仿真教学论文十篇

仿真教学论文篇1

LabVIEW是LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench的英文缩写，是一个图形化的开发软件，结合了图形化编程方式，具有高性能与灵活性，专门为测试、测量及自动化控制的应用设计配置功能，为数据采集、仪器控制、测量分析与数据显示等提供了必要的开发工具[6]。用LabVIEW软件开发的应用程序叫做VI(VirtualInstrument，即虚拟仪器)。VI是由图标、连线以及框图所构成的应用程序，由前面板和后面板两部分构成，前面板是应用程序的操作界面，主要由控制量和显示量构成。在程序运行时，用户通过控制量输入数据并控制程序的运行，而显示量则主要用于显示程序运行的结构。本文采用美国NI公司LabVIEW8.0软件平台。

1.1前面板模块前面板用于设置输入数值和观察输出量。程序前面板是模拟真实仪表的面板，用户可以从控制工具箱中选用许多图板，如旋钮、开关、按钮、数字显示、计量器、LED显示器、图表等。完成设计后只需在程序执行时按一下开关，拨动一下旋钮，将图形局部放大或是从键盘输入一个值，便可以完全操控整个仪器。

1.2方块图程序的编程每个前面板都配有一个对应的方块图程序，方块图程序也称做框图程序。方块图程序可以把它理解成传统程序的源代码，方块图中的部件可以看成程序节点，如循环控制事件控制和算术功能等，这些部件用连线连接，以定义方块图内数据流动的方向。LabVIEW方块图程序的结构为模块化结构，因此每一个LabVIEW程序都可以单独执行，或者被其他程序当成子程序来调用。甚至可以为每个子程序设计不同的图标，如此便可以设计出一组可供修改，交换或与其他LabVIEW程序相链接的子程序库，以符合用户不同的需求。LabVIEW的主要特点[7]为：(1)采用图形化(数据流)的编程语言，编程简单，开发周期短。(2)采用数据流编程模式，能同时运行多个程序的多个任务系统。(3)提供了丰富的用于数据采集、分析、表达及数据存储的函数库。

2基于LabVIEW的仿真教学系统的设计

实验教学环节在理工科学生培养中占有重要地位，对于深化学生对知识的理解和掌握、培养学生分析及解决问题的能力具有重要作用。仿真教学系统能拓展实验空间，有效提高学生学习质量及效率。大型分析仪器种类繁多，价格昂贵，易损坏。仪器分析虚拟仿真实验系统的构建既能降低仪器成本，又能使学生对理论知识有深入直观的认识，有效提高授课效果。电化学工作站是电化学测量系统的简称，是电化学研究和教学常用的测量设备，可进行循环伏安法、交流阻抗法、交流伏安法等多种测量。本文以循环伏安法为例建立虚拟仿真系统。具体包括程序结构框架设计，前面板设计和框图程序设计。

2.1仿真系统程序结构框架设计首先进行程序结构框架设计，循环伏安虚拟仿真系统流程如图1所示。

2.2仿真系统前面板设计前面板是用于人机交互的程序图形用户窗口，本系统前面板包括实验技术设定、控制参数设定、数据采集、波形显示等功能。本文以6×10-3mol/L铁氰化钾在0.1mol/L氯化钾溶液中的循环伏安实验为例，设计铁氰化钾循环伏安虚拟仿真实验系统前面板，如图2所示。前面板由旋钮、按钮、图形和其他控制与显示对象等组成，通过鼠标和键盘输入数据、控制按钮，即可在计算机显示器上直接观看结果。首先在前面板中进行参数设定，VI程序运行时通过数据控制端口传递到框图程序中，供节点使用，程序运行产生的数据输出，通过指示端口传递到前面板中相应位置，其中电压步长用以调节电压E的间隔，X-Y图显示铁氰化钾的循环伏安曲线。控制界面美观大方，操作方便，可直观反映电流随电压变化。

2.3仿真系统框图程序设计仿真系统框图程序如图3所示，仿真循环伏安系统程序框图采用导入Excel表格形式输入数据，包括报告表格、表格索引、获取表格数据、数组索引及传送数据的连线。通过程序运算后的数为据转化动态数据，再连接到图形显示控件，实现铁氰化钾的模拟仿真循环伏安曲线。

2.4气相色谱仪模拟仿真教学系统设计采用上述设计循环伏安模拟仿真教学系统同样方法，建立了气相色谱仪模拟仿真实验教学系统，前面板如图4所示，该系统能生动、形象地模拟运行与传统仪器相同的实验效果。即可节约实验成本，又激发了学生做实验的兴趣和创造性，此外，网络技术的发展也给仿真实验教学系统带来了资源的共享性。

3结论

仿真教学论文篇2

电力电子技术课程内容量大、知识点多、既有理论分析又有实际电路应用。以我校自动化专业为例，采用王兆安老师主编的《电力电子技术》第五版教材，课程内容将涉及电力电子器件、电力电子电路（AC-DC整流电路、DC-AC逆变电路、DC-DC直流-直流变流电路、AC-AC交流-交流变流电路）及电路控制技术（PWM、软开关），课时安排为56学时，其中8学时为实验教学。在48学时的理论教学内容中，除绪论、习题课和总复习占4学时外，电力电子器件占4学时，电力电子电路占34学时，PWM控制与软开关技术占6学时。由上可见，电力电子电路占理论教学学时的70%，但是该部分的实际教学内容非常多，以整流电路部分为例，将主要涉及到两大类（单相整流、三相整流）、四小类（单相半波整流、单相桥式整流、三相半波整流、三相桥式整流）、三种负载（电阻性、阻感性、反电动势）及多种电路变换形式（如带续流二极管），其中每种电路还要分析不同触发角（如30度、60度、90度、120度等）控制下的电路工作原理、电压和电流波形图（如负载直流电压、负载直流电流、晶闸管承受电压、晶闸管流过电流、交流电流等）、电量参数计算（如直流平均值、交流有效值）。如此复杂的电路教学过程，若仅靠传统黑板板书及幻灯片教学模式进行讲解，将不能在有限的课时时间内，既完成教学内容，又让学生深入理解各种电路的工作过程，其结果是学生没能抓住电力电子电路学习的根本，不具有分析和设计电力电子电路的能力。电力电子技术的仿真教学改革就是要改变上述由于教学内容多、课程内容复杂、课时分配少而带来的教学和学习问题，其改革的内容就是在有效的教学时间内，通过仿真软件搭建电力电子电路并进行仿真波形分析与工作原理讲解的教学模式，该模式不仅能把教学基本内容讲授清楚，同时能大大提高学生对课程教学重点与教学难点的理解和把握，达到事半功倍的效果。仿真教学改革中采用MATLAB仿真软件，其中的电力系统模型库包含电源模块库、电器元件模块库、电机模块库、电力电子元件模块库、连接件模块库、测量仪器模块库和其他电气模块库。通过使用Simulink模块库组成电力电子控制电路，使用电力系统模块库组成电力电子主电路和驱动电路，可以较为容易的分析和设计更为复杂的电力电子电路，可以深入的研究和观察电力电子电路的动态响应和稳态响应。

二、仿真教学过程实例分析

由于电力电子技术课程中的各种电路形式复杂多样，因此以三相桥式全控整流电路为例，来说明电力电子技术的仿真教学过程。三相桥式全控整流电路在工业生产中具有重要位置，大量用于电解、电镀、直流电机传动、励磁等场合，因此该电路是电力电子技术课程的重点内容。三相桥式全控整流电路为如上所述教材的3.2.2节内容，主要包括电路原理图、电阻性负载、阻感性负载工作情况三部分内容。该节课程的知识目标定位于掌握三相桥式全控整流电路的组成、特点及应用，理解三相桥式全控整流电路的工作原理；能力目标定位于能够根据电路图搭建相应电路并进行测量，同时能够根据任务要求开展相关实验。该节课程的仿真教学过程中首先让学生掌握电路结构，然后针对不同负载情况下，让学生理解工作原理并学会波形分析及参数定量计算，最后结合“自动控制原理”及“电机学”课程相关内容，给出仿真实验任务，目的让学生逐步进入状态，逐步掌握学习这门课的方法，下面给出仿真教学中需要注意的教学重点，其它教学部分可参考相应教材，这里不再赘述。

