1、高郵市教育科學微型課題申報評審書課題 名稱：電子專業(yè)課程虛擬化教學研究課題類別：教育教學所屬領域：職業(yè)教育課題主持人：所在單位：江蘇省高郵中等專業(yè)學校申報 口期：2013. 7高郵市教育局教科室一、課題研究人員基本信息課題 主 持 人姓名性別民族漢出生年月行政職務教師專業(yè)技術(shù)職務中學一級研究專長電子技術(shù)教學最后學歷本科最后學位工學士電話工作單位江蘇省高郵中等專業(yè)學校e-mai1通訊地址江蘇省高郵中等專業(yè)學校郵政編碼225600“十 一五“或“十 二五” 期間 教育 科研 情況課題完成情況研究中其它教育科研課題完成情況參與揚州市教科研課題中等職業(yè)學校借助班級文化建設學習共 同體的實踐研究的研究獨

2、立或以 第一作者 身份公開 發(fā)表或出 版的論文 或論著邙艮填5篇）論文或論著名稱發(fā)表論文（或出版論著）的報刊（或 出版社）名稱及口期核 心 成 員姓名工作單位專業(yè)技術(shù)職務研究專長課題組中的分工二、課題研究設計與論證報告（一）課題的核心概念及其界定本課題是針對電子專業(yè)學生專業(yè)理論、專業(yè)實踐學習實際出發(fā)，調(diào)查我校電子專業(yè)學 生學習實際情況及專業(yè)教師教學情況，尋求在專業(yè)知識學習方面適宜的教學措施，達到提 高學生學習興趣，強化動手能力，成為合格的技能型人才。虛擬化教學：相對于傳統(tǒng)專業(yè)課教學（課堂教學、實驗室實驗實訓），本課題研究的是 教師在電子專業(yè)課程（電工技術(shù)、電子技術(shù)、plc、單片機等）中采用相關(guān)

3、電子軟件在計算 機上進行理論、實踐教學；學生通過電子軟件在計算機上進行理論學習、實驗實訓、技能 訓練等，不需要元器件和設備的實物。（二）國內(nèi)外同一研究領域現(xiàn)狀與研究的價值一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析目前電子軟件較多，有multisim. spice、protel、proteus等等，許多軟件在高等院 校已普遍使用。這些軟件可以滿足電子專業(yè)課程教學需要，特別是multisim軟件在專業(yè)課 程教學、實訓中使用會對學生的理論學習、專業(yè)技能、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有事半功倍的效 果。二、研究的價值傳統(tǒng)型電子專業(yè)課教學，大都采用課堂講授法和實驗教學法，在教學過程中只有把二 者有機地結(jié)合起來，才能獲得較理想的教學效果

4、。對于一些實驗條件較差的學校，特別是 一些中等職業(yè)學校，由于缺少實驗儀器，字致相當數(shù)量的實驗，只能在“黑板”上或“書 本”上進行，缺少教學的互動性環(huán)節(jié)，直接影響教學效果。傳統(tǒng)型電子專業(yè)課教學重點在 于傳授教材上的理論知識，并通過實驗內(nèi)容來驗證理論知識，而學生在學習過程中完全受 教師和教材的束縛，缺少創(chuàng)新和學以致用的能力。1. 通過研究，改變我校電子專業(yè)學生在專業(yè)技術(shù)學習中缺少實驗實訓設備、相關(guān)設備 損壞及教師進入實驗室的積極性不高等現(xiàn)狀，調(diào)動學生學習主動性，提高學生專業(yè)技能的 學習興趣及動手技能水平。2. 通過研究，轉(zhuǎn)變、更新我校專業(yè)教師的學生觀、教學觀、質(zhì)量觀、人才觀等教育觀 念，提高教師教

