电子仿真与实验听课感想(精选10篇)
电子仿真与实验听课感想 第1篇
学院:外国语学院姓名:钱璐瑶学号:备注:
电 子 仿 真 与 虚 拟 实 验
听课感想
201011020323
(未选课)加名字 作为专业是日语的学生,说实话在课堂是所讲的一些很专业性的知识我并不是很懂。但是虽然如此,我还是每次坚持去上课。转眼间这门选修课就要结束了,现在我来谈谈自己上课后的一些感想。有些感想是结合在网上找的有关这门课程的资料来完成的。因为我是非专业,所以里面的一些内容如果有不当之处,还请老师能够谅解和指正。
通过这几堂课的学习。我收获很多,发现,原来虚拟的电路图其实是可以帮助解决生活中的很多的问题。其实虚拟的东西,也可以成为很有价值的东西。关于这一点我们都有所体会。就比如我们学习所需要的那个软件就需要花好几十万去购买。当然,物有所值,因为有了这个软件,我们就可以节省很多材料,也可以预测很多花费。
我们可以设计很多电路,可以在不用花一点材料的情况下去预算花费。这样节省了许多不必要的开支。我们的资源为此也得到了合理的分配。
其实我更深的感受是这样的,这几趟的来来回回,我基本上知道了,这门课程主要讲的知识。了解了电路的设计以及各种电子元件的独立的作用。
让我印象深刻的是组合逻辑电路模块。组合逻辑电路模块此模块为组合逻辑电路,是数字电路的核心内容之一,内容包括组合逻辑电路分析、设计及常用集成电路,常用集成电路主要包括编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器等常用集成电路及其各种应用。
此模块中,通过模拟,提供了完整的实例,形象地展示了电路的分析和设计过程,加深了理解。特别对于各种常用集成器件,通过各种信号模拟,展示出各种集成器件的引脚、特征及应用情况,更形象、更直观,便于理解各种集成模块的功能,而又不必过分关注其内部结构。
还有一些元件也让我打开也自己的视野。电阻,示波器,二极管,三级管,等等一系列的元件。就如触发器来作为一个例子。
触发器模块此模块内容主要包括基本RS触发器、同步触发器(同步RS触发器、D触发器及同步JK触发器)、主从JK触发器(主从RS触发器、维持——阻塞边沿D触发器、主从JK触发器、T触发器及T′触发器)。
触发器具有记忆功能,是构成时序电路的基础,掌握其内容是学习时序电路的基本要求,但部分触发器结构复杂难理解,因此,本部分主要从功能角度出发,弱化结构要求。
通过信号灯的变化描述触发器的变化过程,即触发器何时保持原态,何时置0、置1,何时进行状态翻转,结合触发器特征表,非常容易理解触发器功能及其实现条件。
在电路设计中,我们有一个不可避免的问题会遇到。就是脉冲波。脉冲波,其实我在高中的时候就知道这个东西的存在,它是以脉冲的形式,向目标发送一段一段的信号。所以称之为脉冲波。脉冲产生整形与模/数及数/模转换模块模块包括555集成电路、模/数及数/模转换,由于脉冲的产生整形与模/数及数/模更为抽象,理解起来难度更大,因此,通过形象化的模拟,使学生能够理解其概念、意义及过程,达到预期目标。
通过信号模拟,可以形象看出A/D转换过程是通过采样、保持、量化、编码四步完成,同时可以把数字量和模拟量进行对应观察,更容易理解两者的关系。设置了正弦波、三角波、锯齿波、方波信号,通过多种不同信号的变化加深理解。通过对信号频率的设置,体现出频率的变化对信号采集的影响,充分理解采样频率。
脉冲波的总类如此之繁多,但是我们只要掌握了它的基本原理,也就基本上会了。所以说万变不离其宗就是这个道理。
经过一学期的理论知识学习,我感觉到了动手能力的重要性,由于模电这么课本身就很抽象,单凭在脑海里去感受是很难真正学会的,就比如一个简单的放大器,没有实物很难体会到放大功能,因此,实验和模电是分不开的。本学期我们进行了几次模电的实验,通过实验结果可以更好的体会到理论知识,虽然我几次实验的结果并不理想,有的根本没做出结果,但是我还是觉得模电离不开动手,即便是把理论知识背的滚瓜烂熟,也不一定在将来的工作中能灵活运用,所以以后的学习中应多注重这发面的培养。
有人说现在是数字的时代,低频模拟电路已经过时了,其实不然,低频模拟电路是电力工程类各专业的基础课,它是研究各种半导体器件的性能,电路及应用的学科。低频模拟电路主要讨论的是线性电路。模拟电路时学习电信类学生的一门最基础的课程,无论是强电还是弱电。同时模拟电路也是工程应用的基础,在工程实践中被广泛的应用。因此,无论是从对后续课程的影响还是工程应用来说,模拟电路都是必须的学好的,影响着你以后的发展。
模拟电路学好了,也便于我们学习后面的课程,将来我们还要接触到数字电路,模拟电路是数字电路的基础,对于学习强电的同学来说,学好模电亦是学好电力电子的基础课程,电力电子亦是模电在强电领域的延伸,它用到了很多模电的思想和分析方法。对学习弱电的学生来说,模拟电路是学习通信电路,射频电路,微波电路的基础,可以毫不夸张的说,只要是电信类的同学,离开了模电就什么都难以学好。
从基础学起吧,首先应该了解各种电子元器件的功能和工作原理,然后学着去使用它们。
试着接触一些简单的模块电路,比如放大电路,运放电路,滤波电路等,任何复杂的电路都可以分解成若干模块电路,每个模块电路又是由一个个的元器件组成,不断的学习和慢慢的积累。这样才可以慢慢的掌握。我觉得,主要是增加基础知识的储备,比如,常见的电子元器件及其工作原理、应用电路、计算公式,这些是设计电路所必须掌握的,然后,还需要进行思维拓展,多看些常见的电路,理解其构思,剩下的就是积累,对所学的电路进行归类、总结,然后再利用模拟仿真软件,或是实际搭建电路来加深理解和记忆,以我个人经验来说,没有三年五载的付出,只能掌握皮毛,最多可以看懂电路,设计电路还是很有难度的。这个领域还真不容易,就与是否能冶炼出优质钢材、与半导体工艺等等一样。在数学领域、在外语领域,经历广、学历高就有优势,高职称对各种档次的问题都能手到病除、迎刃而解。而模拟电路,一个三极管的放大电路,就有许许多多的搭建方式,电路就有复杂的参数搭配,没有解析式,依赖电路仿真软件、集成电路设计软件并不具备优势;电路的设计缺陷不是软件分析就能表现出来,要到实践中去检验,而出了故障,未必就能找出有限的解决措施。在行家里手面前,直接能暴露出博士后导师的基础缺失,而且并不是实践时间长、设计生产产品数量大、产值高就能掩盖地、就能提升设计能力地、就能深刻认识其本质地。
看似很简单的要求和电路,到了实际电路却纠结了漫长的时间往往还是久攻不克、称为疑难顽症。其实无论是模拟电路设计,还是数字电路设计,凡是得心应手者,都有着深广的空间思维能力,对于各种元器件的特性有着比书本知识更为广泛和深刻的认识。这在用全模拟电路搭建出一般人认为只有单片机才能实现的功能挑战中才能取胜,才能降低成本、方可设计出具备市场竞争力的集成电路。
学习是一件很快乐的事情,因为,通过学习,我们获得了很多知识,或许我们以后用不到这些,但是却开拓了我的视野,至少以后要是遇到这方面的事情,我还是懂一些的。其次是认识到自己的局限性,学的东西越多,才会发现自己懂得越少,对于那句话,其生也有涯,而知也无涯有了更加清醒的认识。但是很遗憾的是,我没有在有限的时间里,把这门课程完全学懂,这是我自身的原因,或许也有一些客观的因素。这让我觉得有一些遗憾。也许我以前有接触过这些。虽然知道电路,电路元件,以及脉冲波。但是还是没有很好的完全掌握老师所教的知识。一开始觉得和高中的物理中的电路图没多大的区别,所以觉得自己会了,可是之后,却知道,是自己太疏忽了,有一些元件的功能,我都不知道,甚至有一些元件我几乎都没听说过。当然,还有电路中的误差,我也知道,实际中的电路和设计中的电路不是完全相同的。因为,在实际生活中,会遇到很多很多的因素,从而影响到电路的误差,比如温度,湿度,等等一系列的因素,要是事先没有纳入考虑范围的话,就可能造成很大的损失。所以说,虚拟电路设计,绝对是一个生活当中不可或缺的,非常实用的软件。
电子仿真与实验听课感想 第2篇
温州实验中学南浦校区听课感想
5月23日去温州实验中学南浦校区听了两节课,觉得收获挺多的,尤其是书记的一番话,我只能感慨,不愧是老教师啊!
