仿真技术论文范文1
（1）实验教学从属于理论教学，实验教学得不到足够的重视，实验是为验证理论知识，理论教学和实践教学相脱节；
（2）实验内容陈旧，无法赶上移动通信新型器件和装置的发展，缺乏新的实验教学手段和方法；设备的更新换代比较慢，实验的开展受到硬件实验设备的限制，跟不上技术革新的步伐；
（3）验证性实验多，综合性实验以及创新性实验少，在实验方法上基本是简单的模仿，学生被动学习，缺少积极的思维和创新，也没有探索的目标和方向，没有良好的实验教学改革措施；
（4）在移动通信原理课程中，关于调制解调等有关内容偏重理论，太过抽象，枯燥乏味。受资金和仪器设备不足等实验条件的限制以及学时较少的影响，很多移动通信原理实验（例如正交频分多路实验）不能由学生实际动手完成，一些实验内容仅仅能验证理论课学习的内容，显然对学生创新能力的培养是非常不利的。积极探索移动通信原理实验教学的改革，尝试开展仿真创新实验教学，对于学生更好地学习移动通信原理课程，培养创新能力起着重要的作用。
2仿真教学的引入与创新能力的培养
传统的移动通信原理课程理论教学，大多重在讨论某种技术或算法的原理及其理论推导，以方便理解调制解调器原理和无线电波变换过程，从而加深信源编解码和信道编解码、无线电波发射与接收等知识的理解。在常规的实验课上，对移动通信实验原理的讲解也要在黑板上书写，既不够形象、直观，又比较呆板。由于有大量的波形分析内容，教师在黑板上画图也是一件比较困难的事情，而且学生不易理解。在传统的设计性实验中，学生常因受到固定的实验设备的束缚而改变实验设计思路，不可避免地存在错误和不足，致使电路调试费时费力，甚至引起元器件和仪器设备损坏，使实验不能达到预期效果。因此，在移动通信原理实验教学中引入仿真实验，是对理论课教学的必要补充。学生可以充分利用仿真实验软件在数据采集、储存、分析、处理、传输及控制等方面的强大功能，进行方案的论证、选定和电路的设计，可以方便地改变参数来调整电路，使之更好地接近设计要求，设计出较为理想的电路。学生还可以根据要求输出电路的测试参量或波形，作为真实电路调试的依据和参考；可利用计算机进行不同的仿真操作，得到与使用实际实验装置进行真实实验相同的结果。另外，一些较为复杂的移动通信创新性实验和综合性实验，无法通过模拟实验完成实验课教学，但是通过引入仿真教学，便可以扩大实验教学的维度、扩大了实验教学的可操作性。移动通信是通信原理、高频电路和信号处理的交叉学科，学生只通过理论教学很难理解学科交叉性，对移动通信原理的理解也不够全面。通过引入仿真教学，既能加强学生对移动通信原理的认识，又能加强学生对实际电路的认识，为后续课程学习打下坚实的基础。仿真实验教学的引入，很好地支持了移动通信原理的学习，可以进行新技术的研究，拓展学生的工程意识，提高设计调试电路的灵活性，最大限度地发挥学生的创新思维，开阔学生的视野。
3仿真教学开展实例分析
3．1理论教学与正交调制解调分析
正交调制解调系统的原理是把整个可用信道频带B划分为N个带宽为f的子信道，把N个串行码元变换为N个并行的码元，将高速信号变换为低速的并行子数据流，分别调制这N个子信道载波进行同步传输，并在终端分开正交信号。信号的调制和解调实际是采用数字信号处理的方法来实现的。先将信号串并变换成低速支路，各支路的调制可以采用数字调制方式，然后进行快速傅里叶逆变换（IFFT）、快速傅里叶变换（FFT）来实现。
3．2正交频分电路仿真实验分析
通常在正交频分电路分析中，往往会忽略讲解和分析子载波调制快速傅里叶变换和反变换等内容。让学生从理论公式推导中理解OFDM原理，并利用Matlab编程实现不同子载波数的调制信号，可以验证对子载波数调制状态的影响，进一步验证理论公式并加深理解。可以用理论推导和实验验证两种方法来理解调制。通过正交频分各步骤的波形图，形象地描绘信号调制解调的过程，逼真地显现出真实信号传输变化的实时动态过程。
（1）确定参数。假设参数为：子载波数为8，FFT长度为8，符号速率、比特率、保护间隔长度为2，信噪比12，插入导频数。基本的仿真可以不插入导频，导频数可以为0。通过运行仿真及修改参数设置，教师可引导学生逐步实验，观察分析仿真结果并给出结论。通过示波器模块可以直观地观察到二进制随机信源。
（2）产生数据。使用随机数产生器产生二进制数据。可以将原序列化为16进制的码元图，通过改变数据率观察仿真波形。
（3）子载波调制。利用Matlab工具仿真实现BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等4种调制方式。按照星座图，将每个子信道上的数据映射到星座图点的复数表示。通过改变支路不同的调制方式，观察到仿真波形，每次课都会有各式各样新的实验波形，可以直观地观察到二进制随机信源，以及将一路高速数据转换成多路低速数据的波形。
（4）IFFT运算。对上一步得到的同相分量和正交分量进行IFFT运算。为便于理解，可采用仿真软件直观地表现子信道上的数据与OFDM符号之间傅里叶逆变换关系。当子信道的脉冲为矩形脉冲时，具有sinc函数形式的频谱。当改变系统（N）时，OFDM功率谱形状也随之改变。
（5）加入保护间隔，加入噪声。由IFFT运算后的每个符号的同相分量和正交分量分别转换为串行数据，并将符号尾部G长度的数据加到头部，构成循环前缀。
（6）并串转换。将每个符号分布在子信道上的数据还原为一路串行数据。
（7）FFT运算。对每个符号的同相分量和正交分量按照（Ich＋Qch×i）进行FFT运算。由于噪声和信道的影响，接收端收到的每个子信道上的数据，映射到星座图不再是严格的发送端的星座图。将得到的星座图上的点按照最近原则判决为原星座图上的点，并按映射规则还原为一组数据。利用以上设计的信号，在Matlab中编程实现该信号的调制，画出调制前后信号的时序图。此时，学生容易理解此种调制方式为何IFFT被称调制。在此基础上，学生通过理论分析以及Matlab实验画图验证，进一步加深了对正交频分电路的理解。
4结束语
仿真技术论文范文2
1.1建设思路
通过仿真模拟教学平台的搭建，将学校教育方式转化为以学生为中心的教学模式。为学生提供全时段全方位的理论与实践学习资源，帮助提升岗位核心竞争力，为学校提供新的理实一体化教学模式，提高信息化教学水平，最终实现校企在人才培养上双向互助，提升社会服务能力。
1.2建设内容
高职建筑工程技术专业主要培养从事建筑工程施工与管理、工程测量、工程预决算及工程监理等工作，具有理论基础扎实、专业素质高、实践能力及可持续发展能力强，擅识图、能计算、懂技术、会管理的复合型、创新型、发展型技术技能人才。因此，我们从分析本专业所对应的核心职业岗位（施工员岗位）工作任务与专业能力的要求，按照虚拟企业、虚拟场景、虚拟设备以及虚拟工程项目、企业生产工具、生产对象、生产场景、基地管理制度等原则，构建专业仿真实践教学体系。
2模拟实训项目的开发
虚拟实训项目的开发以构建符合仿真教学实际的“教、学、管、评、控”的运行模式为原则，以深化学校理实一体的人才培养模式为指导，深入分析建筑技术应用与施工管理教学过程，通过虚拟技术紧扣施工工艺、直击教学难点，实现多维仿真和真实场景模拟，提高学生学习的主动性；通过网络技术辅助学生课下练习、及时巩固知识，实现单人训练、多人竞赛和互动交流，提高学生学习的积极性；同时，通过数据库技术跟踪学生学习轨迹，实现学生知识点掌握情况的统计与分析，提高教学评价的科学性。
2.1构建仿真教学“教、学、管、评、控”的运行模式
围绕“教”与“学”建立虚拟仿真教学系统、资源库系统、题库系统、数据管理系统；围绕“管、评、控”实现统一登录用户界面、数据信息系统的建立，实现教学信息的有效传递与分析反馈，合理安排和及时调整教学进度。实现平台功能与内容的嵌入。
2.2解决传统教学弊端，实现立体化的教与学
仿真虚拟教学系统的建设，着重规避传统教学的弊端，扩充专业教学和信息资源，利用技术优势，直击教学难点。结合实际的教学内容，设计仿真实训项目脚本的深度。以学校专业化的教学力量为依托，以企业成熟技术与先进技术应用为基础，通过项目的顶层设计、需求调研、规范专业教学基本要求、制订专业教学标准，开发核心课程，不断提高教学深度。
2.3依托专业教学管理数据库，合理安排教学
建立数据管理系统，实现教学安排的规范性及教学信息反馈的搜集，便于合理调整教学进度与方式。通过资源、课程的管理，让专业教师实现个性化、针对性的课程安排和设置；通过练习、考试、经验积分的管理，实现教学成果的考察及数据信息反馈搜集。
3仿真模拟实训的效果
3.1学生层面：提升知识整体贯穿能力，提高学生岗位核心竞争力
仿真虚拟实训项目的开展实现了信息化教学资源的任意调用，它以学生对建筑领域核心岗位项目的学习作为一个整体，以虚拟技术还原真实的施工场景，通过施工现场的三维展示和立体情境漫游，能够在课上、课下为学生提供系统化的技能知识点串联和全天候的校内实践操作机会，剔除了以往学生实践的时间和空间限制，将理论与实践相融合，让学生更好的掌握教学内容，熟悉技能实际应用需求，培养学生独立分析和解决工程实际问题的能力，有效的提高了学生岗位核心竞争力，为职业发展奠定良好的基础。
3.2学校层面：以教学信息化建设带动教学改革，促进专业建设