1.三相桥式全控整流电路结构该部分首先介绍三相桥式全控整流电路是目前应用最广泛的整流电路，它区别于单相整流与三相半波整流，具有功率大、直流脉动小等优点，同时采用幻灯片播放实际应用案例的形式，来增强学生对该部分内容的感性认识，并提高学生的学习兴趣。其次，介绍该电路中包含六个晶闸管元件，是目前学习中器件最多的电路，需要学生们认真理解六个晶闸管器件的触发工作过程。再次，采用MATLAB仿真软件搭建三相桥式全控整流电路原理图，如图1所示。搭建的过程中，一定要强调以下几点：①晶闸管器件编号务必为共阴极组内VT1、VT3、VT5，共阳极组内VT4、VT6、VT2；②晶闸管门极触发脉冲顺序务必为VT1-VT6；③晶闸管触发脉冲相位间隔60度。

2.带电阻性负载情况分析前面讲解完三相桥式全控整流电路搭建后，真正进入到电路工作原理、波形分析及定量计算部分。进一步完善上面仿真电路原理图，将负载选择为电阻性负载，并增加若干示波器观察点，其中三相电源设置为幅值100V、频率50Hz，电阻负载2Ω，仿真参数设置为仿真起始时间0.0s，结束时间0.1s，算法选择ode23tb。带电阻性负载情况下的教学重点为：①不同触发角下的波形分析；②负载电流的连续与断续分析；③晶闸管的单触发脉冲与双触发脉冲形式。其中难点内容为连续与断续状态下的脉冲形式。首先通过仿真详细讲解30度触发角时的波形情况，要求学生在给定电源条件下能够正确理解触发脉冲、直流负载电压、直流负载电流、晶闸管承受电压和交流电源电流的波形。讲授过程中需要注意：①触发角的触发时刻，由于三相整流电路的自然换相点对应A相电压波形的30度位置，因此30度触发角情况下的晶闸管VT1触发时刻为60度位置，换算成时间为0.0033s；②将整个电源周期分成6段，每段先确定6个晶闸管的导通与关断状态，再分析其他电量；③特别注意强调线电压波形及波形画法。然后，利用仿真教学的优势进一步讲解如上教学重点要求，如图3所示为60度和90度触发角下的晶闸管触发脉冲情况和直流输出电压波形情况。图中可以清楚的看到60度触发角为负载电压和电流连续与断续的临界点，90度触发角时清楚的看到负载电流为断续状态，同时各个触发脉冲为保证电流断续下正常工作而变成双触发脉冲形式。为了让学生能够更深入的理解电阻性负载时的工作情况，在仿真教学过程中，可以采取更小的脉冲角度间隔对多个触发角进行多次仿真，这样更能深入理解随着触发角的增加，直流负载电压不断降低的过程。

3.带阻感性负载情况分析当三相桥式全控整流电路带阻感性负载工作时，其特点就是能保证负载电流续流而不出现断续的状态，因此该部分的教学重点为：①让学生能够清楚的理解整个移相范围内负载电流总是连续的工作状态；②由于电感的作用，负载电压会出现负的部分；③大电感状态下，负载电流近似为一条直线。图4为触发角为90度时三相桥式全控整流电路的波形情况，与图3中触发角为90度情况进行对比，可以清楚的看出阻感性负载时的直流负载电压波形既有正向波形，又有负向波形，负载电流波形始终处于连续状态，同时还可以通过仿真教学清楚的展示电感为5mH和200mH时的直流电流波形，其中5mH时电流波形脉动较大，而200mH时电流波形脉动较小，近似为一条直线，这也充分说明当电感值为200mH时，感抗相对于阻抗来说充分大。

4.仿真实验任务：直流电机闭环调速系统完成如上规定的仿真教学任务后，可以给学生布置相应的仿真实验任务，结合直流电机原理和闭环控制原理，安排直流电机闭环调速系统的仿真实验，可以安排在实验课中完成或课后自行完成。仿真实验任务如下：（1）仿真参数设置：仿真起始时间0.0s，结束时间5s，算法选择ode23tb。（2）系统要求跟踪恒值速度给定500r/min。（3）转速调节器设定为比例控制，要求分析不同负载转矩、不同转速比例调节下的电机电压、电流和转速波形。这里给出用于教学参考的系统仿真结构图及电机电压和电流波形，如图5和图6所示。由于直流电机为阻感性负载，因此通过仿真实验可以更深入的认识阻感性负载下的三相桥式全控整流电路的工作过程，直流负载电压即电机供电电压有正负波形，直流负载电流即电机电枢电流为连续状态且近似为一条直线，转速波形由学生在仿真实验中自行观察。

三、结论

仿真教学论文篇3

1）缺乏教学手段在实验前，教师通过灌输式教学法把实验内容介绍给学生，学生只需做好笔记，写好操作步骤和预期结果就算完成了教学任务。在实验中，指导老师通常事先安排好实验仪器，学生只需按照书中描述的方法和步骤进行操作，只要结果与书中描述的一致就算完成了实验，而不需要充分理解实验过程和实验现象。长此以往，学生只会被动接受教师的指令，这不利于学生素质和能力的培养。

2）消极对待实验由于大学物理实验的教学缺乏新意，学生片面地认为实验做不做都无所谓，只要知道结果就行了。这种学习态度导致了实验教学中经常出现学生旷课和迟到等现象。对待实验的消极态度还导致学生不仔细观察实验现象，不认真思考实验中出现的问题，不积极创新和改进实验方法。

3）客观条件限制影响实验教学效果的客观条件包括两个方面：一是实验仪器的损坏、实验场所的不足和实验经费的匮乏，这导致很多实验被迫取消；二是在有限的课堂时间内，学生既要熟悉各种实验仪器，又要进行实验操作，很难有时间分析和思考实验现象，这也影响着实验课的教学效果。

2计算机虚拟仿真技术的引入

随着图形图像、网络通信和面向对象建模等相关技术的发展，计算机辅助教学（CAI）越来越受到人们的重视。为了提高大学物理实验的教学质量，调动学生做实验的积极性，我们在大学物理实验教学中引入计算机仿真技术，并利用相关软件设计了仿真实验平台。借助该平台，学生可以逼真地完成大学物理实验课中的各种实验。仿真实验平台的引入是传统实验教学的有效补充。该平台具有以下两个方面的优势：1）教师可以提前把实验要求、目的和步骤等相关知识在仿真实验平台上，把需要使用的实验仪器、注意事项、预期实验结果等内容提前告知学生，让学生对整个实验过程有一个直观的认识。通过仿真实验平台，学生可以重复做某一虚拟的物理实验，这大大提高了实验教学的效率。2）学生能很方便地查阅大学物理学实验的相关内容，并能长时间地了解相关实验项目。虚拟仿真技术的引入克服了传统实验教学中存在的弊端。学生在仿真实验平台上的错误操作不会造成虚拟实验仪器的损坏，也不会造成学生的人身伤害，这不但避免了真实实验中的安全隐患，而且实现了实验器材的零损耗，节省了实验成本。目前，国内许多高校都在研究和开发仿真实验平台，由于各高校的实际情况、学生结构等存在差异，仿真实验平台也不会完全相同。根据我校的教学实际情况，我们有必要开发适合我校使用的仿真实验平台，这样才能进一步提高大学物理实验的教学质量。

3基于B/S结构的仿真实验平台设计

3.1总体架构

根据任课教师和学生提出的教学建议，我们设计了适合我校的大学物理仿真实验平台，并在该仿真实验平台上设定了三个角色：学生、教师和管理员。学生可以通过用户名和密码进入本系统中的学生模块，学生模块包括实验前、实验和实验后三部分。在实验前部分，学生通过预习掌握实验仪器的使用，并对虚拟实验做进一步的了解，为下一步的虚拟实验做准备；在实验部分，教师组织学生在规定的时间内，完成虚拟实验；在实验后部分，学生分析实验的结果和现象，并填写实验报告。教师可以通过工号和密码进入本系统中的教师模块，教师模块包括教学信息子模块、实验资料子模块、实验结果管理子模块和虚拟实验管理子模块。教学信息子模块主要用于教学信息，其作用是提醒学生学习相关的教学内容；实验资料子模块主要用于公布大学物理实验的教学大纲、相关课件和注意事项等内容，学生只能查阅教师后的实验资料；实验结果管理子模块主要用于教师评定学生的实验结果、实验心得和实验成绩；虚拟实验管理子模块是本平台的重要组成部分，也是我们设计仿真实验平台的一项重要内容，通过虚拟实验管理子模块，教师可以设置和制作虚拟实验项目。管理员可以设置实验人员的权限，限制实验人员的数量，还可以管理新闻公告模块和互动交流模块，以更好地为学校师生服务。