首先是李冰心老师上的八下的菱形。这一节课信息量很大,因此,虽然我觉得开始复习上一章平行四边形的内容时最好让学生来讲出来,但听完这节课之后,我表示也只能老师自己讲一下了,看一下学生的反应,没问题的话直接带过了。接着,李老师问了怎么把平行四边形变形成即中心对称又轴对称的图形,正如我所想的一样,同学们基本都回答变成矩形。之后,再问还能怎么变,同学们就回答:把一组邻边变成相等的。李老师就说这个是小学学过的,菱形。不过,这里我觉得最好还是说明一下为什么一组邻边相等的平行四边形即中心对称又轴对称。李老师用PPT展示的把一组对应边的长度改变而其他条件不变,这个我觉得也不错,不过可能用几何画板更好,做起来更轻松。之后,李老师给出菱形定义后问一组邻边相等的四边形是不是菱形,同学举例筝行符合但不是菱形,李老师就比划了一下,但我觉得最好PPT里展示一下或者在黑板上画个比较好。菱形在生活中的例子也可以让同学们举例,不过这样同样比较占时间。之后把平行四边形折成菱形我觉得这个设计不错,即考察同学们对菱形的了解程度,也锻炼学生的动手实践能力。还有个问题是菱形不同于一般平行四边形的性质,李老师直接引导从边角对角线对称性分析了,我觉得最好还是别引导,让同学们自己得出,老师再归纳或者就点一下问从哪些角度分析。整理成表格的时候可以再问一遍加深印象。之后的小试牛刀问题问题太快了,可以问一下根据是什么,利用什么什么性质。最后的变式二的最后一个问题:连EF,AC它们是否垂直,这个问题问了下就直接跳到下一个问题了,我觉得要不最后把这个问题留着当作业,要不至少给个思路,有的同学还没反应过来就直接跳过了,这样效果不好。变式三中,可以最后加一个小问,AE等于AF,问EF是否和AC垂直。这样也能考察同学们思维的严谨性,时间不够就留作作业好了。上完这节课,我觉得这节课的知识点太多了,上课必须非常认真,否则会漏了一些知识点,等反应过来之后再去想的时候,下个知识点又开始讲了。现在的上课节奏那么快,如果是我,我相信自己至少得多讲半节课吧......第二节课时上官光毅老师的,这节课,上官老师给我们展示了一堂几何画板在课堂实际应用的课。方均斌老师曾说过有的时候几何画板是可以当做PPT来做课件的,现在我才真正体会到这一点。上官老师一开始先给了一个纸片,问是不是平行四边形。他特意拿纸片出来,显得很直观,同学们一看就能判断出来。第一个问题的设计主要是让同学们回忆一下平行四边形的性质。这个问题能包含4个性质当中的3个,可见上官老师还是费了不少心思。在讲第二个问题的时候,已知AB,BC与角B,上官老师问可以求哪些量,之后又问面积可以求出来吗,对角线可以求出来吗?这些我觉得既然要培养学生思维的严谨性,可以让学生想,之后求出来对角线AC,又问对角线BD能求吗,稍微给了点提示,我觉得最好还是先让同学们先想,等他们实在做不出来的时候再引导。最后的问题四,也就是动点问题,我觉得这个问题有点难,可以分几个小题,第一个可以是一个动点,第二个是两个动点速度相同,第三个才是这个问题。上官老师既然利用了几何画板,也可以过点P分别作AB,CD的平行线,交BC于E,F,这样当Q与E或F重合的时候就很明显了。不过,到最后还是时间不够,果然如果给学生思维的空间太大的话,花的时间就多,时间就越不够了。另外,感叹一句:几何画板非常强大!
电子仿真与实验听课感想 第3篇
一、传统实验是实验教学的基础
电工电子实验属于基础实验, 学生在此之前大多没有接触过实验设备及电子元器件。因此, 目前我国高校开设的电工电子基础实验课大部分采用“传统硬件实验教学”的形式, 这是由于传统实验教学所具有的下列优点是整个实验教学的必须的。
1. 增加实物电子元器件知识
电子元器件知识是电子产品应用的基础。在传统硬件实验中, 学生首先必须认识元器件, 了解电子元器件的封装形式、种类、材料以及在使用时的注意事项。并且能够对电子元器件进行检测, 能够准确有效地检测元器件的相关参数, 判断元器件是否正常。例如在做“晶体管单级放大电路”实验时, 应学会如何判断三极管的极性和好坏。而在仿真实验中, 学生看到的只是理想元器件的符号, 从而缺少对电子元器件的了解。
2. 培养正确使用仪器仪表的方法及基本的工程测量技术
进行传统电工电子实验必须认识测量仪器以及学会正确使用仪器仪表。因此, 学生必须了解实验室各种仪器的外观、型号、功能、仪器的接线和测量方法、使用注意事项等, 并通过在各个实验项目中反复操作训练, 培养其对基本仪器的基本操作技能。除此之外, 还应掌握基本的工程测量技术。学生应能够正确读取仪器仪表数据, 正确记录数据单位、有效位数、估读位数及绘制实验曲线图表等, 并能够处理实验数据、分析实验结果、分析测量的误差和提高测量精确度。而在仿真实验中, 所有仪器都是理想的, 也没有量程的选择, 元器件的设计全是以理想的参数来计算的, 且不受外界任何因素的影响, 因此被测数据也是精确无误的, 因而几乎没有基本仪器仪表操作技能及工程测量技术的训练。
3. 培养分析和处理问题的能力
在传统实验中, 学生往往认为只要把实验电路连接正确一定能得到实验结果, 然而在实际实验中, 往往有许多意想不到的情况, 如电路是否连接正确, 仪器操作是否正确, 实验装置是否有故障, 周围环境是否有干扰等等都可能导致实验失败, 正是通过实验中这样那样的问题和故障, 使学生学会了发现和排除实验中的故障, 从而培养了他们分析和处理问题的能力。然而在仿真实验中, 其操作环境是一种理想的状态, 它只会有“通”和“断”两种状态, 而不会有“接触不良”的现象、也不会有“干扰”的现象, 那就看不出干扰对测量结果的影响, 但在实际的线路中这些因素都是不可避免的[1]。因此, 传统实验仍然是非常必要的。
二、仿真实验是传统实验的辅助手段
EDA技术是一种以计算机为基本工作平台, 利用计算机图形学、拓扑逻辑学、计算数学以至人工智能学等多种计算机应用学科的最新成果, 开发出来的一整套软件工具, 是一种帮助电子设计工程师从事电子原件产品和系统设计的综合技术[2]。EDA仿真技术作为一种教学手段应用于实验教学中, 不失于它的先进性, 不仅有效地改变了教学形式, 丰富了教学内容, 提高了教学效率, 而且对于培养学生的自主能力、创造想象能力、都起到了潜移默化的作用。但是我们要认识到EDA技术只是辅助实验教学的众多手段中的一种, 因为EDA技术不能够完全地取代实际实验室, 学生最终的实验结果和设计思想最终还要转化成实际的应用电路。
三、传统实验与仿真实验的辩证统一
从以上的论述可以看出, 传统实验是整个实验教学的基础, 也是仿真实验的基础, 而仿真实验是传统实验的完善和补充。那么它们之间究竟有什么联系呢?在实验教学内容上又应如何安排呢?笔者通过多年的教学实践, 有如下一些看法:
1. 传统实验与仿真实验的联系
首先, 在传统实验中, 学会了常用电子仪器仪表的使用方法, 这点有助于仿真实验的开设;反之, 通过仿真实验, 进一步熟悉了常用仪器仪表的使用。其次, 传统实验所掌握的基本工程测量技术又是仿真实验的基础知识, 由于仿真实验仪器、元件齐全, 功能多, 这样, 仿真实验又是传统实验的补充和完善[3]。最后, 传统实验中所培养的分析和处理问题的能力是仿真实验中培养创新能力的前提条件, 而创新能力的培养是分析和处理问题能力培养的升华。
