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虚拟现实技术让学生实验再无“后顾之忧”
数字电子技术是一门理论与实践紧密结合的学科,抽象难懂的理论知识让学生头疼不已,如果能够借助实验,效果就大不一样了。不仅能够帮助学生理解理论、检验理论,更可以培养学生对实验的设计能力和动手能力。了解实验技术,更应当掌握实验方法,即用实验检验理论的方法,寻求物理量之间相互关系的方法,寻求最佳方案的方法等等,掌握这些方法比单纯做几个实验更为重要。
图片为云平台延时灯电路仿真
如何上好数字电子技术实训课呢?很多老师反映,这类实训课并不容易上,效果往往与预期有很大的差距。无论老师的讲解多细致、操作多流畅,学生严格按照实验手册的步骤来动手操作,也会出现种种问题。比如在传统的教学实验过程中,学生在对电路进行接线焊接的时候,往往不敢进行通电调试,因为稍有不慎就会“噼里啪啦”烧坏一堆元器件、以及仪器仪表,不当的操作甚至还会危及人身安全。即便可正常通电调试,但在实际的操作中还有可能遇到对元器件、电路板的反复拆装、焊接;对故障的反复设置、排除;这些操作都会加重对相关实验设施设备的损耗。所以对于实训课,老师既希望多提供给学生实践操作的机会又担心实验中出现各种各样的问题,设备损耗和学生安全等诸多因素,让老师们不敢真正放手让学生去做,对于实验课,可以说是老师在传统教学实验课中比较头痛的症结所在。
视频为云平台延时灯电路仿真
直到学校开始引进虚拟现实三维互动数字化教学资源后,才让数字电子技术真正的将理论与实践紧密结合在一起。以数码显示定时器实验为例,首先我们可以通过三维动画让学生了解主要芯片(如NE555)工作原理以及实验步骤,丰富的三维模型仿真元器件库,可以让学生根据实验要求自主领取所需的各类元器件,同时可以利用资源平台所提供虚拟仪表来检验所领取的元器件是否合格。在检验完元器件之后,学生可以在虚拟的电路板上依据工业标准来搭建电路,还可以进行仿真接线跟焊接,在焊接完毕之后可以进行通电调试,系统能够对学生所搭建的结果进行智能判断。在实验的过程中还能够自由设置各类故障,包括线路故障、器件故障等,由于平台中所有的三维模型、动画、场景都具有物理属性,所以反映出来的结果跟真实的实验一模一样。
虚拟现实三维互动新教学方法不仅确保了每一位学员都能够享有独立实验的条件跟机会,更为关键的是,它能够允许学生自由的进行实验,具有容错性,不局限于实验任务书上特定的实验内容,错误的操作也会出现错误的结果,同时也不用担心材料的损耗跟贵重仪器仪表的损坏,在达到实验及知识巩固目的的同时又节能环保,将理论跟实践有机结合起来提升学习成效。
(以上教学视频出自100唯尔在线教育网www.100vr.com——触手可及的虚拟现实三维互动在线教育云平台)
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