3.2仿真实验平台中实验项目的制作

为了保证学生做好仿真实验，教师需要制作仿真实验项目，所需要的实验素材主要从以下三个方面得到。

1）仿真实验平台中的“实验仪器”应与实际使用的实验仪器一致，这些“实验仪器”的图像通过照相机获得，再经过计算机软件处理，就可以成为仿真实验平台中的“实验仪器”。如仿真实验平台中的滑动变阻器经PhotoShop软件处理，得到了动态的滑片和静态背景。

2）为了实现仿真实验中学生与平台的交互性，我们增加了动态元件的响应事件。如在FLASH环境下，我们增加了滑动变阻器滑片的左右移动操作，设定了移动过程中不同位置所对应的电阻值。

3）实验仪器的三维图像可以通过3DMax软件得到，这种图像能显示仪器的内部结构，更好地满足物理实验教学的需求。目前，用于制作仿真实验项目的软件还有很多。除了上述软件外，我们还使用多种技术手段构建了仿真实验项目的场景，保证了这些实验项目在一般的网页中就能正常运行，满足了学生课外的学习需求。

3.3仿真实验平台的特点

在实际教学过程中，我们把仿真实验平台安装在网络服务器上。该平台由于采用的是B/S架构，对客户端的软、硬件要求较低，学生和教师通过网络浏览器就可以访问该仿真实验平台。虽然大学物理实验教学中引入的仿真实验平台有许多优点，但它仅仅是物理实验教学的一个有效补充。众所周知，物理学中的许多定理和结论都来源于实验，而实验结果因受环境等因素的影响而不会完全相同，这是在仿真实验平台上无法实现的。在真实的实验环境中，学生能操作实验仪器，观察实验现象，这与在仿真实验平台上移动鼠标、观看画面不可同日而语。因此，仿真实验平台可以帮助学生做好实验预习和课后复习，甚至完成虚拟实验，但却不能代替真实的实验。

4结束语

仿真教学论文篇4

关键词：计算机仿真大赛；能力培养；创新

中图分类号：G641 文献标志码：A 文章编号：1002-2589（2012）28-0172-02

引言

目前，素质教育作为高等教育人才培养的主流，推动着高校的教育改革工作，受教育部高等教育司的委托（教高司函[2004]167号文），全国计算机仿真大奖赛组委会已成功举办了四届仿真大赛。从国际及国内的情况看，仿真科学与技术已经广泛地应用到各个领域，在危险的、耗费巨大财力和人力的重大工程上，仿真常常走在最前面。各种重大政治、经济、军事决策之前要进行仿真，实施预测和评估；危机、威胁的预测、预报，系统工程、机电工程、控制工程、信息工程等多个领域中日益增多的重大课题等都需要仿真的支撑；工业生产中有“虚拟样机”；军事装备的研制生产中提出了“基于仿真的采办”新方法。现在，已经形成了一支专业的仿真队伍，他们采用共同的科学理论和技术，来解决各自专业和应用领域的仿真课题，并形成了专门从事仿真科学与技术的学科队伍。因此，仿真已经成为继理论研究、实验研究之后的又一种科学研究方法。而计算机仿真大赛对普及仿真科学技术知识，激发广大教师和学生的研究热情，提高大学生的工程实践能力和创新意识有积极的影响。

海军航空工程学院从2004年第一届计算机仿真大赛开始，连续四届组织学员参加了比赛，获得了特等奖1项、一等奖2项、二等奖2项、三等奖2项的好成绩，在参赛的高校中名列前茅，为学校争得了荣誉，同时，也提高了学员的素质及能力，实现了人才培养的多元化。

一、计算机仿真大赛的特点

计算机仿真大赛与课程优化和课程内容改革紧密结合，竞赛内容采取统一命题的形式，选自工程技术和科学管理的实际问题，从经济、管理、控制、军事等专业领域出发，组委会给各竞赛队出几个竞赛题目，各竞赛队可任选一题，并在十五日内完成选题、建模、确定解决方案、设计仿真系统、计算机仿真调试、获得正确地结果、改进性能、写出建模及计算机仿真报告，并需要尽可能地发挥和创新。其中既有理论建模、方案设计，又有实际仿真调试过程，要求学生将理论知识真正变成实际可用的方案，对系统的设计和仿真调试进行真正的实践，并给出仿真研究报告。由于难度大、时间紧，参赛学生多，这就对参赛学生提出了较高的要求，需要学生要具有宽广的知识面及较深入扎实的理论基础，并且理论结合实际的能力、仿真能力及文字表达能力都要很强，这样最后才能将方案做得完美，以争取好的成绩。

二、以计算机仿真大赛为牵引，进行教学改革

通过几年实践，计算机仿真竞赛及相关教学在培养应用型实践型人才方面已得到了广泛的认可，其在培养学生的理论与实际问题相结合的能力、总结和撰写科技论文的能力、检索及消化文献的能力、采用计算机进行仿真及解决问题的能力等方面，都具有非常积极的作用，改变了计算机控制、运筹学等传统的专业基础课教学中采用的只强调概念、理论等而忽视知识运用的做法[1]，这种状态已不能适应目前素质教育的主流。

为了改变这种状况，我们采取的措施就是把计算机仿真的思想融入教学过程中。以此为基础，对教学内容、教学方法等进行改革，激发学生的自主学习能力，培养其分析问题、解决问题的能力[2]。在授课过程中我们发现，计算机仿真大赛活动可作为一很好的任务驱动，能够推动创新教育。

（一）课程教学改革

1.在理论教学中加大仿真实践性教学力度

要改变传统的主要靠教师“教”给学生知识，要引导学生进行自主能动的“学”知识，并要学会应用[3]。通过计算机仿真，可以让学生对理论知识进行应用，让书本知识变得鲜活，同时增强学生的自主探究能力，由被动地学变成自主地学。

例如为了培养学生的自主学习能力，我们在《自动控制原理》的课程教学中对理论及方法的教学采用让学生课后自主进行Matlab仿真试验的方法，对控制方法及其中的参数进行调节，发现问题，及时与学员及教员进行讨论，而在课堂上与学员适当地互动有助于教员实时地掌握学员的学习情况，激发学生的学习兴趣，开发学生的创造性思维。

2.融竞赛作品于案例教学中

每一个竞赛作品就是一个很好的应用所学理论知识对现实问题进行解答的案例，通过对大量案例加以收集整理，重新编写成适合教学的案例，来创建案例库，将其用于教学，可让更多的学生参与到其中。重点以组织案例讨论为主，强化学员的“主体”地位，营造良好的课堂情景，完成教师与学生的角色转换。同时在对大赛的作品分析的过程中，不断挖掘师生的潜力，不断创新，从而使整个课堂气氛更活跃。

（二）营造自主学习环境，培养创新能力

传统的人才培养模式，所培养的人才共性多、个性少，缺乏创造性。要实现从单一的共性培养模式向多样化的个性培养模式转变就必须不断改进教学方法，使学员能够主动学习、能动学习、创造性学习，计算机仿真大赛就是一个很好的机会。在注重打牢基础、培养合格人才的同时，广泛听取学员的反映，使培养的人才既合格，又有特色。

人才培养是一个多因素作用的系统工程，应力求使学员在校学习的每一个环节都成为教育的阵地。学院各级领导经常到学员中介绍相关专业情况，主动与学员的管理单位进行沟通，以便及时对教学工作中的不当之处加以改进；学院机关不定期召开师生座谈会，了解学员的学习情况和精神状况，帮助同学们增强信心和专业归属感；教员积极组织并指导学员参加计算机仿真竞赛，这样不仅增进了师生之间的沟通和了解，而且使双方在潜移默化中教学相长。

1.进一步加大实验室的开发力度，提供让学生进行自主锻炼的场所，以提高学生的理论与实际相联系的能力

每学期除了制定课程大纲要求的实验计划外，对开放实验的项目内容、开放计划等也进行规划，并通过校园网；同时为学生提供必要的实验仪器及设备等，另外还配备专门的教师进行指导。如我们在《自动控制原理》课程的教学过程中，建立了控制系统综合设计实验室，配备了水温控制系统、三自由度直升机模型、磁悬浮控制系统和智能机器人等，能够开展控制系统的综合型及研究型实验，从而深化学员对控制理论书本知识的理解，培养学生运用理论来分析、解决问题的能力。

2.构建开放的网络教学平台

依托网络，经常更新完善网络课程，建设虚拟实验室，开发虚拟实验室的综合开放平台，开展网络控制实验室的建设，探索网络实时教学的模式，结合多媒体教材，形成了一个满足学员个性化、多元化、自主性、研究性学习所需的知识面广、信息量大、设计先进的立体化、数字化的网络开放教学平台。

