电路仿真软件在电子技术教学中的应用与实践
2019-10-08许天荣
摘 要:本研究针对电子技术教学实践中电路仿真软件的应用展开了一系列的探讨。文章对电路仿真软件进行了基本的概述,分析了借助电路仿真软件实现电路分析的基本方法,对电路仿真软件在电子技术教学实践环节的具体应用进行了阐述。
关键词:电子技术;教学实践;电路;仿真软件
作者简介:许天荣,江苏省陶都中等专业学校。(江苏 无锡 214221)
中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2019)21-0062-02
“电子技术”是电子类专业的基本课程,该门课程的教学质量关乎到整个专业教学的质量。在传统的电子技术教学中,教师往往快速完成理论教学的讲解,然后对学生展开技能训练,虽然从表面上看,这一教学过程强调了实践教学环节,但是实际教学过程中理论与实践并没有真正结合,学生理论知识的学习效果差。因此,开展电子技术学科教学,必须引入新的教学理念,将实践与理论融为一体,发挥多媒体教学手段的优势,强调综合实验教学方法,将计算机仿真技术的优势发挥到极致,满足教学对实验的要求。
一、关于电路仿真软件的基本概述
电路仿真软件一般可以分为两大类,一类是将SPICE作为核心的电路仿真软件;另一类是虚拟电子工作台EWB这一类软件。电路仿真软件具备许多优势,最明显的就是可以凭借计算机系统的优势,构造仿真度极高的虚拟实验环境。实验环境中会呈现多种电路分析与设计中需要的电子仪器,如数字多用表,示波器,频谱分析仪等,从而将电路工作的实际效果演示出来。
二、借助电路仿真软件实现对电路分析的基本方法
PSPICE电路仿真分析可以分为以下几个基本步骤,首先将正确的电路有效地绘制出来,这与仿真分析和仿真结果的真实性有直接的关系。而Muitisim电路仿真分析,大部分的流程与PSPICE相似,但在绘制电路图的时候,它需要将各种仪器包含在其中。在进行数字电路仿真以及模拟电路瞬态分析时,教师不需要设置仿真类型和仿真参数,只需要打开虚拟电源的开关。
三、电子技术教学实践环节电路仿真软件的具体应用
1.应用电路仿真软件实现电子技术课程辅助教学。借助电路仿真软件实现对电子技术课程的辅助性教学,可以验证仿真理论,使整个教学活动更为生动形象,强化学生对电子技术课程的认知,提升课程教学效果。例如在进行正弦波振荡电路讲解时,电源电压为±12v,当R2+R3>2R1的时候,符合起振要求,振荡器会将正弦波信号输出来,正弦波信号的稳幅时间以及幅度大小和R3有着直接的关系,这样就直接表明了R3以及二极管D1和D2所组成的稳幅环节的作用,正弦波振荡电路如下图所示。
2.展开虚拟电子技术实验。虚拟电子技术实验充分发挥了计算机设备带来的优势,促进了完整实验环境的构造,保障电路系统建立的有效性,能够保障实验效果。一般仿真软件提供的元器件库包括阻容元件、晶体管、集成电路、数字门电路芯片等元器件。虚拟电子技术实验有效地补充了传统实验操作的不足,它不仅增加实物实验本身的可操作性,还增强了其性能;此外该技术还将计算机系统优势高效地运用起来,发挥计算机系统本身的直观性、快速准确性和共享性等特征,从而保障电子技术教学效果。
3.开展电子技术课程设计。学习电子技术课程是为了实现相关的设计,传统的电子技术课程设计仅仅考虑到学生所学的模拟电路及数字电路理论,但设计的电路是否可以真正满足既定的要求或者提前设计好的技术指标,则需要教师把好关。这需要教师一一进行检查,不但耗费教师很大的精力和时间,并且准确率还无法得以保障,一旦出现纰漏整个工作的开展就没有太大意义,直接对课程设计的结果有直接的影响。因此必须进一步优化和完善课程设计,在正式展开课程设计之前,教师应该将经常会使用到的电路仿真的应用方法就教授给学生,学生不需要准备各种元器件,也不需要进行电路的系列搭建,仅通过仿真方法就可以检查自己设计的电路是否达标,并且对其及时进行修改,整个环节不需要担心仪器的损坏。仿真设计调动了学生的主观能动性,帮助学生对电路有更深刻的认识和理解,在完成学习后学习成就感也更强烈,对今后的学习也将会产生深远的影响。相比传统教学方法,应用电路仿真软件的课堂教学效果更好。
电子技术是一门理论性质很强的学科,因此,如果教师不思进取,仍然沿用陈旧的教学模式完成教学活动,只会使教学过程更具抽象性,学生理解起来难度系数更大,这主要由于传统教学模式过分强调理论层面的教学造成的。因此开展电子技术教育教学活动,必须紧密结合新课程改革的要求,强调各项新型技术的应用,在具体的实践教学环节,教师应更注对学生动手操作能力的培养。计算机仿真技术在电子技术教学中的应用,为该门学科教学带来了新的生机,由于计算机仿真技术具有很强的经济性,同时又兼具实效性及直观性,因此通过对电路完成仿真,不仅可以让学生高效掌握电路的具体性能,还能够让学生详细了解各种仪器的具体使用方法,这对于电子技术学科的设置相当有利。教师开展电子技术教学,一定要摆脱传统教学理念的干扰,强调电路仿真软件的应用。在此过程中,教师要注意仿真软件在应用过程中的细节,将电路仿真软件的应用优势高效凸显出来,让学生的理论知识更好地服务于实践操作,提升学生的动手操作能力,促进电子技术教学质量不斷提升。
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责任编辑 程 哲