摘 要： 本文介紹了仿真軟件在模擬電子技術(shù)課程教學(xué)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(jié)合的教學(xué)手段，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了課堂教學(xué)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(shù)教學(xué)中有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　關(guān)鍵詞：仿真軟件 模擬電子技術(shù) 虛擬實驗平臺 應(yīng)用
　　
　　電子課程教學(xué)是以理論課教學(xué)、課程實驗和課程設(shè)計等教學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成。我們在教學(xué)實踐過程中，如果結(jié)合理論教學(xué)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(shè)計的仿真，作為教學(xué)的補充，既幫助學(xué)生更好地理解電子技術(shù)的理論知識，又能確保課程實驗電路參數(shù)的正確性，還為設(shè)計者免去了重復(fù)“制作—修改—再制作—再修改”的重復(fù)勞動，可以取得良好的教學(xué)效果。實踐證明，這種教學(xué)、設(shè)計手段的運用，有助于增強學(xué)生感性認識，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、計算機應(yīng)用能力和實際動手能力。我現(xiàn)介紹我院將仿真軟件應(yīng)用于模擬電子技術(shù)課程教學(xué)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(xué)效率
　　過去主要是理論課教學(xué)，過于注重原理分析、公式推導(dǎo)，學(xué)生聽起來枯燥無味，難于理解。為了提高教學(xué)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(xué)進度。
　　現(xiàn)在我們將仿真軟件的虛擬實驗功能引進課堂，在講解理論的同時，利用多媒體同步演示，顯示實驗結(jié)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(yīng)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(xué)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(xué)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，最后使得輸出的波形穩(wěn)定。學(xué)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(xué)模式生動活潑，學(xué)生自始至終保持著極高的學(xué)習興趣，加深了理解和記憶，有效地提高了課堂教學(xué)效率。
　　2.開設(shè)仿真實驗，改革實驗教學(xué)方法，提高實驗教學(xué)質(zhì)量
　　電子技術(shù)課是一門實踐性很強的課程，理論學(xué)習必須緊密地與實踐結(jié)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(shè)計性、綜合性實驗較少。
　　我們的做法:在學(xué)習模擬電子技術(shù)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(shù)實驗課之前，學(xué)生必須先將電路進行仿真，得到實驗結(jié)果以后，再進行實際的安裝、焊接、調(diào)試。學(xué)生做實驗的興趣提高，信心加強，實驗教學(xué)質(zhì)量大大提高，特別是在設(shè)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(jié)果，直到滿足電路設(shè)計要求。學(xué)生可提出各種設(shè)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(xué)生電子電路的設(shè)計水平。這樣很好地解決了原來設(shè)計電路的缺陷：先設(shè)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，將損耗浪費大量的電子元器件。
　　3.虛擬仿真在課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)中的應(yīng)用
　　對于課程設(shè)計，我們的做法:將模擬電子技術(shù)的內(nèi)容分成幾個單元，每一個單元搞一個課程設(shè)計。第一次在老師的帶領(lǐng)下，講電路設(shè)計的步驟，完成課程設(shè)計。上完下一個單元電路以后，老師布置一個課程設(shè)計題目，學(xué)生自己查找資料，自己設(shè)計好電路以后，交給老師檢查，在檢查學(xué)生設(shè)計方案時，要求學(xué)生陳述自己的設(shè)計思路，學(xué)生在講述的過程中就會進行再次思維。這種虛實結(jié)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(xué)生電子制作的能力、分析問題和解決問題的能力。
　　4.虛擬實驗應(yīng)注意的問題
　　雖然采用虛擬仿真輔助教學(xué)，改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，也能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(xué)生設(shè)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(xué)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(shè)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(xué)相得益彰，融于一體，更好地為現(xiàn)代教學(xué)服務(wù)，我們采用虛實結(jié)合的方式，一方面強調(diào)仿真實驗對教學(xué)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(jié)合。既合理安排仿真實驗課時，主要以學(xué)生課后自己上機實驗為主，課堂上進行實際電路的安裝調(diào)試工作；又精心選擇仿真實驗課題，為學(xué)生提供科學(xué)、合理的仿真實驗題目，讓學(xué)生通過實驗，掌握知識，提高興趣。還讓學(xué)生做一些設(shè)計性的實驗，自己設(shè)計、制作安裝調(diào)試，使虛擬仿真實驗變成看得見摸得著的電子產(chǎn)品。
　　總之，將仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)中，不僅可以把許多抽象和難以理解的內(nèi)容變得生動有趣，動態(tài)地演示一些現(xiàn)象，化難為易，而且能模擬一些用語言難以清楚表述的，以及現(xiàn)實實驗不易進行的內(nèi)容。它不僅提高了教學(xué)質(zhì)量，改善了教學(xué)手段，豐富了教學(xué)內(nèi)容，提高了課堂教學(xué)效率，而且對于培養(yǎng)學(xué)生的自主能力、創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力都起到了潛移默化的作用。當然，也要注意仿真教學(xué)的輔助作用和實際工程能力的重要性，兩者必須相輔相成，相互結(jié)合，而不能以仿真來完全代替實際操作訓(xùn)練。
　　參考文獻：
　　［1］王正謀主編.Protel99se電路設(shè)計與仿真技術(shù)［M］.福建科學(xué)技術(shù)出版社，2005-1.
　　［2］朱定華主編.模擬電子技術(shù)［M］.北京交通大學(xué)出版社，2008-10.