仿真軟件在電子測量學(xué)教學(xué)中的運(yùn)用分析

陳冬冬

【摘 要】近年來，測量學(xué)在社會(huì)諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，在提高測量準(zhǔn)確性等方面發(fā)揮著積極作用。但受到客觀條件的限制，無法通過實(shí)驗(yàn)將實(shí)際電路組成展示給學(xué)生，導(dǎo)致學(xué)生無法深入理解測量學(xué)知識(shí)和理論。而仿真軟件不受時(shí)空限制、便于檢測，能夠?yàn)殡娮訙y量教學(xué)提供更多支持。文章分析仿真軟件概念及其對教學(xué)產(chǎn)生的積極作用，最后提出在電子測量教學(xué)中的運(yùn)用策略，旨在為我國教學(xué)實(shí)踐提供參考。

【關(guān)鍵詞】仿真軟件;電子測量學(xué);教學(xué)活動(dòng);運(yùn)用

信息時(shí)代背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)與教育教學(xué)深度結(jié)合，形成了很多教學(xué)軟件。其中仿真軟件能夠克服客觀條件，充分展示學(xué)習(xí)內(nèi)容。電子測量作為一門具有實(shí)踐性、抽象性特點(diǎn)的課程。當(dāng)前教師在教學(xué)中采用傳統(tǒng)教學(xué)模式，向?qū)W生傳授的理論知識(shí)過于抽象，不夠具體，無法幫助學(xué)生日后形成完善的理論知識(shí)結(jié)構(gòu)。利用仿真軟件開展電子測量教學(xué)活動(dòng)，不僅能夠提高教學(xué)活動(dòng)效果和效率，還能夠增強(qiáng)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的印象。因此加強(qiáng)對該問題的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、仿真軟件概述

所謂仿真軟件，是指建立在集成電路、計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)之上的一種高級、快速的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化工具。其融合了數(shù)據(jù)庫、圖形學(xué)及計(jì)算數(shù)學(xué)等學(xué)科形成一種通用性軟件包。現(xiàn)有電子類仿真軟件有View logic、OrCAD等，其中Multisim是國內(nèi)外最為常用的DEA仿真軟件。在實(shí)踐應(yīng)用中，不同仿真軟件各具特色，如PSpice功能較為強(qiáng)大，適合對復(fù)雜電路進(jìn)行分析和優(yōu)化，而Protel綜合性能較好，且使用范圍非常廣，能夠?qū)㈦娐贩抡婕癙CB設(shè)計(jì)有機(jī)整合到一起，提高仿真效果。

將仿真軟件引入到電子測量教學(xué)中，能夠突破傳統(tǒng)教學(xué)抽象、枯燥教學(xué)方式，將教學(xué)內(nèi)容以動(dòng)畫、圖文等多媒體視聽形式呈現(xiàn)出來，在輕松、愉悅的氛圍中進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)。電子測量技術(shù)試驗(yàn)需要設(shè)備投入非常大、且難度較大。如果引進(jìn)仿真軟件進(jìn)行模擬操作，能夠節(jié)省更多資源投入，且達(dá)到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)，為師生交流提供良好的平臺(tái)。總而言之，將仿真軟件引入到實(shí)踐教學(xué)中非常必要，不僅是教育教學(xué)現(xiàn)代化改革的需求，也是提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段。

二、仿真軟件在電子測量教學(xué)中的運(yùn)用

1.開展演示教學(xué)

在實(shí)踐教學(xué)中，教師可以將仿真軟件虛擬設(shè)備引入到課堂教學(xué)，幫助學(xué)生理解和消化理論知識(shí)。如果條件允許，可以配合電子白板進(jìn)行師生互動(dòng)，使得演示更加形象、具體，以此來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。如在進(jìn)行函數(shù)信號(hào)發(fā)生器相關(guān)內(nèi)容教學(xué)中，可以借助虛擬設(shè)備進(jìn)行仿真。經(jīng)過仿真處理的信號(hào)發(fā)生器，圖形更加逼真、形象，無論輸入、還是輸出端口都能夠完全呈現(xiàn)出來。不僅如此，點(diǎn)擊鼠標(biāo)能夠?qū)υO(shè)備進(jìn)行操作，與真實(shí)的設(shè)備操作具有一致性。如選擇輸出波形、頻率。在此基礎(chǔ)上，教師組織并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)理論的講解，然后操作控件，最后與真實(shí)的設(shè)備進(jìn)行對比，以證明演示教學(xué)具有較強(qiáng)的說服力。

