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模拟仿真实验拉开电子教学新篇章:电子技术虚拟仿真实验课程

发布时间:2024-01-10

编辑人:灵图互动

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随服务创新驱动发展等国家战略的落实,新工科对人才培养提出了更高的要求。为强化学生的自主学习和创新实践能力,开展实验成为了全体工科的重要课题。通过虚拟仿真技术搭建模拟仿真实验室,让学生能够在虚拟空间进行更加灵活的电子技术专业实验,有效避免传统实验课程开展中的成本高、流程复杂、难以修改等问题,有效提高电子专业教学质量。

一、电子技术虚拟仿真基本概念

1.虚拟仿真技术

虚拟仿真技术,也被称为虚拟现实技术或模拟技术,是一种使用计算机生成的环境来模拟真实系统或假想系统的技术。这种技术可以提供一种身临其境的体验,使用户能够与虚拟环境进行交互,并通过各种感官(视觉、听觉、触觉等)获得逼真的感知。

2.电子技术虚拟仿真

电子技术虚拟仿真利用虚拟仿真技术模拟各种实验仪器和实验效果,从而开展各种模拟仿真实验。通过将传统的实验仪器进行数字化、虚拟化和自动化,使得实验过程更加灵活、高效和可控。在电子类专业的实验中,电子技术虚拟仿真可以实现电路的建模、信号的仿真和数据的采集等功能。通过建立电子电路的仿真模型,快速、准确地模拟电子工作原理和性能表现,从而让学生获得更加直观、并且也更加安全的实验体验。

电子技术虚拟仿真基本概念

二、模拟仿真实验特点

利用虚拟仿真技术开展模拟仿真实验和传统的学校实验课程有很大区别。模拟仿真实验特点如下:

1.仿真沉浸

模拟仿真实验在高度逼真的实验场景中展开,能够模拟真实世界的物理和化学现象,学生可以通过与虚拟环境的交互来深入了解实验原理和实验操作。高度逼真的沉浸式学习环境有助于增强学生的感性认识,提高实验教学的效果。

针对复杂的系统或现象,模拟仿真实验的虚拟优势能够进一步发挥。在电子类专业的教学过程中,通过模拟复杂电子器件和电路的工作原理和特性,能够极大地拓展学生可以进行实验的范围,加深学生对电子技术的了解。

2.安全可控

在传统实验中,学生可能会因为操作不当或实验器材故障而面临安全风险。而模拟仿真实验全过程均在计算机中进行模拟,实验环境和实验器材模型不会产生真实的危险和危害,从而降低了实验风险。

模拟仿真实验全程可控,随时可以终止、暂停或者回溯。随时暂停利于结合教师讲授,从多个维度为学生提供全面的教学指导。通过记录学生的实验过程和实验结果,模拟仿真实验全程可回溯、分析,从而有助于学生更好地理解和掌握实验技巧和实验结果,提高学生的实践能力和创新思维能力。

模拟仿真实验特点

3.减负增效

模拟仿真教学为学生提供了一个无拘无束的实验环境,彻底摆脱了实验成本和危险的束缚。这意味着学生可以大胆尝试、不断重复,不用担心任何失败的后果。这种模式极大地促进了学生对实验技巧的掌握,确保了实验结果的准确性。

对于学校而言,这种教学模式的引入无疑是一个革命性的进步。它不仅大大降低了实验成本,节省了学校在设备、器材上的投入,而且减少了人力物力的消耗。模拟仿真实验的灵活性和可扩展性使得实验教学的效益和效率得到显著提升,为学校的教学质量带来积极的影响。

模拟仿真教学的优势

在教育全面信息化改革的新时代,拥抱虚拟仿真技术,开展电子技术虚拟仿真实验,对培养新电子人才具有重要意义。通过建设模拟仿真实验室,有效改善学校和学生的教学实验环境,为学生自主学习提供良好条件,大力促进了学生实践能力和创新精神的提升,提高了电子类专业教学效果。

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