3.开设计算机仿真选修课，培养系统仿真能力

以计算机仿真大赛为载体，在学院开设了《系统建模与仿真》和《控制系统计算机辅助设计》等选修课，极大地提高了学生的兴趣，扩大了学生的知识面，有效提升了学生的智力潜能。学生将课堂中学到的理论知识通过仿真进行消化理解的兴趣与日俱增，每年主动参加竞赛活动学生达100多人次，学生的整体素质得到明显提高。实践进一步证明，在课程建设及教学改革方面，计算机仿真大赛起到了先行者的作用。

（三）制定切实可行的计算机仿真教学方案

计算机仿真大赛涉及很多专业基础课程及仿真课程，一两位教师进行指导是不可能的。为此，学院根据实际情况，结合前几届的大赛题目及学生的课程设置，结合国内外计算机仿真技术的发展，编写了合适的讲义，符合“高、新、宽、深”的要求，制定了相应的切实可行的教学计划及实施方案，给出详细的赛前培训计划，并且在每次大赛后进行经验总结，作为下一届培训的内容之一。

赛前授课，采用任务引领型课程体系，将基础理论知识有选择性地融入到典型系统中，以实践为主体，体现实践导向思想。在教学实施方案上，以专题练习为牵引，开设60课时的计算机仿真大赛选修课，并计入学生的选修课成绩。

教研室开展科研的目的是促进教学改革，强化骨干教员的带头作用，促进教员队伍整体水平的提高，而计算机仿真大赛的指导教员都是经过严格选拔的，是教学、科研方面的骨干。教学改革的探索，是通过课堂教学这个主渠道反映出来的。为了加强骨干教员的管理，促其在原有基础上有所提高，更快更好地适应教改的形势，通过科研工作进行带动，同时也为课堂教学提供丰富的素材和实践基础。

（四）发挥参加过计算机仿真大赛学员在本科毕业设计中的助动作用

首先，有计算机仿真大赛经历的学员，都曾经有过类似本科毕业设计的经验，例如理解题目、建立模型、仿真及论文撰写等，这些都可以传授给其他本科学员，促进他们又快又好地进行毕业设计工作。参加过计算机仿真大赛的学员本身也在进行他们各自更加深入的学位论文研究，对于毕业设计工作，有着更为深入的经验体会，这些经验体会，是其他学员由于学识所限，难以体会到的。有计算机仿真大赛经验的学员与其他学员一起进行毕业设计，必将大大开阔其他学员的视野。其次，有计算机仿真大赛经历的学员在参与科研项目以及学位论文写作过程中，会发现一些有益的课题和内容，更适合作为本科毕业设计题目，这些可以与教员交流，增强选题的针对性。最后，有大赛经历的学员对于技术细节，往往了解得更为清晰，解决实际问题的能力更强，能够迅速有效地帮助其他本科学员解决毕业设计中所遇到的技术问题。从结果来看，这样同学的论文都比较好，最后评选出的优秀往往是这些学员的。

三、结束语

全国计算机仿真大赛为学生提供了施展才能的舞台，为教学实践搭建了平台，激发了学生的学习兴趣，多名竞赛优胜者在考研、工作、科技创新、团队意识方面表现突出。实践表明，全国计算机仿真大赛是整合相关课程内外实践教育教学环节，开展创新人才培养的重要途径。为此，我们将以计算机仿真大赛为契机，不断地探索新的教学实践方法，以快速提高教学水平。

参考文献：

[1]中国电子学会教育工作委员会.创新人才：培养实践教学改革[M].西安：电子科技大学出版社，2008.

仿真教学论文篇5

论文摘要： 宇龙数控仿真软件在我院实际教学中已使用二年，笔者根据自己的使用经验，结合理实一体化教学改革，介绍仿真软件的使用特点，及如何与理论和实践教学相结合。

0引言

数控编程与操作是数控加工专业学生的一门实践性很强的专业课，单纯的理论教学，易使初学者感到枯燥，难学，使高职教育的数控编程与操作教学陷入异常困难的境地。如何降低学习的门槛，激发学习兴趣，使学生化“难学”为“易学”，化“苦学”为“乐学”，我们在实际教学中，利用宇龙数控仿真软件进行了一些有益的探索。

1数控仿真软件在数控编程与操作课教学中的应用

一般来讲，数控编程与操作课主要讲授，数控车铣床，加工中心的编程，工艺，及机床的操作等内容，而对于没有接触过的初学者，这些内容如果不配合实践教学，没有实际的感性认识，这些内容很难理解掌握。但是如果采用上几节理论课，再上机床做实验的做法。学生上理论课的时候没有听懂，而做实验的时候又没有理论知识的指导，最终学生还是没有理解掌握。如果采取上完理论课再实习的做法，则更是理论和实践脱节。如果想边讲理论边实践的做法，由于课堂无法组织（不可能在机床边上讲理论课，如果在机床边上讲，一个班的学生40人，根本无法看清楚机床上的操作），而无法实现。

有了数控仿真软件就解决了上述问题，数控仿真软件是利用计算机仿真技术，把数控机床搬到了计算机中，搬到了教室里，有了数控仿真软件，就可以利用投影仪把机床和机床操作面板，显示在投影仪上，全班同学都可以看清，教师就可以利用仿真软件边讲理论知识边实践，把所讲理论知识落实在机床操作中，并且所有学生都能看得见。这样一来，教师可以讲一段，操作一下机床，使理论知识很好的和实践结合。

而且，可以把实习车间，搬到了教室，教师讲完课程后可以布置实际操作的作业，让同学们在计算机上进行仿真加工，加工出工件后可以利用仿真测量功能进行测量，检验加工零件的准确性。这样一来实现了教室和实习车间的有机结合。

而且基于这个平台，我们可以做更多的事情。如：我们可以利用仿真软件的录制功能录制教学视频。同样的内容录制好后，教师不用重复的讲，播放视频即可。仿真软件还有出题功能，可以出加工或操作题让同学们在仿真软件上加工，加工结束后系统能自动的判断对错，并给出成绩。

而且仿真软件还可以用作cad/cam教学的实际验证，仿真软件具有数据接口，可以直接调用cam软件生成的加工程序进行仿真加工，用以验证程序的正确性。

2在理论与实践相结合的数控仿真教学中，如何激发学生技能操作的积极性呢

2.1 从实践入手，调动学生学习理论的积极性我在仿真实习教学中，总是先拿出已加工好的真实的零件，精致的外观、光洁的表面，吸引着他们，使学生产生也要加工、想实践的心理，调动其积极性，为上好理论课做铺垫。如讲解点位快速移动代码g00，直线插补代码g01，顺时针插补代码g02，逆时针插补代码g03等，都是采用先看再做的方法，同时，提出一系列相关的问题，使学生产生浓厚的兴趣。

有的学生在练习中会产生一些错误，我就用仿真软件的授课演示功能针对这些问题，让学生观察现象，及时纠正程序的错误之处。使之明白没有正确的理论知识就不能够加工合格的零件，产生一种迫切需要通过实践来掌握理论知识的渴望。

2.2 让学生在仿真课中掌握一定的理论在仿真实习课中，每次我都展示一张难度适当的零件图，用直观的方式提问学生，让他们分析图形及走刀过程，引导学生思考编程指令，得出正确结论，从而来获得知识。如编程时用g71粗车循环的优点是什么？为什么加工外圆用g01直线插补，而回刀用g00快速移动呢？加工锥度时，为什么要用g01指令使x轴、z轴同时移动产生角度？这些问题的提出，主要是激发学生的思维活动，使学生通过独立思考来获取知识，并提高学生的语言表达能力。在实习课中学生们感觉理论知识不够用时，我马上抓住时机把理论知识适当地拓展、加深，使学生牢固地掌握知识，掌握实践方法。

2.3 在每一个仿真结束后都及时地引导他们思索对于我们已经做好的零件，你认为还有哪些缺点或者还做哪些改进。当同学们把问题提出来后，再让他们通过讨论，看看自己提出来的问题是不是别人也存在，如果是别人没有研究过的，再进一步制定实施方案，并通过小组讨论确定其可行性，然后在老师的辅导下，把创新后的零件作出来。对于一些有价值的零件，建议他们保留程序，在今后的实际操作中加工出来。

3把课本内容科学地整合到以“实际动手能力为核心”的仿真教学中，应贯彻多元整合的策略思想

职业教育是一种以就业为导向的教育，这就决定职业教育的教学特点必须是以工作为导向的教学思路。强调实践在教学工作中的主导地位，应该使课本的内容是以工作实例出发，逐渐引出今天要学的内容，而且要配合仿真软件讲一步做一步。为此我们编写了新的教材已经出版使用，在实际教学中产生了好的效果。