在教学过程中引入计算机、虚拟仿真等现代技术，解决了专业教学理论课堂抽象生硬，施工细节讲解不到位、工艺操作方法难以演示的问题，其次，通过仿真模拟教学，将学生碎片化的知识进行系统性的整合，提高学生的专业知识和技能运用，为专业教学改革提供了全新的思路，有助于提升本专业的建设水平。
3.3社会层面：有利校企合作项目的开展，促进学校与社会人才的接轨
仿真技术论文范文3
【关键词】中医药院校；虚拟仿真；文献计量学
虚拟仿真技术是在多媒体技术、虚拟现实技术与网络通信技术等信息科技迅猛发展的基础上，将仿真技术与虚拟现实技术相结合的产物。该技术发展可追溯到20世纪80年代，最初被美国军方用于对飞行员和宇航员的模拟训练。随着社会不断进步和科技的不断创新，虚拟仿真技术逐渐转向民用，并逐渐应用于教育、医疗、工业、科技、交通等领域［1］。近年来，国外高校在教学中应用虚拟仿真技术方面取得了巨大成果。中国为加快推进信息技术与高校实验教学的融合，不断强化优质实验教学资源的开发与应用，从2010年开始，国务院和教育部出台了一系列相关政策，大力提倡高校建立虚拟仿真实验中心。2014年教育部批准了100个部级虚拟仿真实验教学中心。2017—2020年，教育部开展普通本科高等院校示范性虚拟仿真实验教学项目建设工作。为贯彻落实国务院《中医药发展战略规划纲要（2016—2030年）》［2］，中医药虚拟仿真技术的开发也正在大力开展，虚拟仿真技术在中医药领域的发展与崛起也为中医药院校带来前所未有的机遇与挑战。近些年，中医药高校在学校的建设中，已将虚拟仿真技术广泛应用于中医理论、中药、中医诊治、中医教育及中医药健康服务产业等领域［3］。当前，中国的院校教育是高等教育的主体，是学术成果、论文产出的重要基地。文献作为科研产出的主要形式，其数量和质量能从侧面反映出该领域的研究水平和最新进展［4］。在2011—2021年十年间，中医药院校的虚拟实训平台建设情况如何？该研究基于文献计量学的方法，对全国24所中医药院校2011—2021年所发表的论文情况进行分析，以期为中医药院校学科建设和传统医学发展提供参考。
1资料来源与研究方法
该研究以中国知网（CNKI）、万方数据、重庆维普三大中文全文数据库为数据来源，以全国独立法人建制的24所高等本科中医药院校为检索对象，其名称如下（以首个汉字拼音排序）：安徽中医药大学、北京中医药大学、成都中医药大学、福建中医药大学、甘肃中医药大学、广西中医药大学、广州中医药大学、贵州中医药大学、河北中医学院、河南中医药大学、黑龙江中医药大学、湖北中医药大学、湖南中医药大学、江西中医药大学、辽宁中医药大学、南京中医药大学、山东中医药大学、山西中医药大学、陕西中医药大学、上海中医药大学、天津中医药大学、云南中医药大学、长春中医药大学、浙江中医药大学；选择数据范围为期刊论文；选择时间范围为2011—2021年；以“虚拟＋中医药”为主题词检索虚拟仿真平台建设的相关文献，然后查看题目、摘要、确定文献是否符合入选标准，如不能确定，则查看内容并进行综合分析筛选；只纳入第一作者或通信作者的论文为该校论文；用Excel软件，借助Note－Express文献整理工具和RStudio云图制作软件对筛选出的文献进行文献产量、文献质量、文献内容和应用领域的图表分析与结果研究。
2图表分析与结果研究
2．1文献产量分析。共筛查到全国24所中医药院校2011—2021年虚拟仿真相关期刊论文689篇，利用Excel软件对筛选出的论文按照年份进行统计归纳，生成折线图（如图1所示）。从图1可以看出，从2011年到2021年，全国24所中医药院校有关虚拟仿真方面的文献量总体是增加的；随着2014年教育部对部级虚拟仿真实验教学中心建设的投入，自2014年开始虚拟仿真相关文献的数量出现明显增长，且在2015年后增速明显；2016—2019年间发文量略有下降但保持稳定状态；2019之后增速明显，这种增速很大一部分因素是源于国家和教育部对虚拟仿真项目的更加重视［5］。该研究对各中医药院校的发文量进行进一步筛选统计，发现发文量位列前五的是北京中医药大学（64篇）、南京中医药大学（57篇）、山东中医药大学（50篇）、广州中医药大学（48篇）和上海中医药大学（42篇），其中北京中医药大学发表相关文献最多（如表1所示）。这5所院校也是国家最早兴建的中医药高等院校，具有良好的学术声望和优质的科研资源［6］，近些年在虚拟仿真平台建设方面也走在全国中医药院校的前列。从表1不难看出，单就发文量来说，各院校间存在明显差异，这也从侧面反映了各院校虚拟仿真技术的各项投入和建设情况的差异，位于东部地区包括北京、上海、广州、山东等省份地理位置优越、科教规模大的中医药大学，其虚拟资源的投入和论文析出情况均优于其他地区院校。
2．2文献质量分析。文献质量的评价标准以是否刊载在核心期刊、影响因子、篇均被引频次、有无基金支持为例说明。一般期刊和核心期刊文献的参考价值是不同的，核心期刊文献的质量相对会更高，尤其是影响因子高的核心期刊，比较能够代表学科研究的发展水平，更能够受到专家学者认可，有较为准确的科学性和应用性［4，7］。文献统计结果显示，CSTPCD核心期刊发文220篇，北大核心期刊发文99篇，CSSCI期刊发文9篇，EI期刊发文2篇，SCI发文2篇。因有的期刊是几种核心的组合，例如《中医杂志》既是CST－PCD期刊，又是北大核心期刊。为避免重复统计，借助NoteExpress文献整理工具进行了查重筛选，最终筛选出核心期刊（包括CSTPCD、北大核心、CSSCI、EI、SCI）十年间的发文量共计233篇，总占比33．8％。在众多期刊中，将载文量大于10的12个期刊进行了统计（如表2所示），其中4个是核心期刊，总载文量为69篇，占比为10％（69／689）。从表2可以看出，载文量大于10的12个期刊中只有《中国中药杂志》和《中草药》的2021年复合影响因子较高（＞3）。统计显示，北京中医药大学在《中国中药杂志》上发文量为19篇，占该杂志总发文量的67．9％。从上述数据可以看出，全国中医药院校近十年有关虚拟仿真的核心文献量偏少；虽然这12个期刊中教育类期刊有4个，但都不是核心期刊，且论文整体以综述为主，主要以整理前人经验、系统综述和Meta分析的论文为主。影响因子是以论文的引用与被引用的数量关系为基础，反映期刊整体被引情况的指标［8］。论文平均影响因子为10年内平均每篇论文影响因子，期刊的影响因子数值均参考中国知网（CNKI）公示的（2021）复合影响因子。表1显示，北京中医药大学（1．76）、南京中医药大学（1．38）、山东中医药大学（1．25）、江西中医药大学（1．22）和广州中医药大学（1．12）分列平均影响因子前5名。被引频次是反映学术影响力总量的指标，指该篇论文被其他论文当做参考文献的次数［9－10］，篇均被引频次为10年内平均每篇论文被引频次。表1显示，山东中医药大学（8．16）、河北中医学院（8．06）、南京中医药大学（7．28）、湖南中医药大学（7．22）和北京中医药大学（6．51）分列篇均被引频次前5名。有无基金项目支持作为判断论文创新性的依据之一，可以从侧面反映出论文质量情况［11］。在所筛选出的文献中，基金项目析出论文为180余篇，占比总文献量的26．12％。其中，国家自然科学基金析出113篇，占比基金项目析出论文量的62．78％。
2．3文献内容分析。借助NoteExpress文献整理工具对这689篇文献进行内容的分类筛选，按照文献内容不同分为四类：实验教学与基础教学、科研与临床、现状分析与应用评价，以及设计开发与平台建设；并统计每一类文献的文献量，结果如图2所示。数据统计显示：关于实验教学和基础教学的论文有209篇，占比30．33％，占比最多，且进一步分类统计显示，在教学类文献中有2／3是实验教学方面的，这一点在图4中得到了有力印证；科研与临床方面的论文为185篇，占比26．85％；现状分析与应用评价方向的论文为155篇，占比22．50％；设计开发与平台建设的论文为140篇，占比20．32％。四类文献近十年的走势如图3所示，各类文献的走势图与图1多有类似，都是2014年后文献量增长显著，在2015年和2019年出现明显增速，且基础教学与实验教学类文献在2019年之后的增速最为明显。文献的关键词是核心内容的提炼浓缩，关键词词频能够反映出该领域的研究热点和受重视程度［12］。用NoteExpress进行689篇文献关键词词频统计，借助RStudio云图制作软件做出关键词云图（如图4所示）。图4显示，高共性词频为虚拟仿真、实验教学、分子对接、虚拟筛选、脑卒中、教学改革、教学模式、网络药理学、虚拟实验室等。另外，在教学领域的虚拟仿真技术偏重于实验教学。虚拟仿真实验教学模式实现了教学实践与信息技术的融合，已成为当今高等学校实验教学重要的教学工具之一［13－16］；而虚拟仿真技术在科研领域的研究热点多是在虚拟筛选、分子对接上。基于分子对接的虚拟筛选技术作为新型药物研究领域的一项重要辅助方法，在研究药物与机体标靶的作用机制和新型药品研发过程中发挥着极其重要的作用［17－18］。近几年，临床领域的研究热点是脑卒中，脑卒中常导致人体多方面功能障碍，包括运动障碍、认知障碍和言语障碍，严重影响患者的日常生活能力。传统的康复治疗往往需要耗费大量的人力和金钱，效率低下，过程枯燥乏味，不利于患者的长期康复。虚拟技术作为近年来发展迅速的新兴康复治疗手段，能够很好地解决上述问题［19］。
