随着社会科学技术的高速发展，虚拟现实技术的应用越来越广泛，近年来虚拟现实技术在教育领域的应用也越来越受到关注，其技术可以帮助学生更好地理解抽象的理论知识，提高学生的实践操作能力，成为一种新型的教学手段[1-2]。电子技术课程设计作为电子信息类专业的重要组成部分，对于培养当代大学生的专业素养和实践能力具有重要意义。但目前电子技术课程设计的教学方法仍然采用传统的教学模式，老师单方面的讲解、操作、演示，学生操作部分缺少，往往存在着理论与实践操作脱节、学生在实践操作过程中的参与度较低等教学问题[3]。如何借助虚拟现实技术提升教学效果成为了当前课程教学改革的研究热点[4]。本文将探讨虚拟现实技术与电子技术课程设计的教学融合策略，将虚拟现实技术引入电子技术课程设计中，实现二者的有机融合，旨在为提高教学质量和学生学习体验提供新的思路和方法，从而提高教学效果。

1、虚拟现实技术在电子技术课程设计中的应用

1.1电子技术课程设计教学的现状与问题

目前的电子技术课程设计仍有很大的可提升空间，尤其是在实践教学的过程中，教师应跟随当前电子技术的发展趋势调整课程教学的目标、操作场景等内容，除了传授专业知识，还需要让学生掌握系统的设计思维，开发学生的潜在能力，以便学生将理论知识更好地运用到实际的设计开发中，为将来的专业设计打好基础。

电子技术课程设计是一门将理论知识与实践操作相结合的实践类课程，通过课程的学习与操作以达到提高学生的实际应用能力[5]。而目前的实际教学过程中，这种结合往往不够紧密，尽管强调理论与实践的结合，但在实际教学中两者往往存在脱节现象。学生在理论学习和实践操作之间难以形成有效的衔接，理论知识的讲解过于抽象，难以与实际操作相结合，导致学生难以理解和掌握[6]。电子技术是一个快速发展的领域，新的技术、器件和应用不断涌现，课程内容的更新往往滞后于行业的发展，导致学生学到的知识可能与实际应用存在一定的差距。同时部分教师仍然采用传统的讲授式教学，缺乏互动性和创新性，难以激发学生的学习兴趣和积极性。

1.2虚拟现实技术在电子技术课程设计中的应用

虚拟现实技术是一种通过计算机模拟产生一个三维虚拟世界的技术，为用户提供一种沉浸式的感官体验，通过逼真的三维场景和交互式操作，将抽象的电子理论知识转化为直观的视觉形象，帮助学生更好地理解和掌握相关知识[7-8]。在虚拟实验环境中，学生可以进行各种电子实验操作，无需担心设备损坏或安全风险，从而提高实践操作能力。同时，虚拟现实技术可以根据学生的需求和进度，提供个性化的教学内容和指导，满足不同学生的学习需求，激发学生的学习兴趣，促进创新思维的培养[9]。

如图1所示，在“制作与调试简单直流稳压电源”实验环境搭建中，依据实际电路的操作要求，采用虚拟现实技术搭建调试环境。在虚拟环境下，选取所需的元件在仿真工作区自主搭建各种电路，虚拟系统会根据所搭建系统上各元器件的属性及搭建的线路情况实时计算，并可通过万用表、示波器等虚拟工具实时地测量电路参数，给出相应的工作原理提示。

图1 基于虚拟现实技术的实验环境的搭建

2、虚拟现实技术与电子技术课程设计的教学融合策略

虚拟现实技术与电子技术课程设计的教学融合策略涉及多个层面，旨在通过这一创新技术提升教学质量，促进学生理论与实践的结合。其融合策略主要包含教学内容与虚拟现实的相融合、教学方法的改革创新、教学资源的整合与平台的建设、教师队伍建设和教学技能的转变以及教学评价与反馈机制的完善。