2. 传统实验与仿真实验内容的设置
与传统实验相比, 仿真实验认知是间接的, 从认知规律来看, 学生实验能力的培养提高必须经过实际使用实验硬件, 科学观察实验现象, 正确分析处理实验结果等过程。因此, 笔者认为电工电子仿真软件只是一个辅助的教学工具, 不宜在学生学习的初始阶段介绍, 更不宜在此阶段用仿真软件做实验。为了提高学生的综合素质, 应遵循循序渐进的原则[4], 电工电子实验应按基础实验层、提高设计层、综合应用开发层、研究创新层这样的四个层次展开, 并适时地引入EWB, Protel等电工电子仿真软件。
第一层次是基础实验层, 主要是设置一些验证性的实验项目。在这一层次, 全部采用传统的实验方法, 通过实验使学生在实验基本方法方面得到训练, 学会对数据的处理, 同时掌握常规仪器的原理和使用方法。要求学生规规矩矩、一步一步地完成实验的基本程序, 训练其扎实的基本功。第二层次是提高设计层, 主要设置一些带有综合性实验的项目, 利用基础部分的内容结合一些生产实际, 给学生设置一些带有综合性实验的项目。[5]。在这一层次, 可给学生介绍E W B的基本原理和方法, 学生预先在计算机上模拟、仿真出结果后, 到实验室建立实际电路, 自行完成电路的调试与测量。通过这一阶段的训练, 提高学生对实验的兴趣, 认识实验的重要性, 以及初步具有电工电子系统设计能力。第三层次是综合应用开发层, 主要设置与生产实际有关的项目, 这一层次主要安排在电子技术课程设计及毕业设计。在这一层次, 可给学生介绍Protel、MAX+plus II等EDA技术的基本原理和方法, 学生通过查阅资料、设计实验方案, 利用仿真实验软件对电路进行仿真、调试, 优化电路结构和参数。当系统仿真满足要求后, 可根据项目的实际需要, 再按照仿真电路装配实际电路进行调试。通过这一阶段的训练, 培养学生自主学习、系统分析、应用、综合、设计与创新的能力。第四层次是研究创新层, 主要面向全国大学生电子设计竞赛、全国大学生“挑战杯”科技竞赛、校内学生课外科研立项等各类课外科技活动。该层次主要是在学完EDA技术及单片机等课程后, 综合运用EDA技术及所学课程, 根据设计任务书按预定功能指标设计电路, 采用传统和现代电子设计工具的设计手段, 合理布局, 制作电路板, 焊接电路, 装配调试, 写出报告。通过这一阶段的训练, 培养学生的创新精神, 增强学生的工程设计与综合应用素质。
四、结束语
实践表明, 在电工电子实验教学中, 传统实验是培养学生动手能力的必要手段, 而仿真实验只能作为传统实验教学的完善与补充。在日常的实验教学工作中, 只有充分发挥传统实验和仿真实验各自的优势, 并注意在适当的时候、以适当的比例将两者有机结合起来, 才能培养出既具有扎实的基础, 又有全新技术的创新型人才。
参考文献
[1]王月香, 马瑞霞, 杨连祥, 等.EDA实验环境与实际操作实验环境的比较[J].实验技术与管理, 2002, 2
[2]谭敏.电工电子实验教学改革的思考—EDA技术引入电子技术课程实验的实践[J].合肥联合大学学报, 2001, 2
[3]曹才开.“硬件”与“虚拟”实验教学的相关思考[J].电气电子教学学报, 2000, 3
[4]刘彦鹂, 周展怀.电工电子实验中仿真实验的地位和作用[J].电气电子教学学报, 2007, 1
电子仿真与实验听课感想 第4篇
【关键词】电工与电子技术 实验教学 Multisim仿真软件
一、传统电工与电子技术实验的局限性
电工与电子技术课程内容跨度大且抽象,理论性和实践性均很强,必须通过实验教学才能将理论和实践很好地结合起来,在实验中巩固和理解理论知识,更重要的是培养学生对电路的分析设计能力和解决问题的能力。所以电工与电子技术实验是整个教学过程中十分重要的环节。
但是传统的实验教学往往存在着一些局限性:传统实验设备易磨损老化且淘汰率较高,定期维护与更新需耗费大量的时间、人力和财力;学生素质和动手能力参差不齐,连接电路时极易出错造成元器件及设备损坏;有限的设备和教学学时不能满足学生实验学习的需要;实验以验证型为主,方法陈旧单一,效果不够理想。
二、仿真软件介绍
随着电子电路分析与设计方法的不断改进,虚拟仿真技术作为一门新兴的计算机技术迅速崛起,出现了一批电子设计自动化软件EDA(Electronic Design Automation),尤其以美国NI公司的Multisim为代表,是目前最方便、最直观的仿真软件。Multisim拥有品种齐全的元件库、丰富的测试仪器仪表、完备的分析手段和强大的仿真能力。软件中直观的人机界面像一个电子实验工作平台,绘图所需的元器件和仿真所需的仪器仪表均可直接拖放到工作区,轻点鼠标即可完成导线的连接,软件仪器的控制面板和操作方式与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
应用Multisim仿真软件进行虚拟仿真实验,方便、快捷、逼真,既可以解决上述传统实验中诸多不利因素,又可以作为传统实验的有益补充,激发学生对实验的兴趣,加深对理论的认识和理解,进一步提高学生的综合设计水平和创新能力。
三、Multisim软件在电工与电子技术实验中的应用
1 Multisim仿真实验实施方案
首先学生应熟悉仿真软件的使用方法和电路图的绘制方法;再根据实验内容和要求在虚拟元件库和仪器库中选择虚拟元器件和测试仪器,并设置相关的参数;进而绘制出实验电路图,运行仿真软件进行虚拟电路的测试;最后学生还要分析输出的测试数据与理论计算结果是否相符或是否满足设计要求。在整个虚拟仿真实验过程中,既能够锻炼学生的读图和绘图能力、增强对电路的感知,又能充分调动学生的积极性并培养创新能力。
2 应用实例
为某一燃油锅炉设计一个简单的组合逻辑报警电路:在燃油喷嘴处于开启状态时,若锅炉水温或烟道水温过高则发出报警信号。设计中用A、B、C三个输入变量分别表示燃油喷嘴、锅炉水温和烟道水温的逻辑状态,用输出变量状态表示是否发出警报信号。应用Multisim10.0仿真软件可以简化设计过程,即在软件特有的虚拟逻辑转换器(对话框如图1所示)中列出输入、输出变量对应的状态值(即逻辑状态表),虚拟逻辑转换器便可自动列写出对应的逻辑表达式,并按需要的门电路自动绘制出组合逻辑电路图(如图2所示)。学生可以将此结果与理论设计结果相比较,并用实验设备实际操作验证,最终得出实验结论。
图1 逻辑转换器对话框
图2 参考组合逻辑电路图
四、结语
将Multisim仿真软件应用于电工与电子技术实验,是实验教学有效的辅助手段,成为学生理论学习和实验教学的良好衔接。电工与电子技术仿真实验并不会代替传统设备实验,而是作为其有益补充。学生先对实验进行仿真,再用设备实际操作,可以少走弯路,节省时间,减少元器件的损耗,同时还可以打破地域和时间的束缚,充分调动学生自主学习的积极性,从而提高学生的电路分析水平和综合应用水平,培养动手实践能力和设计创新能力,把电工与电子技术的实验教学推上一个新的高度。
【参考文献】
[1]姜莉,马远新.基于仿真软件的虚拟电工电子实验室的建设[J].福建电脑,2010(6):18-19.
