虚拟仿真电子技术范文1
关键词：虚拟仿真技术；电子技术；教学建议
虚拟仿真技术作为一种新型的科学技术越来越为人们所关注，在中职电子技术教学中引进这项技术，是中职院校发展的需要，也是时展的必然趋势。
一、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中运用的重要性
虚拟仿真技术又称模拟技术或者虚拟现实技术，通俗上讲就是用一个虚拟的系统模仿一个真实系统的技术。随着计算机科学技术的迅猛发展，虚拟仿真技术已应用在生产生活的多个领域。近几年，在中职电子技术教学中也引入了虚拟仿真技术，它不仅提供了新型的教学手段，优化了教学模式，而且弥补了传统教学的不足，给教学带来了全新的体验。
二、满足电子技术教学的需要
电子技术是一门理论性和实践性都很强的学科。作为学生而言，首先必须要有扎实的理论知识作基础，掌握各种复杂的数学计算公式、识别各种电子元件并熟知其性能，同时还得掌握电子维修、电子技术开发等基本理论知识，最终才能将所学的知识运用于实践。要真正提高学生的电子技术水平，必须有大量的实践经验，没有丰富的实践经验，即使掌握再丰富的电子技术理论也无济于事。而虚拟仿真技术能够为学生模拟一个仿真情境，让学生在这个情境中进行电子技术操作，使学生将平时所学的电子技术理论知识运用于实践，并在实践操作中加深对理论知识的理解和巩固，让学生真正做到在“学中做，做中学”，不断提高自身的电子技术水平。
（一）创新教学方法
在中职电子技术教学中运用虚拟仿真技术属于实验教学法，改变了传统的以教师传授为主的枯燥乏味的教学方法，能够有效提高教学效率。虚拟仿真技术通过各种可操作的动态实例，能够比较有效地吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，营造浓厚的学习氛围，让学生在实践操作中发散思维，提高学生的动手能力，从而实现电子技术教学的真正意义。
（二）符合学情需要
中职的学生大多数文化基础比较薄弱，对于课堂教师讲授的理论知识的接受能力较差，学习的积极性比较低，不喜欢枯燥乏味的课堂。与学习复杂的电子技术理论相比，中职学生显然更愿意动手操作。而虚拟仿真技术则刚好满足了学生这一方面的需求，给学生提供了动手操作的机会，它可以帮助学生积累实践经验，提高操作能力，为以后的工作奠定基础。
（三）减少意外情况的发生
电子技术在实践操作的过程中，由于操作人员的粗心或者不熟练，可能会出现电路起火、爆炸等意外情况，容易造成相关人员受伤。而虚拟仿真技术的运用，可以模拟操作情境，控制意外的发生，减少意外伤害，保障人员安全。
三、虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的运用现状
目前，随着科学技术的不断发展，虚拟仿真技术水平也在不断提高，很多技术生产行业中大量引进这种虚拟技术。而在电子技术教学实践中，虚拟仿真技术也逐渐成为辅助教师教学的重要工具。
（一）教师教学的得力助手
虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的运用，在很大程度上减轻了教师的教学负担，成为教师教学的得力助手。在以往的电子技术教学中，教师仅靠课堂上的理论知识传授让学生掌握相应的电子技术应用水平，其难度较大。再加上学生消极学习的态度也让教学效果大打折扣，而虚拟仿真技术则在很大程度上解决了这一问题。虚拟仿真技术通过模拟真实的操作情境，将静态的知识转换为动态的知识，让学生更容易吸收。正所谓“说上一百遍，不如做一遍”，有时候复杂的理论讲解不如一个操作更容易让人明白。在虚拟仿真技术的辅助下，学生学得轻松，教师教得也轻松。
（二）学生喜爱的教学手段
