仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

趙新麗

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仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

趙新麗

（巴音郭楞職業(yè)技術(shù)學(xué)院，新疆 巴音郭楞蒙古自治州 841000）

隨著經(jīng)濟(jì)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)已經(jīng)步入了信息化時(shí)代，各行各業(yè)都逐漸使用計(jì)算機(jī)。在電子技術(shù)教學(xué)中，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)受到了越來(lái)越多的重視。通過(guò)闡述仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，分析了仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)，探討了仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用策略，同時(shí)闡述了仿真技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中存在的問(wèn)題，以期提高我國(guó)仿真技術(shù)在電子技術(shù)課堂教學(xué)中的應(yīng)用水平，更好地提升學(xué)生們的綜合素質(zhì)。

仿真技術(shù)；電子技術(shù)；課程教學(xué)；技術(shù)應(yīng)用

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，仿真技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用取得了很大的成效，在教育和教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用取得了非常令人滿意的成果，仿真技術(shù)已成為高校教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的重要手段和方法，為教師開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)提供重要設(shè)備。仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用可以提高教學(xué)水平，使學(xué)生能夠通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)解決現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的實(shí)際問(wèn)題。

1 仿真技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的基本特性

沉浸式、交互式、虛幻、逼真的虛擬仿真技術(shù)基于多媒體技術(shù)。通過(guò)將虛擬仿真系統(tǒng)應(yīng)用于電子技術(shù)教學(xué)，學(xué)生可以獲得各種感知，比如視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和運(yùn)動(dòng)感覺(jué)。繪制的電子圖形和對(duì)象非常逼真，界面直觀，易于學(xué)習(xí)和理解。因此，使用計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生可以更直觀地觀察和學(xué)習(xí)。

1.2 仿真技術(shù)可以提供各種分析方法

計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)具有完整的混合模擬仿真功能和數(shù)字信號(hào)模擬仿真功能，可以在電路圖中存儲(chǔ)和打印無(wú)線電波和各種工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不僅可以分析和處理靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和失真條件，還可以及時(shí)合理地判斷和分析電路中的短路等故障。

1.3 仿真技術(shù)在教學(xué)中的作用

計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)不僅具有簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方法，而且成本低，便于系統(tǒng)維護(hù)。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，他們不必?fù)?dān)心錯(cuò)誤操作造成的不良影響，且可以進(jìn)行難度較大的一些實(shí)驗(yàn)，適用于不同能力的學(xué)生，讓學(xué)生都真正投入到學(xué)習(xí)當(dāng)中。

2 仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的重要性

2.1 仿真技術(shù)示范實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣呓虒W(xué)效率

過(guò)去，在理論課教學(xué)過(guò)程中，強(qiáng)調(diào)原則分析和公式推導(dǎo)，學(xué)生常常感到無(wú)聊和難以理解，如果需要配合示范實(shí)驗(yàn)，教師需要花費(fèi)大量時(shí)間準(zhǔn)備示范實(shí)驗(yàn)，往往需要將各種儀器材料拿到教室，使用非常不方便，演示操作過(guò)程需要很長(zhǎng)時(shí)間，往往影響教學(xué)進(jìn)度。如今，仿真軟件的虛擬實(shí)驗(yàn)功能被引入課堂，能夠可視化和簡(jiǎn)化一些抽象概念，以彌補(bǔ)理論解釋的不足，使學(xué)生更容易掌握和理解。

2.2 采用仿真技術(shù)提高教學(xué)的靈活性和準(zhǔn)確性

通常，實(shí)驗(yàn)操作具有不可預(yù)測(cè)的因素并且經(jīng)常導(dǎo)致不同的結(jié)果。與傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)相比，計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)可以彌補(bǔ)物理實(shí)驗(yàn)中不能隨意改變電路參數(shù)的缺點(diǎn)，而無(wú)需更換實(shí)驗(yàn)設(shè)備和部件，就可以準(zhǔn)確分析數(shù)據(jù)。

2.3 仿真技術(shù)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

實(shí)驗(yàn)課的真正目的是讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，徹底了解理論知識(shí)，鞏固學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能，驗(yàn)證理論知識(shí)。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要依靠教師的解釋和論證，學(xué)生沒(méi)有多少時(shí)間練習(xí)，通過(guò)仿真技術(shù)使學(xué)生加深了對(duì)原理的理解。計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)解決了這一問(wèn)題，大大提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果，極大地激發(fā)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的興趣和熱情。

2.4 仿真技術(shù)為教學(xué)提供了理想的教學(xué)計(jì)劃

由于學(xué)生具有不同的知識(shí)水平和熟練程度，因此學(xué)生具有不同的認(rèn)知能力，并且他們理解新知識(shí)的能力不一致。因此，在制定教學(xué)計(jì)劃時(shí)，教師需要考慮學(xué)生的實(shí)際情況，并根據(jù)自己的能力去教學(xué)。計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)的引入無(wú)疑為教學(xué)提供了理想的教學(xué)計(jì)劃。教學(xué)內(nèi)容更加規(guī)范，教學(xué)計(jì)劃設(shè)計(jì)更加合理、實(shí)用，并根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行不同的教學(xué)。

3 仿真技術(shù)在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用

3.1 創(chuàng)造一種情景式教學(xué)