[2]王连英.基于Multisim 10的电子仿真实验与设计[M].北京:北京邮电大学出版社,2009.
[3]王海波.基于Multisim仿真软件的电工电子实践教学改革[J].数字技术与应用,2011(9):221-222.endprint
【摘 要】实验教学是电工与电子技术教学的重要环节,针对传统实验中存在的局限性,将Multisim仿真软件应用于电工与电子技术实验中,作为传统实验的有益补充,既可以充分调动学生的积极性,又有利于学生对理论知识的理解和创新能力的培养。
【关键词】电工与电子技术 实验教学 Multisim仿真软件
一、传统电工与电子技术实验的局限性
电工与电子技术课程内容跨度大且抽象,理论性和实践性均很强,必须通过实验教学才能将理论和实践很好地结合起来,在实验中巩固和理解理论知识,更重要的是培养学生对电路的分析设计能力和解决问题的能力。所以电工与电子技术实验是整个教学过程中十分重要的环节。
但是传统的实验教学往往存在着一些局限性:传统实验设备易磨损老化且淘汰率较高,定期维护与更新需耗费大量的时间、人力和财力;学生素质和动手能力参差不齐,连接电路时极易出错造成元器件及设备损坏;有限的设备和教学学时不能满足学生实验学习的需要;实验以验证型为主,方法陈旧单一,效果不够理想。
二、仿真软件介绍
随着电子电路分析与设计方法的不断改进,虚拟仿真技术作为一门新兴的计算机技术迅速崛起,出现了一批电子设计自动化软件EDA(Electronic Design Automation),尤其以美国NI公司的Multisim为代表,是目前最方便、最直观的仿真软件。Multisim拥有品种齐全的元件库、丰富的测试仪器仪表、完备的分析手段和强大的仿真能力。软件中直观的人机界面像一个电子实验工作平台,绘图所需的元器件和仿真所需的仪器仪表均可直接拖放到工作区,轻点鼠标即可完成导线的连接,软件仪器的控制面板和操作方式与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
应用Multisim仿真软件进行虚拟仿真实验,方便、快捷、逼真,既可以解决上述传统实验中诸多不利因素,又可以作为传统实验的有益补充,激发学生对实验的兴趣,加深对理论的认识和理解,进一步提高学生的综合设计水平和创新能力。
三、Multisim软件在电工与电子技术实验中的应用
1 Multisim仿真实验实施方案
首先学生应熟悉仿真软件的使用方法和电路图的绘制方法;再根据实验内容和要求在虚拟元件库和仪器库中选择虚拟元器件和测试仪器,并设置相关的参数;进而绘制出实验电路图,运行仿真软件进行虚拟电路的测试;最后学生还要分析输出的测试数据与理论计算结果是否相符或是否满足设计要求。在整个虚拟仿真实验过程中,既能够锻炼学生的读图和绘图能力、增强对电路的感知,又能充分调动学生的积极性并培养创新能力。
2 应用实例
为某一燃油锅炉设计一个简单的组合逻辑报警电路:在燃油喷嘴处于开启状态时,若锅炉水温或烟道水温过高则发出报警信号。设计中用A、B、C三个输入变量分别表示燃油喷嘴、锅炉水温和烟道水温的逻辑状态,用输出变量状态表示是否发出警报信号。应用Multisim10.0仿真软件可以简化设计过程,即在软件特有的虚拟逻辑转换器(对话框如图1所示)中列出输入、输出变量对应的状态值(即逻辑状态表),虚拟逻辑转换器便可自动列写出对应的逻辑表达式,并按需要的门电路自动绘制出组合逻辑电路图(如图2所示)。学生可以将此结果与理论设计结果相比较,并用实验设备实际操作验证,最终得出实验结论。
图1 逻辑转换器对话框
图2 参考组合逻辑电路图
四、结语
将Multisim仿真软件应用于电工与电子技术实验,是实验教学有效的辅助手段,成为学生理论学习和实验教学的良好衔接。电工与电子技术仿真实验并不会代替传统设备实验,而是作为其有益补充。学生先对实验进行仿真,再用设备实际操作,可以少走弯路,节省时间,减少元器件的损耗,同时还可以打破地域和时间的束缚,充分调动学生自主学习的积极性,从而提高学生的电路分析水平和综合应用水平,培养动手实践能力和设计创新能力,把电工与电子技术的实验教学推上一个新的高度。
【参考文献】
[1]姜莉,马远新.基于仿真软件的虚拟电工电子实验室的建设[J].福建电脑,2010(6):18-19.
[2]王连英.基于Multisim 10的电子仿真实验与设计[M].北京:北京邮电大学出版社,2009.