虚拟仿真技术在中职电子技术教学中的运用，将学生从复杂难懂的理论知识海洋中解放出来，凸显了学生的主体地位，学生学习的积极性也明显提高。虚拟仿真技术在电子技术教学中的应用，打破了理论知识一统课堂的局面，带来了教学模式和教学手段的创新，营造出更加适合学生学习的氛围，对提高学生的电子技能水平大有裨益。
（三）教师的虚拟仿真技术的操作能力有待加强
随着虚拟仿真技术的不断推广，这项技术也逐渐在中职的各项实验实训教学中得到广泛运用。但由于部分教师没有经过专门的培训，对虚拟仿真技术的不熟悉和操作方面的不熟练，导致对虚拟仿真技术的运用成效并不明显。
（四）教师和学生过度依赖虚拟仿真技术
虚拟仿真技术拥有明显的优势，深受学生的喜爱，它在中职电子技术教学中的运用，给课堂教学带来了全新的体验，但在虚拟仿真技术的运用中仍然存在一些问题。一些教师过度依赖虚拟仿真技术带来的便利，完全不考虑课堂的实际需要，即使在理论性很强的课堂上仍然依赖虚拟仿真技术。比如，有的教师在学生没有掌握扎实的理论知识的情况下就盲目使用虚拟仿真技术，不仅没有达到预期的教学效果，反而降低了教学效率。不仅教师如此，在学生身上也存在着过度依赖虚拟仿真技术的现象。虽然虚拟仿真技术能够有效地提高学生的动手操作能力，但是模拟操作与实际操作仍然有区别，模拟操作并不能完全取代实际操作。毕竟现实生活中和以后的工作中需要的是实际操作经验，无论是教师还是学生，在教学中绝不能用模拟操作完全取代实际操作。
四、关于虚拟仿真技术在中职电子技术教学中运用
虚拟仿真技术在中职电子技术课程教学中的应用是我国教育信息化发展的必然趋势，同时也是提高电子课程教育教学质量和水平的重要途径。在中职电子技术教学中，应该充分发挥虚拟仿真技术的优势，提高教学效率和学生的实践应用能力。
（一）利用虚拟技术模拟教学情境，提高学习效率
利用虚拟技术模拟生产、生活中的实际场景，让学生有一种身临其境的感觉，使学生在这种教学情境中轻松愉快地获取知识。这种教学方法不仅能激发学生的学习兴趣，而且能使学生较快地融入到学习中，主动思考，积极合作，从而提高学生的学习效率。在中职电子技术教学中，教师完全可以通过虚拟仿真技术模拟一个教学情境。例如，教师可以模拟一个电路操作台，展现出现实中真实的电路数据，让学生积极参与到操作中，在操作中获取并巩固知识，从而提高实践能力。
（二）组织小组合作探究式学习
在运用虚拟仿真技术模拟操作时，可以将学生分成几个小组，通过小组内部的团结协作开展探究学习。在模拟操作时，一个人独自操作容易出现纰漏，而团体合作则可以利用集体的智慧，提高操作能力，往往能取得一加一大于二的效果。同时，为了提高小组合作的积极性，教师可以通过组织小组竞赛的方式激励学生的学习，从而有利于提高学生的学习效率和课堂教学效率。
（三）加强教师对虚拟仿真技术的运用能力
虚拟仿真技术对于中职学校来说是一种新型的教学辅助技术，许多教师对这种技术还不够熟悉，甚至不能熟练地运用。因此，中职学校应该建设一支能够熟练运用虚拟仿真技术的教师队伍，同时，电子技术专业的教师也应该积极地学习这项技术，让课堂教学因这一新技术的应用而变得更加生动活泼。
（四）模拟操作与实际操作相结合
虚拟仿真技术提供的模拟操作让学生在课堂上也能真切地体会到操作的滋味，但模拟操作并不能完全取代实际操作。模拟操作毕竟是人工模拟的，对于一些人们无法预料的情况并不能完全模拟出来，而真切实际的操作体验对于学生来说不仅是必要的，对于提高学生的电子技术应用水平也更为重要。因此，在电子技术教学中运用虚拟仿真技术时，绝不能忽视实际操作的重要性，应该将模拟操作与实际操作相结合，发挥二者的长处以提高学生的综合应用能力。总之，在中职电子技术教学中，我们应该充分发挥虚拟仿真技术的作用，合理利用虚拟仿真技术的优势，提高课堂教学效果和学生的学习效率，从而全面提高学生对电子技术的实际应用水平。
参考文献：
［1］李松湘.虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用研究［D］.湖南师范学院，2012.
