虚拟仪器及其在技校电子技术课程实验教学中的应用研究
摘要:为了使技校学生更好地掌握专业技能,学校在开设相关的课程时往往注重学生的实践能力培养,充分地满足了学生的多样化需求。在技校电子技术课程实验教学课程组成中,虚拟仪器占据着重要的地位。虚拟仪器主要是通过计算机网络完成相关的操作的,对于电子技术课程中相关问题的有效解决带来了可靠地保障。虚拟仪器与传统仪器相比,功能更加强大。它通过与PC机的有效结合,丰富了系统资源,增强了技校电子技术课程实验教学的整体质量。
关键词:虚拟仪器;电子技术课程;实验教学;系统资源;计算机网络
技校电子技术课程教学工作开展中,需要做好实验教学的各项工作,为学生综合能力的增强提供重要的保障。实验教学可以有效地挖掘学生的潜能,最大限度地激发他们的兴趣,锻炼他们的动手实践能力。目前很多技校的电子技术课程实验教学中依然存在着较多的问题,影响了教学效果。在此形势影响下,如何发挥出虚拟仪器的最大优势,为电子技术课程实验教学带来更多的工作思路,逐渐成为了许多研究者重点关注的研究课题。虚拟仪器的优势明显,在实际的应用中为实验教学专业人才的有效培养带来了更多有效的途径。
一、 虚拟仪器的相关内容
(一)虚拟仪器的基本概念
虚拟仪器是对传统仪器的改进和升级,实现了传统仪器自动化和智能化操作的发展目标。它最初概念的提出是在1986年,简称为VI。虚拟仪器的组成结构较为复杂,主要是由模块化仪器、计算机硬件资源及可以对数据进行实时分析、实现图形化界面的高度智能化测控系统。从它的基本概念可看出虚拟仪器的优势所在:智能化程度高,可以最大限度地满足使用者的多样化需求。作为一种模块化的仪器系统,它所有的操作主要是通过计算机系统的作用操作完成的。由于虚拟仪器功能的强大性,可以独立完成许多传统仪器无法完成的操作任务。
虚拟仪器的“虚拟”主要体现在:(1)操作过程中的面板是虚拟的。传统仪器的很多功能键都是实物,需要手工操作才能完成相关的任务。而虚拟仪器的功能键都可以通过电脑鼠标操作完成,相关的设计流程可以通过计算机技术快速地完成,时间段、效率高、最终的产品质量可靠。(2)在软件编程机制的作用下虚拟仪器具备了良好的测量功能。传统的测量系统主要是由计算机软件操作完成。这种工作流程最大的缺陷是对系统资源的消耗量较大,资源配置率低。而虚拟仪器最大的优势是它所构建的测量系统是由软件操作完成的,系统的运行效率高,在提高工作效率的同时降低了生产成本。
(二)虚拟仪器的特点
虚拟仪器在实际的应用中取得了良好的作用效果,它的特点主要体现在:(1)利用软件的作用取代了传统的仪器,提高了相关问题的处理效率;(2)节约了生产成本,仪器功能的扩展只需要及时地更新软件;(3)实现了用户自定义的目标,满足了用户的多样化需求;(3)仪器的开放程度高,操作灵活简便,与计算机网络的兼容性效果良好;(4)相对传统的仪器研制周期大大缩短,提高了资源的利用效率。
二、虚拟仪器在技校电子技术课程实验教学中的应用
(一)利用虚拟仪器进行多媒体演示实验
技校电子技术课程实验教学主要是为了培养学生的动手操作实践能力,锻炼他们的创造性思维,通过他们对实验现象的观察及实验问题的分析处理,增强了他们的综合素质。传统的仪器在实验教学中无法使学生观察到所有的实验操作过程,降低了实验教学质量。而虚拟仪器凭借自身技术的优势,很好地融入到这些课程的演示性实验教学中,提高了技校实验教学的现代化水平,有效地培养了学生的主观能动性。多媒体教室中的计算机通过PC机总线的合理布局,加上相关软件的辅助作用,可以取代普通的演示性实验仪器,增强技校电子技术课程实验教学质量。
(二)通过组建兴趣小组,增强了学生的动手操作能力
技校学生本身的基础知识不扎实,学习能力低,初次接触电子技术课程实验内容时,很难产生正在的学习兴趣。而虚拟仪器在实验教学中的引入,实现了实验室开放教学的发展目标,激发了学生主动参与实验活动的积极性。学生在这样的实验教学模式影响下,可以自主地设计一些实验,独立完成验证性实验及简单的探究性实验,增强了学生创新能力的培养效果。同时,学生在自主完成实验内容的过程中,将会增强自己的动手操作能力,为自己未来全面的发展打下了坚实的基础。
(三)丰富了技校实验教学内容
技校电子技术课程的开设,从根本上是为了学生专业技能的有效培养提供重要的理论基础。其中的实验教学主要的目的在于锻炼学生的动手操作能力,使他们能够更好地理解实验内容,形成独特的创造性思维。虚拟仪器本身具有开放性、灵活性的特点,实际应用中的可靠性及安全性非常高,可以为学生实验综合能力的有效培养提供可靠地保障。利用计算机网络带来的远程实验模式,可以丰富技校电子技术课程实验教学的具体内容。在这样的教学模式中,学生动手操作实践的机会将会增多,实验教学效果将会得到一定程度的增强。
结束语:
为了提高技校电子技术课程实验教学水平,需要老师改变传统的教学模式,提高相关仪器的实际作用效果。虚拟仪器的出现,为技校实验教学质量的增强带来了可靠地保障。它的开放性及灵活性比较突出,最大限度地满足了学生的实际需求,拓宽了老师的教学思路。
参考文献:
[1]陈小红.基于仿真软件的虚拟实验设计与应用[D].上海师范大学,2010,(06).
[2]刘婉妮.计算机通信虚拟实验系统的研究与设计[D].西安建筑科技大学,2010,(03).
[3]司慧玲.基于LabVIEW的虚拟电工与电子实验的设计[D].南京理工大学,2012,(05).
[4]王雅楠.远程网络虚拟电子实验平台的设计与实现[D].西北师范大学,2013,(02).