虚拟仿真下通信电子线路课程设计探索范文

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摘要：现阶段，信息技术已经取得了突飞猛进的发展，虚拟仿真技术也已经成为众多行业的技术源头。在新的时期，为了更好地满足通信电子线路行业的需求，文章首先分析了虚拟仿真技术应用教学的优势与意义，之后论述了虚拟仿真环境下“通信电子线路”课程的设计探索与实践方案，以期为拓宽“通信电子线路”课程的探索和实践者提供一定的参考价值。

关键词：虚拟仿真技术；通信电子线路；课程设计；应用与实践

0引言

在新的纪元，伴随着信息和网络技术的飞速进步以及众多多媒体技术的发现，逐渐形成了一个多元的技术空间。而虚拟仿真技术作为科技未来的发展方向，其使用者通过应用计算机生成的系统或模拟器，便能够切身体验到“真实”的环境。与此同时，该技术的快速发展也给传统的“通信电子线路”课程设计带来了新的挑战。该专业的课程要求学习者具有较强的动手作业能力。相较于理论课程，实践课程占据了重要的部分，但传统的课堂教学仍以理论为主，且学习者始终处于被动接受知识的地位。除此之外，为数不多的实践课程虽然能在一定程度上带给学习者短暂的新鲜感，但由于安全性和场所因素的限制，学习者的参与感始终较低[1]。由此，在新的时期，如何将学习者的实践行为和课堂合二为一是当下课程探索和实践的重大挑战和机遇。

1虚拟仿真技术应用教学的优势与意义

近年来，随着虚拟仿真技术应用领域与范围的不断延伸与扩展。在教学领域，虚拟仿真技术已经成为课程教学改革的热点，“通信电子线路”课程设计也在虚拟仿真环境下开始践行课程设计的探索与实践[2]。这主要是由于，虚拟仿真的教学环境更加有利于为学习者营造教学氛围，满足师生教学空间感知化需求；同时，虚拟仿真技术的应用，更加丰富了电子线路课程教学手段，使教学手段更加多样化、多元化。总的来说，虚拟仿真技术不仅能够满足教学空间环境的多层次需求，能够满足多元化的教学需求。同时，虚拟仿真技术自身强大的数据功能、交互功能还能在极大程度上满足师生的复合化需求。

1.1虚拟仿真技术的应用更加满足教学空间感知化的需求

情境认知原理中有这样一段论述：在具体的情境之中展开有关学习活动，有效的学习应始终紧紧围绕在学习者陶醉在某个情境中，继而应用适用于该特定情境的知识解决学习中存在的问题。在具体实践的过程中，考虑到一个有效的学习过程涉及每一个学习的个体，不应为学习者提供过于单一的学习内容，而是应着重于知识的传授方法。一种有效的学习经验可以使学习者充分发挥自身所独有的品质，发现自身最为显著的特征。所以，在当下以信息为主导的背景下，教师要紧紧围绕教学的内容和特点以及相关的教学要求，积极创设有关学习情境，使学习者置身于情境之中，以此来提高学习者的情感认同和理论认知，激发学习的积极主动性，使其更加牢固地掌握知识，发展其创造力。

1.2虚拟仿真技术的应用更加满足课程教学手段多样化需求

随着信息和网络相关技术的不断创新，“通信电子线路”课程教育已经突破场地、时间、环境、设备等因素的限制，逐步把规模化的教育模式朝着网络化的方向推进，在此背景下，对教学模式多样化的需求日渐高涨。多元化的教学形式已经逐渐成为一种趋势，例如，数字化校园和教师、远程学习、云学习、网络课堂等扁平化、虚拟化的平台会逐渐转变为教学新的途径。1.3虚拟仿真技术的应用更加满足教学模式的复合化需求以较为严格的教学理论和教学思想为指导，并以此为基础所建立的教学活动流程和结构框架，称为教学模式。北美洲著名教育学家韦尔和乔伊斯把教学模式归为3类，即人格发展教学、行为修正教学、信息加工教学模式，但不管是何种教学模式，不管是教师还是学习者，都不约而同地希望在相同的学习环境中获得多层次、多元需求的教学和学习满足。而虚拟仿真技术下的课程学习环境，是一个紧紧以“学习者”为核心建立起的多功能数据和信息平台，形成担任休闲、市场、娱乐、教学等多项功能的复合场所。教师通过应用该平台，可以实现现实和虚拟教学环境的变换，最终满足复合化教学模式的需求[3]。