虚拟仿真电子技术范文2
【关键词】虚拟仿真技术；电子技术课程；技术应用
伴随着科学技术不断发展从而形成的虚拟仿真技术是一种作用于实验研究的新的科学技术，在20世纪40年底被发现。在几十年的革新、改进、发展中慢慢走向成熟，被应用于现代生产生活的各个方面。同时教育部门发掘到虚拟仿真技术在教学中的优势，作为一种新的教学方法用用于教学中。这一技术在教育领域的应用满足学生对教学的需要，对学生逻辑思维和动手能力有很大的帮助，提高教学效率和质量。
1.虚拟仿真技术概念
虚拟仿真技术又被称为虚拟现实技术和模拟技术，其技术核心就是利用一个虚拟系统去模仿一个相应的真实系统。它是一种实验研究的新技术，而它也是一直存在于自然客观规律中一直被使用，在计算机技术发展过程中被发现提炼出的新技术。在科学技术飞速发展的现代社会，虚拟仿真技术也在不断地进行技术改革和发展，并不断地成为必不可少的技术。
2.虚拟仿真技术在电子技术课程中的应用
科学技术突飞猛进的发展，使得电子课程原有的教学模式不适应社会的发展进程，学生对电子技术知识的需求量也在不断增加。虚拟仿真技术在电子技术课程的应用给教学带来了新的教学手段，满足学生对电子技术知识的强烈需求，适应社会对技术人才的高要求。
2.1 虚拟仿真技术融入课堂
电子技术课程在之前的教学模式是重理论轻实践，大部分的课堂时间放在理论知识的讲授中，课堂氛围死板显得枯燥无味，使学生学习积极性被打消，产生排斥心理。而且理论知识没有实践进行补充和认证，增加学生学习难度，对电子技术停留在一知半解的阶段。传统的电子技术仪器比较笨重，每次上课搬来搬去很麻烦有浪费课堂时间，课堂效率也不高。虚拟仿真技术英语与课堂解决了电子技术课堂实验难的窘境，教师在讲解理论知识的同时利用多媒体进行实验演示，把抽象的理论概念通过演示变得很容易理解，调动学生的学习兴趣，愿意主动去思考问题以及动手实验巩固知识点。虚拟仿真技术融入课堂提高课堂效率和教学质量，更能提供学生学习积极性。
2.2 革新实验教学方法
电子技术顾名思义是技术性很强的课程，技术能力是需要持续不断的实践进行积累。所以电子技术课程是一门对实践要求很高的学科，理论只是对技术实践的知识补充。两者要充分结合向应用。传统的教学手段就是对理论知识的死记硬背，只要能通过考试就可以，在实践方面的经验是少之又少。所以在电子技术的教学中要让学生了解虚拟仿真软件并学会在实验中使用，学生在进行电子技术实验中可以对理论知识进行强化，而且虚拟仿真技术在实验中应用然学生对实验的兴趣提高，在实验的过程中学生与学生之间可以进行跟好的交流，主动地寻找知识支撑，制定更好的实验方案，锻炼了学生主动寻找问题和解决问题的能力。
2.3 增多课程设计实践环节
原有的电子技术课程的实践课程设计都比较单一，学生的实践结果达不到预期好的效果。所以在虚拟仿真技术进入电子技术教学中要逐渐增多实践环节，对模拟电子技术内容进行多个单元的划分，最初由老师带领进行模拟电子技术的实验，然后在接下来的额试验中把主动权教给学生，让学生学会独立思考，然后对自己的实验结论进行陈述，在陈述过程中会让学生再次进行思考，这样对知识的记忆更牢固。
2.4 虚拟仿真技术运用注意问题
电子技术课程教学中引用虚拟仿真技术虽然在很大程度上改善了传统的教学弊端，对教学内容有了丰富的补充，让学生对抽象的理论知识得到更好的理解，激发学生的创新意识和学习积极性。但是不能让模拟仿真技术完全取代实际的技术机器进行试验，这样会让学生依赖于计算机中的仿真技术应用，在实际操作仪器过程中操作能力下降，不能满足岗位的技术需求，不仅不能达到人才培养的目的，反而会起到教育的反作用。因此，在应用虚拟仿真技术教学的过程中也要加入传统教育中积极的方面，做到虚拟技术的优质学习也能保证实物应用 的操作能力，培养学生的综合能力和高技术素养。
3.虚拟仿真技术应用于电子技术课程的意义