5、學的整體水平。3. 在實踐中致力于改革電類專業(yè)課教學模式，營造學生在專業(yè)技術(shù)的學習中良好氛圍 和環(huán)境，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。（三）研究的目標、內(nèi)容（或子課題設計）與重點一、研究的主要目標1. 明確電子專業(yè)學生在專業(yè)技術(shù)方面的學習現(xiàn)狀，探討學生學習專業(yè)技術(shù)的學習能力 提高的途徑和具體操作辦法。2. 構(gòu)建電子專業(yè)課程虛擬化教學模式的操作體系，形成學生學習專業(yè)技術(shù)能力的良好 氛圍和環(huán)境。3. 更新電子專業(yè)教師的教育觀念，提高專業(yè)教師的教學水平；提高學生專業(yè)課程學習 興趣，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。二、研究的內(nèi)容1. 電子專業(yè)傳統(tǒng)專業(yè)課程教學與虛擬化教學的差異的研究。2. 電子專業(yè)學生接受虛擬化教學及教師采用虛擬

6、化教學的調(diào)查與分析。3. 探索電子專業(yè)學生在專業(yè)技術(shù)學習中能力提高的途徑和方法。4. 探索確立電子專業(yè)課程虛擬化教學操作體系。三、重點1. 電子專業(yè)學生在專業(yè)技術(shù)學習中能力現(xiàn)狀的調(diào)查與分析。2. 探索電子專業(yè)課程虛擬化教學操作體系。（四）研究的思路、過程與方法一、研究的思路：本課題的研究以學生能力發(fā)展為指導，依據(jù)學生學習興趣，調(diào)查研究電子專業(yè)學生學 習專業(yè)技術(shù)的現(xiàn)狀，分析主、客觀影響因素，學習相關(guān)理論，找出學生在專業(yè)技術(shù)學習方 面提高的促進因素與阻礙因素。分析原因，研究同類資料，探究專業(yè)技能學習規(guī)律，有針 對性的提出教育對策。研究實施，進行課堂教學的改革實驗，摸索出電子專業(yè)課程虛擬化 教學操作

7、體系。二、研究過程研究時間2013年7月一2014年7月，為期一年，分三個階段進行：第一階段：申報立項階段（2013年7月一2013年9月）1. （2013年7月一2013年8月）成立課題小組，利用文獻資料研究法，進行課題論證, 撰寫報告，進行課題申報工作。負責人：金大青，黃勇負責課題的設計、實施及協(xié)調(diào)、組 建課題實驗隊伍工作；張建負責信息收集及相關(guān)的技術(shù)支持工作；黨君負責撰寫課題研究 報告。2. （2013年9月）開題，選定實驗班級（12電子、13電子等不同程度的班級），制訂 活動計劃。課題組成員進行分工。學習課題研究知識，做好資料檢索，編制好調(diào)查問卷， 完成電子專業(yè)課程虛擬化教學操作藍圖等

8、準備工作。成果是相關(guān)的讀書筆記、調(diào)查問卷與 虛擬化教學操作藍圖。負責人：黨君、劉芳。第二階段：實施研究階段（2013年9月一2014年6月）1. （2013年9月2013年10月）完成現(xiàn)狀調(diào)查與分析。利用調(diào)查法，對實驗班級的 學生和電子專業(yè)老師進行調(diào)查，分析影響學生學習的促進因素與阻礙因素，尋求學生在專 業(yè)技術(shù)學習興趣的對策；主要成果是學生學習專業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀調(diào)查與分析的測試資料與報告。 負責人：劉峰、劉芳。2. （2013年10月一2014年5月）電子專業(yè)課程虛擬化實施。研究在電子專業(yè)課程教 學中培養(yǎng)學生學習興趣。利用行動研究法和個案研究法，在實驗班級進行教改，實施所擬 訂操作藍圖，觀察效果，修

9、正調(diào)整。主要成果是形成至少兩門電子專業(yè)課程虛擬化實驗方 案，培養(yǎng)學生學習專業(yè)技術(shù)的有效途徑的探索的研究論文、教學案例集。負責人：全體成 員。3. （2014年6月）實施后調(diào)查與分析。研究取得的成果，分析評價，對方案進行修正 調(diào)整。成果是相關(guān)的調(diào)查報告。負責人： 。第三階段：分析總結(jié)階段（2014年7月）課題結(jié)題；形成課題研究成果；專家評審。1. 對取得的研究資料作全面的整理。完成相應資料庫，撰寫結(jié)題報告。2. 進一步分析討論其中存在的問題與差距。負責人： 。三、研究方法1. 調(diào)查法。在現(xiàn)狀調(diào)查與分析時，選擇12電子、13電子等班級作為實驗班級，通過 談話、訪問、開調(diào)查會、問卷、測試等方法收集學