2．4应用领域研究。在进一步的应用领域研究中，研究者借助Note－Express对统计文献进行关键词词频提取，借助RStu－dio云图制作软件做出关键词云图（如图5所示），可以看出虚拟仿真技术已逐渐渗透到中医药领域的各个方面，涵盖中药学、人体解剖学、机能学、生理学、病理学、药理学、诊断学、分子生物、生物化学、形态和组织学等教学、科研及临床的各个方面［20］。有些应用处于深入应用阶段，例如：现阶段的中药学虚拟仿真教学体系涵盖了中药资源与辨识、中药炮制与制药、中药质量评价、中药药效与安全性评价等几个方面［21－23］，其应用逐渐深入；有些应用尚处于起步阶段，且存在不足，例如文献分析显示中医诊断的望、闻、问、切四诊部分尚缺乏闻诊项目［24］。从图5中也可以了解到存在虚拟仿真在学科发展不均衡的现象，明显呈现“重中药、轻中医”的方向，相对于虚拟仿真在中药学的应用，中医学基础理论研究和发扬中医学的现代应用较少。
3结论与建议
通过对2011—2021年全国24所院校虚拟仿真技术相关文献的调研，可以了解到近十年来随着国图52011—2021年虚拟仿真相关文献应用领域关键词云图家对中医药的重视和扶持，有关中医药虚拟仿真的建设也在全面开展，论文数量在稳步增长；虚拟仿真技术的应用在中医药相关领域形成了相对完善的平台；且在实验教学与基础教学、科研与临床有较好的发展态势；而对应的设计开发、平台建设、应用评价等方面的研究与探索也在日趋完善。同时也发现院校之间发展存在差距、学科发展不均衡、期刊质量有待提高等问题。针对这些问题，给出以下建议：
3．1校际资源共享。各高校虚拟平台的建设参差不齐，对于没有经济条件实现虚拟平台建设的高校来说，实现校际资源共享无疑是有利的。但目前来看，由于地域性、安全因素、知识产权保护等诸多原因，导致各高校之间的资源相对封闭且不能共享，这不利于国家整体教学和医疗水平的提高。实现资源共享、医教共建、校际合作，加强虚拟仿真教学向边远地区的普及，也需借鉴国外开展虚拟平台建设的经验，使有限的资源最大化利用，有利于消减院校差距［25］，使虚拟仿真建设逐步进入可持续发展的良性循环。
3．2加强校企合作。近年来，已有不少中医药院校结合自身情况，引入校企合作模式。发挥双方优势，共同参与研发过程；校企共建虚拟实训基地；联合培养专业技术人员等举措已初见成效。未来，开拓校企合作空间，促进设计开发与技术融合，在虚拟技术还不成熟的学科领域加大投入与扶持力度，不失为削减学科之间虚拟技术不平衡发展的有力举措［26］。
仿真技术论文范文4
关键词:信息光电子学;虚拟仿真技术;案例教学;微课;翻转课堂
0引言
案例教学是指借用经典性和针对性的案例指导教学的一种开放互动的教学方式[1~4],它主要以学生为主体,通过“思考创见”的方式来提升学生的学习能力.这种案例教学方式注重师生双向交流,能调动学生学习主动性,易于学习和理解,已被许多高校列入教学改革计划.随着虚拟仿真技术的迅猛发展,仿真案例教学也应运而生.仿真案例教学是将虚拟仿真技术引入案例教学中的一种教学模式[5~6].相比于传统的案例教学,仿真案例教学不仅内容丰富灵活,更重要的是它解决了实验受硬件设备条件和场地限制的问题,弥补了实验的空白.同时,仿真案例教学将抽象的理论知识与可视的图形相结合,也便于学生理解理论知识.近年来,很多高校提出对仿真案例教学进行改革,如中国石油大学对“渗流物理实验”的仿真案例教学模式进行探索[7],安徽理工大学对单片机原理及接口技术的仿真案例教学模式进行研究实践[8].本课题组也开展了信号与系统的仿真案例教学研究应用[9~10],突出对学生理论和实践的培养,强调理论与实践的相互联系,在教学方面取得了显著成效.目前,仿真案例教学的改革与实践在本科生课程中进行得比较多,在研究生课程中的探索较少,但仿真案例教学对改革理论性较强的研究生课程教学有着至关重要的作用,故需对此进行研究.信息光电子学是一门在研究光与物质相互作用的过程中发展起来的新兴课程,具有基础理论与前沿研究相结合的特点,是信息与通信工程学科“光通信与信息器件方向”研究生从事研究和开发工作所必须掌握的专业基础课程.信息光电子学课程包含许多复杂的数学公式推导,具有“较强的理论性”;只有理论授课环节,从而导致“理论与实践脱节”;教学模式也是以教师在课堂上传授知识、学生被动接收知识为主,导致“教学方式比较单一”.这些问题阻碍了研究生在本课程学习中主观能动性的发挥.为了改变信息光电子学的“教难学更难”的教学现状,本文拟基于虚拟仿真软件设计教学案例微课,建立理论与实践一体化的信息光电子学仿真案例教学平台,并在此基础上开展翻转课堂的教学实践,充分强化学生在学习过程中的主体地位,促进教学过程中理论、实践与科研的有机融合.
1建设仿真案例教学平台,实现理论与实践的交融
信息光电子学课程全面介绍了光电子系统信息传递与处理各个环节的基本概念、基本原理与基础应用.这门课程知识点众多,内容复杂抽象.为了使学生更好地学习这门课程,首先对信息光电子学课程内容进行研究和拆分,确定每个章节的重点和框架,具体如图1所示.按照信息的传输处理环节将信息光电子学分为“光源”、“信息加载”、“光信息传输”、“光信号接收”、“光信息处理储存”五个部分.“光源”部分主要包括“激光原理与技术”,讲述光源的种类和激光的产生.“信息加载”部分主要包括“光信息系统的信号加载与控制”,讲述光的调制,为学习光传输打下基础.“光信号传输”包括“光学基础知识与光场传播规律”和“光波导技术基础”两部分,主要讲解光信号的传输规律和传输通道.“光信号接收”部分包括“光电探测技术”和“光电显示技术”两部分,详细描述提取以及转换电信号的各环节.“光信号处理储存”部分包括“光盘与光储存技术”,讲述对接收到的信号进行记录与储存的过程.在对信息光电子学课程内容进行研究和拆解分析之后,针对本课程教学存在“理论与公式较多”、“缺乏实验教学环节”等问题,构建如图2所示仿真案例教学平台方案,加强学生在学习过程中理论与实践的联系.该仿真案例教学平台主要思想是,针对拆解知识点利用仿真技术设计出虚拟实验微课,模糊理论教学和实践教学的界限,将理论教学和实践教学真正融为一体.通过认真研究教材,挖掘光电方向的实验室资源,同时结合国内外信息光电子学的最新研究动态,基于Matlab和Mathematica等仿真软件设计出包括“麦克斯韦方程组”、“高斯光束”、“偏振光学”、“平面光波导”、“光纤”、“光子自旋霍尔效应”等核心内容的虚拟实验微课及其配套内容.这些仿真案例教学既利用虚拟实验加深了对课程重难点内容的理解,又借助学科实验室资源开发了实物实验,弥补了实物实验环节的空白,将教与学融为一体.因此应用这种仿真案例教学平台,很好地解决了教学模式单一的问题,又使得理论与实践相结合,提高了学生的科研能力.接下来,以“麦克斯韦方程组”教学为例,简要说明仿真案例教学平台微课资源的开发思路.“麦克斯韦方程组”是理解宏观电磁现象的核心内容,在信息光电子学课程中属于重难点,学生仅从方程组的形式上难以将麦克斯韦方程组的理论与实际应用相联系.从理论知识出发,我们设计了电磁场在均匀介质中传输的仿真实验,并在仿真软件Matlab中利用时域有限差分算法对均匀介质中的麦克斯韦方程组进行求解,不同时刻的场强分布如图3所示.图3动态描述出点光源在这种介质中的传输情况,也可以形象地反映介质参数和光源设置改变后的传输特性,结合国内外“麦克斯韦方程组”的最新研究动态,将其制作成仿真案例教学微课.这样使得研究生可以更全面更形象地理解麦克斯韦方程组,更好地将课程与科研结合,提升自身的主观能动性.
2借助翻转课堂模式,培养学习的主观能动性
仿真案例教学平台一定程度上模糊了实践教学与理论教学的界限,但鉴于研究生学习目的性强的特点,它的实践模式还有待改进,因此本课题组引入了翻转课堂对仿真案例教学平台进行实践.翻转课堂是重新划分或者组织课内以及课外的应用实践,让学生在教学中能够掌握主动权的一种课程教学模式[11~15],其流程如图4所示.课前,教师在仿真案例教学平台线上微课,引导学生对课程内容进行自主学习和思考,从而达到知识传递的效果;课堂上,通过写作讨论的形式对课前预习过程中产生的疑虑进行解答,以达到知识内化;课后,教师通过线上平台进行考核,从而达到知识巩固的效果,并根据考核结果进行个性化教学,对学生的创新能力进行拓展提高.同样以“麦克斯韦方程组”为例,对翻转课堂教学模式进行讲解.课前,教师将“麦克斯韦方程组”的相关微课上传到仿真案例教学平台;学生根据自己的时间对麦克斯方程组相关理论知识进行学习,仿真电磁场在均匀介质中的传输过程,同时对疑难问题进行自主思考以及探索.课上,教师与学生以写作讨论的形式对仿真电磁场在均匀介质传输过程中遇到的问题进行探讨.课后,教师根据探讨结果在网络平台设置专属问题,例如“谈谈你对麦克斯韦方程组的理解”,以掌握学生对麦克斯韦方程组的学习效果,并且及时调整教学计划,培养学生的科研创新能力.通过翻转课堂对仿真案例教学平台进行实践,学生可以在线上有选择地自主学习,线下与教师对疑难问题进行讨论,从而可以充分体现学生在学习过程中的主体地位,完成教学中理论、实践与科研的有机结合.