虚拟仿真技术在电子技术课程中的应用，打破了传统应试教育弊端，让死板的电子技术课堂教学变得更加活跃，真正实现电子技术课程教育理论联系实际；该技术的应用对教师的教学素质也是一种考验，虚拟仿真技术是不断发展更新的最新技术，教师要走在技术的最前沿，这样才能在教学中更好的教授给学生，提高自身的教学能力；培养学生的学习积极性和兴趣，让学生学会独立思考，主动提出问题并主动寻找解决方案，在实践中锻炼自己的动手能力和思考能力，让自己的综合能力得到提高；适应社会技术人才的高标准要求，学校跟注重学生在技术方面的实践动手能力，才能保证在激烈的竞争中保持较高的竞争率，为企业培养专业技术型人才。
4.结束语
虚拟仿真技术被广泛应用于生产生活中，成为必不可少的技术。作为实验研究的一门新技术，近年来被不断应用于教学领域，帮助学校培养专业综合性技术人才。电子技术课程是理论与实践综合运用的一门学科，在计算机上利用仿真软件在课堂上进行教学，把抽象的理论知识在演示的过程中简单化、直白化，让学生对很难理解的知识点得到直观的理解和学习。在实践中使用虚拟技术软件让学生会更好把理论知识转化为实践能力，同时对理论教学中漏掉的知识点通过技术实验进行补充，减少不必要的时间浪费。这样的新的教学方法让学生更积极主动的去学习，提高了对电子技术课程的学兴趣，对学生的思维训练和动手能力提高有很大的促进作用；课堂氛围得到改善，提高教学效率和质量。适应社会对人才需求，让学生在强大的竞争中也能凭借自身的技术能力和综合素养脱颖而出，实现自己的价值。但是教学中运用虚拟仿真技术时也要注意他可能带来的教学局限性，不能因为是好的技术就无限制的偏重使用，这也会导致教学质量的下降，对学生综合能力的培养带来弊端，所以要做到虚拟仿真技术在电子技术课程中的合理应用。
参考文献
[1]李松湘.虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用研究[D].湖南师范大学，2012.
虚拟仿真电子技术范文3
【论文摘要将虚拟仿真技术引进教学领域后对传统教学手段产生了强烈冲击。本文针对航空电子装备教学中如何应用虚拟仿真技术给出了应用方法和心得。
1.引言
自 20世纪 9O年代以来,以计算机仿真技术 、多媒体技术和虚拟现实技术为特征的“虚拟仿真实验室”开始在世界各地出现,并逐步渗透到教学领域。作为一种新型的实验教学手段,虚拟仿真教学对传统的教学手段产生了强烈冲击,并引发了教学领域一系列深刻的变化。种种迹象表明,虚拟仿真教学将是今后实验教学改革的一个重要发展方向。本文结合多年来在航空电子装备教学中应用虚拟仿真技术的经验,探索在航空电子装备教学软件中应用虚拟仿真技术的方法和心得。
2.虚拟仿真技术简介
虚拟仿真技术是对虚拟现实技术和系统仿真技术的合称。
2.1虚拟现实技术
虚拟现实技术就是利用三维建模技术,构建一个和现实世界的物体和环境相同或相似的虚拟三维场景,并能响应用户的输进,根据用户的不同动作做出相应的反应。虚拟现实的关键技术主要有动态环境建模技术、实时三维图形 天生技术、立体显示和传感器技术等。虚拟现实技术主要侧重于对真实物体物理特征的仿真,也称为视景仿真,它主要用于产品设计和展示、贸易广告、游戏设计等。
在航空电子装备教学中,大量用 到对装备的外观 、结构 、组成 、连接 、机安装位置的展示 ,传统教学大都采用实物展示 的方法 。近年来随着大量航空电子装备 的更新换代,因受经 费、场地及使用寿命等因素的限制 ,传统教学方法 已远远不能满足要求 ,而采 用虚拟现实技术的展示方法则 以其廉价 、无场地限制和效果 良好得以广泛应用。