2.簡化實(shí)驗(yàn)過程

眾所周知，電子測量具有實(shí)踐性特點(diǎn)，單純依靠理論講解遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，需要借助實(shí)踐操作進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)充，以此來達(dá)到預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo)。以往試驗(yàn)教學(xué)中，教師需要搬運(yùn)設(shè)備，不僅對設(shè)備性能產(chǎn)生諸多不良影響、縮短設(shè)備使用壽命，且使得演示操作過程繁瑣、麻煩。對此，教師可以積極引入仿真軟件，以此來簡化實(shí)驗(yàn)過程。如利用示波器跟蹤測量信號(hào)波形、測量電路等，在有限的時(shí)間內(nèi)獲得最佳教學(xué)效果。此外，教師還可以向?qū)W生介紹仿真軟件操作方式和方法，使得學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的操作。

3.實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制

現(xiàn)階段，在實(shí)際教學(xué)中，我們不僅能夠在智能設(shè)備中應(yīng)用，還可以與計(jì)算機(jī)連接到一起實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制目標(biāo)。如在具體教學(xué)中，數(shù)字存儲(chǔ)示波器作為一部重要的設(shè)備，對其進(jìn)行講解時(shí)，該設(shè)備自帶STO實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件，與計(jì)算機(jī)連接后，我們能夠在電腦仿真界面上對設(shè)備進(jìn)行針對性操作，如信號(hào)輸入、探頭衰減倍數(shù)的設(shè)置等。采取這種方式，能夠?qū)鹘y(tǒng)教學(xué)過程進(jìn)行補(bǔ)償，且能夠幫助學(xué)生感受到對設(shè)備的真實(shí)性操作，增強(qiáng)學(xué)生對知識(shí)的體驗(yàn)，循序漸進(jìn)地形成完善的理論知識(shí)體系。

4.加強(qiáng)課程設(shè)計(jì)

目前，社會(huì)對電子測量人才提出了更高要求，尤其是人才的實(shí)踐能力。但現(xiàn)行教學(xué)活動(dòng)中，往往側(cè)重課程知識(shí)的講解，實(shí)踐課程相對較少，不利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及動(dòng)手能力的培養(yǎng)。對此，基于仿真軟件教學(xué)，我們將電子測量學(xué)與其他課程結(jié)合到一起，如模擬與數(shù)字電子的結(jié)合，設(shè)計(jì)出詳細(xì)的虛擬電路圖，然后進(jìn)行波動(dòng)監(jiān)控、數(shù)值測量等相關(guān)知識(shí)的分析，計(jì)算并獲取數(shù)據(jù)，為具體的安裝、焊接等活動(dòng)提供科學(xué)依據(jù)。上述過程，教師都可以引導(dǎo)并組織學(xué)生參與其中，給予學(xué)生更多自主權(quán)利，進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí)，跟隨知識(shí)發(fā)展脈絡(luò)開展實(shí)踐學(xué)習(xí)。采取這種方式，既能夠?yàn)閷W(xué)生提供動(dòng)手機(jī)會(huì)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐綜合能力。

不可否認(rèn)，仿真軟件對于電子測量教學(xué)具有促進(jìn)作用，但從本質(zhì)上來看，仿真軟件的應(yīng)用是一種教學(xué)輔助工具，不能夠一味地使用，教師要注重虛實(shí)結(jié)合，兼具理論與實(shí)踐，設(shè)置趣味性課堂，不斷提高教學(xué)有效性。

三、結(jié)論

根據(jù)上文所述，仿真軟件作為計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是多學(xué)科共同作用下的結(jié)果，在提高教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力等方面占據(jù)非常重要的位置。因此在教學(xué)中，教師要加強(qiáng)對仿真軟件的認(rèn)識(shí)與分析，熟練掌握軟件操作方式，并立足于電子測量教學(xué)內(nèi)容，將仿真軟件運(yùn)用其中，構(gòu)建趣味性課堂，調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，優(yōu)化課程設(shè)計(jì)、開展展示教學(xué)，深化學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解，不斷提高教學(xué)質(zhì)量，從而促進(jìn)電子測量教學(xué)持續(xù)開展，為社會(huì)培養(yǎng)更多專業(yè)人才。

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