3结束语
仿真技术论文范文5
首先将模拟电子技术课程的教学体现在三个方面：课堂理论教学、计算机仿真技术辅助教学和实践教学。其次，模拟电子技术相关知识点的实践应用则贯穿于大二（下）到四年级的毕业设计，如大二的电子技术基本技能训练、模拟电子技术课程设计，大三的综合电子系统设计，大四的毕业设计等。其三，除了这些必修科目以外，在一些选修类项目，如大学生科技创新、电子设计竞赛、社团组织中也体现了模拟电子技术知识的运用。通过培养方案的调整，可以行之有效的保证学生在校学习期间不断学习、实践模拟电子的相关知识，将学以致用的理念贯穿于整个在校学习期间，使学生在反复学习实践中不断拓展知识的深度和广度，具有分析问题、解决问题的工程实践能力。
二、改革探索更加有效的教学模式
（一）教学手段不断改革
为了改进教学质量，提高教学效果，为培养应用型人才提供有力支持，近年来，我们在教学手段的不断改进方面做了有益的尝试。第一，引入计算机仿真技术，将理论与实践有机结合。在教学中引入仿真技术，有效的改进了教学效果，增强了学生分析问题、解决问题的能力。首先，站在教师的角度，仿真技术的使用，使教师在原有电子课件的基础上，加入了对实际电路的分析过程，使得教学生动直观，加深学生对概念和规律的理解和掌握。通过仿真软件，不仅可以帮助学生理解一些抽象概念，并且可以使其深刻理解在电路中，各元件参数对电路的影响。其次，从学生的角度看，将计算机仿真技术与模拟电子技术教学内容有效结合，使学生通过仿真直观的了解本课程研究中所能解决的实际问题，有利于激发学生的学习兴趣与参与探索的求知欲。如在学习完相关理论后，引导学生利用仿真软件自行设计波形信号发生器、多路输出的直流稳压电源、心电图信号放大器、低频功率放大器、光电报警器等。学生通过这样一些模拟电路的实际应用，了解了课程的作用，明确了学习目标，产生了好奇心，激发了学习动力。在教学中引入计算机仿真技术，使学生在教师的引导下带着问题进行自发学习，使整个学习过程始终处于探索研究、再探索研究到最终验证的良性循环过程。第二，开放实验室，提供探究和创新的良好环境。模拟电子技术是一门实践性很强，并且面向工程的课程，基本的应用电路在掌握了基本理论后，都需要实验来验证。通过实验验证理论→发现问题→结合理论修正问题→再次进行实验验证，通过这样一个螺旋式过程，学生学习知识的深度和广度均不断拓展。同时，也让学生深刻体会到了实践和理论的差异，在实践中切实锻炼了学生分析解决问题的能力。院系面向电子信息类学生开放电子技术实验室，为学生提供了理论联系实践的场所，更为学生进行探究式学习提供了不可取代的自主学习平台，是培养学生探究未知能力、实践能力和创新能力的必要途径。除集中实验外，课后及其他学期学生根据自己的兴趣及时间安排，自行登记到实验室进行实验和研究。电子技术实验室安排值班教师为实验学生答疑，帮助学生探究和创新。实验室的开放，满足了不同层次学生培养实践能力的要求，体现了因人而异、因材施教的教育理念。第三，充分利用网络资源，引导学生自主学习。模拟电子技术课程为校级精品课程，目前在建校级资源共享课程。现有的精品课程网站，为学生的课外学习提供了一个高效的研究型学习平台。精品课程网站提供了丰富的和教学相关的资讯。学生可以根据自己的兴趣和爱好，进行探索式研究式自主学习。这样的学习模式不受空间和时间的制约，延伸了学生获取知识的途径，不仅使得学生的学习变得更加便捷，而且学习起来更加自主、高效，更重要的是在学生能力培养方面起到了不可或缺的作用。
（二）教学方法不断改进
教学是一个获取知识、启迪思想、激发潜能、培养能力的过程，它需要教师根据自己的教学能力设计一种教学策略，通过优化的教学手段和教学方法，在课堂上将教学内容精彩而生动地展示给学生，并且在课后进一步挖掘学生自主学习的潜力。在培养应用型人才思想指导下，我们不断在教学方法上进行探索和改进，侧重培养学生的工程应用能力。
1.采用启发探索式教学激发学生学习兴趣，提高教学质量。
采用启发探索式教学提高学生的学习兴趣，教师在教学中主要承担主导作用。在对课程进行教学设计时，在保证基本概念的基础上部分重点采用案例式教学，通过分析实际电路，引入知识点。通过课堂讨论、仿真软件演示、习题研究等环节，引导学生自主学习，让学生由被动的接受知识转化为主动的探索知识，充分发挥学生在教学中的主体作用。教师在完成一个知识点或一个章节的教学后，布置两到三个综合性的问题，让学生自由分组形成课题组。利用课余时间自行通过查阅资料完成题目的分析、方案选择、电路仿真设计、结果分析，并制作出一份多媒体课件及电子文档说明原理、分析过程、重难点及注意事项，由课题组选派一名同学在课堂上进行讲解，并且接受老师和同学的提问，进行讨论。在这个过程中，学生不仅从中领会自学的思路，学会分析问题和解决问题，而且还培养了团队协作能力和科技论文的写作能力。还有一点也是很重要的，即讲解之后还要接受老师和同学的提问，进行讨论。在这个环节中，不仅可以查漏补缺，检查出学生在学习过程中的薄弱环节，及时加以弥补，而且也可以有效的促进教学相长，教师可以根据讨论中学生反映出的兴趣点对教学过程进行进一步优化。最后，在教与学的位置互换中，学生亲身体验了“教”，这有助于加强师生之间的互相理解。
2.鼓励支持学生自主学习，拓展知识广度与深度。
课堂教学无论在时间和内容上都是有限的，除了课堂教学，课后可供学生自主支配的时间很多。引导学生利用好课余时间，是提高学习质量的一个有效工具。如在初期给出参考书目，让学生阅读，撰写读书报告；给出优秀的模拟电子技术学习网站或电子论坛，指导学生进行自主学习；订好答疑时间，定期解答学习过程中遇到的问题；鼓励学生参加专业社团及校省级大学生创新项目；在学生自愿报名的基础上，优选学生参与省及国家的电子设计竞赛和智能车大赛；鼓励和帮助学生在校学习期间发表学术论文等。参与以上活动的优秀学生，根据培养方案中规定，均奖励相应的学分，旨在鼓励和培养学生的研究创新能力。通过近几年的实践，反映出学生普遍对面向实际、有挑战性的课题比较感兴趣。而兴趣是促进学习的强大动力，在强大的兴趣驱动下，在团队精神的鼓舞下，学生自发学习，分析问题、解决问题的能力得到了迅速的提高。近年来，电信专业的学生在大学生电子设计竞赛、智能车大赛中均获得省级以上奖项。
（三）重组优化教学内容，充分发挥课堂教学的效果
在课时压缩的客观条件下，教学内容必须进行优化重组。教学内容在保证本课程基础及关键知识点完整的前提下进行了合适的优选。在电子教案中增加了本学科领域的技术前沿和新科技成果的应用介绍，在不多占用课时的基础上扩展了知识的广度，提高了学生的学习兴趣，同时也为学生的自主学习指引了方向。
三、教学改革的进一步探索
仿真技术论文范文6
根据高职医学影像技术专业电工电子技术课程教学中存在的问题,针对高职生特点,从教学内容选取,教学方法、教学手段、考核方法改革等方面进行分析、总结。
关键词：
高职；医学影像技术专业；电工电子技术
电工电子技术是医学影像技术专业一门重要的专业基础课程，理论性和实践性都非常强。本文针对医学影像技术专业高职生专业和职业能力需求，根据高职生特点，以实践、应用为主线浅谈其教学改革。
1存在问题
1.1理论与实践脱节
传统教学中理论教学与实践教学是分开的，且过分追求教学内容的系统性与完整性，忽视了电工电子技术作为应用学科的实用价值，学生缺乏明确的学习目标，难以理解课程目的和意义，影响了教学质量提高和应用型、技能型人才培养。
1.2教学方法陈旧
教学基本上采用“教师讲，学生听”的灌输式方法，有些教师对新的教学方法和手段不熟悉、不适应，课堂上讲得过多、过细，缺乏新意，没有留出足够的时间供学生思考回味。此外，课后作业过多也使学生无暇思考，导致其始终处于被动状态，无法产生学习兴趣和热情。
1.3考核方式单一，内容片面
电工电子技术课程考核采用闭卷笔试方式，主要考查学生理论知识掌握情况。这样既不利于学生对知识的全面掌握，又不符合高职生学习特点。
2改进措施
2.1课程整合和优化
打破学科体系，改革课程设置，实施课程内容的简约、集成与重组，体现高职教育特色。以实际应用能力培养为主线，精简教学内容，去除理论推导、证明、验证内容，注重技术重现和技术实现。实现做中学，弱化过深、偏难的理论，突出知识的实际应用。以适用、实用为原则，优化知识技能结构，形成与职业岗位需要相一致的教学内容。从职业岗位需要出发，将课程知识与技能有机结合起来，增加实用性和针对性，删去与今后工作关系不大的内容。例如，很多教材大篇幅讲解二极管如何形成单向导电性、三极管内部载流子的传输情况，然而在实践中，只有专门从事研究的人员才可能用到这些原理，对于高职生而言，教学重点应该放在二极管、三极管的作用，如何判断二极管正负极，三极管的标号及管脚判别鉴定，如何通过参数来选择二极管、三极管的型号等内容上。对电子电路应强化集成电路方面内容（特别是集成电路的应用），而难度较大、求解过程复杂的例题、习题应予以删减。
2.2加强与专业课程的对接
电工电子技术是专业基础课，一般在大一第一学期开设。此时，学生对专业还不够了解，授课内容既要注意与各学科专业基础知识的衔接，又要兼顾同后续课程的联系。教学内容应满足各层次学生对课程深度和广度的要求。
2.3课堂教学方法灵活多样
高职生基础相对薄弱，教师应根据学生实际水平，对基础知识、基本内容和重点内容精心组织，运用多种教学方法，如比喻法、类比法、启发质疑法、讲练法、实验演示法，使学生克服厌学心理，树立自信心，提高学习兴趣。对于理论性较强的内容，教师要耐心讲解，引入各种案例，多讲多练，反复强化，务必使学生掌握。
2.4充分利用现代科技，丰富教学手段
抽象的电工原理讲解起来容易使学生觉得枯燥乏味且生涩难懂，如电容的充放电等，若合理巧妙地使用辅助教具，往往能收到事半功倍的效果。教师可以通过教学录像、实物模型、幻灯片、投影以及生动详尽、图文并茂的教学课件，激发学生学习兴趣，开阔学生视野，进一步强化对基础理论的掌握。为了适应目前既要减少教学时数又要增加课堂信息量的教学改革形势，培养学生学习主动性，提高自学能力，充分利用网络资源是有效可行的方法之一。在理论教学中引入仿真技术来提升教学质量，使理论得以验证。比如，对于一些较抽象的内容，教师用语言不易描述，学生也难以理解，还有许多概念需要通过实验阐述和验证。在讲授需要实验演示的电路时，可利用事先建立的仿真电路文件进行现场演示，不但提高了教学效率，而且降低了教学难度。实验教学中引入仿真技术，具有3个优点：（1）实验信号存在时间过短，用常规仪器往往很难观察到，借助仿真技术可以方便观察；（2）将实验任务布置给学生，让学生先进行理论设计，然后按照设计要求进行计算机仿真设计，再到实验室按照仿真电路装配实际电路进行测量；（3）进行虚拟仿真实验，根据教学内容和专业要求，联系生产实际提出简单的设计题目，让学生进行理论设计，然后在计算机上完成仿真实验，检验和完善自己的设计。
2.5理论教学与实践教学相结合