[3]王海波.基于Multisim仿真软件的电工电子实践教学改革[J].数字技术与应用,2011(9):221-222.endprint
【摘 要】实验教学是电工与电子技术教学的重要环节,针对传统实验中存在的局限性,将Multisim仿真软件应用于电工与电子技术实验中,作为传统实验的有益补充,既可以充分调动学生的积极性,又有利于学生对理论知识的理解和创新能力的培养。
【关键词】电工与电子技术 实验教学 Multisim仿真软件
一、传统电工与电子技术实验的局限性
电工与电子技术课程内容跨度大且抽象,理论性和实践性均很强,必须通过实验教学才能将理论和实践很好地结合起来,在实验中巩固和理解理论知识,更重要的是培养学生对电路的分析设计能力和解决问题的能力。所以电工与电子技术实验是整个教学过程中十分重要的环节。
但是传统的实验教学往往存在着一些局限性:传统实验设备易磨损老化且淘汰率较高,定期维护与更新需耗费大量的时间、人力和财力;学生素质和动手能力参差不齐,连接电路时极易出错造成元器件及设备损坏;有限的设备和教学学时不能满足学生实验学习的需要;实验以验证型为主,方法陈旧单一,效果不够理想。
二、仿真软件介绍
随着电子电路分析与设计方法的不断改进,虚拟仿真技术作为一门新兴的计算机技术迅速崛起,出现了一批电子设计自动化软件EDA(Electronic Design Automation),尤其以美国NI公司的Multisim为代表,是目前最方便、最直观的仿真软件。Multisim拥有品种齐全的元件库、丰富的测试仪器仪表、完备的分析手段和强大的仿真能力。软件中直观的人机界面像一个电子实验工作平台,绘图所需的元器件和仿真所需的仪器仪表均可直接拖放到工作区,轻点鼠标即可完成导线的连接,软件仪器的控制面板和操作方式与实物相似,测量数据、波形和特性曲线如同在真实仪器上看到的一样。
应用Multisim仿真软件进行虚拟仿真实验,方便、快捷、逼真,既可以解决上述传统实验中诸多不利因素,又可以作为传统实验的有益补充,激发学生对实验的兴趣,加深对理论的认识和理解,进一步提高学生的综合设计水平和创新能力。
三、Multisim软件在电工与电子技术实验中的应用
1 Multisim仿真实验实施方案
首先学生应熟悉仿真软件的使用方法和电路图的绘制方法;再根据实验内容和要求在虚拟元件库和仪器库中选择虚拟元器件和测试仪器,并设置相关的参数;进而绘制出实验电路图,运行仿真软件进行虚拟电路的测试;最后学生还要分析输出的测试数据与理论计算结果是否相符或是否满足设计要求。在整个虚拟仿真实验过程中,既能够锻炼学生的读图和绘图能力、增强对电路的感知,又能充分调动学生的积极性并培养创新能力。
2 应用实例
为某一燃油锅炉设计一个简单的组合逻辑报警电路:在燃油喷嘴处于开启状态时,若锅炉水温或烟道水温过高则发出报警信号。设计中用A、B、C三个输入变量分别表示燃油喷嘴、锅炉水温和烟道水温的逻辑状态,用输出变量状态表示是否发出警报信号。应用Multisim10.0仿真软件可以简化设计过程,即在软件特有的虚拟逻辑转换器(对话框如图1所示)中列出输入、输出变量对应的状态值(即逻辑状态表),虚拟逻辑转换器便可自动列写出对应的逻辑表达式,并按需要的门电路自动绘制出组合逻辑电路图(如图2所示)。学生可以将此结果与理论设计结果相比较,并用实验设备实际操作验证,最终得出实验结论。
图1 逻辑转换器对话框
图2 参考组合逻辑电路图
四、结语
将Multisim仿真软件应用于电工与电子技术实验,是实验教学有效的辅助手段,成为学生理论学习和实验教学的良好衔接。电工与电子技术仿真实验并不会代替传统设备实验,而是作为其有益补充。学生先对实验进行仿真,再用设备实际操作,可以少走弯路,节省时间,减少元器件的损耗,同时还可以打破地域和时间的束缚,充分调动学生自主学习的积极性,从而提高学生的电路分析水平和综合应用水平,培养动手实践能力和设计创新能力,把电工与电子技术的实验教学推上一个新的高度。
【参考文献】
[1]姜莉,马远新.基于仿真软件的虚拟电工电子实验室的建设[J].福建电脑,2010(6):18-19.
[2]王连英.基于Multisim 10的电子仿真实验与设计[M].北京:北京邮电大学出版社,2009.
大学物理仿真实验感想 第5篇
随着时代的发展,科学技术的进步,对教育提出越来越高的要求,特别是对人才创新思维和实践能力的培养,更需要一种趋向个性化的教学方案,需要比普通公共教学更占用教学资源,对公共教学来讲,也要进一步提高教学质量和效益,而仿真实验的开展,恰好解决了这一矛盾。
就目前的设备而言,不论从数量上还是从精密程度上,都很难满足物理实验课的教学,而且还收操作复杂程度、格等各方面因素的影响,很难使我们对仪器的结构、性能和仪器的设计思想方法产生更为深刻的理解。当真试验不用担心仪器损坏、价格成本等因素,所以可以大胆的放手去做,并且实验数据不受外界环境的影响。仿真实验的出现,可以在相当程度上弥补传统实验教学上的空当。
仿真实验利用计算机把实验设备、教学内容、老师的理论指导和学生的操作有机的结合在了一起,克服了实验课受课堂、时间限制的困扰,使实验在教学内容和空间上得到了延伸,营造了多样化的教学环境,是学生们可以更自由、更自主地学习,充分调动了课堂的积极性,开拓了视野,锻炼了上机操作的能力。
虽然每个人都积极参与实验,但仿真实验毕竟不是传统实验,只需我们动动鼠标就能完成。从另一方面讲,仿真实验有很大的局限性。他抑制了我们的动手能力,使我们没能亲身经历实验过程,没有亲自体验实验的艰辛,因此,记忆也不如传统记忆印象深刻。除此之外,一些仪器很难通过仿真实验完全掌握其方法,有许多不足之处是自身无法弥补的,还不能完全满足实验要求。
听课感想与体会 第6篇
陈秋婷
本周四上午我听了杨新梅和吴英老师在中学阶梯室上的两节新世纪学校小学数学对外公开课,真的让我感受颇深,收益匪浅。现就这两节课谈一谈我的感想与体会。
一、从每位教师的课堂教学中,我们能感受到教师的准备是相当充分的:不仅“备”教材,还“备”学生,从基础知识目标、思想教育目标到能力目标,都体现了依托教材以人为本的学生发展观。对基本概念和基本技能的处理也都进行了精心的设计。
二、注重在活动中体验感悟和思考,让学生享受数学学习的乐趣。教师在教学过程中成为了学生学习的组织者、引导者与合作者。每一个教学环节,教师创设自由、和谐地学习氛围,把学习的主动权真正交给学生,指导学生学会学习,提高学生的学习能力,掌握学习的方法。
三、在本次活动中,七位教师对学生的赞扬和鼓励不断。如“你说的真好”“你真棒”“你的方法可真多”“等等。这些看似微不足道的评价语言,在学生的心里却可以激起不小的情感波澜。对于整个教学效果的提高也起到了相当程度的积极影响。
五、问题的理解才能深入、到位练习设计有层次性
在本次评优课中,几位教师练习设计重视促进学生数学思维的不断发展。俗话说得好熟能生巧。数学离不开练习,所以要有针对性地设计不同层次的练习。不同水平的题目,将数学思考融入到不同层次的练
电子仿真与实验听课感想 第7篇
21世纪高等教育的人才培养, 必须服务于国家的经济建设和科技发展, 符合社会和市场对人才的需求。研究型、创新性人才培养成为世界一流高校人才培养的共同目标, 实践教学在高等教育中的地位越来越重要。高校实践教学改革中, 把符合学生综合设计能力、创新设计能力及工程实践能力培养的规律作为搞好实践教学的出发点, 打破传统的单一性、演示性、验证性为主的实验教学模式, 建立新型的综合性、设计性、创新性为主的实验教学模式。这就要求大力加强实践教学投入, 开发创新和综合实验项目, 改革实验教学。
二、电工电子技术实验课程仿真实验的需求分析
目前, 许多普通高等院校仍然沿袭着传统的实验教学模式, 长期以来实验课程都是作为理论课的辅助教学手段而设置, 其目的是为了验证理论, 帮助学生加深对概念的理解。实验时以教师指导为中心, 方法陈旧单一, 模式机械呆板, 教师课前依据内容准备好仪器设备, 上课时的指导面面俱到, 学生只是按教师所讲或实验指导书被动地操作, 模仿和依赖性很强, 实验课结束后满足于完成实验报告, 实验效果很差。实验教学对学生自主创新能力和综合知识应用能力的提高非常有限, 效率和效果往往也不是很成功。
