电子技术课程教学中虚拟仿真技术的应用研究

袁伟伟

摘  要：本文从我国目前电气技术课程在高校的发展现状进行入手分析，然后对虚拟仿真技术在电子技术实验课中的应用进行了深入的解析，其中包括对如何利用虚拟仿真技术完成复杂的实验、利用虚拟仿真技术的教学效果以及虚拟仿真技术在教学中的具体操作等方面做出了详细的论述和规划。再具体阐述了虚拟仿真技术在电子技术理论课程中的优势以及传统电子技术存在的缺点，从发展实际出发，制定完整的课题研究步骤，推进电子技术课程教学在虚拟仿真技术中的应用。

关键词：电子技术  教学课程  虚拟  仿真技术

中图分类号：TP391.9                         文献标识码：A                 文章编号：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

時代的快速发展，社会的不断进步，使得我国科技领域进步较快并不断向科技强国迈进，网络的快速发展，也正在对人们的工作方式产生影响，计算机网络技术以及应用技术正在代替传统的电子电路，大数据、人工智能、计算机科学等技术的快速发展，使得虚拟仿真技术被人们了解并应用，随着互联网时代的普及，愈来愈多的高校以及企业都开始注重虚拟仿真技术在电子技术中的应用，另外，大学生作为重要群体，更应该注重对虚拟仿真技术的了解，高校也应当制定完整教学体系，紧跟时代步伐。

1  我国电子技术的发展现状

理论性以及实践性较高是学习电子技术的特点，学生对电子技术的认真学习，不但为日后找工作降低了难度，而且能够轻松学习电子技术之后的课程。随着网络技术的快速发展，我国高校越来越注重电子技术的发展，但是我国电子技术在高校的发展中存在一个普遍的问题，学生对电子技术了解不够深入、教师的教学方式比较传统。学生在实践中的动手操作能力较差，不注重实验的过程，另外，学生在学习知识中，不注重自主思考，导致学生的创新思维能力较差。基于以上问题，教师在教学过程中应当改变传统的教学方式，在教学中要注重电子技术实验过程，在教学中引入虚拟仿真技术，通过利用虚拟实验，向学生讲述实验过程以及实验原理，不仅能够提高学生的学习兴趣，而且能够推动虚拟仿真技术在电子技术中的发展应用。

2  电子技术教学中虚拟仿真技术的运用

2.1虚拟仿真技术在电子技术的实验教学中的作用

随着时代的不断进步，物联网、人工智能、大数据等网络技术正在兴起，虚拟仿真技术作为网络技术之一也正在被人们熟知，随着人们对虚拟仿真技术的广泛应用，高校亦将此项技术列为教学课程之一，虚拟仿真技术在高校实验课中发挥着巨大的作用，在实验课中利用虚拟仿真技术不仅能够完成难度较高的实验，而且能够使实验效果得到提高。电子技术作为工科专业，对学生的创新能力以及动手能力等方面都有较大的要求。传统的电子技术是在集成实验箱上完成的，传统电子技术的存在较多缺点，例如，实验设备需要根据实验需求的改变而改变，使得学生不能够对实验仪器长时间的使用，此外，实验仪器在使用过程中，往往会出现线路老化以及线路磨损等问题，此种问题会对学生的实验结果造成较大的误差，学生无法完成难度较大的实验。为解决此种常见问题，在电子技术中引入虚拟仿真技术，计算机将通过虚拟仿真技术完成学生认为难度较大的实验，引入虚拟仿真技术后的电子技术不仅能够完成高难度实验，而且能够提高实验的准确性，降低实验成本。电子技术在高校的教学中可能会出现实验室以及实验仪器等方面不完善的问题，在教学中并不是每个人都可以进行实验操作。随着时代的快速发展，人们生活水平不断提高，大学生基本上都有手机、平板、电脑等智能产品，在此类产品中可以下载虚拟仿真技术软件，此类软件集合了实验室应当具备的所有实验仪器，学生可以通过对实验的模拟提高虚拟仿真技术在电子技术中的应用，而且利用此类虚拟软件不用担心因线路问题出现的误差。

2.2 电子技术中的虚拟仿真技术在实验中需要遵循的要求

电子技术对学生的创新能力、动手能力以及逻辑思维能力都具有较高的要求，所以虚拟仿真技术在电子技术实验中，不管是实验前的准备工作还是实验中的操作步骤亦或是实验的收尾工作都要做到准确无误。在进行实验前学生应对实验要求、实验流程以及实验中可能出现的错误进行预习了解，因为预习的过程对多数学生来说是比较枯燥的一个过程，教师在教学过程中也可以改变教学方式，例如让学生利用虚拟仿真软件对实验做出提前准备。在实验的过程中，学生需要集中注意力，如若遇到难题时应当自主研究解决或者和团队一起研究，最终向教师反映;这样不仅能够提高学生的动手能力，而且能够降低不必要的麻烦以及实验误差。在实验结束后，学生可将实验结果、理论等通过互联网发送给教师，教师通过在线点评，对学生的实验过程以及实验结果做出评论。

2.3 虚拟仿真技术与电子类课程实验的结合

虚拟仿真技术主要包括虚拟仪器和软件仿真。虚拟仪器主要指计算机显示器，用其代替传统的仪器的控制面板，并显示仿真结果。而传统的仿真往往借助于軟件，如quartus，通过输入相关程序编译而成产生的仿真结果，以此模式数据替代真实数据产生的结果，并以其结果为参考数据。常用的电子仿真软件有Multisim、LabVIEW、HFSS及Proteus等。

3  传统电子技术在实验课中的缺点

先由教师对实验思路进行示范和讲解，然后再由学生按照教师讲解的标准进行实验操作，学生对电路输入以及输出过程的观察和记录，最终将结果记录并与教师授课内容对比，以上所述是传统电子技术的实验教学方式。通过对学生的调查可知，此种教学模式在之前有起到较好的教学效果，但是这种学生思维依照老师思维走的教学模式仍然存在一些弊端，;例如学生在实验过程中总是跟着教师的思维走，实验过程较为被动，在过程中不能够激发学生的创新思维能力，学生如果长时间处于此种状态，不动脑按照老师的实验步骤就能完成实验，对实验的前因后果一无所知，在很大程度上降低了学生的思考能力，不利用培养学生对问题的分析以及处理能力。所以，为了改变此种教学现状，高校以及教师必须在改变传统的教学方式，寻找能够使学生得到全面发展的教学体系。

4  电子技术中的虚拟仿真技术存在的优点

在电子技术课程中引入虚拟仿真技术，可以使学生对电子技术了解更加深入。将实验室操作中的图形、曲线以及部分比较难理解的文字或理论表达在计算机屏幕上是虚拟仿真技术的特点，通过虚拟仿真技术，根据电路的输出方式以及电路参数，可以将虚拟电路转化为真实电路，同样能够做到电路的输入输出等过程，将课堂变得活跃起来，学生可以通过对虚拟仿真电路的观察，对电子技术进行较为深入的学习。

5  结语

随着网络时代的快速发展，电子技术也逐渐被愈来愈多的人熟知，高校要想使开展的电子技术课程发展完善，就必须要引入虚拟仿真技术，不管是在理论上还是在实验中，虚拟仿真技术都对电子技术的发展具有较大的帮助，此技术在电子技术中的广泛应用不仅能够提高学生的创新思维能力，而且推动了电子技术在当今社会的快速发展。

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