摘 要：伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)水平的不斷提升，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化的技術(shù)也得到了很快的發(fā)展，憑借著界面簡(jiǎn)約、功能強(qiáng)大、容易學(xué)習(xí)等幾大優(yōu)點(diǎn)，在各類院校的教學(xué)實(shí)踐中得到了廣泛的運(yùn)用。利用虛擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，構(gòu)建起電路并進(jìn)行參數(shù)高速測(cè)試，通過(guò)對(duì)動(dòng)態(tài)波形的結(jié)果分析，可解決在課堂中理論過(guò)于無(wú)趣的情況，達(dá)到有效學(xué)習(xí)的目的。

關(guān)鍵詞：EAD；虛擬仿真；電子技術(shù)

最近這些年，各大職業(yè)院校都設(shè)立了應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)，其目的是要培養(yǎng)出符合市場(chǎng)需求的電子類技能人才。此專業(yè)課程內(nèi)容廣，包括智能電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)工藝管理等。特別是伴隨著智能家電和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，在教學(xué)中要加大對(duì)學(xué)生電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)以及檢測(cè)能力的培養(yǎng)，在教學(xué)環(huán)節(jié)中要求加大重視實(shí)際操作的力度。

應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的主要課程有一半以上包含著實(shí)際操作的內(nèi)容，如，《模擬電子技術(shù)》《電子產(chǎn)品工藝》等?？蓪?shí)際情況是因?yàn)閷I(yè)的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需要投放過(guò)高的費(fèi)用，且損耗過(guò)大，幾年后就難以滿足基本的需求。而且普通院校很難滿足高端儀器的運(yùn)用，這樣就導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有辦法體會(huì)到電子專業(yè)的專用設(shè)備。同時(shí)，專業(yè)的基礎(chǔ)課程理論性強(qiáng)，對(duì)比較抽象的理論知識(shí)要借用直觀實(shí)驗(yàn)理解，所以在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中要采取教學(xué)、實(shí)際操作一體的形式，相互補(bǔ)充。面對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)際操作條件，怎樣才能解決這一問(wèn)題呢？伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種虛擬的仿真軟件由此產(chǎn)生，在一定程度上解決了這一問(wèn)題，對(duì)教學(xué)效果的提高有了很大幫助。

把虛擬仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)應(yīng)用在相關(guān)專業(yè)課堂的教學(xué)中，用虛擬實(shí)驗(yàn)室、動(dòng)手實(shí)際操作結(jié)合的方法，把基礎(chǔ)知識(shí)中一些不好理解的知識(shí)用圖形和測(cè)試的結(jié)果形象表達(dá)，讓學(xué)生可以更容易理解，而且虛擬實(shí)驗(yàn)靈活性大，同時(shí)趣味性也強(qiáng)，學(xué)生學(xué)得比較主動(dòng)，可讓教師與學(xué)生從理論推理中分離出來(lái)。

一、虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)課程教學(xué)執(zhí)行的重要性、可靠性

1.電子技術(shù)的課程特點(diǎn)

電子技術(shù)是電報(bào)工程和自動(dòng)化專業(yè)與其他相關(guān)專業(yè)的主要課程，是和電子、控制技術(shù)、電氣融合成一體的。其課程包括以下幾種特征：

（1）教學(xué)理論性過(guò)強(qiáng)，波形的變化分析復(fù)雜，而且課程教學(xué)的內(nèi)容比較單一、枯燥，讓學(xué)生學(xué)習(xí)的時(shí)候大多會(huì)感覺(jué)不好理解。

（2）系統(tǒng)模式化特點(diǎn)非常鮮明，模型參數(shù)變化也非常明顯，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相對(duì)而言是獨(dú)立存在的。

（3）項(xiàng)目設(shè)計(jì)綜合性比較強(qiáng)，同時(shí)技術(shù)的應(yīng)用也非常廣，實(shí)際開(kāi)發(fā)的案例是成熟的。

從上述的幾個(gè)特點(diǎn)分析，在教學(xué)中采用仿真教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合的方法，把單一、無(wú)趣的理論教學(xué)方式變成靈活項(xiàng)目的一體化教學(xué)，可有效提升學(xué)生對(duì)系統(tǒng)模型的理解，提升學(xué)習(xí)興趣與教學(xué)的質(zhì)量，促進(jìn)專業(yè)教學(xué)的創(chuàng)新。

2.虛擬仿真平臺(tái)選用

因?yàn)檎n程比較系統(tǒng)化，理論分析也比較復(fù)雜，在虛擬仿真平臺(tái)的選用上，matlab仿真平臺(tái)是最佳選擇，而且此軟件具備以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）matlab的計(jì)算功能非常強(qiáng)大，而且運(yùn)算速度也非?？?，對(duì)于課程教學(xué)的快速仿真是非常實(shí)用的。

（2）matlab可提供兩種仿真形式：①為編寫(xiě)代碼文件進(jìn)行仿真；②仿真集成環(huán)境Simulink是實(shí)體的圖形化仿真，效果非常直觀。

（3）對(duì)于Simulink的仿真平臺(tái)來(lái)說(shuō)，除了可提供實(shí)體圖形化模型以及仿真儀器外，還提供專門(mén)電氣系統(tǒng)模型，雖并非真實(shí)的物體，但具有實(shí)際物體的特征和屬性，有非常高的實(shí)用價(jià)值以及成本不高的優(yōu)點(diǎn)，仿真結(jié)果可和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較、分析。