电工电子技术是一门基础学科，也是一门应用学科，学生不仅要掌握必要的理论知识，还要把这些理论灵活应用于实践。但是，学生到企业实践的机会很少，无法了解具体工作流程。为此，教学中，每章都从最基本的应用实例出发，由实际问题入手引入相关知识和理论，由实训引出相关概念。首先，教师提出学习内容、目的、要求及注意事项，学生自主学习，再通过自己动手来加深对所学知识的理解，同时训练相关技能。这种在教师指导下，感性认识与理性认识的交互，对学生自主学习能力的培养起到了促进作用。教学所选实训项目应与医学影像技术专业相关，这样会极大地激发学生学习兴趣。此外，实践教学场所应按照职业环境来布置，突出职业特点。同时，实践教学严格按照生产、建设、管理、服务第一线的现场有关规定，强化学生职业技能和职业素质，促使学生形成一丝不苟、严格认真的工作作风。
2.6建立以能力为中心的课程考核体系
改变传统考核方式，强调学生能力考核，实现向过程考核的转变。学生学习效果的好坏主要取决于教学过程，与之相对应的考核也应贯穿整个教学过程。考试不再局限于单一的闭卷形式，而是采用开放灵活的方式，包括开卷考试、课程论文、口试、实际操作、调查报告、综合考查等。不同内容采用不同考核形式，如基本理论考核采用闭卷形式；实训技能考核采用项目任务形式，根据学生态度和操作情况，综合评定实验实训成绩；平时作业可以结合生产实际写课程论文和调查报告。课程结业成绩由平时成绩、实验实训成绩、期末成绩（试卷）组成。为使学生全程参与，将其注意力转移到日常学习上来，可扩大平时成绩和课程测验比例，具体为：平时成绩占20％，课程测验成绩占40％，期末成绩占40％。另外，改革平时测试和实验考核记分方式，实行实质性评价，部分考核可按照A、B、C、D级评分，淡化分数，促进学生全面发展。注重考核反馈，通过反馈使学生了解自己的不足，使教师调整教学方式。
3结语
仿真技术论文范文7
摘要：
虚拟仿真技术在教学中的应用越来越广泛，特别是在高职院校，虚拟仿真技术是高职院校培养应用型人才的重要手段。本文针对高职院校电子技术课程的教学改革，介绍了虚拟仿真技术的应用现状、应用策略及应用效果。
关键词：
虚拟仿真技术 电子技术 课程教学 教学应用
一、引言
随着科学技术的不断发展，虚拟仿真技术也取得了长足的进步。虚拟仿真技术从上世纪40年代开始使用，经过数十年的不断改进，已经发展到了非常成熟的阶段。目前，虚拟仿真技术已经广泛被应用在现代生产生活的各个方面。而在教育领域，虚拟仿真技术也被应用在教学活动中，是辅助教学的重要工具。目前，教育领域极力推行教育信息化，虚拟仿真技术是教育信息化的重要组成部分，是建立健全教学实验基地的重要一环，也能够为教师的课程教学提供支持。高职电子技术课程是高职电子类专业的重要课程，也是最为基础的课程。电子技术课程的实践性非常强，注重培养学生的动手操作能力，因此，对学生进行实训显得尤为重要。利用虚拟电子技术来辅助电子技术课程教学，能够让学生在虚拟的环境中模拟出真实的情况，解决实践中存在的问题，这对于电子技术课程的教学有着十分重要的作用。因此，很多高职教师研究在电子技术课程中使用虚拟电子技术，提高学生的动手能力和解决问题的能力。而如何有效把虚拟仿真技术更好地应用在电子技术课程的教学中，让教师更好地组织和开展教学活动，成为高职教师关注的焦点。
二、虚拟仿真技术在电子技术课程中的应用现状
（一）虚拟仿真技术概念
虚拟仿真技术又称之为虚拟现实技术或者模拟技术，是利用一个虚拟的系统来模拟真实的系统。虚拟仿真技术是人类认识自然界客观规律的重要手段，而随着计算机技术的发展，虚拟仿真技术也在不断地革新和进步。目前，虚拟仿真技术已经成为数学推理、科学实验之后，人类认识自然界客观规律的第三类基本方法。
（二）虚拟仿真技术在电子技术课程中的应用现状
虚拟仿真技术已经发展到了一个较为成熟的阶段，其在各个领域都有着广泛应用，在教育领域也是如此，尤其在电子技术这种实践性非常强的课程中，虚拟仿真技术已经成为了辅助教学的重要工具。在电子技术课程中，主要采用Multisim仿真软件。Multisim是美国NI公司推出的一款仿真工具，其基于PC机的windows操作平台，能够模拟仿真一个真实的电子电路实验台。在这个实验台上，可以完成模拟真实情景的电子电路实验，包括电路原理图的输入、电路硬件描述语言输入等，具有十分强大的仿真分析能力。在电子技术课程中，Multisim仿真软件主要是搭建电路原理图，对电路进行分析，设计电路，完成仿真。
（三）虚拟仿真技术在电子技术课程中的重要性
高职院校的主要任务是培养应用型人才，要求学生有着很强的实践操作能力。然而，目前很多高职院校的学生的实践动手能力较为薄弱。在电子类专业中，电子技术课程是最为基础的课程，但是当前很多高职院校电子类专业学生对于电子技术知识的掌握情况不太理想，学生对于晦涩难懂的理论知识缺乏兴趣，无法集中精力深入研究。因此，教师应该要改进教学方法和教学模式，提高学生的学习积极性，并进一步提高学习效率。在电子技术课程中，教师应该要为学生提供更多的实践动手机会，利用虚拟仿真技术，吸引学生的注意力，提高学生的学习兴趣。高职学生的理论知识接受能力较为欠缺，但是都喜欢动手实践操作，对新事物有着很强的好奇心。因此，利用虚拟仿真技术，为学生提供一个模拟真实环境的实验平台，让学生把所学到的知识应用到实践操作中去，发挥学生的主观能动性，培养学生的创新精神和专业能力，从而更好地适应社会工作。由此可见，虚拟仿真技术在电子技术课程中具有十分重要的作用和意义，这值得高职教师的重视。
三、虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用策略
（一）情景法教学
情景教学法是教师营造一种情景氛围，让学生身临其境，教师和学生在此情景中进行一种情景交融的教学活动。情景教学能够启迪学生的思维，在发展他们的想象力和创新能力方面有独到之处。在电子技术课程中，应用情景教学法，利用虚拟仿真技术，可以为学生营造出一个电子设计、分析、仿真环境，把实验操作台、电子电路原理图等难以表达的东西，以直观的形式呈现出来。在电路的虚拟仿真模拟中，可以呈现出真实电路的运行状态，而且可以展现出电路中各个元件参数变化数值，同时把电路的输出结果显示出来，学生可以根据电路输出结果来观察整个结果的动态变化过程，深刻理解电路的运行原理。在虚拟电路教学中，教师要给学生一些动手的机会，让他们自己搭建电路，处理各种突发状况，从而提高他们的实践操作能力。比如，在学习半导体三极管时，教师在介绍三极管放大的外部条件之后、内部载流子运动规律和静态工作点之后，可以利用虚拟仿真软件搭建一个偏置电路，让学生观察输出波形，然后通过调整偏置电路，让学生观察输出波形的变化。通过虚拟仿真软件，教师可以把相关知识直观地呈现给学生，让学生身临其境地感受，从而更好地掌握相关知识。
（二）探究式教学
探究式教学法又称之为发现法和研究法，是要求学生在教师指导下，自觉主动去探索，研究事物客观规律和属性，从而形成自己的概念。探究式教学法能够加强学生的主体地位和自主能力，是高职院校教学中提倡的教学方法。在电子技术课程教学中，教师在传授给学生相关知识点之后，应该要鼓励学生进行探索，对这些知识点进行验证。利用虚拟仿真技术，让学生验证知识，探索知识，提高他们的自主学习能力。比如，在学习放大电路时，书本上介绍的是共射极放大电路，学生对于共射极电路也相对熟悉，而教师可以让学生对三种组态进行研究，探究这三种组态的不同点，并且通过虚拟仿真技术，对三种组态进行验证。虚拟仿真技术能够帮助教师开展教学活动，教师应该重视虚拟仿真技术，让虚拟仿真技术更好地契合教学活动，从而取得更好的教学效果。
四、虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的效果
在国家大力推行信息化教育的今天，虚拟仿真技术在教学领域的应用也逐渐广泛，这也对教师提出了新的要求，教师应当深入研究虚拟仿真技术在教学中的应用，让两者更好地契合在一起，从而提高教学效果，培养学生的实践操作能力和创新能力。
（一）提高学生的学习兴趣
目前，高职院校都在积极建设实验基地，从而打造一个提高学生实践操作能力的平台。利用虚拟仿真技术，学生可以在实验室把学到的理论知识应用到实践当中，在实践当中直观感受理论知识，更加充分地理解理论知识，从而提高自身的实践操作能力。理论知识晦涩难懂，实验室当中的虚拟仿真软件，让学生能够直观地感受到书本上学到的电子电路知识，能够提高学生的学习兴趣，提高他们的学习积极性。教师应该要充分引导学生，让学生跟着教师的思路，去思考和探索相关知识点。高职学生对于新事物有着强烈的好奇心，把虚拟仿真技术应用在电子技术课程教学中，可以吸引他们的注意力，提高他们的学习兴趣，积极主动地参与到教学活动中来，主动去学习知识和接受知识，从而取得良好的教学效果，达成教学目标。
（二）提高学生的实践操作能力
高职院校的任务是培养应用型人才，重点是培养学生理论与实践相结合的能力。要培养学生的实践操作能力，就必须为学生提供实践操作的机会和平台。虚拟仿真技术就是一种实践锻炼的教学模式，把虚拟仿真技术应用在电子技术课程教学中，学生可以在教师的引导下，把平时所学到的理论知识应用到实践操作当中，验证理论知识，更加深刻地理解理论知识。这种亲身体验的方式能够加深学生对于理论知识的印象，提高学生对于理论知识的理解程度，从而锻炼学生的动手操作能力，让学生把理论知识和实践操作联系到一起，真正做到理论联系实际。虚拟仿真技术应用到电子技术课程教学中，不但能够让学生更好地掌握理论知识和实践能力，而且在利用虚拟仿真软件搭建电路原理图时，可以发现电路中存在的问题，从而培养他们发现问题、解决问题的能力。
五、结束语
虚拟仿真技术出现在上世纪40年代，伴随着计算机技术的飞速发展，虚拟仿真技术也在不断地革新和改进，其应用领域也日渐广泛，在教育领域的应用尤为如此。当前，我国大力推行教育信息化，虚拟仿真技术是教育信息化的重要组成部分，也是提高我国教育质量和教学水平的重要途径。国外的教学经验表明，应用虚拟仿真技术，能够取得良好的教学效果。把虚拟仿真技术应用在电子技术课程教学中，是必然趋势，也是电子类专业教师应该要使用的重要手段。作为电子类专业的教师，应该要与时俱进，掌握新的技术，深刻领会其应用技巧，从而能够更好地开展教育教学活动。另外，教师应该要开动脑筋，发挥创新精神，拓展自身思路，在实际教学中把理论知识和实践操作有机结合起来，以科学合理的方式把虚拟仿真技术和理论知识联系起来，从而得到更好的教学效果。只有这样，才能够达成最佳的教学状态，实现高职教育的目标，为社会培养更多的专业技能强的应用型人才。
作者：杨东海 单位：长沙航空职业技术学院
参考文献：
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[5]潘正坤，李良荣，邓朝勇，李绪诚，张荣芬.开放式电子技术教学方案研究与实施[J].实验技术与管理，2012（3）.