随着计算机技术水平的不断提高, 计算机仿真技术在教学领域得到了迅速发展。作为一种全新的教学手段, 计算机仿真实验教学具有直观、形象、交互性强、数据真实、实验容量大、实训成本低及安全性能好等诸多优点。将仿真软件引入实验环节, 有利于培养学生的创新性和创造性。一台PC机和一个仿真软件就相当于一个可以移动的功能非常强大的电工电子实验室, 因此, 这给我们提供了创新的平台。
三、电工电子技术仿真实验的设计
本课题立足于高校的发展, 为了提高实践教学的质量和水平, 建立实验教学与理论教学统筹协调的理念和氛围, 在实验室建设中, 我们把电工电子技术基础理论和实验教学视为一体。配合目前的教材改革, 在学生学习理论课程的时候就采用具有仿真软件介绍的新版的电工电子技术教材, 在教学中结合教材穿插进行multisim和EWB等仿真软件使用的讲解。在实验开设时, 将仿真软件应用于电工电子技术基础实验中, 对课程基础知识点和重点内容进行较深入地分析, 并从以下两个方面展开了实验项目的设计:
1、根据现有的实物实验, 开发出相对应的仿真实验项目,
让学生在进行了充分的实验预习以及实验总结后, 再到实验操作台上操作一次进行比较和验证, 虚实结合, 必将使学生对于知识的理解的掌握得以提高, 还对其工程能力的提高起到深远的影响;
2、开发便于学生能够自己进行探索的综合性和设计性仿真
实验项目, 学生可以灵活地设计实验方案, 选择器件, 制定实验内容, 总结出实验结论, 这一过程将对培养学生的学习热情和专业素质有很好的帮助。
四、电工电子技术仿真实验的实践
在具体实施时, 根据前期的设计, 首先对实验指导书内容进行调整、改进和创新, 编制更适合于此次实验改革的实验指导书。将一些对经典定理进行验证的实验采用第一种实验设计方案, 在传统实验的基础上, 引入仿真软件, 让学生将实物实验与仿真实验相结合, 找出异同点, 并加以分析和理解, 并得出实验结论。对于综合性实验和设计性实验采用第二种方案, 只给出要实验的目标参数和实验结论, 要求学生自己设计。在设计过程中, 先仿真后实物, 再得出符合要求的实验设计过程及结论。下图是两种方案的设计思路框图。
我们先选择了某专业两个班共68个学生进行试点, 一个班的学生按传统的实验过程进行, 第二个班按本课题所设计内容进行实验, 结果表明, 后者在实验过程中, 学生的热情和积极性很快被调动起来, 与老师的互动也增加了, 能主动提出一些授课环节中未提及的问题出来, 而且由以前被动地学和做, 变成了主动地思考和动手操作, 说明经过这样的一个完整的训练过程, 学生的动手和独立思考的能力得到了全面的提高。
五、结语
通过仿真技术实现电工电子技术试验教学与理论教学的统筹协调, 把培养学生的实践和创新能力作为重点, 从低年级开始培养学生的专业兴趣和专业素质, 建立灵活柔性的自我学习机制。掌握了仿真软件的使用方法后, 学生就能够自主地进行设计和验证, 为综合分析能力的培养、提高开发能力和创新能力打下扎实的基础。
摘要:本文从仿真软件在电工电子技术实验中的引入手段、设计方案和实验内容的调整等方面进行了阐述, 对如何在高校将仿真软件与实物实验相结合做了一定的研究。
电子仿真与实验听课感想 第8篇
关键词:模拟电子线路 Proteus 仿真 教学
模拟电子线路(简称“模电”)是一门电子类专业基础课程,该课程的学习效果直接影响后续专业课程的学习,该课程虽然是专业基础课,但课程比较抽象、复杂,而且实践性很强,课程中含有大量的电类专业基础知识,体系庞大,原理抽象,分析不直观。使得初学者难以接受,困难重重,这样就导致学生望而却步,失去了学习兴趣。也为后续的专业课程学习埋下隐患。随着计算机技术的发展,我们在模电教学中引入英国Lab Center Electronics公司开发的PROTEUS软件,对模电实验教学进行改革。
1.PROTEUS技術介绍
在模电实验教学中因为实验设备种类繁多、更新速度快,给教学投入与管理带来很多的困难;模电实验教学内容独立、分散,不利学生知识点的连贯与应用,同时在实物实验教学中实验内容与格式僵化,只是一种验证性教学,不利于学生创新能力培养。针对于这些教学中的缺点我们引入了仿真教学,能有效的改进以上不足。
Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件,从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真,一键切换到PCB设计,真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。它的特点是互动的电路仿真;丰富的器件库;智能的器件搜索;智能化的连线功能;支持总线结构;可输出高质量图纸和完善的电路仿真功能。
将Proteus引入到模电实验教学中的优势有:Proteus软件提供超过27000多个仿真器件,基本涵盖了模电所需要的所有器件,它能提供多样的激励源和丰富的虚拟仪器,生动的仿真显示让学生能直观的看到抽象的电流电压变化过程,将模电变成感观学生,使得教学可视化,提升教效果。此软件并提供高级图形仿真功能,能对瞬态进行捕捉分析。
2.模电实验教学实例
2.1单管放大电路的实践教学实例
单管放大电路是模电中最基础的电路,后面的电路分析都是在这个电路的基础演变而来,所以这个电路的掌握层度对后面电路的学习非常重要,因此我们看看这个电路怎么用仿真教学进行改革的。
例如设计单管电路的电路,在电路中接入信号发生器与示波器,同时还在三极管的三个极分别接入三个电位探针。
将可变电路RV1调到中间位置,运行电路可以看到线路上用红,绿颜色代表不同的电位情,不同的电路线路的颜色是不一样的,这样就让学生知道在模电中不同的线路上的电位是不一样的。同时在线路的还有箭头代表电路电流的方向很直观,学生在学习过程中一目了然。通过电位探针可以看到三极管的C、B、E极的电位分别是7.7V、4.7V和1.1V,如图2所示。通过到极电位的分析可以得出,此时电路处在放大状态。而我们可以通过仿真软件中的示波器可以看到电路的放大情况,如图1所示。
图1 三极管放大电路中各极电位及波形放大效果电路的放大倍数可以通过单管放大电路的放大公式进行计算。再由仿真电路得到的结果进行验证。当将基极电阻调小,到达一定的层度就可以看到电路的放大输出波形就开始失真,如图4所示。从仿真图上可以看出三极管C、B、E极电位分别是5.9V、6.4V、5.7V,可以看出这时电路处在饱和失真状态。从波形图上也可以看出输出波形下部分被截去了。因人共集电路的反相作用所以饱和失真看到的是下部分被截去。为了使波形的失真情况看得更清楚,还可以运用图表形式来进行观察,如图2所示。
图2 电路失真及图表分析3.结束语
通过前面的实例看出在电子线路中引入Proteus技术教学后可以将抽象复杂的电路的分析过程,可以通过很直观过程展现在学生面前,让学生可以看得到,并不像以前的教学教要学生自己去想象。而且我们所教学的学生层次大部分都不善长于抽象思维,比较适合于形象思维和直接操作,所以这个教学改革结合学生实际情况而开展。同时也可以满足学生不断探索的好奇心理,比方说我们在带学生在实验室用实际电子元器件做实验时学生就会问,老师其他电路变大变小或者断开会出现什么情况,如果我们把电源改变又会出现什么情况呢?这就结教学生带来两种困难:如果老师直接分析给学生听,学生就会陷入到枯燥的理论分析中去,增加了学生学习的难度,也会打击学生学习积极性。如果老师把学生提出的要求都让学生去试一遍,哪就增加了老师的准备元器件都设备的难度,同时也可能给学校增加了许多设备的投入资金。引入仿真教学后这些困难都可以得以解决。
通过教学实践证明,引入仿真教学不但可以解决学校的投入困难,还能提高学生的学习兴趣,而且学生在学习过程中不会受场地时间的限制,还可以通过网络向老师及其他的专家进行讨论学习,使学生的创新创造能力不断提高。
参考文献:
[1]康华光.电子技术基础 (模拟部分 )[M].北京 :高等教育出版社,1999.
