電路原理教學中計算機仿真應用
在提出"電路原理"傳統教學中存在問題的同時,描述了計算機仿真 軟件Multisim的主要功能、特點,以及利用Multisim仿真軟件輔助"電路原理"課堂教學的優越性,改變了傳統"電路原理"理論課教學普遍傾向 抽象理論推導和計算的狀況,使教學內容更加形象化、具體化.下面是小編搜集整理的相關內容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：電路原理是電子信息類專業的必修課，具有理論性和邏輯性強、推導嚴謹，公式繁雜的特點，所以在電路原理教學中教學的任務中，教學難度大，教學的效果不理想。尤其是傳統的教學模式難以滿足教學的目標和效果。進行教學方式和方法的改善有重要的意義。因此，計算機仿真技術在電路原理的教學中受到極大的歡迎。本文從傳統電路原理教學中存在的問題角度進行分析，探討計算機仿真技術的特點、計算機仿真技術在教學中的應用以及獨特的優勢，希望能對電子信息行業的工作者有一定的幫助。
關鍵詞：計算機仿真技術;電路原理教學;Multisin應用
在高校的電子信息類專業中，電路原理教學是一門基礎課程，對學生專業知識和技能的掌握具有重要的意義[1]。然而由于抽象性較強、難度較大等原因教學的效果不理想。近年來隨著社會經濟的發展，計算機也逐漸普及開來，計算機仿真技術在高校教學中的比重越來越大，有利于提高教學的效果和質量[2]。
一、傳統電路原理教學中存在的問題
電路原理教學需要作圖進行授課，抽象性強。但是傳統的教學模式難以滿足教學的要求，教學的效果低下。首先是理論性強、抽象。電路原理教學需要學生對電路、元件等等各個環節都要熟悉，比較注重原理概念性的教學。同時還需要學生進行大量的計算推導和聯想，將抽象的東西轉化為具體的事物，所以整個課堂氣氛沉悶，學生感到枯燥乏味，教學效果不理想[3]。其次是在電路原理的教學過程中，需要畫大量的電路圖，通過圖形來進行講解。在傳統的黑板教學中，圖形復雜導致畫圖不精確，另外也浪費了大量的課堂時間，整節課沒有很好地利用，教學的效率不高。最后，傳統的課堂教學實驗中，難免會出現儀器的故障、電子元件的損壞等情況，影響實驗的正常開展，不僅浪費了上課的時間，也造成了資金的浪費，打擊了學生的動手積極性和參與性，制約了教學工作的開展和完成。在這種形勢下，加強對傳統教學模式的改革尤為重要。在目前的高校電子信息類專業教學中，計算機仿真技術的應用越來越廣泛，教學的效果大幅度提高。
二、計算機仿真技術的特點
第一是更加生動直觀，便于學生理解。傳統的教學模式以黑板教學為主，圖形復雜，注重理性的分析，學生很難接受。在電路原理教學中引入計算機仿真技術，可以將繁復的電路圖等資料詳細地繪制出來，具備直觀、生動的界面，學生也更容易接受，有利于學生的理解和記憶。
第二是為電路原理教學提供了多重的手段。傳統的教學理論型較強，需要經過嚴謹的推導和大量的計算，學習的難度較大。在教學中應用計算機仿真技術，可以把許多元件細致地描繪出來，而且更加的齊全，為學生的學習提供了便利。另外，計算機仿真技術功能強大，不但可以保存各種工作狀態中的電路數據，還可以打印出來進行教學。最重要的就是當電路中出現短路或其他故障時，計算機仿真技術可以進行提前的預防和提醒。
第三是為課堂教學提供簡單有效的實驗方法。在電路原理教學活動中，實驗是必不可少的一個環節，對鞏固知識具有重要意義。在教學中引進計算機仿真技術，保證了成本的低投入，學生的實驗過程避免受到其他不必要因素的影響，保證了實驗過程的順利開展和完成。另外，學生在實驗過程中，不會造成原料和器材的損壞浪費，可進行長期的、反復的實驗。計算機仿真技術幫助學生學習，激發學生學習的興趣，提高教學的效果。
三、計算機仿真技術在電路原理教學中的應用
一方面計算機是一種智能化的工具，在電路原理教學中，能夠自動建立電路運算方程，并且進行計算，將結果通過圖形的方式表達出來。因此，在電路原理教學中，引用Multisin(電路仿真軟件)軟件進行教學活動，可以激發學生的學習興趣，提高學生的參與能力和動手操作的能力，有利于幫助學生直觀地了解掌握知識，提高教學的效果。
另一方面Multisin軟件具備齊全的電子元件，并且可以進行長期的實驗而不必擔心器材和原料的損壞，資金投入較少。另外，Multisin軟件的功能齊全，可以進行各種類型的仿真電路實驗活動，得到詳細的數據報告和圖形，并且可以將Multisin軟件和多媒體技術相結合，在大屏幕上演示整個實驗的過程，讓學生更加直觀地參與、了解電路的原理，掌握專業的知識和技能[4]。