2虚拟仿真环境下“通信电子线路”课程设计探索与实践方案

2.1虚拟化情境教学

以虚拟化情境认知原理为切入点，原理必须紧紧围绕详细的情境，当现实与详细情境的交点越远，实现有效学习的难度越大，反之亦然。所谓虚拟化情境教学法，是指授课者立足于教材内容、特点和教学要求，创设相关的情境，以此来提高学习者的学习主动性和兴趣，使其可以灵活运用知识，进而推动其创造力的进步。“通信电子线路”课程具有较强的空间感，强调“虚实共在”，这就要求学习者具备较强的三维立体感。教师在授课的过程中，使用图纸、视频等单一的教学方法。这些教学方法缺少一定的代入感，会给学习者的理解造成较大的困难。虚拟仿真技术能够进一步辅助学习者理解多维空间，提高其学习的积极性。例如，面对电子线路的铺设结构学习，需要利用三维环境获得精准的三维数据，并结合应用的实际需求，利用三维数据建立虚拟模型，继而应用虚拟仿真技术做出与之相对应的具体情境，以此来帮助学习者更好地理解线路构造、空间尺度等，最终从多重维度下的视觉感官激发学习者对知识的求知欲望。

2.2虚拟化可触碰教学

VR作为一种数字感知技术，可以分享信息、传播信息、可视化信息，同时，也具有触觉反馈技术，使用者可以同步控制虚拟物品，并感受其方向、变化、重量的变化等，使使用者可以产生置身其中的感觉[3]。例如，从安全性角度考虑，“通信电子线路”中实际操作部分的学习，考虑受到场所因素的制约，尤其是操作工具和方法的安全因素，造成这一实际操作性较强的课程的局限性。而利用虚拟仿真技术，学习者可以充分发挥自身的可操作性，控制虚拟物品，模拟各项操作技术，这在很大程度上降低了成本和安全风险。同时，在虚拟的场景中学习到的知识和经验可直接应用在现实操作中。

2.3虚拟化智能教学

不论课程设计的探索和实践进程如何，教育都应始终坚持“以人为本”的核心思想，真正做到“一切为了学习者的发展”。与传统教学模式不同的是，虚拟仿真技术能够极大地突破现实教学环境的限制，注重于虚拟和现实的复合设计，即在传统教学模式上增加了一层高度信息化的交互环境，最终实现沉浸式、超现实、智能化的空间环境体验。例如，在该模式下，通过将实践和理论相结合，实现场景和信息的交互界面。授课者应用虚拟仿真技术为学习者展示知识中的情境和参照物，之后，通过自身的手眼在虚拟中实现“真实”的观察、比对等，最终激发学习者的好奇心和对知识的探索欲望。3结语综上，虚拟仿真技术的不断进步不仅带动了教育的发展，起到了良好的指导作用，还有效解决了教学中场地、技术、安全性等因素的限制。可以说，虚拟仿真技术在“通信电子线路”课程中的大规模应用，弥补了传统课程学习的短板。所以，在未来，“通信电子线路”课程在虚拟仿真技术的加持下，定会获得更好的发展。

[参考文献]

[1]俞冠伊.信息时代背景下的虚拟仿真技术在环境设计教学中的应用研究[J].电脑知识与技术，2021（1）：97-98.

[2]刘欣欣，徐红云.基于虚拟仿真的大学计算机全英教学改革[J].软件导刊，2020（12）：51-54.

[3]王初薇.虚拟学习环境下协作型微课程设计研究[J].中国现代教育装备，2016（19）：26-28.

作者：刘志凯 梁妍 单位：黑龙江财经学院