電子技術課程教學中虛擬仿真技術的應用研究

袁偉偉

摘? 要：本文從我國目前電氣技術課程在高校的發展現狀進行入手分析，然后對虛擬仿真技術在電子技術實驗課中的應用進行了深入的解析，其中包括對如何利用虛擬仿真技術完成復雜的實驗、利用虛擬仿真技術的教學效果以及虛擬仿真技術在教學中的具體操作等方面做出了詳細的論述和規劃。再具體闡述了虛擬仿真技術在電子技術理論課程中的優勢以及傳統電子技術存在的缺點，從發展實際出發，制定完整的課題研究步驟，推進電子技術課程教學在虛擬仿真技術中的應用。

關鍵詞：電子技術? 教學課程? 虛擬? 仿真技術

中圖分類號：TP391.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）09（a）-0190-03

Abstract： This article starts with an analysis of the current development status of electrical technology courses in colleges and universities in China， and then makes an in-depth analysis of the application of virtual simulation technology in electronic technology experimental courses， including how to use virtual simulation technology to complete complex experiments， using the teaching effect of virtual simulation technology and the specific operation of virtual simulation technology in teaching， etc.， detailed discussions and plans were made. Then it elaborated the advantages of virtual simulation technology in the course of electronic technology theory and the shortcomings of traditional electronic technology. Based on the actual development， formulate complete research steps to promote the application of electronic technology course teaching in virtual simulation technology.

Key Words： Electronic technology;Teaching courses;Virtual;Simulation technology

時代的快速發展，社會的不斷進步，使得我國科技領域進步較快并不斷向科技強國邁進，網絡的快速發展，也正在對人們的工作方式產生影響，計算機網絡技術以及應用技術正在代替傳統的電子電路，大數據、人工智能、計算機科學等技術的快速發展，使得虛擬仿真技術被人們了解并應用，隨著互聯網時代的普及，愈來愈多的高校以及企業都開始注重虛擬仿真技術在電子技術中的應用，另外，大學生作為重要群體，更應該注重對虛擬仿真技術的了解，高校也應當制定完整教學體系，緊跟時代步伐。

1? 我國電子技術的發展現狀

理論性以及實踐性較高是學習電子技術的特點，學生對電子技術的認真學習，不但為日后找工作降低了難度，而且能夠輕松學習電子技術之后的課程。隨著網絡技術的快速發展，我國高校越來越注重電子技術的發展，但是我國電子技術在高校的發展中存在一個普遍的問題，學生對電子技術了解不夠深入、教師的教學方式比較傳統。學生在實踐中的動手操作能力較差，不注重實驗的過程，另外，學生在學習知識中，不注重自主思考，導致學生的創新思維能力較差。基于以上問題，教師在教學過程中應當改變傳統的教學方式，在教學中要注重電子技術實驗過程，在教學中引入虛擬仿真技術，通過利用虛擬實驗，向學生講述實驗過程以及實驗原理，不僅能夠提高學生的學習興趣，而且能夠推動虛擬仿真技術在電子技術中的發展應用。

2? 電子技術教學中虛擬仿真技術的運用

2.1虛擬仿真技術在電子技術的實驗教學中的作用

隨著時代的不斷進步，物聯網、人工智能、大數據等網絡技術正在興起，虛擬仿真技術作為網絡技術之一也正在被人們熟知，隨著人們對虛擬仿真技術的廣泛應用，高校亦將此項技術列為教學課程之一，虛擬仿真技術在高校實驗課中發揮著巨大的作用，在實驗課中利用虛擬仿真技術不僅能夠完成難度較高的實驗，而且能夠使實驗效果得到提高。電子技術作為工科專業，對學生的創新能力以及動手能力等方面都有較大的要求。傳統的電子技術是在集成實驗箱上完成的，傳統電子技術的存在較多缺點，例如，實驗設備需要根據實驗需求的改變而改變，使得學生不能夠對實驗儀器長時間的使用，此外，實驗儀器在使用過程中，往往會出現線路老化以及線路磨損等問題，此種問題會對學生的實驗結果造成較大的誤差，學生無法完成難度較大的實驗。為解決此種常見問題，在電子技術中引入虛擬仿真技術，計算機將通過虛擬仿真技術完成學生認為難度較大的實驗，引入虛擬仿真技術后的電子技術不僅能夠完成高難度實驗，而且能夠提高實驗的準確性，降低實驗成本。電子技術在高校的教學中可能會出現實驗室以及實驗儀器等方面不完善的問題，在教學中并不是每個人都可以進行實驗操作。隨著時代的快速發展，人們生活水平不斷提高，大學生基本上都有手機、平板、電腦等智能產品，在此類產品中可以下載虛擬仿真技術軟件，此類軟件集合了實驗室應當具備的所有實驗儀器，學生可以通過對實驗的模擬提高虛擬仿真技術在電子技術中的應用，而且利用此類虛擬軟件不用擔心因線路問題出現的誤差。