2.1在教学模式中实现理论与实践的结合

通过虚拟现实技术，可以构建出与真实环境高度相似的虚拟实验室，可以整合电子技术课程设计教学模式，为理论与实践的结合提供全新的可能性。这种整合不仅能丰富教学手段，还可提高学生的学习效率和兴趣，使电子技术课程设计更加生动、直观和实用。

(1）虚拟现实技术能够创建高度逼真的电子技术实验环境，让学生在虚拟空间中进行实践操作。通过头戴式显示器和手柄等交互设备，学生可以直观地观察电路的运行过程，亲手操作电路元件，甚至模拟故障排查和维修过程。这种实践操作使学生能够将理论知识与实际应用相结合，加深对电子技术原理的理解。

(2）虚拟现实技术还能模拟出各种复杂的电子技术实验场景，包括不同的电路布局、元件参数和信号变化等，这使电子技术课程设计在设计教学内容的过程中更加灵活，可设计不同的实验教学案例，满足不同的教学需求。针对一些在现实中难以实施的实验项目，教师可在虚拟的环境下进行案例设计，开发一些具有挑战性的实验任务让学生在虚拟环境中进行探索研究，培养学生的创新设计能力和解决实际应用问题的能力。

此外，基于虚拟现实技术下可以针对学生个体提供个性化的学习路径以及教学内容的反馈机制。根据学生的学习进度和个人的能力水平，虚拟实验系统会智能地调整实验操作的难度和内容，提供量身定制的学习体验。在实验过程种，虚拟系统还能实时记录学生的操作过程和实验结果，生成个人的学习情况统计报告为教师提供详细的学习反馈，帮助教师更好地指导学生的学习进度。

(3）虚拟现实技术整合电子技术课程设计教学模式还有助于培养学生的团队协作和沟通能力。在虚拟环境中，学生可以组成小组进行合作实验，共同完成任务。通过协作和交流，学生可以学会如何与他人合作解决问题，提高团队协作和沟通能力。

2.2互动式教学场景中开发虚拟实验项目

设计互动式教学场景并开发虚拟实验项目是电子技术课程设计中的重要环节，利用虚拟现实技术可以极大地丰富教学手段和提升学生参与度。根据电子技术课程的教学内容，构建多个虚拟实验场景，如电路搭建室、信号分析室、故障排查室等，每个场景都应具备高度仿真性和互动性，学生可以在虚拟环境中扮演实验员、工程师等角色，通过完成不同的实验任务来体验电子技术的实际应用，同时教师可以在后台监控学生在虚拟实验室中进行实验操作的学习过程，及时给予指导和帮助。

如图2所示，设计一个“八路数显数字抢答器电路装配与调试”虚拟实验项目。利用虚拟现实技术设计的虚拟电路元件和实验设备，这些虚拟元件和设备具有与实际元件和设备相似的外观和功能，保证在虚拟环境中进行的操作结果与现实中的实验操作一致。整个虚拟实验项目的设计流程包括实验目的、实验步骤、预期结果等环节，确保实验流程既能够锻炼学生的实践能力，又能加深对理论知识的理解。

2.3整合教学资源与虚拟现实平台相融合

整合课程设计的教学资源，是提升电子技术课程设计教学质量与效果的关键步骤。结合虚拟现实技术可以实现教学资源的优化配置和高效利用，为学生提供更加丰富、立体的学习体验，提高教学效果。

图2 电子技术课程设计的实践操作

在教学资源整合方面，全面梳理现有的电子技术课程设计教学资源，包括教材、课件、实验设备、教学视频等。评估这些资源的价值和适用性，确定哪些资源可以纳入新的教学平台。另外需要对教学资源进行分类和标签化，例如，可以按照知识点、实验类型、难易程度等维度进行分类，将传统的教学资源进行数字化处理，转化为电子文档，同时将实验设备转化为虚拟模型。

虚拟平台建设方面，结合电子技术课程的教学大纲和教学目标，选择适合虚拟实现的实验项目，涵盖电路搭建、信号分析、故障排查等核心知识点，建立一个集成的虚拟实验平台，开发在线教学视频、课件等教学资源。学生可以在这个平台上完成实验任务，查看实验结果，与教师和同学进行交流，通过交流可以帮助学生更好地理解电子技术知识，补充课堂教学内容。