4仿真教学中，还应构建多元评价体系

教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性，所以评价要做到：第一，合理且有一定的弹性，答案不能限制太死，只要合理就行，如一些仿真操作中学生实施方案的可行性讨论，实操过程中加工线路等。第二，对于由系统自动判分的一些操作加工，可以在考试中应用，这种自动判分的模式，降低了教师阅卷的工作量，而且公平公正。第三，既要评价技能操作结果，又要评价技能操作的过程。对在技能操作中学生的积极参与表现出来的良好个性品质要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖。第四，转换评价的主客体关系。对学生在课堂上的技能操作情况及结果不仅仅由教师来评，还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算，可采用学生讨论评价的方式，在研讨中发现问题，得出正确结果，学习的主动性、积极性也就调动出来了。

总而言之，数控仿真软件的使用提高了理论和实践教学的结合程度，拉近了理论和实践教学，可以在教室里同时进行理论和实践教学，可以真正的做到讲一步做一步。数控仿真软件的使用可以丰富数控教学的手段，提高学生的学习兴趣，增加学生的练习时间，降低数控实习教学的设备成本。但是在切削用量的掌握，以及工件的装夹练习，数控仿真软件还有值得改进的地方。总之，数控仿真软件有利于全面提高学生素质和综合职业能力，激发独立思考和创新意识，培养学生自主学习和勇于实践的能力，虽然教育教学理念的更新是艰苦的，教改的道路是曲折的，但以此培养出来的学生的前程却是不可限量的。

参考文献：

[1]夏建国，郭扬．职教课程模式开发[n].上海教育出版社，2002．

[2]黄克孝，严雪怡．职教课程改革研究[n].科学普及出版社，1997．

[3]机械工业教育发展中心，华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心．关于数控人才需求与数控职业教育教学改革的调研报告,2003年7月．

仿真教学论文篇6

【关键词】仿真模拟 实训环境建设 角色模拟

实训环境建设是目前实践教学研究的热点，也是难点。但凡实践教学项目都要求高仿真度。“仿真”二字其实道出了实训与实践之间的关系：实训的真实性越强、越接近实际越好；但是实训的真实又不等于实践的真实。虽然我们不能全盘复制实践活动的真实业务量和真实人际关系，但我们可以在实训教学中采用真实的业务岗位职责以及岗位之间的业务流程。为了实现实践教学的真实性，可以采用“仿真模拟”课堂教学模式。

“仿真模拟”课堂教学模式是案例教学的组成部分，是建构主义教学思想的应用。建构主义理论认为：理想的学习活动应当是通过一定情景，借助教师和同学的帮助，通过协作和会话方式，达到对知识和意义的建构。它要求学生不仅成为由外部刺激的被动接受者和知识的灌输对象转变为信息加工的主体、知识意义的主动建构者，而且要求教师要由知识的传授者、灌输者转变为学生主动建构意义的帮助者、促进者。“仿真模拟”课堂教学模式正是要求学生在一定的情景中仿真某一工作角色，使学生在比较接近企业现实的情形下，亲身体验管理业务流程、实际开展企业经营管理活动，从而掌握一定工作知识和技能。

“仿真模拟”课堂教学模式要求课堂上运用各类设备、模型、计算机虚拟技术，利用场地、环境的布置，模仿出真实的工作环境、工作流程。该模式通过科学的研究论证及过程设计，在课堂中进行模拟生产、教学训练和考核鉴定，形成一个完整的技术体系。

例如《企业策划学》课程，要求学生要有很强的实践操作能力，用传统的以“教”为主的教学模式不利于培育学生的创新思维和创新能力。“仿真模拟”课堂教学模式通过各种形式的仿真训练，使学生不仅必须理解掌握所学过的理论知识，而且还必须在“仿真模拟”过程中进行整合，不断进行强化训练以达到理论与实践的整合。这样，教师就由过去传统的以讲授为主变为以引导、指导为主，课堂的在“主角”也已经是学生而不是教师。老师是整个“仿真模拟”过程中的教练员和监督员，需要从全局上把握整个模拟过程。这种训练不受时间、空间和设备条件的限制，使学生在一个互动的环境中，边学边练，每堂课就是一次“实战演习”。为了提高《企业策划学》课程教学效果和所培养学生的适用性，本人结合自己的教学实践谈几点在《企业策划学》课程当中如何运用“仿真模拟”组织教学。

一、“仿真模拟”的课前准备阶段

“仿真模拟”课堂准备的最主要的环节是解决模拟角色的问题。在传统的教学模式中，无论是理论教学还是实践教学，都不是按照职业岗位来进行教学组织的，“仿真模拟”课首先要确定模拟各类不同的“岗位群”。要对不同的岗位职能进行描述。要明确参加“仿真模拟”学生的业务岗位，做到“一人一岗，各司其职”，使其尽快进入模拟的角色；其次要协调好不同岗位间的业务关系，使学生通过“仿真模拟”掌握不同业务岗位相互联系、相互牵制的原理。

“仿真模拟”课堂准备的第二个环节是进行仿真活动的设计。根据教学计划，按照企业策划课程教学大纲和实验教学大纲设计各类策划活动。确定本次“仿真模拟”策划活动意义、活动步骤、活动人员组织与安排情况，设计出策划方案模板，以便学生能够全面掌握策划活动，达到预期的学习效果。

二、仿真模拟的课程体系设计

仿真模拟的课程体系设计是以选定的教材为中心，用两大模块来补充教学内容，形成完整的课程体系。

第一模块：理论拓展模块。每次进行“仿真模拟”课程之前，在理论课讲授上以“相关链接”的形式把理论部分向纵深方面进行拓展，让学生了解每种理论的来龙去脉，并着重介绍各种理论的应用情况。以此来拓展学生的理论深度和广度，扎实的理论基础是学生进行“仿真模拟”演练的保证。

第二模块：案例模块。在理论拓展模块讲授之后，精选两类与本次“仿真模拟”活动的案例：一类是经典的案例，一类是老师自己做的案例。通过讲解和观摩实际营销活动的过程，使学生掌握需要模拟的策划活动，并对自己要模拟的岗位进行充分认知，为学生将来参加实际营销策划工作模拟打下良好的基础。

第一第二模块均要建立班级公共网络平台。每个班级我们都设一个公共信箱或博客。把本次需要模拟的策划活动和案例发到网上去。事先让学生做好资料收集和整理的准备工作。

三、“仿真模拟”的课堂组织过程

“仿真模拟”的课堂组织具体分以下几个步骤：

第一步：老师对仿真的活动（情景）进行方案讲解和讨论。

第二步：对学生进行分组。为有效进行学习和研究，要求学生自愿组合成4-5人小组，每组选出一名组长，组长负责监督成员的作及讨论工作。

第三步：学生以小组为单位写出“仿真模拟”策划方案，并明确各自角色分配。

第四步：学生实施课堂“仿真模拟”过程。这个过程是最为总要的，目的是使学生了解营销策划方法，考察学生的综合运用和实际操作能力。

第五步：老师对“仿真模拟”过程进行点评，要求学生修正“仿真模拟”方案，并把修正后的方案挂到班级网络平台上，供大家学习参考，达到真正交互学习的目的。

四、结论

“仿真模拟”课堂教学模式具有强烈的挑战性和趣味性，使学生在仿真环境下亲身模拟企业

的经营活动，充分发挥了学生的主动性、积极性和创造性，使学生不仅掌握了解决问题的具体方法，更全面分析了问题产生的原因以及今后处理类似的问题时能够得心应手，所以运用“仿真模拟”课堂教学模式进行课程组织能够使学生始终处于兴奋的学习状态之中，可发挥它的最佳教学效果。

参考文献

[1]邱晓文.浅谈高职教育中“双实训空间环境”模式的组织与运作[J].商情，2009.

[2]曾宪达.管理类教学的举例教学与案例教学的比较[J].职业教育研究，2006.