2.2 電子技術中的虛擬仿真技術在實驗中需要遵循的要求

電子技術對學生的創新能力、動手能力以及邏輯思維能力都具有較高的要求，所以虛擬仿真技術在電子技術實驗中，不管是實驗前的準備工作還是實驗中的操作步驟亦或是實驗的收尾工作都要做到準確無誤。在進行實驗前學生應對實驗要求、實驗流程以及實驗中可能出現的錯誤進行預習了解，因為預習的過程對多數學生來說是比較枯燥的一個過程，教師在教學過程中也可以改變教學方式，例如讓學生利用虛擬仿真軟件對實驗做出提前準備。在實驗的過程中，學生需要集中注意力，如若遇到難題時應當自主研究解決或者和團隊一起研究，最終向教師反映;這樣不僅能夠提高學生的動手能力，而且能夠降低不必要的麻煩以及實驗誤差。在實驗結束后，學生可將實驗結果、理論等通過互聯網發送給教師，教師通過在線點評，對學生的實驗過程以及實驗結果做出評論。

2.3 虛擬仿真技術與電子類課程實驗的結合

虛擬仿真技術主要包括虛擬儀器和軟件仿真。虛擬儀器主要指計算機顯示器，用其代替傳統的儀器的控制面板，并顯示仿真結果。而傳統的仿真往往借助于軟件，如quartus，通過輸入相關程序編譯而成產生的仿真結果，以此模式數據替代真實數據產生的結果，并以其結果為參考數據。常用的電子仿真軟件有Multisim、LabVIEW、HFSS及Proteus等。

3? 傳統電子技術在實驗課中的缺點

先由教師對實驗思路進行示范和講解，然后再由學生按照教師講解的標準進行實驗操作，學生對電路輸入以及輸出過程的觀察和記錄，最終將結果記錄并與教師授課內容對比，以上所述是傳統電子技術的實驗教學方式。通過對學生的調查可知，此種教學模式在之前有起到較好的教學效果，但是這種學生思維依照老師思維走的教學模式仍然存在一些弊端，;例如學生在實驗過程中總是跟著教師的思維走，實驗過程較為被動，在過程中不能夠激發學生的創新思維能力，學生如果長時間處于此種狀態，不動腦按照老師的實驗步驟就能完成實驗，對實驗的前因后果一無所知，在很大程度上降低了學生的思考能力，不利用培養學生對問題的分析以及處理能力。所以，為了改變此種教學現狀，高校以及教師必須在改變傳統的教學方式，尋找能夠使學生得到全面發展的教學體系。

4? 電子技術中的虛擬仿真技術存在的優點

在電子技術課程中引入虛擬仿真技術，可以使學生對電子技術了解更加深入。將實驗室操作中的圖形、曲線以及部分比較難理解的文字或理論表達在計算機屏幕上是虛擬仿真技術的特點，通過虛擬仿真技術，根據電路的輸出方式以及電路參數，可以將虛擬電路轉化為真實電路，同樣能夠做到電路的輸入輸出等過程，將課堂變得活躍起來，學生可以通過對虛擬仿真電路的觀察，對電子技術進行較為深入的學習。

5? 結語

隨著網絡時代的快速發展，電子技術也逐漸被愈來愈多的人熟知，高校要想使開展的電子技術課程發展完善，就必須要引入虛擬仿真技術，不管是在理論上還是在實驗中，虛擬仿真技術都對電子技術的發展具有較大的幫助，此技術在電子技術中的廣泛應用不僅能夠提高學生的創新思維能力，而且推動了電子技術在當今社會的快速發展。

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