目前有大量成熟的软件平台可以进行视景仿 真的开发,主流平台Creator Vega Vega Prime VTree OPENGVS QUEST3D VRTOLLS EON、WEB3D、JAVA3D、GLStudio等。其中,MULTIGEN公司的虚拟现实数据库 OPENFLIGHT已经成为 了产业标准 ,在军事 、航空航天等领域应用都 比较成熟 。在航空 电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用r Vega Prime、GLStudio和 EON作为视景仿 真开发的技术平台 ,解决物理模型的创建、场景显示等新题目。该平台可以达到照片级 的视景仿真效果 .同时采用嵌进 OPENGL技术来解决物理模型 的交互新题目。
2.2系统仿真技术
系统仿真技术是伴随着计算机技术的发展而逐步形成的一门新兴学科 .它通过建立实际系统 的数学模 型 ,利用计算机运算来达到对被仿真系统的分析、探究、设计等目的。系统仿真技术主要侧重于对真实系统的内在机理、运动方式 的仿真,也称为行为仿真。系统仿真技术最初主要用于航空、航天、原子反应堆等价格昂贵、周期长、危险性大实际系统试验难以实现等少数领域,后来逐步发展到电力、石油、化工、冶金、机械等一些主要产业部分,并进一步扩大到社会系统、经济系统、交通运输系统、生态系统等一些非工程系统领域。 在航空电子装备教学中,对装备工作原理的讲解既是重点也是难点。传统教学方法主要通过教员的讲述,配合一些静态的图形帮助学员理解 .教学效果主要依靠于教员的授课水平和技巧 。近年来.我们尝试将系统仿 真技术应用到航空电子装备教学中,根据被仿真装备的工作原理,建立系统的数学模型,并根据装备的不同工作状态,对模型进行动态运行.结合虚拟现实技术实现的逼真场景.较好地模拟实际装备的工作情况。利用该技术开发、研制的教学软件不但可供教员教学使用.也可供学员自学,并达到了较好的教学效果。
目前,有很多成熟的系统仿真开发平台软件.如 Simulink、SystemView等,这些软件以其功能强大和使用方便、易用性受到广大用户欢迎.但价格较为昂贵,且大多未提供对外的仿真数据接口.仿真系统应用的灵活性、扩展性和可变性受到很多限制。当然也可自行开发适用 的仿真开发平台软件。在航空电子装备虚拟仿真软件的开发中我们采用的是自行开发的系统仿真平台软件。
3.虚拟仿真技术在航空电子装备教学中的应用方法和步骤
3.1建立仿真模型
这里所说的仿真模型既包括反映航空电子装备外观、结构的三维物理模型 ,也包括揭示其内在工作机理及行为的数 学模 型。对三维物理模型的建立,主要依据装备本身的物理状态,其原则就是在尽量减小面数的同时进步逼真度。对系统数学模型的建立,则需要视系统的复杂程度进行取舍和优化,本着够用为度的原则 ,以尽量减小运算量。建立数学模型时 ,还应考虑到系统运行时的参数调整。
3.2创建仿真装备的虚拟场景并驱动
对于虚拟场景的驱动,根据使用方式的不同采用了不同的方式假如进行的仅是装备外观、结构的展示,可使用EON进行动作的编辑和驱动;假如需要对装备进行虚拟操纵仿真,则使用 GLStudio软件先进行操纵面板、虚拟仪表的编辑和制作,然后再利用 Vega Prime驱动以实现更复杂的交互操纵。
3.3系统集成
系统集成就是将上述做好的模型、场景按照教学软件所需的形式将其有机的整合在一起,使之成为_个完整的 、规范的教学软件。系统集成可以使用目前常用的软件开发平台如 VB、vc++等。由于上述虚拟现实驱动软件如 EON、GLStudio及Vega Prime等均以ActiveX控件方式提供 了可用 于常用 软件开发平台的运行插件,因此,系统集成变得十分方便。编写程序时,只需考虑软件功能的布置,注重程序间的兼容性即可。
系统集成时,还需要将系统行为仿真的结果通过视景仿真表现出来,即用行为仿真的数据来驱动三维物理模型的动作。由于系统行为仿真采用了专门的运行平台,和视景仿真处于不同的系统进程中.因此这种驱动是通过两进程间的实时通讯来完成的。这里还需要考虑进程间的同步新题目。
虚拟仿真电子技术范文4