根據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理念和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，有可能在虛擬教學(xué)中營(yíng)造情境教學(xué)氛圍，使學(xué)生能夠快速融入工作狀態(tài)。學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)造應(yīng)與現(xiàn)實(shí)世界相結(jié)合，學(xué)生將更有效地完成學(xué)習(xí)。在電子技術(shù)的教學(xué)中，使用模擬仿真技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)建虛擬現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境，例如實(shí)驗(yàn)室控制臺(tái)，圖形，表格和曲線，可以使用虛擬更改直接表達(dá)；在電路仿真中，給出了實(shí)際電路的工作狀態(tài)，顯示了電路參數(shù)變化值，并將電路輸出結(jié)果視為動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，學(xué)生可以動(dòng)手參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，給學(xué)生一種真實(shí)的感受；在虛擬電路教學(xué)中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)，讓學(xué)生有機(jī)會(huì)學(xué)習(xí)如何處理實(shí)際電路工作中的意外情況和問(wèn)題。

3.2 組織并實(shí)施探究式學(xué)習(xí)

建構(gòu)主義教學(xué)理論要求教師注重學(xué)生的動(dòng)手能力，組織實(shí)施探究式學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生探索思維問(wèn)題，找到問(wèn)題的解決方案。在電子技術(shù)課程的教學(xué)中，需要不斷驗(yàn)證大量的知識(shí)，學(xué)生可以使用模擬仿真軟件來(lái)驗(yàn)證知識(shí)點(diǎn)并積極探索知識(shí)。在基本放大器電路的三種配置中，學(xué)生將熟悉共涉及放大器電路，然后從理論上分析三種配置電路的特性，學(xué)生可以在討論過(guò)程中清楚掌握電路圖，這樣可以更清楚地區(qū)分某些電路圖。通過(guò)仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用能夠大大提高學(xué)生的理論結(jié)合實(shí)踐的能力。

4 仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的問(wèn)題

雖然仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中改進(jìn)了教學(xué)方法，豐富了教學(xué)內(nèi)容，但在教學(xué)中充分利用仿真技術(shù)將大大降低學(xué)生對(duì)實(shí)際部件包裝和檢測(cè)的意識(shí)。它降低了儀器的操作能力，削弱了電子產(chǎn)品的接線能力、安裝和調(diào)試能力。為了避免這種現(xiàn)象，必須采取有效措施。在強(qiáng)調(diào)模擬仿真技術(shù)的輔助教學(xué)功能的同時(shí)，還要強(qiáng)調(diào)實(shí)際動(dòng)手能力的重要性，合理安排模擬仿真實(shí)驗(yàn)。提供科學(xué)合理的模擬仿真實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)和制作，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

5 仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用方法研究

5.1 仿真技術(shù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密結(jié)合

大多數(shù)仿真技術(shù)軟件都是國(guó)外開(kāi)發(fā)，因此我國(guó)應(yīng)建立模擬仿真技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，研究和開(kāi)發(fā)適合我國(guó)教育發(fā)展的模擬仿真軟件。在進(jìn)行仿真技術(shù)軟件開(kāi)發(fā)時(shí)，應(yīng)該注重與我國(guó)教育發(fā)展體系相結(jié)合，與我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密結(jié)合，緊緊跟隨我國(guó)技術(shù)發(fā)展步伐，開(kāi)發(fā)適用性、先進(jìn)性和全面性的仿真技術(shù)。

5.2 仿真技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化

許多學(xué)校正在開(kāi)發(fā)自己的仿真技術(shù)軟件，但到目前為止還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，沒(méi)有形成很好的規(guī)范。因此在仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中應(yīng)該規(guī)范模擬仿真技術(shù)，簡(jiǎn)化學(xué)生的使用步驟，規(guī)范軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容，緊密結(jié)合仿真技術(shù)和多媒體技術(shù)，提高學(xué)校電子技術(shù)教學(xué)中仿真技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量，使仿真技術(shù)更加標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。

5.3 堅(jiān)持虛實(shí)結(jié)合

雖然仿真技術(shù)可以極大提高學(xué)生的理解能力和動(dòng)手操作能力，但仿真技術(shù)缺乏物理意識(shí)，往往與實(shí)際生活不同。例如，在進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生將一些設(shè)備路由器、交換機(jī)等用于模擬仿真技術(shù)，但現(xiàn)實(shí)中物理現(xiàn)象和模擬仿真之間存在一定差異，這可能導(dǎo)致無(wú)法達(dá)到預(yù)期的試驗(yàn)結(jié)果。因此，應(yīng)合理安排模擬仿真實(shí)驗(yàn)，同時(shí)實(shí)際生活操作也需要同步訓(xùn)練，結(jié)合模擬仿真技術(shù)和實(shí)際操作，提高教學(xué)質(zhì)量和效果，提高學(xué)生的整體能力。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)社會(huì)科技的發(fā)展，仿真技術(shù)在電子技術(shù)教學(xué)上的應(yīng)用符合現(xiàn)今教育發(fā)展需求。仿真技術(shù)的教學(xué)模式大大提高了學(xué)生在電子技術(shù)課程中的學(xué)習(xí)能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手實(shí)踐能力，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)到了更多的知識(shí)。同時(shí)針對(duì)不同的學(xué)生興趣采用不同的教學(xué)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)了電子技術(shù)教學(xué)的真正目的和價(jià)值，為學(xué)生將來(lái)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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2095－6835（2019）01－0156－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.01.156

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