仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用

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1、仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用摘要：本文介紹了仿真軟件在模擬電子技術課程教學環(huán)節(jié)中的一些做法，通過仿真虛擬實驗平臺與理論有機結合的教學手段，對培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維能力，改善了教學手段，豐富了教學內(nèi)容，提高了課堂教學效率，具有極其重要的作用，使大家認識到仿真軟件在模擬電子技術教學中有著廣闊的應用前景。關鍵詞：仿真軟件模擬電子技術虛擬實驗平臺應用電子課程教學是以理論課教學、課程實驗和課程設計等教學環(huán)節(jié)構成。我們在教學實踐過程中，如果結合理論教學的進程，利用仿真軟件在計算機上進行模擬電子電路實驗和電路設計的仿真，作為教學的補充，既幫助學生更好地理解電子技術的理論知識，又能確保課程實驗

2、電路參數(shù)的正確性，還為設計者免去了重復“制作一修改一再制作一再修改”的重復勞動，可以取得良好的教學效果。實踐證明，這種教學、設計手段的運用，有助于增強學生感性認識，培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力、計算機應用能力和實際動手能力。我現(xiàn)介紹我院將仿真軟件應用于模擬電子技術課程教學中的實際做法。1.將虛擬仿真引入課堂，進行演示實驗，提高課堂教學效率過去主要是理論課教學，過于注重原理分析、公式推導，學生聽起來枯燥無味，難于理解。為了提高教學效率，需要配合演示實驗。但準備演示實驗，需要花費較多時間;將多種儀器搬到教室，使用不便；演示操作過程，會占用過多時間，影響教學進度。現(xiàn)在我們將仿真軟件的虛擬實驗功能引

3、進課堂，在講解理論的同時，利用多媒體同步演示，顯示實驗結果，使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡單化，彌補了理論上的抽象性。下面是我們具體應用仿真軟件來仿真的兩個實例。在模擬電路中講授三極管共發(fā)射極放大電路時，三極管具有放大和反相的作用，學生理解起來非常困難。我們利用EWB仿真軟件來仿真電路的實際效果。學生先有了感性認識后，理論的講解聽起來就更輕松了，其仿真圖形如圖1所示。從圖形中可以看出，輸入信號的正半周，在輸出端放大的同時，還存在著失真。在模擬電路中講授振蕩電路的起振時，通過電路的正反饋作用，輸出信號就會逐漸由小變大，當振蕩幅度增大到一定的程度后，由于三極管的限幅作用，最后使得

4、輸出的波形穩(wěn)定。學生很難理解，用現(xiàn)有的儀器根本就不能顯示出起振的波形來，現(xiàn)在利用Protel仿真顯示出波形（圖2），振蕩器起振的過程非常直觀，還能看出這種振蕩電路的波形存在較大的失真，但振蕩波形較穩(wěn)定。如果對波形失真要求較高，則需要采用改進型號振蕩電路，即克拉潑或者西勒振蕩電路。這種教學模式生動活潑，學生自始至終保持著極高的學習興趣，加深了理解和記憶，有效地提高了課堂教學效率。1.開設仿真實驗，改革實驗教學方法，提高實驗教學質量電子技術課是一門實踐性很強的課程，理論學習必須緊密地與實踐結合起來。以往，實踐環(huán)節(jié)主要是上實驗課，實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，設計性、綜合性實驗較少。我們的做

5、法:在學習模擬電子技術的過程中，抽幾節(jié)課講解仿真軟件的使用方法。在電子技術實驗課之前，學生必須先將電路進行仿真，得到實驗結果以后，再進行實際的安裝、焊接、調(diào)試。學生做實驗的興趣提高，信心加強，實驗教學質量大大提高，特別是在設計性實驗中，可以隨時修改元件參數(shù)，并能馬上獲得仿真結果，直到滿足電路設計要求。學生可提出各種設計方案，從而大大提高了分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識，也大大提高了學生電子電路的設計水平。這樣很好地解決了原來設計電路的缺陷：先設計出電路，買回元件后，在面包板或印制電路板上安裝調(diào)試，需要連接很多的電位器，當調(diào)試好以后，必須重新買元件，重新安裝調(diào)試，將

6、損耗浪費大量的電子元器件。1.虛擬仿真在課程設計實踐環(huán)節(jié)中的應用對于課程設計，我們的做法:將模擬電子技術的內(nèi)容分成幾個單元，每一個單元搞一個課程設計。第一次在老師的帶領下，講電路設計的步驟，完成課程設計。上完下一個單元電路以后，老師布置一個課程設計題目，學生自己查找資料，自己設計好電路以后，交給老師檢查，在檢查學生設計方案時，要求學生陳述自己的設計思路，學生在講述的過程中就會進行再次思維。這種虛實結合的方法，既發(fā)揮了虛擬實驗高效、經(jīng)濟的長處，又培養(yǎng)了學生電子制作的能力、分析問題和解決問題的能力。2.虛擬實驗應注意的問題雖然采用虛擬仿真輔助教學，改善了教學手段，豐富了教學內(nèi)容，也能

7、更形象生動地將難于理解的知識用仿真的形式表現(xiàn)出來，也更能激發(fā)出學生設計電路的創(chuàng)新意識但如果完全用虛擬實驗取代實物實驗，就只會在電腦上仿真，學生對真實元器件的封裝、檢測等認知程度大大降低對使用儀器的操作能力大大削弱，缺少對實際電子產(chǎn)品設計的布局能力、布線能力、安裝調(diào)試能力。為了避免其弊端，使之與傳統(tǒng)的教學相得益彰，融于一體，更好地為現(xiàn)代教學服務，我們采用虛實結合的方式，一方面強調(diào)仿真實驗對教學的輔助作用，另一方面認識到實際動手能力的重要性，兩者相輔相成，有機結合。既合理安排仿真實驗