SystemView通信仿真系统是针对现代电子通信科研和教学开放的一种专业的电子通信仿真系统，在实践应用中可以实现信号处理、滤波器设计以及复杂的通信系统数学模型建立等不同形式、不同层次的设计和仿真，在电子通信领域具有广阔的应用前景。从结构设计角度来看，SystemView通信仿真系统是在Windows平台基础上形成的一种动态仿真系统，在具象的实验应用中能够实现可视化的动态电子通信系统的动态设计、分析和仿真。在当前电子通信领域广泛存在的模拟、数字、数模混合，在各种多速率系统中的应用效果显著，仿真活动延续到各种线性、非线性控制系统领域，能够进行各种系统的时域与频域分析、谱分析，以及对各种逻辑电路、射频、模拟电路进行理论分析和失真分析等，这广泛应用于现代数字信号处理、通信系统以及控制系统的设计与仿真领域。
二、虚拟仿真实验的开展
1.软硬件实验环境的建设
虚拟仿真实验的开展是建立在对虚拟仪器技术和计算机模拟仿真技术的基础之上的，所以虚拟仿真实验在电子通信领域的应用一定要从电子通信的角度出发，对相应的虚拟仪器和计算机模拟仿真技术进行研究，并在电子通信技术的基础上以数据交换为主要手段实现二者的有机结合，提升虚拟仿真实验开展的水平和质量。同时，针对电子通信领域所特有的一些现象和规律，借助计算机模拟仿真软件进行模拟仿真，将电子通信的技术和理论环境模拟做到极致，为电子通信技术的虚拟仿真实验营造一个最大限度接近真实的实验环境。
2.虚拟仿真实验项目的合理选择
虚拟仿真电子技术范文5
【关键词】EDA仿真 SMT虚拟教学 教学改革 云计算
1 引言
EDA（Electronic Design Automation）是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成功的电子CAD通用软件包。主要能辅助进行三方面的设计工作，既IC设计、电子电路设计和PCB设计。EDA技术经过了三个阶段的发展。从70年代的（CAD）阶段和80年代的（CAE）阶段，到90年代的电子系统设计自动化（EDA）阶段。EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向。它不仅为电子技术设计人员提供了“自顶向下”的设计理念，同时也为教学提供了一个极为便捷的、科学的实验教学平台。电工电子类专业课程中的电工基础、模拟电子技术、数字电子技术都可以通过EDA仿真软件，进行电路图的绘制、设计、仿真试验和分析。应该说将EDA仿真软件应用到电工、电子类专业的教学中是一种教学手段的创新，也是提高教学质量的优选方法。
以下主要讨论EDA在SMT虚拟教学中的应用。
2 SMT贴片工艺虚拟仿真教学
SMT贴片工艺是我国大中专院校电子组装技术必修的一门课程，是电子组装技术与设备专业的一门职业技术课程，一门核心技术课程，是本专业学生毕业后直接任职SMT生产（工艺）技术员岗位，从事电子产品生产制造（SMT）工作的主要支撑课程。通过本课程的学习，使学生具备高新电子制造企业高技术岗位。而由于我国多数学校在实验设施上不能满足学生学习条件，使得SMT贴片工艺虚拟仿真教学得到了快速的发展。虚拟仿真教学也可以对社会上没有电子组装技术的人去学习SMT贴片技术带来了可能性。
随着国内电子行业的快速发展， 我国己成为世界电子产品制造大国，而表面贴装技术（SMT） 在电子产品的生产中占据十分重要的位置。SMT是将表面元器件贴装到PCB上，通过波峰焊或回流焊加热而使PCB与元器件之间实现机械和电子连接的过程，作为电气互联技术的主要组成部分和主体技术， 已成为现代电气互联技术的主流，被誉为“电子组装技术的第三次革命”。因此，让学生了解SMT的生产过程和生产工艺就显得特别重要。