通过整合教学资源并应用到虚拟现实平台，丰富课程教学内容，实现电子技术课程设计教学的数字化转型和升级。这不仅可以提升教学质量和效果，还可以培养学生的自主学习能力和创新精神，推动教育的现代化发展。

2.4教师队伍的建设和教学技能的培养

虚拟现实技术的教学队伍建设以及教学技能的培训是确保高质量发展虚拟现实教学必不可少的一环，而加强虚拟现实技术的教学队伍建设并提升教学技能是一个持续的过程，需要明确角色定位、加强技能培训、建立合作机制、实施评价与激励。

明确虚拟现实技术教学队伍中各个角色的职责和定位，教师应根据教学目标和学生需求，设计优质的虚拟现实教学内容，对学生进行全系统的教学内容传授、教学指导与评价；而实验技术人员应确保虚拟现实设备的正常运行和教学平台的稳定性。同时针对虚拟现实技术的教学特点，应不定期开展有针对性的教学技能培训，主要包括虚拟现实设备的操作、教学平台的使用、教学案例的设计与开发等多方面。通过组织专题培训、工作坊、在线课程等形式，提升教学队伍成员的专业技能和教学水平。

随着虚拟现实技术的不断发展，教学队伍也需要不断更新和提升自己的知识和技能。因此，应鼓励和支持教学队伍成员参加相关的学术会议、研讨会等活动，了解最新的技术动态和教学理念。其次，虚拟现实技术的教学需要跨学科、跨领域的合作与交流，应建立教学团队的合作与交流机制，定期举办教学研讨会、经验分享会等活动，促进团队成员之间的知识共享和经验交流，鼓励团队成员之间的沟通与协作。为了激发教学队伍成员的积极性和创造性，可以建立教学评价体系，对教师的教学质量、学生的满意度等方面进行评价。同时，设立奖励机制，对在教学工作中表现突出的成员给予表彰和奖励。

2.5教学评价与反馈机制的完善

虚拟现实技术教学评价与反馈机制是提升教学质量和学生体验的关键环节，而完善虚拟现实技术教学评价与反馈机制需要从多个方面入手，其中主要包括：明确评价目标与标准、多元化评价方法与手段、实时反馈与个性化指导、建立评价与反馈循环机制和加强教师培训与技术支持。通过实施这些措施，可以把虚拟现实技术与课程教学相融合，有效提升虚拟现实技术教学的质量和效果。

在教学的过程中，通过学生对课程的评价了解学生在虚拟环境中的学习效果、技能掌握情况以及学习态度等，同时结合实际教学情况制定具体的评价标准，包括知识掌握程度、实践操作能力、问题解决能力等，以便对学生的学习情况进行客观、全面的评价。由于虚拟现实技术为实时反馈提供了可能，可以通过教师端的虚拟现实平台，实时观察学生在虚拟环境中的操作过程。学生在虚拟现实实验环境下的在线测试、实践操作考核、小组讨论等方式学习过程中，教师能发现学生的问题并及时给予反馈和指导。此外，借助虚拟现实平台还可以对学生的学习数据进行挖掘和分析，发现学生的学习特点和问题，为其提供个性化的学习建议和指导。同时，利用虚拟现实技术的交互性特点，设计具有挑战性的任务或项目，观察学生在完成任务过程中的表现，从而对其能力进行评估。

评价与反馈机制应形成一个循环，以便持续改进教学质量。教师可以通过评价结果了解学生的学习情况，调整教学策略和方法；学生则可以根据反馈了解自己的不足，调整学习计划和方向。定期地收集学生和教师反馈的意见和建议，对虚拟现实技术教学进行反思和改进，能更好地提升教学效果。

通过上述的融合策略实施，虚拟现实技术与电子技术课程设计实现有效结合，可为教育领域带来创新的教学方法和学习体验，提升教师的教学效果，激发学生的学习兴趣，并培养学生的创新意识和创新能力。随着技术的不断进步和应用场景的拓展，虚拟现实技术在教育领域的应用前景将更加广阔。