仿真教学论文篇7

计算机理论浅谈电子仿真在电子教学中的应用

一、电子仿真在电子教学中的优越性

随着电子计算机技术的大力发展，各种电子仿真软件不断涌现。当今世界流行的电子仿真软件如：ORCAD、PSPICE、MATLAB、PROTELDXP、MULTISIM等。而其中PROTELDXP、MULTISIM在职业院校电子教学中特点突出、功能齐全、操作方便、普及性较高。利用仿真软件来实验的数据和技术指标都是真实有效的，不需要附加额外条件，与实际电路运行相同。无需太多的抽象思维，与在实验室工作一样，任意设计电路、运行、数据分析，许多的教学内容在课堂上就能解决，教学效果好，教学效率高。而且电子仿真在计算机上完成各种实验，将大大的激发学生的学习积极性，使原来无味的理论教学变得生龙活虎。使得从感性认识上升为理性认识变得非常直观。增强了学生的互动性。

用计算机仿真代替了大包大揽的试验电路，大大减轻验证阶段的工作量，其强大的实时交互性、信息的集成性和生动直观性，为电子专业教学创设了良好的平台，极大地激发了学生的学习兴趣，能够突出教学重点、突破教学难点，并能保存仿真中产生的各种数据，为整机检测提供参考数据，还可保存大量的单元电路、元器件的模型参数，采用仿真软件能满足整个设计及验证过程的自动化。所以电子仿真在职业院校电子教学中的广泛应用将会给电子技术带来一场革命。同时也给电子设计人员带来了一场前所未有的发展前锦。

过去有些没有实验条件的学校教师在进行电子教学时，一般都是在黑板上画电路，而且不标准也不美观，起不到很好的示范作用，现在利用仿真软件可以很方便的画出标准而且美观的电路，使得电子教学不论是理论还是实验课大大的提升到新的水平，很容易激发学生的创新精神。过去由于实验器材等因素的影响，很多学生不能亲自参加电子实验。而且有的电子实验学生要接触到电，所以也存在一些不安全的因素，现在利用电子仿真软件可以使学生放心大胆的去完成各种电子实验，给电子教学带来很大的发展前锦。

二、电子仿真在电子教学理论课中的作用

过去由于电子教师在教学中大都采用理论传统的教学模式，使得理论课教学枯燥无味。采用电子仿真软件后，理论课教学可以生动活泼，特别是有些理论课要用实验去验证他的实际性，更显得电子仿真软件的必要性。在以前很难用实验去进行的理论分析，现在显得运用自如，而且电子仿真软件提供了多种理论分析的方法，这些在以前的电子教学中是不容易实现的。电子仿真软件引入电子理论课教学后，一改过去老师讲的课堂教学模式，可以和学生互动，让学生参与到电子理论教学中来，可以大大的激发学生学习理论课的积极性和趣味性，培养学生的理论水平，分析问题和解决问题的能力。

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在计算机教学中创设交流型的课堂文化

课堂是学校教学的主要场所，课堂学习是学生传承人类文化的基本形式。教学过程必然伴随着交流过程，例如教师与学生的交流，学生与学生的交流，学生与教材、教学媒体（如计算机）的交流。虽然计算机教学由于自身的优势不像其他学科会出现“一支粉笔一张嘴”、“老师从头讲到尾”的现象，但教师往往将目光停留在完成所谓的“教学任务”上，为教学而教学，讲完了内容也就算完成了任务。这样就很难激发学生学习的兴趣，知识也很难进入学生心里变成他们的真知。学生渴望愉快地学习，渴望成功，而交流型的课堂教学，不仅是一个知识获得的过程，更是学生的科学素养和人文精神形成的过程，让学生得到成功的体验的过程。

那么如何在计算机教学中创设交流型的课堂文化？下面笔者就自己教学实践中的一些做法谈一些认识。

一、和学生平等相处。所谓平等性，从根本上说就是教师尊重学生在交流过程中的自觉性、自主性、创造性和学生的独立人格，这是交流型的课堂文化最突出的特点，也是教师对待学生最起码的态度，是课堂交流的前提。师生情感本身就是一种巨大的教育力量，没有情感就没有教育。一所学校中教师与学生之间的人际关系状况对学生的学习和发展影响最大。教师在各种教育教学活动中应与学生平等相处，尊重学生的自主意识和人格，以自己高尚的道德情操、优良的个性品质，以“润物细无声”的方式影响和感染学生，以渊博的知识、完美的教育教学艺术为学生创设良好的学习环境和条件，开发学生自身的潜能，在师生协力合作融洽的人际氛围熏陶中，学生身心才能和谐健康地成长。教师还应虚心地向学生学习，不仅向学生学习不了解的知识，还有对新鲜事物的敏感、好奇心，和永远不满足的求知欲望。只有这样，师生之间才有可能真正形成一种平等、和谐、宽松，融洽的课堂文化，形成平等对话的局面。教师要放下尊者的架子，体验到一种心灵的自由和丰富，享受与学生平等对话所带来的自由轻松，让教育教学活动成为师生共同参与、相互作用的过程。师生关系是融洽的，心理是相容的，所有精力就会都被用在共同达成的教育目标上。

二、和学生一起对话。课堂是一种对话，这是对传统课堂理论的一种超越。古希腊哲学家苏格拉底经常用对话的方式引导学生领悟真理。例如一位学生读不进书很苦恼，于是去问老师苏格拉底。苏格拉底叫人打来一盆水，放在这个学生面前问：“这水里有什么？”学生讲：“我没有见到什么。”当学生脸贴到水面时，苏格拉底把学生的头沉到水里，过了一会儿，学生拼命挣扎，苏格拉底问：“头在水中，你最渴望的是什么？”“我最渴望呼吸新鲜空气。”学生气喘吁吁回答。“是呀！只要你像渴望呼吸空气一样渴望学习，那书一定能读好。”苏格拉底笑着说。

那么我们在教学中能不能像苏格拉底一样，走下神坛，成为学生学习的辅导者、援助者、服务者？在对话中教师和学生都成了课堂的组成部分，构筑起共同探讨的平台。

三、电子仿真软件在电子教学实验课中的作用

电子仿真软件引入高职电子实验课后可以有效克服以前为实验设备、实验经费不足、以及环保等问题的困扰，大大的提升了学生电子实验的效率。过去学生进行的电子实验不仅需要大量的实验器材，而且有些实验设备还达不到应有的实验精度而让实验结果出现很大的偏差。有些电子实验由于学生错接一根导线可能导致实验设备的损坏，而在电子仿真软件提供的虚拟实验中，就不会出现这些情况。在有些电子实验中，出现杂散电容、漏电感等因素，导线的长短对电路的影响等，都会使结果偏离正常值。从而混淆了对电路的理解，导致对电路的基本原理和性能的影响。使学生对理论产生怀疑，失去了理论课教学的作用。电子仿真软件在高职电子教学的实训方面，他可以利用了软件上的虚拟仪器、仪表、元器件等进行各种实验，从而达到和实际实验室一样的效果，一样的实验数据，这给电子实训课教学带来了极大的方便。电子仿真软件由于计算机在家庭中的大量普及，使学生在家里也可完成各种电子实验。克服了以往学生只能在实验室做电子实验的缺点，开创了学生可以在不同场所随意进行电子实验方便。由于电子仿真软件提供的实作器材、仪表、仪器种类多，学生可以选择各种电子器材进行实验，不会出现因器材、仪器、仪表不足而不能实验的缺憾。特别是利用电子仿真软件，使学生的实验数据更加准确，更接进实际值。电子仿真软件在电子教学中的应用，大大的推动了电子实训课的改革。使得环保、安全、稳定、方便快捷的电子实训课成为一种可能。

四、 电子仿真软件的电子教学中的利弊

电子仿真软件在高职电子教学中已得到广泛应用，给电子教学带来了极大的方便、直观。节约了大量的财力、物力、资源，也给学生学习电子带了生动直观的教学模式，是一种环保的电子教学手段，是值得大力推广的教学方式。但电子仿真软件的应用，让学生动手能力有一定的影响，特别是一些实际仪器、仪表的使用还是存在一定的差异，教师只要在利用电子仿真软件进行电子教学的同时，恰当地进行引导，既可以方便利用电子仿真软件进行直观电子教学，同时结合实际仪器仪表的操作规范，对电子教学是有很大益处的。

总之，电子仿真软件作为电子教学的辅助教学手段，不论是在电子理论教学，还是在电子实训教学中，都起到很重要的作用。因此，作为计算机技术广泛深入家庭的今天，电子仿真软件是电子教学不可缺少的教学模式。将为电子教学带来一场全新的革命。

参考文献：

[1]李东生,张勇.许四毛编著.Protel 99SE电路设计技术入门与应用[M].

[2]王廷才主编.电子线路辅助设计Protel 99SE[M].

