仿真法在《模拟电子技术》教学中的应用探究
2017-07-07武凌青
武凌青
摘 要：近年来，无论是家庭还是社会，对教育的重视程度都相当高，这也促进了我国教育事业的快速发展，在高等教育中，也增设了很多不同类型的专业课程，对学生进行定向式人才培养。电子信息工程、电氣化等专业成为时下的热门专业，它具有应用领域广泛、发展前景优越等诸多优势，但在实际的教学过程中，一些专业类课程晦涩难懂，对这些课程知识的传授也成为了教学过程中的一大难点。
关键词：仿真法；模拟电子技术；教学
为了使学生能够更好的掌握专业知识技能，高校必须对传统的教学方式作一定程度的改革，使培养的专业人才能够满足现代化社会的需求。传统的教学方式主要由教师引导学生进行专业知识的理解，不注重理论与实践的结合，本文就《模拟电子技术》教学为例，探讨如何将仿真法运用到在实际教学过程中，让学生熟练掌握专业技能，才能更好的适应现代社会的发展。
一、仿真法在《模拟电子技术》教学中应用的必要性
《模拟电子技术》作为电子、电气、通信等专业的重点课程，其中包括多种形式的放大电路、集成运算放大器、振荡电路等难点内容，还涉及到二极管、三极管、电源、电容、电感等很多电子元件，过多分散的知识点给学生带来了很大的记忆压力，再加上电路原理枯燥难懂，传统的教学方式让学生的学习变得很被动，学生没有实际的操作经验，根本达不到理想的教学效果。
二、仿真法在《模拟电子技术》课程教学中的应用
（一）仿真法教学法的分类
一是实验性仿真教学，理论讲解加实验课统一教学，在理论知识讲解之后，进行实验操作，加深学生对内容的理解，同时提高学生的实际操作能力，加强了理论与实践的结合教育；二是设计性仿真教学，对单元课程的教学任务完成之后，制定一个小型的设计任务，让学生结合单元内容自主完成设计，加强对整个单元知识的融会贯通，并为以后的项目设计打下坚实的基础；三是综合性仿真教学，设计整体项目，并在实际中应用，锻炼学生的综合技能，让理论与实践相结合，锻炼学生的项目创作能力与设计制作能力，达到教育的最终目标。
（二）仿真法应用在《模拟电子技术》课程教学中案例
1、电压比较器的制作
电压比较器是应用比较广泛的常用集成电路，在实际的报警电路、自动控制电路中很常见，而且也可以用于A/D变换、过零检测等常用电路中，也是《模拟电子技术》的一个重点教学内容，在教学过程中首先要讲解一下电压比较器在实际生活中应用，让学生对此有一个比较直观的了解，在教学过程中结合实际案例，对学生进行细致的内容讲解。
图1 为电压比较器的电路原理图，UR为参考电压，加在运放的同相输入端，Ui加在运放的反相输入端，当Ui
打开仿真开关，调节电位器就可看到发光二极管指示灯依次点亮。为了验证当前输入电压与阈值电压比较结果的正确性，在每一路都接上电压表，进行仿真，我们就能观测到随着输入电压的降低，指示红灯依次亮起，相当于对电压过低的警报。这个实例边讲解边搭建，留给学生分析、思考的时间，允许中间出错，允许更改电路设计，在试错、仿真、再改进、再仿真的过程中，逐渐得出最佳解决方案。对电压比较器的理论知识与实际应用都有了全面的了解，而且提高了学生的动手能力，使《模拟电子技术》在教学过程中更实际化，让学生更容易接受。
2、放大器静态工作点的设置
在三极管放大电路中，静态工作点是指在零信号输入状态下，电路处于直流工作状态，电流与电压的数值在BJT特性曲线上可以用一个确定的点表示，该点通常被称为静态工作点Q，如果Q点设置不合理，会导致输出放大波形将严重失真。因此，在《模拟电子技术》教学过程中，首先要对三极管放大电路的工作原理进行详细讲解，利用仿真软件，让难懂的电路工作原理变得更加生动形象，学生可以利用仿真软件，对偏置电阻的阻值进行调整，观察在阻值变化状态下，放大器的波形输出情况，进而了解静态工作点对电路的影响。
利用仿真系统对三极管放大信号的输出波形进行分析比较，根据正常波形与失真波形的差异分析，在实际教学过程中，让学生自己动手操作，观察两种波形状态下静态工作点的状态，然后连接实际电路，接入输入信号，根据示波器的波形变化，对电路进行调整，完成电路连接与调试。
三、结语
本文总结了《模拟电子技术》教学的特点和实际应用的一些典型案例，在信息化时代飞速发展的社会，教育要结合实际进行创新与改革，注重理论与实践的结合，为现代化建设的发展提供综合素质与技术能力优秀的人才。
参考文献：
[1]陈曙光.仿真软件在模拟电子技术项目教学中的应用[J].中国现代教育装备，2015（23）：134-138.
[2]夏露，张晓梅，赵琳.仿真实验在模拟电子技术教学中的应用[J].中国教育技术装备，2010（06）：89-90.