第二篇：电力电子技术课程教学虚拟仿真技术应用实践
摘要：
在分析了电力电子技术课程教学的现状后，提出虚拟仿真技术的应用可提高该门课程的教学效果。比较众多虚拟仿真软件后，认为Matlab软件尤为适用于电力电子技术实验的仿真。最后，以直流升压斩波电路为例，详细介绍了使用Matlab软件进行模拟仿真的方法和步骤。
关键词：
虚拟仿真 Matlab 电力电子技术 实验实训
一、引言
电力电子技术是目前最活跃、发展最快的一门新兴学科，且广泛应用于工业、交通、IT、通信、国防以及民用电器、新能源发电等领域，它的应用领域几乎涉及国民经济的各个工业部门。
二、电力电子技术课程教学现状
当前高职院校基本都采取理论教学加实践操作的模式进行电力电子技术课程的教学。首先，讲解电力电子器件的工作原理、特性以及使用方法；然后对各种变流电路（包括整流、逆变、斩波和交流变换等）的电路构成、工作原理和波形等进行分析；最后在实验实训台上进行实操、搭建电路、观察波形等进行验证。电力电子技术课程本身属于电类各专业课程中较难的课程之一，教学对象又为高职学生，他们理论基础差，计算能力弱，因此教学重心一定偏向实操。然后，在对电力电子电路进行实验实训分析的过程中，由于电力电子器件具有非线性等特点以及电力电子电路的复杂性，造成实验实训结果不明显，单从示波器显示波形不能很好地检测电路的正确性。而且电力电子技术的实验实训都涉及到220V或者380V的高电压，具有一定的危险性。往往造成学生实验实训项目做得迷迷糊糊，不知道结果是否正确，即使知道错误了也很难进行排故，导致学生学习兴趣减低，形成恶性循环。
三、虚拟仿真技术在电力电子技术教学中的应用
虚拟仿真技术是近年来随着计算机技术迅猛发展而逐步形成的一类实验研究的新技术，它在各类专业各种类型的课程当中被广泛应用。虚拟仿真技术的优点主要有：（1）实验硬件门槛低，基本不需要专业的实验设备，只需要普通计算机即可；（2）实验过程安全可靠，不涉及高电压、高电流；（3）实验过程迅速、结果清晰明显，能快速地在计算机屏幕上显示所需要的所有结果，一目了然；（4）纠错排故简单，基本的仿真实验修改只需要在仿真环境下进行器件或者连接的修改。鉴于以上优点，虚拟仿真技术在电力电子技术课程实验当中进行应用十分合适，并能有效地提高电力电子技术课程的教学效果。目前，可对电力电子电路及系统进行虚拟仿真的软件较多，如Matlab、Pspise、Saber以及Multisim等。这些模拟仿真软件的出现，为电力电子电路及系统的分析提供了方便、有效的手段，大大简化了电力电子电路及系统的设计和分析过程。其中Matlab软件由于其Simulink环境下提供的SimPow-erSystems工具箱在电力系统分析、电力电子电路分析中令人满意的表现、友好的界面和模块化的形式受到广大用户的青睐。根据电力电子技术课程教学的要求，结合课程实验操作内容，我们设计、建立并实现了涵盖高职教学要求的十五个电力电子技术Matlab仿真项目。下面以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行模拟仿真的方法和步骤。
四、仿真实例
本节以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。直流升压斩波电路是典型的直流斩波电路之一，它通过电容、电感元件的储能以及电力电子器件（此处使用IGBT）的通断控制，使负载上得到比电源电压高的电压。根据电路原理图，在Matlab的Simulink中建立直流升压斩波电路仿真模型，步骤如下：1.仿真平台建立。启动MATLAB，进入MATLAB环境，点击工具栏中的Simulink选项，进入所需的仿真环境，点击File/New/Model新建一个仿真平台。2.模块提取。在Simulink环境中拉取所需要的模块到仿真平台中，具体做法是点击左边的器件分类，电力电子仿真实验一般只用到Simulink和SimPowerSys-tems两个，分别在它们的下拉选项中找到我们所需的模块，用鼠标左键点击所需的模块不放，然后直接拉到仿真平台中。3.仿真模型建立。将提取的各模块，按照原理图布局好位置并进行连线。具体做法是移动鼠标到一个模块的连接点上，会出现一个“+”字型光标，按住鼠标左键不放，一直拉到所要连接的另一个模块的连接点上，放开左键，连线就完成了。4.参数设置。参数设置分为模块参数设置和仿真参数设置。模块参数设置如下：直流电压源的幅值设置为100V。电阻负载设置为1Ω。控制脉冲电压由脉冲发生器产生，电压幅值设置为3V，周期设置为0.001S，脉冲宽度比的大小设置可改变输出负载电压的大小。IGBT、功率二极管、信号分解器、电感和电容可保持默认设置。示波器根据需要输出的波形个数设置输入端口数。仿真参数设置如下：将开始时间设置为0，终止时间设置为0.01，算法设置为ode23tb。5.仿真。完成以上步骤后便可以开始仿真，仿真结束后双击示波器观察波形。直流升压斩波电路在控制脉冲电压宽度比为80%和40%时的仿真波形如图3所示，与理论分析值一致。
五、小结
虚拟仿真技术随着计算机技术的发展在近些年得到了长足的发展，越来越多的课程在教学中引入了虚拟仿真技术，它对课程教学效果的提供具有较大的作用。文章在分析教学现状的基础上，引入了使用Matlab软件的虚拟仿真技术，并以直流升压斩波电路为例，详细介绍使用Matlab软件进行电力电子电路仿真的方法和步骤。
作者：王波 郑鹏飞 李时辉 单位：义乌工商职业技术学院机电信息分院
参考文献：
[1]王波.虚实结合、理实一体的电力电子技术课程改革的探索与实践[J].时代教育，2015，（7）.
[2]牛天林，樊波，张强，等.Matlab/Simulink仿真在电力电子技术教学中应用[J].实验室研究与探索，2015，34（2）.
[3]荆红莉，赵鹏.MATLAB在电力电子技术教学中的应用[J].榆林学院学报，2015，25（4）.
第三篇：新时期电子技术教学改革思考
［摘要］
新时期我国电子技术教学有了更高的要求，学生不仅要具备扎实的基础理论知识，同时还要掌握相应的技能，社会需要理论与实践能力兼备的人才，因此电子技术教学要进行深入改革。分析了目前电子技术教学中存在的问题，提出新时期电子技术教学改革的措施。
［关键词］
电子技术 教学改革 特点 措施
一、电子技术教学存在的问题
以教学体制为例，以前的电子技术实验常常依靠的是理论教学，验证性的试验比较多，且并不复杂，方法老套，实验课的目的是论证规律、定理的正确与否。如今，在多数职业实验课中，此类论证不在少数。就管理体系来讲，大家对实验课的重视程度并不高，花费的成本也很低，人员较为匮乏，设备仪器无法满足需求。通常情况下，由教研室来管理实验室，常常是以理论课为基准，影响较大。实验室较小，教学队伍参差不齐，自然不能提供良好的教学环境。就教学过程来讲，结合试验内容来选择适宜的仪器，教师详尽地解释试验遇到的问题。在实验过程中，学生并不主动，只是被动地接受。课前不准备，仅仅是上课抄书，实验得过且过，试验报告的作用发挥较小。
二、教学改革的特点
（一）目标明确
此次改革的目的是为了更好地培养优质人才，致力于打造具备良好技术的中高级技术人才，从而不断建立健全满足现代自动控制技术人员需求的课程体系。在此次改革的推动下，将有利于把我院工程技术基础（电子类）课程提升更高的层次。
（二）特色鲜明
通过借鉴以前的电子系列课程，为我们教学改革提供参照。在此经验上，我们开始关注教学的实用性，其中的一大特征就是不断地重组、整合电子设计、模拟电子电路、数字逻辑电路课程，最终不断提升电子技术基础课的水平，使之在我院课程体系架构中发挥应有的作用。
（三）重点突出
舍弃曾经的课程体系，重组教学内容，利用先进的理实一体化理念来调整以往的教学内容，最终形成符合现代需要的教学体系。同时，教学手段和方法也要全面改革，注重提升学生们的个人能力和素质。
三、新时期电子技术教学改革的措施
（一）调整教学内容，改进授课方式
在蓬勃发展的电子技术带动下，知识更新的速度越来越快，教学内容的落后性日益凸显，和单一的教学内容存在较大冲突。结合当前电工电子技术的需求，根据专业性质的区别，全面调整教学内容，进而强调专业的重点和难点。近年来，黑板教学成为数字电子技术教学中常用的方式，虽然说这样的做法思路清楚，学生乐于接受。然而缺点也不容忽视，例如学生的兴趣低下，无法聚精会神听课。利用多媒体教学往往就会避免这些缺陷，动画、声音、图像的完美融合使课程变得有声有色，学生们的兴趣也会大大增加，提升了他们学习的主动性。多媒体教学和黑板教学，一主一次，两者相得益彰，有利于放大他们的各自优点，往往能够达到事半功倍的效果。理论学时被压缩后，可以灌输较多的教学内容，不仅教学速度加快了不少，教学质量也会大大提高。
（二）采用问题式教学，增强学生主观能动性
此类教学的主体是学生，利用提问的方法来进行。结合多种多样的训练方法，进而仔细剖析、探究问题。在了解课程知识的过程中，不断提升自主学习能力。这种教学方法强调的是问题这个中心，问题设计有如下特征：1.找寻具有对抗性的问题，主动提出，积极反馈，培养学生的兴趣，最终深刻学习到知识。2.理解问题是学习的最终目的，扩展、聚集和问题关联的知识。3.在解答问题时，学生们集思广益，相互学习，共享学习成果。4.教师起到引导作用，帮助学生更好地理解、解决问题。
（三）加大实训环节，提高学生实践能力
培养应用型人才并不是一蹴而就的，理论教学只是一种教学手段。在学习数字电子技术的过程中，不仅仅为今后专业学习奠定基础，还要致力于锻炼学生的分析能力，让他们知晓如何进行整体系统的设计，最终目的是适应社会、走向社会。实训可以较好地把理论运用到实践，具体呈现在如下方面：把现实的电路搬到实验室，利用实验的过程可以更好地强化记忆知识点，例如移位寄存器、集成芯片构成N进制计数器等，通过亲身体现，学生们会更加深刻地理解理论知识。
四、总结
作为一种艺术，教学离不开教师的辛勤付出，最终定能使学生知其意。教学过程并不简单，需要教师和学生的密切合作，才能得到意料之中的结果。教学工作要想进一步提升水平，必须改革电子技术基础课程，只有改革课程内容、实践能力及仿真软件能力，才能培养出适宜时代需求的优秀人才。
作者：严格 单位：甘肃省冶金高级技术学院
参考文献：
习聪玲,宋之霞.电子技术实践教学改革的研究与实践［J］.实验室研究与探索，2013（8）.
