楊 莉

（江蘇省東海中等專業(yè)學(xué)校 江蘇連云港 222300）

電子技術(shù)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，根據(jù)中職生的特點及教學(xué)大綱的要求，在教學(xué)中降低理論知識的難度，提高技能操作的比重，以培養(yǎng)適應(yīng)崗位需要的技能型人才。虛擬儀器電子實驗系統(tǒng)的兩大模塊是演示型實驗?zāi)K和實操型實驗?zāi)K。直觀形象地演示實驗，能夠激發(fā)中職生的學(xué)習興趣，使學(xué)生在實驗中建立起深刻的感性認識；實操型實驗培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，鍛煉學(xué)生的動手操作能力和綜合素質(zhì)[1-2]。

一、虛擬儀器教學(xué)系統(tǒng)模塊一：演示型實驗

（一）演示型實驗：構(gòu)建直觀、感性的實驗情境

根據(jù)教學(xué)大綱和中職生的知識特點，在教學(xué)工作中為學(xué)生創(chuàng)設(shè)學(xué)習環(huán)境時應(yīng)堅持可行性和實用性原則。利用虛擬儀器技術(shù)開發(fā)的演示型實驗可以幫助學(xué)生構(gòu)建完善的虛擬仿真電路系統(tǒng)，利用計算機模擬體系呈現(xiàn)模仿現(xiàn)實的操作環(huán)境，實現(xiàn)表格圖形、曲線等不易表達的內(nèi)容。虛擬仿真儀器消除了中職生的“抽象感”，使實驗內(nèi)容更加直觀、易懂。下面以具體的實例來展示。

（二）演示型實驗應(yīng)用實例：函數(shù)信號發(fā)生器

在LabVIEW 軟件開發(fā)環(huán)境下開發(fā)出了虛擬萬用表、虛擬信號發(fā)生器、虛擬頻率分析儀和虛擬數(shù)字濾波器等。多個演示實驗構(gòu)成一個開放性的虛擬實驗室。一套虛擬儀器系統(tǒng)就可以實現(xiàn)各種常用儀器的全部功能。虛擬函數(shù)信號發(fā)生器可以產(chǎn)生正弦波、方波、三角波和鋸齒波。

（三）演示型實驗的教學(xué)反饋

在數(shù)字系統(tǒng)中要注意信號頻率與采樣頻率之間的關(guān)系要滿足采樣定理，即最高信號頻率低于采樣頻率的一半。被采樣的頻率在奎耐斯特以下，頻率混疊的是高于奎耐斯特的頻率。在傳統(tǒng)授課模式下，由于很抽象學(xué)生很難理解這種頻率混疊現(xiàn)象，而采用虛擬儀器技術(shù)教學(xué)只需簡單地調(diào)節(jié)虛擬函數(shù)發(fā)生器的信號采樣頻率和頻率參數(shù)，即可直接顯現(xiàn)，教學(xué)效果是純理論教學(xué)難以達到的。

二、虛擬儀器教學(xué)系統(tǒng)模塊二：實操型實驗

（一）實操型實驗：助力中職生技能水平提升

虛擬儀器實操型實驗內(nèi)容是學(xué)生選取實驗題目設(shè)計方案、操作實驗和處理數(shù)據(jù)等，學(xué)生將自己所學(xué)的知識和興趣結(jié)合起來，融入實驗項目中去，充分發(fā)揮學(xué)生的能動性和自主性，在實驗中訓(xùn)練動手能力和分析問題、解決問題的能力。虛擬實操型實驗通過搭接實物電路、利用軟件仿真電路，學(xué)生在實驗過程可以對實驗數(shù)據(jù)進行分析，總結(jié)實驗數(shù)據(jù)和結(jié)論，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，并培養(yǎng)其實際解決電路問題的能力。下面通過虛擬溫度檢測系統(tǒng)來說明實操型實驗的實驗過程。

（二）實操型實驗應(yīng)用實例：虛擬溫度檢測系統(tǒng)

實操型實驗即利用LabVIEW、數(shù)據(jù)采集卡開發(fā)的實際操作型實驗，在虛擬儀器面板上即可以顯示測試結(jié)果。下面是LabVIEW 虛擬溫度檢測系統(tǒng)實例：

1.建立一個測量溫度的VI

2.實驗步驟

(1）選擇File?New，打開一個新的前面板窗口。

(2）從Controls?Numeric 將選中的Tank 放到前面板中。

(3）從“結(jié)構(gòu)”里選擇for 循環(huán)，用一個隨機數(shù)乘以100，結(jié)果輸出到溫度計。

3.顯示實驗結(jié)果

（三）教學(xué)反饋

虛擬儀器提供內(nèi)容豐富的實驗平臺，學(xué)生設(shè)計電路、調(diào)試，并及時獲得反饋，克服了傳統(tǒng)實驗箱、實驗臺教學(xué)中固定硬件資源導(dǎo)致實驗內(nèi)容僵化的局限性。本人采用虛擬儀器教學(xué)以來教學(xué)成績一直名列前茅，多名學(xué)生考取對口單招本科；本人還多次輔導(dǎo)學(xué)生參加省市電子電工項目技能大賽，前后有40 多名學(xué)生獲得市級、省級以上獎勵，畢業(yè)的學(xué)生中很多人現(xiàn)在是所在單位的電工技術(shù)骨干。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)中解決了實驗室設(shè)備落后的問題，提高了學(xué)生的技能操作水平，同時為中職生步入工作崗位奠定了扎實的技能基本功，適應(yīng)了現(xiàn)代企業(yè)對技能型人才培養(yǎng)的要求，對進一步推進中職電子課程改革起到了重要的推動作用[3-5]。