数字电子技术教学中仿真电路的应用

李纮+王昕鑫+李瑛

摘要：在数字电子技术理论教学中应用仿真电路进行辅助教学，使抽象的理论变得直观、生动，可增强学生的学习兴趣，实现实验与理论的有机结合。通过仿真电路演示，可使学生迅速掌握电路的功能，有助于学生轻松理解基本概念和电路工作原理，提高理论教学效果，还可以通过教学互动让学生积极参与操作验证，从而加深对电路工作原理的理解和掌握。

关键词：数字电子技术；仿真电路；电路工作原理

一、引言

数字电子技术是电类各专业的主要专业基础课，是学习后续专业课程及今后从事电类专业所必需的基础和技能，具有理论性、实践性强的特点，该课程理论知识比较抽象，仅仅靠教师在课堂上讲授理论知识会使学生感到枯燥无味，理论分析中的一些烦琐公式缺乏直观性，学生感到难以理解和接受，产生畏难情绪。另外，由于受实验室设备和场地等条件的限制，学生无法及时领略电路的实际应用。比如，实验课内容与理论教学内容难以同步，学生动手实践的机会有限等，导致理论教学效果受到影响。笔者在多年教学实践活动中摸索发现，在理论教学过程中引入电路仿真软件进行辅助教学，可使抽象的理论知识变得直观、易懂，还可以增强学生对电路的感性认识，明显改善教学效果，提高课堂效率。

二、仿真电路有助实现理论和实验的有机融合

目前电子技术教学采用理实一体化教学模式，让学生在“学中做、做中学”。随着计算机软件技术的迅速发展，电路仿真软件的种类越来越多，功能越来越强大，使得实验室搬进课堂的梦想成为现实。利用仿真软件进行辅助教学，具有直观而形象的特点，可使实验与理论有机地结合，在教学中寓教于乐，提高学生的学习兴趣，帮助学生轻松理解概念和电路工作原理。

应用仿真电路的连接和演示在理论教学中增加了动手实践环节，教师通过教学互动引导学生积极参与搭建仿真电路，一边学理论，一边动手连接电路，一边观察电路现象，验证实验结果，并分析电路工作原理，使理论课教学不再枯燥，使抽象的概念变得具体、直观、生动，学生易于理解和掌握，加强了对理论知识的理解，加深了对电路工作原理的理解和掌握，提高了电路分析能力，实现理论与实验的有机结合。仿真电路的引入极大地提高了课堂教学效率，激发了学生的学习兴趣，

三、仿真电路可弥补实验室实验的不足

教师在理论教学中可以利用仿真软件引导学生做一些实验室中不便做的实验，如故障现象观察等。有些电路故障比如短路或断路会造成电路元器件损坏，甚至是实验仪器和设备的损毁，对这样的故障现象教师只能对学生讲解分析，不便让他们观察到。如果教师使用软件进行仿真实验，不仅可以演示参数不同的电路元器件对电路性能的影响，还可人为设置电路故障让学生观察各种故障现象，学生通过仿真电路可以很快通过测试观测结果是否正确，这样有助于他们对故障进行分析，开展各种探索性、研究性实验。应用仿真电路软件进行仿真实验具有快捷、安全、简便等优势，能够避免传统实验中人為设置故障对设备造成的影响，顺利完成传统实验无法进行的项目，同时还可以观察到实物实验不能观察到的电路现象和规律。此外，仿真实验还可有效降低实验成本，弥补实物实验的不足，提高学生学以致用的成就感以及分析问题、解决问题的能力。

四、仿真软件不能完全取代实践教学

仿真软件虽然能很好地辅助教学，激发学生的学习兴趣。但是，也要清醒地认识到仿真实验教学不是万能的，它始终属于辅助性教学，不能完全取代实践教学，仿真实验所接触的元器件以及仪器仪表都是一些电路符号，这与实际电路操作在材料、体积、外观和封装上有很大差别，而且与实际电路操作的灵活性、不可预见性还有很大的距离，过度依赖仿真实验，就会使学生缺乏对真实元器件的组装、性能检测等方面的知识，会削弱学生对真实元器件的认知程度以及实验仪器、仪表操作技能的训练，影响学生解决实际问题的能力。因此，数字电子技术教学要注重实训环节，教师必须处理好仿真电路和实践教学之间的关系，在使用仿真电路的同时也要加强学生对真实仪器设备和元器件的熟悉程度，使仿真电路真正服务于教学，帮助学生理解理论知识，培养实践技能。

五、结束语

利用仿真软件进行教学辅助，显示出传统教学不可比拟的优越性，软件以其强大的功能和丰富的内容为数字电子技术的学习带来了方便，同时也为教师的教学提供了直观的教具。仿真电路实验与实际电路实验要取长补短，充分发挥各自的优势，只有合理使用仿真电路，将二者有机结合，才能最大限度地发挥仿真软件的辅助功能，才能使教学取得最佳的效果。

参考文献：

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