建設《電工與電子技術》課程的虛擬實驗系統的必要性

羅彥玲 許弟建 吳培剛

【摘要】《電工與電子技術》課程是高職高專非電類專業學生必修的一門技術基礎課。通過課程的教學，使學生獲得有關電工與電子技術方面必備的基本理論、基本知識和基本技能，樹立理論聯系實際的工程觀點和提高學生分析問題和解決問題的能力，為學習后續課程和從事專業工程技術工作打下一定的基礎。該課程的實驗項目包括基爾霍夫定律的驗證、戴維南定律的驗證、常用電子儀表的使用、低頻單管放大電路等，實驗內容涵蓋課程各個章節的重點內容，既是對課堂理論知識的補充加深，同時也鍛煉學生的動手實踐能力和理論聯系實際的能力，因此《電工與電子技術》課程的實驗項目對于整個課程的學習理解都至關重要。

【關鍵詞】電工與電子技術 虛擬實驗 改革

【基金項目】2016年校級實驗改革項目?！峨姽づc電子技術》虛擬實驗項目建設、實驗項目開發（項目編號：2016SYJX0124）。

【中圖分類號】G642.0 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）04-0107-01

一、傳統實驗教學方法存在的問題

傳統的實驗方法采取的是在實驗室里先教后做，即是實驗老師對于整個實驗的原理和操作方法進行講解，隨后學生結合實驗室的硬件資源進行實驗操作。傳統的教學方法雖能滿足基本的實驗教學需求，但是教學效果不佳，主要集中在以下幾方面的問題：

（1）學生做實驗前沒有預習，不清楚實驗原理。多數學生在做實驗之前并沒有花時間來預習，對于整個實驗的原理并不清楚。而實驗課堂上老師的講解主要集中在操作部分，不能像理論課堂上一樣詳細講解電路原理等理論知識，這樣事先沒有理解電路原理的同學，在做實驗時糊里糊涂，不明白到底該怎么做，也不明白自己做對了沒有，達不到實驗效果。（2）學生分組進行實驗，部分學生只在觀望，沒有動手操作。由于實驗室臺套數的限制，學生2-3人一組進行實驗，部分學生只在一旁觀望，完全不動手操作，達不到實驗的效果。（3）老師對于班上同學實驗完成情況不能做到一一了解，也無法清楚學生知識的薄弱點和缺漏點。由于實驗學生較多，老師在檢查實驗情況的時候，大多依據實驗結果正確與否來判定，而一組的同學有幾人，每個同學的情況如何，是否有同學不清楚實驗原理甚至不懂實驗操作，老師都沒有辦法一一給出判定，這樣就無法把控所有學生的情況，也沒有辦法掌握學生實驗中的重點和難點。（4）學生的實驗報告抄襲嚴重，實驗數據偽造較多。實驗報告本來是反映學生實驗結果支撐材料，然而現在的實驗報告學生抄襲的情況比較嚴重，并且存在著部分學生的實驗數據是偽造，與實驗運行結果不一致的情況，這也達不到實驗的真正目的。

二、虛擬實驗系統操作特點

針對如上問題，擬建設《電工與電子技術》虛擬實驗系統，該項目結合了虛擬實驗系統和電路設計軟件，學生在進入實驗室實際操作之前通過虛擬實驗系統進行電路設計，并仿真運行獲得實驗結果，將實驗結果生成實驗報告提交老師批改審閱。該實驗系統是傳統的實驗室操作模式的補充，通過虛擬實驗系統的操作，能實現以下作用：

（1）虛擬實驗系統能開設與《電工與電子技術》課程緊密結合的實驗項目，實驗項目與實驗室的實驗項目一一對應，通過虛擬實驗項目的操作，學生能更好地熟悉掌握實驗的原理，在進行實際操作時不僅能地將理論與實際操作結合起來，也能在實驗中加深理論知識的理解，自行排除實驗中的疑難和故障。（2）虛擬實驗系統里每個學生都有自己獨一無二的賬號，學生在系統中需獨立完成虛擬實驗項目。（3）虛擬實驗系統中的學生的實驗報告為結合實驗運行數據自動生成，無法抄襲偽造，更能真實反映學生的情況。（4）老師通過虛擬實驗系統查看學生的電路設計、運行結果、實驗報告，對于每個學生的實驗情況都能一一掌握，也更清楚學生實驗中的薄弱環節，在之后的實驗室講解指導中更能突出重點、難點，對癥下藥。

三、結語

綜上，傳統《電工與電子技術》實驗課程的教授方式存在著學生不預習、不清楚電路原理、老師無法詳細清楚各個學生的掌握情況、實驗報告抄襲偽造等諸多弊端，通過虛擬實驗系統的建設，有助于加深學生對電路原理的理解和運行，培養學生實驗興趣，提高學生動手實踐能力，進一步培養學生的專業應用能力和職業崗位素養，使學生具備較強的適應新領域、高新技術的能力，具備較強的創新精神、一定的創業能力。

參考文獻：

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作者簡介：

羅彥玲（1985-）女，漢族，重慶人，碩士，實驗師，研究方向：電子信息。