传统的物理实验教学，在时间、空间和实验条件等方面会受到限制，缺乏一定的灵活性，不利于物理实验教学的实施与开展。随着计算机仿真技术和网络技术的发展，一种基于Web技术、VR虚拟现实技术构建的开放式网络化的虚拟实验教学系统产生――虚拟实验室。虚拟实验室作为推动教育模式进化的一种有效方法，逐渐成为近几年来国内外实验教学和远程教学研究和应用的热点。虚拟实验室不仅可以克服传统实验教学人力、物力、财力投入大的问题，更为远程实验教学的实施提供了条件和技术支持，也为远程教育的质量提供了有力的保障。
贴片机是SMT生产线中的关键设备，主要完成元器件的贴装功能。贴片机的贴装精度及稳定性将直接影响到所加工电路板的品质及性能，它对整个生产线的产品精度，生产效率，实际产量和生产能力起决定性的作用。而我国的SMT设备研制水平非常落后，尤其是贴片机方面与国外上的差距正在不断扩大，因此本文将深入研究贴片机制造工艺过程的虚拟仿真技术，加深学生对贴片机知识的认识和理解，为学生独立自主地进行学习与实践创造良好的条件。
3 EDA虚拟仿真技术在SMT贴片工艺虚拟仿真教学中的应用
3.1 虚拟环境下PCB文件BOM表和坐标文件的导出
贴片机是用来实现高速、高精度地贴放元器件的设备。贴片机编程是指通过按规定的格式或语法编写一系列的工作指令，让贴片机按预定的工作方式进行贴片工作，但前提是需要知道所加工的PCB文件里的BOM表和坐标文件。Protel99se是一种简单易学的画图软件，通过该软件，学生可以快速了解贴片机的编程过程所需PCB文件的BOM表和坐标文件。在Protel99se中PCB板的工艺图片和导出的BOM表信息如图1所示。
3.2 PCB贴片机的三维实体模型建模
贴片机的三维实体模型构建研究主要构建贴片机的机架、PCB传输机构、贴装运动系统和供料槽。主要通过反复的查阅贴片机的相关资料，对贴片机的分类、架构和工作原理进行了解，在三维软件建模的过程中（如PRO/E软件），根据模块间组合装配的程度进行反复修正。三维实体模型建模各组件模块的功能组合分析如图2所示。
3.3 PCB贴片运动过程虚拟仿真设计
贴片机贴片运动过程虚拟以建立的模型为依托，根据贴片机运动的原理进行仿真参考设计。即以贴片机的实际生产为前提，以功能模块为仿真对象，在整个仿真过程建立一条主线，把握好部分与整体的协调运动来进行贴片机的供料系统运动模拟、传输机构运动模拟和贴装运动模拟。在整个仿真设计的过程中，需要不断根据零部件的运动配合和装配约束等问题对模型的运动进行反复测试，并发现其中存在的不合理性，和不断调整运动仿真的顺序，以增强各部分模块间的装配和运动配合，让仿真更接近真实的实验。贴片机的运动形式如图3所示。
4 虚拟化技术在云计算中的应用
云计算的特征体现在虚拟化、分布式和动态可扩展。虚拟化， 是云计算最主要的特点。每一个应用部署的环境和物理平台是没有关系的， 通过虚拟平台进行管理、扩展、迁移、备份， 种种操作都通过虚拟化层次完成； 动态可扩展是指通过动态扩展虚拟化的层次， 进而达到对以上应用进行扩展的目的； 分布式是指计算所使用的物理节点是分布的。从云计算的最重要的虚拟化特点来看， 大部分软件和硬件已经对虚拟化有一定支持， 可以把各种 IT 资源、软件、硬件、操作系统和存储网络等要素都进行虚拟化， 放在云计算平台中统一管理。虚拟化技术打破了物理结构之间的壁垒， 代表着把物理资源转变为逻辑可管理资源的必然趋势。在未来， 所有的资源都透明地运行在各种物理平台上， 资源的管理都将按逻辑方式进行， 完全实现资源的自动化分配， 而虚拟化技术则是实现这一理想的唯一工具。针对云计算， 虚拟化技术的融合和应用应面向高级虚拟主机、应用和资源， 以及虚拟化存储等方面。
同样的，SMT虚拟仿真教学也可以运用到云计算中去，可以把创建好的虚拟教学视频通过网络传输到云端，那么，无论学校硬件设施如何，老师们都可以通过云端下载网络视频，进行视频教学，这样就避免了由于学校硬件设施而不能开课的问题，这也是现代教学改革的一种体现方式，更有利于我国教育良好的发展。
