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虚拟仿真环境下“通信电子线路”课程设计探索与实践方案

来源:欧宝官方app下载  作者:欧宝全站app  2022-07-14 16:00:01

  在新世纪,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。...

  在新世纪,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。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。

  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。

  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。

  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。

  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。