3、虚拟现实技术与教学融合中存在的问题

在电子技术课程设计的教学过程中融合虚拟现实技术，可以有效提升学生的学习体验和实践能力，具有广阔的前景和潜力，但仍然存在一些问题和挑战需要解决。

结合虚拟现实技术的应用情况，虚拟现实技术仍处于快速发展阶段，其硬件设备和软件平台在技术层面上的成熟度、稳定性方面还有待提高，例如，设备可能出现延迟、卡顿或故障，影响学生的学习体验。由于技术的不成熟从而导致虚拟现实技术在教育领域中其配套的教学内容与资源匮乏，目前相关的教育资源和课程开发还不够丰富，需要更多的教育工作者和虚拟现实技术开发者共同努力，积极开发推广教学内容和案例资源。

从经济发展的层面上考虑，虚拟现实设备的购置和维护成本较高，这对于一些经济条件较差的学校来说，过快地投入虚拟现实技术教学对学校的发展是一个很严重的挑战。同时，虚拟现实技术的引入也需要一定的投资，包括设备采购、软件开发、教师培训等方面的费用。

从教师与学生的应用情况考虑，使用虚拟现实技术融入实际教学当中有一定的技术门槛，需要一定的操作经验，教师需接受专门的培训才能熟练掌握虚拟现实教学工具，学生也需花费一定的时间来适应这种学习方式。

在教学效果的评估与反馈方面，如何准确评估虚拟现实技术的教学效果并获取学生的反馈是一个挑战。目前传统的教学评估方式不适用于虚拟现实的教学环境，需要开发新的评估工具和方法来更好地了解学生的学习情况。

4、结语

为提高学生的学习效果和兴趣提出了虚拟现实技术与电子技术课程设计的教学融合策略，对于提高教学效果、培养学生的实践能力和创新思维具有重要意义。通过构建虚拟现实实验室提供实践场地、设计沉浸式电路场景进行互动教学以及整合实验案例教学资源等措施，可有效促进学生对电子技术原理的理解和实践能力的培养，实现虚拟现实技术与电子技术课程的有机融合。但目前虚拟现实技术的应用推广仍然面临一些挑战与困难，例如技术的成熟度不够、课程案例开发成本高、运作设备昂贵导致难以普及等问题。因此，未来的研究需要进一步探索如何优化虚拟现实技术在电子技术课程设计中的应用模式，以提高教学质量和效益，提升学生的学习体验。

参考文献:

[1]刘岩,康丽,侯强华等.虚拟现实技术在实践教学课程中的应用[J].高师理科学刊,2023,43(12):99-101+106.

[2]崔啸鸣,寇志伟,刘利强.新形势下电子技术实验课程设计与实践[J].中国现代教育装备,2023(09):149-151.

[3]张林林,王亚如.虚拟现实技术深度融合专业课程的教学实践[J].中国包装,2024,44(02):102-106.

[4]王艳荣,房建东,荀延龙等.“电子技术课程设计”的混合教学模式探索[J].电气电子教学学报,2021,43(01):55-58.

[5]毕玉春,陈连玉.电工与电子技术课程的实验教学模式设计[J].集成电路应用,2023,40(11):228-229.

[6]周硕.虚拟现实技术在高校教育教学中的应用策略研究[J].陕西教育(高教),2024,(01):34-36.

[7]贾志君.虚拟现实技术在教学实践中的应用[J].电子技术,2023,52(08):132-133.

[8]潘欢,杨国华,蔺金元.虚拟现实技术在电气工程本科教学中的应用[J].实验室科学,2023,26(02):61-64.

基金资助:2021年广东省本科高校教学质量与教学改革工程建设项目(粤教高函【2021】29号); 韶关学院第二十二批教育教学改革研究项目(SYJY20211101); 2019年韶关学院质量工程建设项目(PX-95191082);

文章来源:陈锦儒,王杏进.虚拟现实技术与电子技术课程设计的教学融合策略[J].家电维修,2024,(09):18-21.