仿真教学论文篇8

关键词:电路实验;仿真技术;EWB软件

电路分析与计算是电工基础、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术等理工类专业基础课程的重要教学内容。学习电路知识既要从理论上分析和推导,又要在实践中验证和应用。传统的教学模式教学效果难以保证,即使想利用仿真技术辅助教学,一则以前的计算机速度慢,二则当时的仿真软件操作复杂,在实际工作中也难以普及。本文通过对电路课程教学现状和EWB软件特点的分析,提出模拟仿真技术在电路实验中应用的技术高效性和应用可行性。

一、电路课程的教学现状分析

电路课程是许多理工类专业的基础课程,学好电路课程,不仅需要打好理论基础,更重要的是搞好实践操作训练。电路知识的抽象性和实践性是许多学生感到难学的根本原因,传统的教学模式一般是在教室讲授理论,在实验室做实验、训练技能,即使是条件较好的学校,由于受时间、场地、设备等各方面因素的影响,一般也很难按实验实训大纲的要求完成实验实训任务。随着计算机的飞速发展,实验仿真技术为我们带来了全新的教学观念和教学模式。作为电路课程重要组成部分的电路实验能否利用计算机模拟仿真?复杂的操作一直制约着电路仿真技术的普及。电路仿真专用软件EWB的问世,使得电路实验的计算机仿真变得操作简单、结果直观。将EWB应用到电路知识的理论演示和实验仿真,可以增加学生的感性认识,增强学生的理论水平,提高学生的操作技能,是利用现代科技提高教学效率的重要工具和手段。

二、EWB仿真软件的特点

EWB是Electronics Workbench(电子工作台)的简称,是加拿大Interactive Image Technologies公司开发的专用电路仿真分析和设计软件。该软件提供了内容丰富、品种齐全的元器件库,包括分立元件、模拟集成电路、数字集成电路、混和集成电路等数千种元器件;提供了万用表、示波器、扫频仪、函数发生器、字符发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器等多种虚拟仪器设备;提供了对电路的瞬态分析和稳态分析、时域分析和频域分析、线性分析和非线性分析、噪声分析和失真分析等常规电路分析方法;提供了离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分析等高级分析方法。该软件可以对各种模拟电路、数字电路和混和电路进行多种仿真实验,适合各层次学生使用。由于元器件库中提供了各种元器件的理想值,因此仿真结果也就是该电路的理论值,这有利于验证电路的理论分析结果。同时,元器件的真实参数和故障设置(如开路、短路、不同程度漏电等),可以观察到电路工作的实际状况和不同故障情况条件下电路的异常情况。另外,通过从生产厂的产品使用手册中查找元器件参数来新建或扩充已有元件库,可以极大方便使用人员。与常用线路分析软件(如SPICE)和常见线路排版软件(如PROTEL)的兼容,还可以满足各类人员的各种需要,更进一步地提高了软件的使用范围。

三、EWB技术的高效性

利用EWB软件进行实验仿真,可以在计算机上进行电路设计、模拟仿真、检测调试等以前只能在实验室完成的工作。只要拥有计算机,装上EWB仿真软件,就相当于拥有一个设备先进的电子组合实验室。利用EWB进行实验仿真,操作过程类似实际实验;选用的元器件和仪器与实际情形非常相近;绘制电路所需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏上选取;元器件品种齐全,仪器设备丰富;对电路的输入采用原理图输入方式,易学易懂;软件提供的虚拟仪器与实际仪器的外形和操作基本一致,可以像实际一样调节和使用,因此,通过电路仿真,既可测量电路工作的性能指标,又可熟悉仪器的使用方法。利用EWB技术,既解决了购买高档仪器和大量元器件的困难,又避免了仪器设备损坏和人身安全危险等不利因素。强大的仿真功能使EWB可以完成电工基础、电工学、电路理论、模拟电子技术、数字电子技术等多门课程几乎所有的演示和学生实验。同时,直观的电路图形显示和形象的测试结果使操作者有身临实验室使用真实仪器的感觉和效果。利用EWB进行电路实验仿真教学,有利于学生对理论知识的理解和掌握,有利于培养学生的实践操作技能和电路分析能力,有利于学校和教师的实践性教学管理,有利于学校提高科技水平,也有利于学校资金的使用效率。由于不受时空和资金限制,教师的教学和学生的学习都变得非常方便,更有利于突出以学生为中心的开放式教学模式。这种以虚代实、以软代硬的仿真教学手段,其高效性显而易见。

四、EWB应用的可行性

EWB作为一种优秀的电路技术实验实训工具和辅助教学手段,它既可弥补实验仪器和元器件的不足,还可排除材料消耗和仪器损坏的不利,可以帮助学生更快、更好地掌握课堂讲述的内容,加深对概念、原理的理解,是一种高效电路仿真软件。与其它的电路仿真软件相比,它改变了一些电路仿真软件采用文本方式输入电路的不便之处,采用原理图输入方式创建电路,实验仿真所需的元器件和测试仪器均可直接从屏上选取,形象直观的工作界面、简单方便的操作方法,只要具有一般的计算机操作技术均能在数小时内学会EWB的基本操作。同时,根据使用对象基础不同,可以把实验内容分层划级供各层次学生选择使用。凡计算机和英语水平达一级以上的学生均可应用EWB进行实验仿真。从实际使用情况来看,只要教师对教学过程设计恰当、教学内容把握适度,各类大中专业学校均可利用EWB进行电路仿真实验。这种宽范围、多层次应用特点,可以保证在各类电路课程中应用EWB是可行的。

五、结束语

利用计算机仿真技术模拟电路实验,目前在各类大中专学校的实验实训教学工作中开始使用,与传统教学模式相比,教学效率较为理想。将计算机仿真应用到实验教学,是目前利用计算机进行辅助教学的一个应用热点。它将对传统的教学模式、教学内容、教学方法、教学手段和课程结构产生深远影响。

参考文献:

[1] 张登奇.用EWB辅助电子技术课程教学的实践与体会[J].职教论坛,2003,(9).

[2] 熊振国.基于EWB平台的电子电路设计[J].现代电子技术,2003,(9).

[3] 曾小美.EWB在教学中的应用[J].大学学报(汉文版),2003,(4).

[4] 胡健.EWB在模拟电路仿真中的应用[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2003,(1).

[5] 陈实培,王海滨,杨国胜,荆西京.EWB电子技术仿真实验教学探索[J].中国医学教育技术,2003,(4).

[6] 黄肇增,陈新,马晓川.电子虚拟实验室的构建[J].福建广播电视大学学报,2003,(5).

[7] 康大伟.EWB仿真及对教学与科研的应用[J].国外电子测量技术,2002,(4).

仿真教学论文篇9

[关键词]虚拟仿真；中职院校；电子技术

[中图分类号]G712[文献标志码]A[文章编号]2096-0603（2017）21-0084-01

随着现代科技水平的不断提高，虚拟仿真技术愈来愈被更多的人所认识并了解，运用领域亦变得更加广泛。虚拟技术蓬勃的发展背景下，在中职电子技术教学中加强其工作的推进不仅有利于虚拟仿真技术社会价值的实现，更有利于推动我国中职教育事业的进步与发展。为此，加强虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用势在必行。

一、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用现状

（一）教师教学的得力手段

虚拟仿真技術在中职电子技术教学中的应用有效提高了教学质量，在传统的中职电子技术教学中，教师往往采用“填鸭式”的理论教学手法进行教学，然而电子技术教学的理论教学抽象、难懂，加之学生的实操课安排比例较少，从而导致其教学质量不高。而虚拟仿真技术的应用不仅有效地将抽象的理论知识进行具体化、形象化，使学生更好地理解相关知识，更有助于减轻教师的教学负担，使教师能够腾出更多的时间进行备课设计工作，并借此提高整体教学质量。

（二）学生学习的“好帮手”

中职院校的学生往往文化课基础较为薄弱，其在抽象、难懂的电子技术课堂学习中受个人学习基础的限制，难以激发自身的学习积极性。虚拟仿真技术的应用能够将系统的理论知识运用图文并茂的形式在荧幕中呈现，学生被新的动态教学模式所吸引，便会提高自己的学习积极性和主动性。此外，虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用还能够打破传统理论知识统一的课堂局面，从而给教学模式带来更多的创新，使电子技术教学质量不断提升[1]。

（三）教师的虚拟仿真技术应用有待提高

虚拟仿真技术的应用确定能够提高学生的学习积极性和电子技术教学质量，然而，作为一种新型的教学模式，虚拟仿真技术的应用对教师自身的应用水平有着较高的要求。当前，我国中职院校多数教师在教学工作中已经形成了理论讲解为主的习惯，对突如其来的教学改革很难在一时间适应，并缺乏对虚拟仿真技术的深入了解，使其在实践教学工作中难以保持长远的教学价值。为此，强化教师对虚拟仿真技术的应用能力成为中职院校电子技术教学工作任务的重点。