第四篇：电子技术应用专业教学改革探析
摘要：
中职学校电子技术应用专业在教学上还存在很多问题，比如学科性强、教学方法单一、教学内容陈旧等。因此，本文提出，电子技术应用专业必须进行教学改革。要多涉及新知识、新工艺、新技术，采用行为引导教学法，引导学生主动学习，以就业为导向灵活调整教学内容，强化学生的技能水平，提高学生的实践操作能力。
关键词：
电子技术 中职学校 教学改革 行为引导 教学法
随着高新技术的飞速发展，电子技术被广泛应用于生活、生产和科研等领域，是其他高新技术发展的基础。中职学校电子技术应用专业肩负着为社会培养高素质专业技能型人才的责任，为了使毕业生更好更快地适应工作岗位，具备应用的综合职业能力，对中职学校电子技术应用专业教学改革做以下几点探讨。
一、以就业为导向，合理整合教学内容
中职学校现用的电子技术专业教材过于看重学科的完整性和统一性，教学内容陈旧，跟不上技术的发展，对一些新工艺、新技术涉及很少，学生缺乏学习兴趣。因此，必须对教学内容进行合理整合，编写适合本校和本区域经济社会发展的校本教材，适当删除一些纯理论性难理解的教学内容，增加一些现代工业应用较多的知识，多引入一些新工艺、新技术的介绍。例如，电子技术的电路部分多数还是以分立元件为主，很少涉及集成电路的知识。现实工业生产中多数以集成电路为主，要求学生明白其外部特性并会使用，其内部的结构及原理对于理论基础薄弱的中职生来说理解非常困难，可以不做要求。所以，中职学校在整合教材内容时可以删除或者简化分立元件的内容，适当增加集成电路的现实应用案例，提高学生的兴趣，开阔视野。在电子技能实训课程中，中职学校还在练习常用元件的整形、安装和焊接，而目前企业几乎都使用波峰焊机或回流焊接自动批量焊接，工作人员只是负责焊接质量检测，对于极少数的大型或者特殊元件才使用人工焊接，而且都是使用恒温烙铁，焊接元件也都以贴片焊接为主。因此，中职学校电子技能实训课程应该增加SMT表面安装技术和波峰焊、回流焊的相关内容，有效衔接课程内容和岗位知识，培养学生的职业能力。
二、采用行为引导教学法，引导学生自主探究
行为引导教学法是以职业活动为导向，以学生为中心，以培养学生的职业能力为目标，吸引学生的学习兴趣，激发学生的学习主动性而采用的教学方法。这里的教学方法由多种教学技术、教学手段和教学方法结合而成，主要包括启发教学、小组合作、案例教学、项目教学、任务驱动等，主要是激发学生的求知欲，变被动为主动，充分发挥学生的主体作用，引导学生发现问题、解决问题，从而掌握知识、提高技能。行为引导教学要求教师由传统的教学组织者变为引导者，营造良好的学习环境，以学生为中心，引导学生心、手、脑并用，教、学、做相结合，使学生在团队合作中身体力行地获取知识和技能，达到做中学、学中做的效果。
三、加强技能训练，提高学生的动手能力
1.采用理实一体教学，强化技能训练
中职学生思维活泼，缺乏耐心，不喜欢听大篇幅的理论讲解。为了提高学生的学习兴趣和学习效率，提高他们的技能操作水平，教师可以采用理实一体教学。在实训室实训设备上，通过在变压、整流滤波、稳压、功放等电路中设置测试点，让学生验证全波整流电路的输出电压、稳压电路电压值变化情况，学习万用表和示波器的使用等等。通过在实训过程中发现问题、解决问题，强化学生对知识的理解。把课堂搬到实训室，通过实验形象直观地理解了抽象的专业知识，提高了学生的学习积极性，学习效果明显，教学质量好。
2.利用仿真软件，加深学生的理解
使用现代计算机仿真软件、多媒体课件等，模拟真实的实训生产情景，带领学生身临其境地感受工作情景，加深学生的理解，让学生更好地掌握知识。比如使用EWB仿真软件，让学生亲自上机，对二极管的单向导电性，可以让学生在仿真软件上直接使用万用表进行模拟测量；对于三极管的工作原理和输入输出特性，可以引导学生设计一个简单的电路，给定输入、查看输出等，把抽象的知识形象化，让学生更容易理解掌握。
3.组织兴趣小组，提高学生的实践能力
利用课余时间，开放电子实训室，组织学生设计一些简单的应用型电路，比如声光控台灯、功放、门铃等，由简单到复杂，循序渐进，通过具有趣味性和应用性的实际案例培养学生的学习兴趣。还可以成立小家电维修小组，收集一些可操作性强的小家电，比如电热水壶、音响、电磁炉等等，鼓励学生查阅资料、认真分析、敢于动手，提高学生的实践应用技能。同时指导学生收集一些电子行业的书籍、网页、期刊等资料，使学生了解现代电子技术的应用以及电子行业的发展趋势等，积累专业知识，缩小所学知识与岗位应用之间的差距，最终提高学生的综合职业素养。
作者：多晓艳 单位：衡水科技工程学校
第五篇：应用型院校电力电子技术实验教学改革
摘要：
电力电子技术是一门理论性和实践性很强的课程。实验教学对帮助学生理解和巩固理论知识，培养学生的实践能力、创新精神具有重要的作用。本文通过对本校电力电子技术课程实验教学中存在的问题进行分析总结，提出实验教学改革方案并将其应用于教学实践，以期促进学生对理论知识的理解，提高学生的实践能力，培养学生的创新能力。
关键词：
电力电子技术 实验教学 创新能力
应用型院校以培养适应行业需求的应用性人才为目标。应用型院校学生大多数选择毕业后直接就业，而目前我国企事业单位大多要求新入职的大学毕业生可以尽快在某一专业方面具有较强的实际工作能力。为了工科大学生能够在毕业后尽快适应社会的需求，在校期间应对其进行一定的工程训练，培养学生在专业方向上的实际工作能力和创新能力。电力电子技术是20世纪50年代诞生和发展的一门新技术，集电力技术、电子技术、控制理论于一体。“电力电子技术”课程已成为电气工程、自动化专业不可缺少的一门专业基础课，在培养电气工程、自动化专业人才中有十分重要的地位。目前应用型院校的“电力电子技术”实验内容多为机械重复操作。如何加强实验课和理论课的紧密衔接、使学生更好地掌握教学内容，是当前“电力电子技术”教学亟待解决的问题。
一、“电力电子技术”实验教学中存在的问题
我院“电力电子技术”课程已于2012年申请立项为校级精品课程。根据多年教学经验，我院“电力电子技术”课程实验教学主要存在以下问题。1.实验学时少“电力电子技术”课程总学时为48学时，其中实验仅占8学时，时间的局限性严重影响实验的数量和质量。2.实验装置陈旧我校电力电子实验室共有十台实验装置，每组四人，每次仅能一个班进行实验。而电气工程及其自动化和自动化两个专业本科生共十个班，实验装置数量已经不能满足实验教学的要求。而且该实验装置是2005年购买的，已使用多年，器件老化，故障率高。鉴于电力电子实验涉及强、弱电结合，学生对实验器件和实验原理不熟悉，很容易误操作而烧坏实验设备进而影响后续班级实验教学的正常进行，大大降低教学效率。另外，随着电力电子技术的迅速发展，陈旧的实验设备以及实验手段已经无法满足新技术、新知识和新方法的教学需求。3.实验教学模式单一我院“电力电子技术”实验受设备的制约，主要进行验证性实验教学，综合性较差，缺乏创造性，不利于学生综合素质和创新意识的提高。从学生的角度而言，实验只不过是按照实验指导书上的实验原理图进行简单的线路连接，缺乏对所学知识的理解和探索环节，严重影响学生的实验积极性，无法达到培养学生实践能力和创新精神的目的。通过上述分析可以发现，在现有的实验设备和实验教学模式下，学生只为实验而实验，学习主动性没有得到充分的调动，不利于培养学生的实践能力和创新能力。
二、“电力电子技术”实验教学改革方案
为了解决目前电力电子技术实验教学中存在的问题，激发学生对实验的兴趣，培养学生观察、思考、发现、分析和解决实际问题的能力，经课程组研究提出如下的实验教学改革方案。
1.多种实验模式相结合的教学方式
（1）基础型实验。
主要针对学生应掌握的基本知识、基本方法、基本技能等进行的基础性训练，加深学生对理论知识的理解，掌握本专业常用仪器及设备的工作原理和操作方法，培养学生的动手实践能力。此类实验要求学生必须完成。例如：三相桥式相控整流实验、三相有源逆变实验、直流斩波电路实验等。
（2）开放型实验。
在完成基础型实验后，有兴趣的学生可以根据现有的实验设备完成其他可进行的实验（如开关电源实验等）。学生需要查找资料，自行确定实验方法和步骤，变被动实验为主动实验，培养主动学习的能力。此类实验可以作为附加分加到最终的实验成绩里。
（3）组合型实验。
对于有兴趣想做设计性实验的学生，可以引导他们利用实验装置现有的模块设计新的实验项目（如用于新能源发电的AC/DC+DC/DC+DC/AC组合变换电路等），或者设计开发控制现有的实验装置（如用于直流电机调速的H桥电路，用于交流电机调速的AC/DC/AC电路等）。学生可以通过查找资料、咨询教师来确定实验方法并选择仪器设备进行实验研究，培养设计开发能力，为后续的学习研究做好准备。
（4）创新型实验。
对有极强实践要求和创新欲望的学生，可以针对某一专题研究或实际工作中亟待解决的问题自主选题、查阅资料、设计电路、自行制作实验电路并进行调试，培养学生分析问题、解决问题的能力。对于参与这一环节的学生，专业教师可以介绍其参加挑战杯、专业知识竞赛等，在竞赛中充分锻炼其专业综合实践能力和创新能力。
2.改革实验室开放方式
为了培养学生创新能力，为学生自主选择实验时间、实验项目，设计实验方案，独立完成实验内容创造条件，“电力电子技术”实验室采取“定时开放”和“预约开放”两种方式，为学生自主学习、自主发展、研究性学习和实践创新提供条件。鼓励学生积极参加学校的“大学生创新实验计划”项目，指导学生撰写项目申请书、项目结题报告及相关论文，激发其创新精神。
3.考核评价方式多样化
以往学生实验课的成绩主要通过实验报告及实验的完成情况进行考核。在实验的过程中，先做完的学生去帮助还没完成实验的学生，这虽然有利于培养学生的团结意识，但是存在实验的照搬现象，未完成实验的学生容易形成依赖心理，更加不愿主动思考，不能积极完成任务。本次实验教学改革提出，学生的实验成绩由基础成绩、考试成绩和附加成绩三部分组成。基础成绩主要根据基础型实验的实验过程和实验报告评定；考试成绩则是任课教师出一道实验综合题让学生独立完成；附加成绩根据学生参与开放型、组合型和创新型实验的情况评定。考核方式的转变可以促进更多学生参与实验，提升的实践能力。
三、改革的成效及有待改进的地方
为了更好地促进“电力电子技术”实验教学，学院新采购了20套电力电子技术实验平台。该实验平台采用挂箱式结构，可以完成近30个与“电力电子技术”课程相关的实验，可以满足基础型、开放型和组合型的实验要求。另外，还分别配置了3套基于DSP和FPGA的控制实验挂箱，可以用来开设创新型实验。“电力电子技术”实验改革已经在我院“电气工程及其自动化”“自动化”和“风能与动力工程”三个专业中实施。在实施过程中，有多人申请“大学生创新实验计划”项目，如参加创新型实验的学生开发的蓄电池充放电智能控制器。经过三年的教学研究与实践，理论教学与实践教学有机地结合起来，更好地向应用性、综合性的教学模式转变。在实践教学中既加强了学生对专业理论知识的理解及掌握，也提高了学生的学习兴趣和学习积极性，培养了学生的实践和创新能力。
作者：刘广忱 田立欣 田桂珍 彭伟 张利宏 单位：内蒙古工业大学电力学院
参考文献：
[1]韩建萍.应用型大学电气自动化专业方向定位研究[J].教育理论与实践，2015，35（3）：6-7.