基于上述特點(diǎn)，在電子技術(shù)的課程教學(xué)中，對(duì)matlab軟件進(jìn)行靈活運(yùn)用，與實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和認(rèn)證一起配合使用，可以有效促進(jìn)此課程的教學(xué)質(zhì)量，并取得良好的教學(xué)效果。

3.將虛擬仿真融入電子科技教學(xué)的可靠性

（1）伴隨科技的不斷發(fā)展，最近這些年，很多學(xué)校的教學(xué)條件都得到了相應(yīng)的改善，課堂教學(xué)當(dāng)中普遍運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué)，同時(shí)也具備使用計(jì)算機(jī)仿真進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)的硬件條件。而在課堂教學(xué)過(guò)程中，教師可以更多運(yùn)用虛擬仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示教學(xué)，解決之前電子技術(shù)課程因設(shè)備所限而無(wú)法實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題。在教學(xué)當(dāng)中，只要是和具體電路有關(guān)的內(nèi)容都可以運(yùn)用相應(yīng)軟件中的虛擬儀器、波特圖儀、數(shù)碼顯示器等，用多媒體進(jìn)行直觀教學(xué)，有效提升了課堂教學(xué)的質(zhì)量。

（2）伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，電子類專業(yè)的很多實(shí)驗(yàn)室已有了相關(guān)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，有了開(kāi)發(fā)虛擬仿真技術(shù)的條件。對(duì)一些學(xué)校來(lái)說(shuō)，電子信息類專業(yè)中已有網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理等實(shí)驗(yàn)室配備了相關(guān)的微機(jī)。同時(shí)，在微機(jī)上安裝EWB、protel等虛擬軟件，可進(jìn)行電子線路設(shè)計(jì)和仿真。

伴隨計(jì)算機(jī)的普及，很多學(xué)生有了自己的電腦，如果在他們的個(gè)人電腦中也安裝相應(yīng)的軟件，就可以在自己的電腦上實(shí)現(xiàn)多功能電子實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生課后可通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)重新復(fù)習(xí)在課堂上所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，同時(shí)，可隨時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

二、虛擬仿真在電子技術(shù)課堂、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.將虛擬引進(jìn)課堂，提升課堂教學(xué)效果

之前理論與實(shí)驗(yàn)課都是分離的，理論課教學(xué)都是一些原理、公式推導(dǎo)，教學(xué)中學(xué)生很難去理解。為了提升教學(xué)效果，需演示實(shí)驗(yàn)的配合。但這樣做演示實(shí)驗(yàn)要花費(fèi)很多的時(shí)間，而且一些需要用到的儀器還要往教室里搬，在使用的過(guò)程中非常不方便，同時(shí)在演示的操作過(guò)程中，所用的時(shí)間過(guò)多，大大影響了教學(xué)的進(jìn)度。所以在實(shí)際的教學(xué)當(dāng)中，基本沒(méi)有教師去運(yùn)用，一般只是對(duì)理論進(jìn)行單純的講解，因此這種教學(xué)方法效果很不好。

如果將EWB等電路設(shè)計(jì)和仿真軟件虛擬實(shí)驗(yàn)功能引入課堂，可以創(chuàng)新教學(xué)的方法。在分析電路的時(shí)候，教師可根據(jù)所用軟件中的虛擬儀器，運(yùn)用多媒體進(jìn)行演示，把抽象的概念進(jìn)行直觀化的處理。像這種直接將實(shí)驗(yàn)帶入課堂的教學(xué)方式，既生動(dòng)又活潑，學(xué)生可以一直保持較高的學(xué)習(xí)興趣，加深了記憶與理解，極為有效地提升了課堂教學(xué)效果。

2.開(kāi)設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量

電子技術(shù)課具有很強(qiáng)的實(shí)際操作性，理論、實(shí)際要有機(jī)結(jié)合才能更好地學(xué)習(xí)此課程。之前的實(shí)踐環(huán)節(jié)主要是上實(shí)驗(yàn)課，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的，主要是學(xué)生根據(jù)教材中的步驟，一步步進(jìn)行操作，只有動(dòng)手沒(méi)有動(dòng)腦，設(shè)計(jì)與綜合類的實(shí)驗(yàn)較少。設(shè)計(jì)與綜合性的實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生而言有難度，設(shè)計(jì)出的電路錯(cuò)誤比較多，且因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室開(kāi)放和管理跟不上要求，一般要求學(xué)生在一定的時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)成功率不高。

實(shí)際上，可以使用EWB等電路設(shè)計(jì)和仿真的軟件，在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課中選取具有代表性的課題，增設(shè)一些虛擬實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮虛擬實(shí)驗(yàn)節(jié)約時(shí)間、安全的優(yōu)點(diǎn)，解決之前實(shí)驗(yàn)領(lǐng)先儀器的問(wèn)題。由此可見(jiàn)，仿真實(shí)驗(yàn)具有研究性的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，對(duì)于提升學(xué)生電子線路的設(shè)計(jì)水平和創(chuàng)新能力都有非常大的幫助。

借用對(duì)電路仿真結(jié)果分析可讓學(xué)生更好地理解理論方面的教學(xué)，掌握好教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，改變當(dāng)前專業(yè)課程中教學(xué)的單一方式，有效提升教學(xué)效果。特別是對(duì)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的幾門(mén)專業(yè)基礎(chǔ)課程，引入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)更是對(duì)于教學(xué)起到了非常明顯的改善作用。

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[2]黃荷英.基于Multisim電子仿真軟件的電路設(shè)計(jì)與研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2012（16）.

編輯 郭曉云