二、关于虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的具体应用

（一）利用虚拟仿真技术创设教学情境

虚拟仿真技术对生活中的情境进行模拟，让教学资源更加直观地呈现在学生眼前，同时将教学资源的影像要素与生活化相关联，借以激发学生的积极性，使学生有种身临其境之感，并轻松、愉快地获取电子技术专业知识。此外，这种教学技术的应用不仅能够促进学生学习主动性的提高，更能让学生更加充分地理解和运用电子技术知识并提高学生的学习效率。为此，在实际教学中，教师可以构建一个虚拟仿真技术的情境平台，让学生模拟电路操作来展示电路数据，不仅能促使学生在课堂学习中清晰地掌握理论知识，而且能提高他们的实践操作能力[2]。

（二）虚拟仿真技术在小组合作学习中的应用

小组合作学习的教学模式在传统的电子技术教学工作中便有所应用，但学生整体对其知识点内容缺乏明确的认识和理解，继而导致在小组写作学习过程中容易产生较大的分歧，进而影响学习效果。而虚拟仿真技术与小组合作学习模式的融合不仅能够促进学生团队协作学习能力的提升，更能让每个学生清晰地了解技术与理论领域的知识点，让学生更能够在不同的观点下进行积极探索，极大地提高学生的学习效率。此外，教师在运用虚拟仿真技术授课时，其自身要不断加强对该技术的练习，在教学中不断学习，可以提高自身对虚拟仿真技术的应用能力，从而满足电子技术教学工作的要求。

（三）模拟操作与实际操作相结合

鉴于中职院校电子技术教学中的设备数量限制和人数配比限制，必须加强虚拟仿真技术的引进，从而促进全体学生能够更好地进行实操训练。虚拟仿真技术能够为学生构建虚拟的实操平台，让学生能够在模拟操作中切实感受到现实的操作滋味。值得强调的是，模拟器操作虽然能够培养学生的实操能力，但却无法模拟出现实设备出现的各种突发问题，为此，在进行模拟操作教学中亦要充分与实际操作相结合，让学生在虚拟仿真技术的辅佐下进行更好的实操训练，从而促进学生综合应用能力的提高[3]。

在信息化时展背景下，中职院校的教育模式要积极顺应时代的发展潮流，在电子技术教学工作中尽可能融入现代化教学手段，积极推进虚拟仿真技术在教学工作中的应用，科学、合理地利用虚拟仿真技术的优势来提高课堂教学质量，从而全面提升学生的实际应用水平。

作者：杨健

参考文献： 

[1]陈闽蜀.虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的应用分析[J].兰州教育学院学报，2015（3）：111-112. 

仿真教学论文篇10

关键词：仿真；化工教育；应用

1 工仿真技术的意义与现状

化工仿真系统指的是运动计算机技术模拟化工生产的过程和装置，并对其进行分散系统控制。其工作原理是利用计算机强大的运算能力，建立化工生产的动态数学模型，再现其真实的变化过程。分散控制系统即Distributed Control System，它是一种利用微型计算机或微处理技术来实现对生产过程的集中管理和分散控制的系统。

国外已经将化工仿真系统广泛投入到实际的生产应用之中，许多新的生产工艺和设备制造方法都由仿真技术进行模拟，以便对该工艺与设备投入实际生产的可行性进行分析论证，许多化工生产人员在上岗之前也必须经过仿真培训来提高其实际操作能力。受其影响，我国许多大型企业也逐渐开始将计算机仿真技术引入到平时的生产和对员工的培训过程中。

现代工业的发展正变得越来越大型化和复杂化，其连续化、集成化和自动化的特点使其对工人素质的要求越来越高。在如今这个要求工业生产更高产、更优质、能源消耗更低、污染更低、生产过程更加安全的前提下，传统的“师傅带徒弟”的员工培训方法已经远远不能满足生产进步的要求了，我们需要的是一种更科学、更全面、更有效的培训与教学方式，于是计算机仿真技术因运而生。计算机仿真技术就是利用计算机来模拟实际中的生产过程，它不需要投入原料、零风险、不会产生多余的时间浪费，大大提升了学生和员工的实际操作能力，在提高培训质量的同时缩短了培训时间、降低了培训费用，对我国化工职业教育的发展具有重要的意义。

2 仿真技术的优越性

2.1 实用性强

化工仿真技术可以通过模拟一个与实际情况近乎相同的环境，来让使用者更直观、更生动的感受产品制作的工艺流程，更仔细的观察仪器设备的内在结构和操作方法，具有短时间内使学生细致了解化工生产过程中，单元操作的方法和技巧的特点。

化工生产常常伴随着许多危险，加之其设备昂贵、试验投入的经费较高，学生往往很难获得实践操作的训练机会。计算机化工仿真技术则完美的解决了这个问题。学生可以利用仿真系统反复的进行操作训练，这大大增加了学生对设备和工艺流程的熟练程度，当遇到问题和故障时，学生也能冷静应对、妥善处理，强化了学生对理论知识的理解能力和实际操作的能力。

再者，在涉及到化工设备讲解的课堂上，传统的看图纸、听老师讲解的教学方法很难让学生对设备产生一个完整而全面的认识，老师也不可能找一台机器细致的拆分给学生看，这就导致理论知识脱离了实践应用。而化工仿真系统却能通过计算机的模拟，呈现出一个完整而细致的设备结构图，学生在计算机上练习设备操作流程的时候如果出现错误，仿真系统也会做出相应的提示，通过总结错误的产生原因，就能达到让学生更深刻的理解理论知识的目的。

2.2 互动性强

传统的化工教学往往是单向的，学生只能单方面的对机械进行操作，机械设备并不能给学生们提供一个反馈。但化工仿真系统不同，它实现了让学生与实训对象的互动，设备会根据学生的操作产生不同的提示效果，这在增强学生理论联系实际的能力的同时，也使得学生们充分发挥了其主观能动性，这是在真实试验中难以实现的。

2.3 效率高

化工生产是一个缓慢的过程，有的化工原料需要一段极长的时间来产生化学反应、变化，这就使得在实际的训练过程中，学生们往往要花费大量的时间去观察、等待其变化结果，因此老师也没办法顾及到每个学生所遇到的问题，而且这个变化过程是不可逆的，如果学生遗漏了一些重要的变化过程，只能通过二次试验重新观察，导致教学效率极其低下。化工仿真技术恰好解决了这个问题。在化工仿真系统中，学生只要操作或原料配制正确，计算机就能以最短的时间将整个化学变化的过程展现在学生们的面前，学生还可以根据实际需要暂停或加速这个变化过程，大大提高了试验的质量和效率。

2.4 安全性高

正如前文所说，化工试验往往伴随着极高的安全风险，高温、高压、易燃、易爆、腐蚀、有毒是化工生产的标志性特点。这就导致在实际训练中，为了保证学生的安全，而不得不忽略一些重要环节，使得学生不能完整的去认识化学变化的全过程。而化工仿真模式不仅能模拟整个的实际变化情况以便学生观察，更是毫无安全隐患，这是实践中根本不可能达到的效果。

3 提高化工仿真技术的建议

3.1 深入发展仿真教学软件

化工仿真技术的优越性已在上文进行了详细的论述，其优点是显而易见的，但我们不能就此止步不前。一方面，计算机都是在理想情况下进行数据模拟的，在实际操作中难免会出现一些特殊问题，这就需要我们在实际的工作实践中加强观测力度，及时的为仿真系统导入新的数据以确保其准确性；另一方面，现行的仿真教学软件只是一个初级的模拟程序，随着社会的发展和科学技术的更新换代，我们要不断更新模拟程序，为学生提供一个更准确，更真实的仿真系统。

3.2 提高仿真教学的时间

各大高校和企业应为学生和员工提供更多的仿真教学机会，这不仅能帮助学生加深对理论知识的认识、提高实践动手能力，更能通过不断的实际应用归纳总结仿真技术中存在的缺点，以便日后建立更完善的仿真教学系统。

4 结束语

化工仿真技术为化工专业的学生和在职员工提供了一个将理论与实际相结合的学习平台，弥补了实践教学中教学手段和特殊条件的限制。为各大高等院校引入化工仿真技术可以大大提高教学的效率，增强学生的实际动手能力，保证了我国化工职业教育的健康发展。

参考文献

[1]包巨南，黄铃.论化工仿真教学在高等职业教育中的应用[J].山东化工，2009（5）.

[2]张祖鹰.仿真技术在教学实训中的应用研究[J].电脑开发与应用，2008（4）.