智慧教育典型案例：基于虚拟仿真的高中电子技术教学实践.pdf

基于虚拟仿真的高中电子技术教学实践 普陀中学 吴红伟 在海天佛国、莲花洋畔，有一所与共和国同龄的高中，它就是普 陀中学，一所“浙江省一级重点中学”，浙江省首批一级普通高中特 色示范学校。 高中通用技术中的电子控制技术，有很多看得见形而见不得神的 电子元器件、有很多琢磨不透的电流电压变化波形图、有很多想实践 而一下子无法从高中学校的专用教室中找到的实验对象……。这一切， 都可以交给形形色色的虚拟仿真软件来解决。 言归正传。虽然，评审文件要求上交数字故事，但我还是想把它 写成 “有一说一的说明文”，具体的分成以下两类，以此说明我的课 堂中所用与所教，也希望给其它学校的老师带去借鉴点，足了。 电子原理图的虚拟仿真软件很多，高中教材推荐了Multisim、大 学中常用的是Proteus 和Altium Designer 等，它们很大很专业，它 们很不容易学，找个元器件也麻烦，反正我是不建议一般的高中生入 坑，但是对于学有余力的高层次高中生，则是强烈推荐它们，而对于 一般的学生来说，我觉得以下两款软件，是最好的选择： 一、理论课中的虚拟仿真软件LIVEWIRE 1 1.LIVEWIRE 软件与高中电子控制技术教学之间的那些结合点 高中电子控制技术中的电子元器件主要有：电阻、电容、电感、 二极管、三极管、555 时基芯片、电压比较器、逻辑门电路、常用逻 辑门集成芯片、电池、电压端子……，其本上就这些要求。 这一切，LIVEWIRE 软件都有，并且不多不少，如上图所示为 LIVEWIRE 软件中的基本集成芯片：555 时基+电压比较器+7400 系列 +4000 系列等基本的高中通用技术中的电子控制技术模块所需的一些 集成芯片，其它的多余的很少很少，软件菜单非常干净，师生在学习 应用中非常好找、非常好用。 2.LIVEWIRE 软件易学易用 居简单教学测试与调研，我们观摩了普陀中学、普陀第三中学两 个不同类型、不同生涯层次的学校的课堂实际教学，两所学校的授课 老师都可以在10 分钟左右，让 1/2 左右的学生掌握这款软件的基本 操作，基本做到了随时教随时用、一教就会用。 因为，这款软件的教学可以简单到几个小步骤：打开软件、找到 插入菜单中的元件、连线、开启仿真按钮。如果你想用的更多，学的 更好，那么你可以再用到左侧工具中的电流显示、电压显示、虚拟仿 真仪表的接入等等，不过掌握这一切，也很简单。 3.LIVEWIRE 软件与实际教学案例的有机结合的仿真示例程序 2 以上三个截图，分别是教材中的两个教学案例和2018 年4 月最 新的电子压轴题的虚拟仿真，很快的学生也能上手。 二、实践课中的虚拟仿真软件VBB 电子原理图中的虚拟仿真软件很多，上面已有提及，但在实物类 仿真方面，同类软件真的非常少，而VBB 则是一款非常不错的软件， 这个不错还体现在目前没有D 版，只有付美元才能注册使用全部功能 的它，以下是它的真面目的截图： 3 1.电子元器件布局，与真实很接近 同时,元器件还比真实的更形象,如4069 可以看到引脚的输入 与输出对应的情况,可以看到常见引脚的细节图: 4 再比如下面的继电器,这样的内部引脚高清图,是其它软件或 素材所没有的，具体如下： 2.搭一个，让真实再现 以下是一个有两个非门组成的元稳态闪灯电路，学生虽然要 花点时间，但却能靠着它，轻松步入实际元器件的搭建殿堂。很 值的学与教的一款软件。 5 三、经验辐射拓展 吴红伟老师经过自己多年的实践，分别在2016 年、2017 年的舟 山市内多次学科教室培训中，通过课题研讨、IT 能力提升等机会给全 市的高中通用技术老师做了培训辅导。 也于 2018 年 3 月在绍兴嵊州、2018 年 5 月在浙江师范大学、 2018 年 5 月在温州乐清等地，推广了这几款软件，并取得