这种实验设备价格昂贵,建设一个实验室至少需要30~40万元,在使用的过程中因为学生不能够熟练操作实验设备和仪器,容易造成损坏,维护费用也很高,使得很多实验教学很难开展。虚拟实验管理平台(建设成本大大低于硬件实验室)放置在学校的网络服务器中即可,依靠信息技术在计算机上最大程度地模拟出与硬件实验相同的实验环境,并且提供实验教学和管理一体化功能。平台内可以由教师设计验证性典型实验并制定实验评分标准,平台会根据学生实际实验情况并依据评分标准计算出学生实验成绩和学生在实验过程中出现的错误及存在的问题,教师再针对性普遍存在的问题进行讲解,做到教学重点突出。虚拟实验管理平台内部具有各种电子元器件和仪器仪表用以进行设计、连接、配置和调试,并可以根据需要进行添加,器件库比硬件实验室配备更加丰富。只要具备网络,学生可以利用任何能够支配的时间反复设计电子技术实验,即使是多个班级的学生同时做实验也可以,这样就解决了实验时间和实验场所受限的问题,实验过程不会造成设备的损耗;平台内部含有帮助功能,学生在自主实验过程中遇到问题可以自行查询解决问题,增强了学生的自学能力。

2采用虚拟实验管理平台和虚拟仿真软件的对比研究

虚拟仿真软件中元件采用的是元器件符号,仪器仪表采用例化的符号,界面方便整洁、易于调试,但是对于学生认知的能力帮助不大;虚拟实验管理平台内部的元器件和仪表仪器,是按照实际器件模型来进行建模。比如对于电阻来说,采用和实际实物相同的色环电阻,这对于学生认识实验器件和设备具有很大的帮助作用,对于仪器仪表也都是采用和实际仪表相同的操作界面,直观性强,可操作性高,避免了学生在实际实物操作过程中因为不熟悉实验设备而产生损失。虚拟实验管理平台中,在设计搭建电路之前要考虑元器件在整个区域的排放位置,如果摆放不正确就需要删除后重新搭建,这类似于在实际面包板中搭建电路,在设计电路之前必须先对整体进行布局思考;在仿真软件中搭建电路的整体摆放特别方便,如果有错误也可以进行整体移动。从这一点来说,采用虚拟实验管理平台没有采用虚拟仿真软件方便快捷,但是有利于学生提前思考能力的培养,尽量把问题解决在发生之前。对于虚拟实验管理平台和虚拟仿真软件相比,仿真软件的功能更强大,虚拟实验管理平台更加针对学生日常实验,而仿真软件更针对学生进行大型设计。在仿真软件中,如果有两条导线相连一般通过节点的方式,在虚拟实验管理平台中一般通过接到连接的器件管脚的方式,因为在实际中用面包板,不能够使用裸线,因此它们之间的相连是通过接到对应器件节点的方式。针对模拟电子技术课程中的三极管放大电路分别采用虚拟仿真软件和虚拟实验管理平台进行实验,并在学生实验后针对这两种方法和采用硬件实验进行了比较,95%以上的学生认为采用虚拟实验管理平台的方式比采用虚拟仿真软件的方式更加接近真实实验环境,如果能在课程实验中先进行虚拟平台实验,再进行真实实验互补的实验的模式能更加有效地促进实验能力。

3结论

在传统的教学模式中,通常采用的是教师先讲授理论然后到实验室做实验的方式;采用虚拟实验管理平台,可以让学生在学习新知识之前,先通过网络在课前做实验,对于要学习的内容有了一定的了解,然后再由教师讲解,最后到真实的实验室做实验,符合“学、教、做”一体化的教学模式,更能够调动学生学习的积极性和能动性。伴随着信息技术的不断发展,在电子技术专业中使用电子虚拟实验平台成为实验教学的必备手段和发展方向,采用虚实结合的方式,从而推进电子技术专业教学方式的改革。

作者:修娜 单位:青岛职业技术学院软件与服务外包学院