10、生專業(yè)技術(shù)學習中的資料，調(diào)查學生學 習專業(yè)技術(shù)的興趣情況、主客因素對提高學習能力的影響情況和方案實施后效果的調(diào)查。2. 文獻資料研究法。在課題研究的全過程中，首先是搜集和查閱為課題研究提供科學 研究方法的文獻資料；二是在擬定方案、實施研究時，查閱同類研究資料，及時借鑒和使 用他人的研究成果，為擬定和論證方案提供資料。3. 行動研究法。本課題是建立在專業(yè)課程教學的基礎上的，它研究的前提與基礎就是 課堂教學實踐本身。一邊教學，一邊研究，把探索研究結(jié)果與運用研究成果結(jié)合起來，既 保證學生學習，又促進我們的課題研究。課題組將會定期的組織研討：研究的主題、在研 究中遇到的問題、有效的促進罠略的分享等等，

11、通過嚴格的測量評價行動的結(jié)果并發(fā)現(xiàn)問 題，形成最佳可操作的方案。在這過程中，教師反思專業(yè)課程教學過程中的心得和存在的 困惑，共同研討解決的方法。4. 比較研究法。通過實驗班級與非實驗班級學生學習興趣的對比分析找岀原因，提出 對策。5. 個案研究法。本研究先對電子專業(yè)理論課分析研究，在推廣到專業(yè)實踐課程，找出 有代表性的原因及對策。（五）主要觀點與創(chuàng)新之處一、主要觀點1. 電子專業(yè)課程虛擬化教學是電類專業(yè)課程中不可或缺的教學手段。2. 通過虛擬化教學增強學生學習興趣，培養(yǎng)學生技能水平，提高學生創(chuàng)新能力。3. 通過虛擬化教學促進教師自身水平的提高以及實踐的熱情。二、創(chuàng)新之處1. 有利于緩解經(jīng)費緊張

12、的狀況計算機仿真實驗軟件提供了高指標的虛擬儀器和充足的虛擬元器件資源。例如：在利 用protel 99se中進行虛擬實驗執(zhí)行仿真時，只需簡單地從仿真元件庫中調(diào)用虛擬元器件 并聯(lián)接成具有實物功能的電路，再接上虛擬電源和從儀器庫中調(diào)出的虛擬儀器，接通虛擬 開關(guān)即可自動開始仿真，就可以進行與實物實驗一樣的測試分析。由于虛擬實驗的引入，可 以節(jié)省購置元器件和儀器設備的大量經(jīng)費，彌補了因?qū)嶒瀮x器缺乏和實驗經(jīng)費不足而造成 的缺憾。2. 可以實現(xiàn)許多實驗中不能實現(xiàn)或難以實現(xiàn)的功能虛擬仿真能在各種假定的條件下，甚至是在目前無法實現(xiàn)的條件下，對電路進行研究。 如：不管是考慮安全因素還是成本，實驗室里都不宜做的破

13、壞性實驗，但虛擬仿真卻可以 做，甚至可以做各種故障和非正常性的實驗。在研究一個電路方案初期，可以將影響電路 的一些次要因素去掉，如雜散電容、漏電感等，以免它們對電路的基本原理和性能產(chǎn)生影 響，從而混淆了對電路的正確理解，但在制作一個實際電路中卻做不到這一點。3. 有利于實驗教學和設施利用在傳統(tǒng)實驗中，需要很多儀器設備，占用空間多，實驗接線多，調(diào)試不方便，讀數(shù)誤 差大，實驗時間長，生成實驗報告麻煩。虛擬仿真實驗的引入，學生不會因接線出錯而造 成短路事故，不會因誤操作而造成人員或儀器設備損傷，不會發(fā)生實驗室內(nèi)常見的故障： 如示波器只有單個通道正常；信號發(fā)生器產(chǎn)生波形失真；萬用表電池不足；測電阻讀數(shù)