[2]童诗白,华成英.模拟电子技术基础[M].北京:高等教育出版社,2001.
[3]罗国强,罗伟.实用模拟电子技术项目教程[M].北京:科学出版社,2009。
[4]刘小兵.模拟电子技术实验实训环节仿真教学应用研究[J].出国与就业,2011.
电子仿真与实验听课感想 第9篇
关键词:模拟电子线路,实验,计算机仿真
1 引言
模拟电子线路这门课程是电子类专业课程体系中非常重要的一门基础课程。模拟电子线路是一门实践性很强的课程, 实验在模拟电子线路的教学中占有非常重要的地位, 通过实验学生能更好地掌握理论知识, 同时锻炼学生的动手能力。随着电子技术的发展, 模拟电子线路实验教学的内容和方法也在不断地变化。实验内容主要是学习常用电子仪器 (万用表、示波器、低频信号发生器、交流毫伏表) 的原理和使用方法, 学习各种常用的电子元件 (电阻器、电容器、晶体管、集成电路) 的型号、参数以及判断好坏的方法, 熟悉常见的模拟和数字电子单元电路, 在课程设计和毕业设计中也会涉及到完整的电子线路, 实验的广度和难度相对加大。实验器材从自制电路板、使用面包板发展到使用标准实验箱和成套的电子线路实验台, 实验的稳定性和可靠性都在不断提高。传统的实验都是在真实的实验室中完成的。随着现代教育技术的发展和仿真软件的问世, 使得实验可以在虚拟实验室中完成, 仿真软件在实验中的应用已有很成功的案例。多年的教学实践证明, 真实实验和仿真实验相结合, 能使实验达到最佳的教学效果。
2 模拟电子线路实验存在的问题
模拟电子线路是一门较为抽象的理论型课程。在学习电路理论时必须理论联系实际, 抓好教学中的实验环节, 让学生能根据自己的实际情况, 结合教师的教学要求进行实验操作, 验证所学到的电路原理。传统的模拟电子线路实验尽管已经发展得比较成熟, 但是学生在实验中出现的种种现象又不尽人意, 而且还暴露了传统实物实验的一些固有缺陷。
首先, 传统的模拟电子线路实验是以实物为主的, 随着电子技术的发展和教学水平要求的提高, 实验设备的技术水平和数量也要不断提高和调整, 随着实验教学的增多, 设备易磨损老化, 需要定期更新和维护。实践性教学要求的提高和实验仪器设备不足的矛盾, 在电子线路实验教学中表现得尤为突出。
其次, 传统的模拟电子线路实验在完成实验的时间、观测点的个数、特殊测量等方面都有不足, 比如传统的电子实验室由于受仪器和元器件品种、规格、数量的限制, 只能测量电子系统输出与输入信号的幅度和相位关系。而不同温度下节点的参数和波形、器件对节点产生的噪声和失真度等, 这些都是利用传统的仪器设备很难进行测量的。
第三, 由于学生不熟悉电路连接, 所以连接电路时极易出错, 而电路连接错误, 易造成电子元器件及测试仪器的损坏。
第四, 学生不能根据自己的学习进度安排实验时间, 更不能像做家庭作业一样在课余时间进行练习。有限的教学时数与学生技能的提高矛盾突出, 特别在某些对学生动手能力要求比较高的学校中, 这个矛盾特别突出。
最后, 实验的元器件离散性大, 环境变化引起的温漂、干扰等因素会造成实验数据的偏差, 而这些偏差在有限的课时中又无法纠正, 进而会对学生的理解造成误导。
3 计算机仿真在模拟电子线路实验教学中的应用
利用计算机仿真进行电子实验教学的优势与传统的实验方式相比具有显著的优势。
首先是成本低, 只需要安装一套计算机仿真软件就能进行大部分的电子线路实验, 解决了经费短缺、实验仪器设备损坏等原因对实践性教学的制约。
其次是教学效果好。由于计算机仿真能够提供丰富的电子元器件和仪器设备, 可以实现很多传统实验方式无法达到的功能, 克服了实验室仪器设备上的限制, 可以给学生提供大量的实验项目。在计算机上即可完成和实现电路的电气连接, 检测电路的电性能, 及时获得实验结果, 并可以评估元器件参数变化 (包括故障) 对电路造成的影响。分析一些较难测量的电路特性, 如进行噪声 (Noise) 、频谱 (Fourier) 、器件灵敏度 (Sensitiv-ity) 、温度特性 (Temperature) 分析等。
再者, 由于虚拟元件的特性, 不存在由于元件、导线或者仪器损坏导致实验失败的情况, 可以在短暂的实验时间里快速完成较复杂的电路连接、测试工作。
最后是实时性和开放性, 利用计算机仿真时, 电路中的电压、电流及其信号波形可以通过虚拟仪器观察, 各项参数也能实时地显示出来。同时, 利用计算机仿真进行电子实验还不受实验内容、时间、地点的限制, 就像每个学生都拥有一间自己的电子实验室一样, 如果将计算机进行联网, 甚至可以实现学生与教师异地远程实验教学。
目前应用较广的电子线路仿真软件有ElectronicsWork-bench、Pspice、SynarioSystem、MAX+PlusII、Foundation等, 另外其它电子通信类仿真软件还有Systemview (用于数字通信系统的仿真) 、Proteus (用于单片机及ARM仿真) 、Lab VIEW (虚拟仪器原理及仿真) 等, 在模拟电子线路计算机仿真教学中, 我们使用较多的则是Multisim或者Protel。
4 正确处理仿真实验和传统实验的关系
实际的电子线路实验总会涉及一些技术问题, 例如焊接技术问题、元器件损坏引起的故障分析问题、布线、接地、自激问题的分析和解决方法、仪器的使用方法等, 这些都是学生应该掌握的基本技术。另外实验仿真用到的元器件都是理想一致的, 而实际的元器件都存在误差, 一些参数也不是理想的, 因此实验仿真的结果跟实际电路总会存在一定的差异。因此仿真实验还不能全部代替实际的电路实验, 必须用一些真实的实验来弥补它的不足。实验教师应该从实验教学大纲中筛选出一些典型的实验, 组织实际操作训练。当然, 这些实验必须包含仿真实验无法涉及的方面, 对学生的能力培养具有重要意义。
5 小结
教学实践证明, 利用计算机仿真进行电子线路实验具有易学性、便捷性和趣味性的特点, 很受学生的欢迎, 并且有着很广的应用范围, 比如:辅助课堂教学, 代表实物实验中理论的验证、电路分析和数据获取等部分的操作, 完善电子线路的远程教学等等。
参考文献
[1]居来提·沙比尔.在电子线路实验教学中引入计算机仿真系统[J].北京教育学院学报, 2003 (6) .