再者，因為社會經濟的發展和對人才的需求，Multisin軟件應用于電路原理教學已經成為一種趨勢，對于高校教學工作具有重要意義。Multisin軟件是一款專門針對于電路設計和仿真的工具類軟件，隨著科學技術的進步和多媒體技術的發展，Multisin軟件在國內和國外的電子行業應用的范圍越來越廣泛，已經成為高校電子信息類專業教師和學生進行授課和學習的教學工具。
四、Multisin軟件在電路原理教學中的獨特優勢
第一是有助于幫助學生加強對基本概念和原理的理解和掌握。電路原理課程具有銜接性和實踐性，因此在高校的教學活動中，通過將Multisin軟件和PPT相結合的方式，制作一個教學用的多媒體課件，并在課件中標明重點和難點。在教學過程中，理論部分的學習通過PPT幻燈片制成文字進行授課;在實驗部分，依賴于Multisin軟件強大的仿真能力，利用圖形、視頻、現場操作等方式對學生進行演示，將抽象的、邏輯性較強的文字轉變成生動的、具體的圖像，實現理論和實踐的良好配合。另外，在PPT幻燈片的`制作過程中，可以將電路原理的仿真過程穿插到課件當中，使整個多媒體課件內容豐富，文字圖形的協調搭配為課件增添了吸引力，同時能夠讓學生直觀地接受知識，提高學生的學習積極性和動手操作能力，保證教學活動的正常開展和完成，促使電路原理教學實現改革和完善。
第二是有利于學生自己分析解決問題，提高自主能力。在“電路原理教學”中，運算量大，公式的運用和推導復雜，造成整個電路的工作原理十分的抽象和枯燥，難以集中學生的學習注意力。其次，教師在授課過程中進行純理論知識的灌輸，用文字對電路工作的原理進行分析和講授，學生往往是難以接受，教師的“教”和學生的“學”之間脫節，抑制了學生的學習積極性，教學的效果不理想。只有將理論變得生動和具體，抽象變得形象化，學生對知識有充分的興趣，主動地參與課堂，才能夠更好地學習和掌握電路原理，完成教學的任務和進度。因此，在教學中引入Multisin軟件，利用Multisin軟件獨特的電路分析的能力，例如運算放大器對數據的放大性能分析等等，學生可以自主地發現并解決出現的問題，并在實驗的過程中通過多次反復的實驗來驗證結論，提高學生獨自分析問題的能力，將對電路原理的學習從理性的認識上升到感性的認識。
第三是有利于幫助學生掌握電路的結構。在電路原理教學中，需要繪制復雜的電路圖來進行授課和設計。但是在傳統的教學活動中，電路原理是通過黑板教學完成的，用手繪圖形保證不了電路繪制的準確性。另外，手繪圖形的復雜導致學生難以辨認，無法集中學生的注意力，造成上課的效果低下。在教學中應用Multisin軟件后，情況大大改善。因為在Multisin軟件的元器件庫中，具備數量齊全的各種電子元件，在進行電路原理教學中所需的電子元件都可以找到，而且元件的大小并不是固定的，可以根據實際教學和實驗所需的參數和大小進行更換。因此在教學中繪制電路圖的效率和速度大幅度的提高，并且還可以隨時地增刪。與黑板教學相比，Multisin軟件仿真技術具有獨特的優勢，成為電子信息類專業教學中的主流工具。再者，利用Multisin軟件繪制完電路圖之后，可以直接將電路圖進行課堂的演示，在教學中對電路圖進行仿真分析，幫助學生更加了解電路的結構和各個元器件的作用，集中學生的注意力，激發學生的學習積極性和能動性，提高教學的效果。
五、結束語
傳統的教學模式和教學的手段已經難以適應時代的潮流，所以進行教學方式的改進和完善，應用先進的技術輔助教學是非常有必要的。電路原理這門課程的理論性和操作性強，學生在學習的過程中因為知識比較抽象而感到難度過大，因此在教學中運用Mul-tisin仿真技術輔助教學是非常有作用的。Multisin軟件將抽象的理論文字轉換成直觀的、具體的圖形和圖像，并且針對教學的重點和難點充分利用自身獨特的優勢和PPT軟件相結合，制作內容豐富、生動的課件，幫助學生更好地進行學習，了解和掌握專業的知識。將傳統的教學和先進技術相結合，激發了學生的學習積極性，提高了教學的效果，促進了電子類專業的長遠發展。
參考文獻：
[1]張立新，魏巍.計算機仿真軟件在“電路原理”教學中的應用[J].吉林工程技術師范學院學報，2008，(07)：28-29.
[2]左麗霞.Multisim在《電路原理》教學改革中的應用[J].科技信息，2008，(30)：479+486.
[3]王爾申，龐濤，李鵬，鄭丹.Multisim和Proteus仿真在數字電路課程教學中的應用[J].實驗技術與管理，2013，(03)：78-81.
[4]鄭賓.Multisim仿真在模擬電路實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2013，(02)：103-105+122.
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