14、不 準等。學生可以利用直流工作點分析、交流分析和瞬態(tài)分析等分析工具，及時處理數(shù)據(jù)， 觀察和分析實驗結(jié)果，大大地縮短實驗時間。虛擬仿真電路中學生可以任意設置故障。如：電容開路、三極管極間短路或開路、電 路連線虛接等等，既避免了拆裝實驗箱、多次拆卸元器件，造成器件和印刷電路板的損壞, 又可以觀察在不同故障下電路工作狀態(tài)。這樣邊修改，邊測試，邊分析，可以提高學生的 實驗興趣和實驗效果，培養(yǎng)他們排除故障的能力。虛擬仿真實驗的引入突就了實驗時間和空間的限制。學生不必局限于實驗時間，可以根據(jù)自己的興趣愛好選擇實驗內(nèi)容，利用電腦進行實驗，增強學生提出問題、分析問題和 解決問題的能力。4.有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)造性

15、思維在學習過程中，學生是主體，教師是外因。學生學習的主動性和積極性是學習的內(nèi)因， 教師只有想方設法讓內(nèi)因起作用，才可能達到良好的教學效果。但在實際實驗過程中，常 常受到元器件的限制和固定的實驗設備束縛而改變實驗設計思路，也不可避免地存在許多 錯誤與不足，致使電路調(diào)試費吋費力，甚至會引起元器件和設備損壞等問題，導致實驗不 能達到預期效果。虛擬仿真實驗的引入，不僅可以充分對數(shù)據(jù)采集、儲存、分析、處理、 傳輸及控制，對方案進行論證、選定和設計，而且可以隨時改變電阻的阻值、電容的容量、 晶體管及集成電路的型號參數(shù)等來調(diào)整電路，使之更加合乎要求，得出較為理想的電路； 可以鞏固和拓展學生所學的基本理論和專

16、業(yè)知識，培養(yǎng)學生綜合應用、獨立分析和解決實 際問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在教學過程中，實施虛擬仿真軟件教學，可以激發(fā)學生的學習興趣，變被動學習為主 動；實施虛擬仿真軟件教學，不僅豐富了教師的教學手段，更有利于學生獲取新知識并對 學生應用新知識的能力培養(yǎng)。因此，掌握使用現(xiàn)代計算機仿真軟件技術(shù)，將會對電子專業(yè) 課教學產(chǎn)生積極的影響。（六）預期研究成果成果名稱成果形式完成時間負責人階段成果邙艮5項）課題申報書申報書2013. 7開題報告扌艮告書2013. 9調(diào)查報告研究報告2013. 9電子專業(yè)課程虛擬化教學方案教學案例2013. 12最終 成果 邙艮 3項）校本教材導學案2014.

17、 7研究論文集研究論文集2014. 7結(jié)題報告研究報告2014. 7（七）完成研究任務的可行性分析（包括：主持人除外的課題組核心成員的學術(shù)或?qū)W科背 景、研究經(jīng)歷、研究能力、研究成果；圍繞本課題所開展的前期準備工作，包括文獻搜集 工作、調(diào)研工作等；完成研究任務的保障條件，包括研究資料的獲得、研究經(jīng)費的籌措、 研究吋1'可的保障等。）我校是省電子與信息、機電專業(yè)課程改革實驗點，教師有較強的課改精神。機電、電 子專業(yè)是省市示范專業(yè)，有較好的專業(yè)建設特色。我校有國家級、市級研究課題，有良好 的研究氛圍和指導優(yōu)勢，其研究過程和成果帶動了個人課題研究的發(fā)展。參與本課題研究的成員主要是校課程改革主要成員、揚州市中青年教學骨干、教學能手，多數(shù)參加省、國 家級骨干教師培訓和出國培訓，有先進的教學理念和創(chuàng)新精神。1. 人員保證：課題組成員結(jié)構(gòu)合理，有經(jīng)驗豐富的高級教師，有年富力強的市級教學 骨干，也有年輕的市級教學能手，均在專業(yè)教學一線，是我校課程改革主要成員。2. 時