仿真技术论文范文8
关键词：大学英语；经验之塔理论；情境；虚拟仿真教学
一、引言
信息技术的发展改变了世界，改变了人类认知方式，丰富了人类的生产生活。得益于信息技术的变革，大学英语的教学方式也变得更加智能化。信息技术的融入，不仅可以影响教学过程，还可以影响大学英语教学过程中长期形成的组织结构。[1]信息化的一个开创性成果便是虚拟空间。随着现代虚拟世界这一概念在我国变得越来越广泛和普遍,它已经发展成了人类日常生活中的重要一部分。在学习过程中，虚拟世界也会产生多方面的影响，比如情境就是其中一种。情境所产生的重要影响作用目前在认知心理学中已被实践性地验证和完善过了,概念性的知识主要包括有两个基本部分共同构成,一个是基于情境的仿真表现，它位于人类大脑内的一个多通道体系,另一个基本部分则是语言的表征,属于大脑的语言系统。为了使学生体验更加真实的教学情境和环境,我国高校英语教学已经开始借助模拟仿真等科学技术对其进行改革,并对教学过程进行创建和设计。这种虚拟仿真技术（VirtualRealityTechnology）是一门专门针对多种相关学科技术相互交叉和综合的数字化集成技术,在现代人机交互、人工智能、计算机图形学等方面都有所体现。目前这种技术可以达到在听觉、嗅觉、触觉、视觉等多方面都可以达到比较逼真的效果，使现实与虚拟交互联通。在虚拟仿真课堂中，教师可以根据教学需要，设置各种不同的语言情境和学习资源，学生则能根据自身需求，充分利用各种方式和资源进行学习。本文将以大学英语演讲课为例，以情境教学法和“经验之塔”为理论依托，借鉴大学英语虚拟仿真教学理论与实践对大学英语的教学方法、手段与考试模式进行研究，努力为大学英语教育信息化提供有价值的参考。
二、理论依据
“经验之塔”理论是研究教育媒体效果的最重要的理论基础之一。这个理论从研究人类认识法则的角度,将能够获取经验的传播媒体按其抽象性的程度对其进行了分类,划分为要做的经验,观察性的经验和抽象性的经验三种。其中底层的经验比较具体，这种直接的经验不那么抽象，在教学实践中需要从具体经验中不断向抽象阶段发展，将具体经验不断进行总结，形成普遍化。[2]外语教学应从最具体的经验入手，逐步过渡到抽象知识的习得，通过把具体的经验上升到概念，进一步指导实践。虽然现在多媒体技术在大学英语教学中已经开始应用，但是课堂教学仍然以书本中的知识作为主，学生进行实践的机会比较少。虚拟仿真教学可以为学生提供较为轻松、真实的语言实践环境，需要让学生可以从这几种经验中不断学习和总结，获得“直接经验”，最后变成“抽象经验”，提高学生的理论学习能力。心理学的研究同样也表明,积极的价值观和情绪有助于培养和提高学生自我学习的一种主观能动性,使学生在这个过程中获得愉快的自我学习经历。这是对情境在语言教学中所起的重要作用的一种肯定。在这一阶段的学习中,学生投入水平越高,学习收获也就越多,同时提高了学习质量与学习效果。而且学生对于这一阶段的学习投入水平则是受到各种个体性因素与环境性因素的相互作用而产生的。其中，环境因素主要包括教师教学环境、课堂互换环境和智慧仿真环境等外在因素。在语言习得过程中，语言使用所需的真实语境就是一种外在因素，它可以帮助学生获得直观感受，真实的语境会使学生在无意识的状态下产生某种认知和内部体验。然而,传统语言教学课堂中更多地强调语法、词汇等对于学生具有意识知觉的灌输,而忽视了学生在无意识的心理活动中可以达到的潜移默化地促进学习的效果。根据情感认知原理，情境教学法则是对传统语言教学过程的一种比较有效地补充。具体来说情境教学是指老师需要按照教学的具体要求，将声音、图像、动作等内容与课堂相结合，设定一系列语言学习使用的具体场景，通过这种场景中的学习来不断激发学生情感，从而达到态度上的体验，可以让学生的心理机能得到全面发展。模拟仿真教学平台能够提供具有真实性和趣味性的语言情境，有效打破传统课堂的单一性，为学生语言学习提供了重要的环境因素，环境因素影响思维，进而促进学生语言能力的提高。实践教学在大学英语教学中，由其是在演讲课程中有着重要地位。相比于书本知识，实践活动更能激发学生的学习热情和对演讲的深入体验。因此，在教学方式上，应从以知识传授为主转变为以能力培养为主；在学习方法上，需要以学生为中心，但是实际过程中，大学英语面临着资金、场地、技术等各种困难，使学生的英语学习实践活动受到了限制。依据这一理论，将虚拟仿真技术应用到英语课程中可以让学生从被动的语言知识灌输转向主动的语境实践体验，身临其境地去感受在不同场合如何进行语言交流，以及对交流的内容、情感、动作、声音等方面的不同要求，真真切切地掌握演讲实战经验。正如Schweinhart所说，虚拟现实世界可以通过互动、合作以及批判性思维等方式帮助学生学习语言技巧和形成语言意识。[3]
三、虚拟仿真技术应用于大学英语教学——以演讲课为例
在《大学英语课程教学要求》中,大学英语课程教学中所采用的虚拟仿真技术要求先进的多媒体和网络技术支撑,以及丰富且大量的课程后台资源支撑,因此,在实际设计和运用上具有一定难度。英语老师应该掌握如何学会合理地运用丰富的课程教学信息与完备的网络平台,同时指导学生运用多媒体应用技术来学习、提高自身的英语语言知识和应用能力。虚拟仿真的表现形式有三种，分别是主要包括可视化仿真、视景仿真以及多媒体仿真。[4]大学英语演讲课应以课堂实践为主体，虚拟仿真教学平台可以在内容呈现、教学管理、资源获取、实时互动、情感感知这几个维度为学生提供人性化的物理环境、多样化的内容呈现、丰富的资源获取途径、智能的交互性支持。要将虚拟仿真技术融入大学英语演讲课程之中，首先要遵循演讲本身的课程特点。然后通过游戏化实验闯关、不受限的语言情境沉浸和虚拟仿真演讲场景体验等板块，为学生打造跨越时空、身临其境的沉浸式演讲实践式的课堂。针对虚拟仿真英语演讲教学内容来说，主要包括四个方面，分别是“演讲是什么”“演讲写作”“演讲技巧”和“实践体验”，按照难易程度来进行划分，分别是基础、技巧、综合以及探索四种类型。模拟仿真教学平台在教学过程中起着重要的作用，主要用来支撑任务的到完成这一整个过程，最后形成系统化的“师评—互评—自评—系统评价”的四维评价结构，基于此可以更加全面地评估学生的英语演讲综合能力。在“演讲是什么”环节，学生在学习演讲的基本理论之后，虚拟仿真教学平台将根据学习内容设定不同的任务闯关考核活动，帮助学生理解、吸收相关知识；在“演讲写作”和“演讲技巧”模块，教师将演讲视频到平台上，通过鉴赏、分析不同的演讲范例，以小组讨论的形式引导学生做出分析和评价。而后，教师将对演讲写作技巧进行讲解和总结，并以闯关游戏模式加强学生对演讲技巧的理解和掌握；在“实践体验”环节中，学生以小组为单位，通过虚拟仿真教学平台模拟“外研社杯”“CCTV杯”“21世纪杯”等大学生演讲比赛流程及环节，让学生充分感受、体验演讲舞台。此外，还会通过虚拟仿真教学平台模拟婚礼、葬礼、庆功宴、毕业典礼等社会场景，学生可以置身于这些场景中，切身体会不同场合对于演讲内容、情感、声音的要求。除了为学生提供演讲实践场景，虚拟仿真教学平台还能提供课前、课中和课后所需的技术支持。课前，平台能为教师提供学生课前学习的相关数据，为教学设计提供学情依据；课中，平台能提供情境创设、知识点自测等技术支持；课后，平台能收集学生的学情数据，为学生评价和师生交流提供平台。针对学生的课程成绩，以原有测评体系为依托，可以添加学生自评与互评环节，以此考察学生的英语演讲鉴赏能力。
四、结语