[2]杜保强, 叶会英.模拟电子线路虚拟实验教学系统的设计与实现.www.cfemt.com.
[3]尤文坚.计算机仿真电子线路实验教学的探索[J].广西轻工业, 2008 (7) .
电子仿真与实验听课感想 第10篇
关键词:Protel仿真 电子测量实验课 教学成效 知识了解
0 引言
电子信息类专业中包含了电子测量这一重要课程,学生在通过电子测量与实验课程学习之后能够将电子测量方法掌握的更加牢靠。许多培养人才的弊端都存在于传统人才培养模式中,其中就包括教学过程中对实践的重视力度不够,在实践教学过程中,实验教学大都比较依赖理论,缺乏多元化教学形式,教学层次也较为单一,同时实践教学的教学条件也不能满足需求,各种有效保障机制也未在实践教学中建立起来。现代工程中使用较为普遍的技术就包含计算机仿真技术,其中工程设计中的必备工具就包括Protel、Multisim、Pspice等电子仿真软件。现今面临的主要问题是如何正确的选择这些电子仿真技术,以此使实验教学能够得到更多帮助,将实验教学的教学质量提高。正确的选择电子仿真技术,保证能够在实验教学中发挥出最大价值。学生通过Protel技术和测量平台的结合能够将测量的理论知识掌握的更加牢靠、学生实验课程之外的知识也能够得到良好拓展,促进学生动手能力和研发能力迅速提高。
1 现今电子测量教学中的主要问题
现今电子测量教学中存在的主要问题有:①实验课在实际教学过程中不能够和理论课程良好衔接,既使有衔接,衔接也不够紧密。②实验过程中仅仅将实验作为主导,实验性质较为单一,缺乏综合性,学生动手能力和创新能力在性质单一的实验中得不到良好的发挥。③在教学过程中运用的教学方式过于简单,教学手段也不能体现出多元化教学性质。在实验过程中使用的设备多为综合实验箱,学生在实验的过程中也只能够按照固定的模式和步骤进行,学生自身不再需要设计电路。很多实验室仅仅将实验板和实验原件发放给学生,学生在做实验时必须自行去安装电路板,而学生仅仅只能按照教材中的原理图实验,学生对实验的理解和知识的掌握都得不到有效提高。④对学生的考核形式过于单一,学生对学习的掌握不能够被教师清楚了解。现今考核学生的主要方式是分析和评估学生的实验报告,在对实验报告的考核和评估中也仅仅只能够看出学生实验步骤和方法是否正确,因为每个学生的实验都一样,因此很多学生都能够使用其余学生的实验数据,导致考核达不到根本目的。教师也不能够清楚了解到学生对实验和知识的掌握情况,学生的学习效果得不到有效体现。
2 学生实验课程考核机制的改革
教学效果必须要运用科学的考核方式才能够得到清楚体现,电子测量教学中的考核方式必须深化,要保证建立的考核方式具有多重形式,在构建考核方式的过程中要和全方位评级考核体系充分结合,学生对知识的掌握情况能够被良好反映出。现今的电子测量课程的考核方式是在先前笔试考核基础上逐渐改革而形成的,现今的考核方式体现出了对学生创新的鼓励。现今电子测量课程的考核更加重视学生的实验过程,同时还注重学生在平时实验学习过程中的综合表现,将实验报告作为主要考核标准,在考核的过程中让学生阐述整个实验过程,以及实验数据的计算方法。学生对课程的学习效果可以通过简单的笔试进行考核,在考核过程中对学生的考核可以从习题、操作等方面进行,同时可以设立一些加分考核题,使学生在学习过程中能够敢于大胆创新。
3 Protel仿真在电子测量实验课程中的应用
英国Labcenber公司开发的Protel嵌入式系统仿真平台,此平台是现今世界最先进的仿真平台,且该平台拥有良好的完整性,此平台对多种型号的单片机都能良好支持,并且具有可视化特性。对常用单片机的开发环境和调试硬件和软件开发系统的连接也能够良好支持。至今为止,Protel软件的使用历史已经有20多年,很多领域中都广泛使用了Protel软件,其中包括剑桥大学等,其在电子学以及嵌入式系统教学中使用的实验平台和开发平台都是Protel软件。在电子测量课程中包含了多项重要技术,其中就包括频率的测量技术等,频率是电子技术领域中的基本参数之一,各个领域中的频率测量都是不可或缺的重要工作,例如飞机导航、导弹跟踪、交通运输等。电子是课程的设计要让学生能够仔细了解到频率测量原理以及测量的基本方法,频率测量原理是现今电子测量实验课程中的重要体现之一。学生通过对频率测量原理了解之后也能将时间基准产生的全过程了解的更充分。
电子测量原理实验课中一项“电子计数器的使用与信号测量”实验的目的及实验内容如下。
实验目的:①仔细了解电子技术器的基本工作原理。②掌握利用电子计数器进行信号周期、频率、测量比的测量方法。③了解振荡器、分频器、七段译码工作原理。
实验内容:①预习作业:基于Protel软件频率计平台如图1所示,并改动连接线路,实现10进制计数器。②基本题:熟悉电子测量实验平台,并利用平台搭建一个三进制或其他多进制的计数器。③加分题:电子测量实验平台基础上设计一款简易频率计。
4 课程改革优化的结果
学生在学习改革后的实验之后能够更好的掌握计数器的工作原理,对振荡器、译码器以及分频器工作原理的了解也能更加深入,学生通过电子实验课程学习之后,能够提升自身的动手能力以及创新能力,实验教学的根本目的也得到了良好的实现。实验课程得到改革之后学生能够从更多角度了解实验课程,先前实验课程中的资源浪费情况得到了良好的解决。如下表1学期针对100 名学生投入的实验经费使用情况,学生在进行频率测量实验过程中使用的实验板都已被焊死,虽然学生在此过程中能够迅速提高动手能力,但实验板在焊死之后不能够再重复使用,会造成资源严重浪费的情况,虽然实验在设计环节中没有出现问题,但是因为线路板中各种虚焊情况实验很容易失败,导致实验教学达不到根本目的,学生也会因为实验多次失败逐渐对实验教学失去兴趣。
5 结束语
Portel仿真技术应用于电子测量原理实验课中,利用仿真实验上课之前更全面的预习实验课内容,在利用试验室的过程中要充分展现出对实验室的利用效率,不会因为原理图设计的误差引起整个系统的错误。实验课不用局限于现成的实验板或开发板,对系统也可以进行自主研发,更系统的学习电子测量原理课程。
电子测量原理课程引用多样化的教学方式和考核方式,使学生学习的积极性和学习兴趣得到良好的激发,教学实践在得到落实之后,教学质量也有明显的提升。实践证明实验教学改革有助于学生大学生电子设计竞赛取得好成绩,对毕业设计、创新项目、课外实验活动中起到了一定的作用。
参考文献:
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