5 结束语
本文通过对EDA仿真技术的分析，提出了EDA仿真技术在SMT虚拟教学中的应用；此技术不仅可以用在硬件设施不足的院校，更为成人学习带来了可能性，通过用理论学习和虚拟教学相结合的思想构建了一种以体验式学习为指导的贴片机制造工艺虚拟仿真实验；提出用三维实体建模软件完成贴片机的机架、PCB传输机构、贴装运动系统和供料槽的模型创建的思想；最后讨论了虚拟仿真在云计算中的应用，为教学等提供了更有利的方案。
参考文献
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虚拟仿真电子技术范文6
【关键词】虚拟仿真实验系统 管理系统 多样性
近几年，教育部一直在提出并让高校贯彻执行教学资源的先进性和创新性理念，这是适应当前社会的高速发展对人才提出的综合要求。如今，高等院校在教育理念上一直在摸索和发展中前进，但光有深刻的理论基础尚且不够，创新性需要在实践中才能得到体现和应用。尤其工科是一门实践性非常强的专业，要求毕业生在工作岗位上有很强的动手实践能力。在以往的实践中，学生的实践大部分是局限于在实验室展开。这种传统的实践模式存在以下几个弊端，一是高校资金短缺，实验室无法满足日益扩招的学生数量，这样从教学资源配置上无法很好的满足学生的需求；二是对理论知识学习不深刻的同学直接进入实验室进行操作实验，很容易因为误操作而损坏仪器仪表，直接造成了资源的浪费；三是一些高危险和能源型的会造成污染的实验也无法在实际的实验室中操作完成。近年来，高等学校逐渐的大规模引入了虚拟仿真实验系统，并且也形成了学科体系。
1 传统仿真软件的特点
在使用虚拟仿真实验系统之前，高校工科专业近些年也在一直使用一些仿真软件作为对课堂和实践教学的补充，以电子专业为例，常用到的一些电路软件有EWB、Multisim，主要用于电子电路的功能仿真；还有由欧洲DesignSoft Kft.公司研发的Tina Pro软件，主要用于模拟及数字电路的仿真分析；美国Wake Forest大学基于SPICE开发的CircuitMaker软件，主要用于电子电路仿真实验；英国Labcenter electronics公司出版的Proteus软件不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件。这些软件在很长一段时间里对教师和学生起到了很好的辅助作用，但在使用的过程中，也发现了一些弊端。一是这些国外的软件都是针对企业，工程使用开发，而不是针对学校的学生实验开发，很多软件的功能在基础学习中无法使用，没有针对性。二是国外的这些仿真软件更新换代太快，各门课程需不断的购买正版软件这对于学校和学生都不太现实，但是用下载的盗版软件又存在使用过程中有时软件不稳定的情况，对于一些电路的仿真和参数的分析会造成波动及误差。三是这些仿真软件的界面都是英文，对于英语基础较差或者是学生没有学习专业英语之前，是存在一定困难，从而造成了学生对软件的畏惧情绪。四是人机界面比较单一，没有配套的知识辅助资料和实验过程指导，教师要在很多学生中进行巡回指导，工作量大，效率低。
2 虚拟仿真实验系统的应用
2.1 虚拟仿真实验系统的特点
虚拟仿真实验系统是以计算机作为控制中心，采用多媒体技术手段在计算机上虚拟实验环境，软件构建逻辑结构模型，再和硬件相结合，构成虚拟系统。并利用互联网形成网络化虚拟系统在计算机人机界面上完成实验。该系统由课程实验仿真平台和实验管理系统构成，这也是和传统使用的仿真软件的最大区别之处。该系统引入了实验管理系统，也就是说，该系统搭建的平台可以针对学生，教师和实验管理员分别使用，每个学生，教师，实验管理员都有属于自己的管理账号。学生登录账号可以选课，可以提前预习实验要求，获取实验信息，并进行虚拟实验，最后提交实验报告和查询成绩接收实验结果反馈。而教师登录账号可以布置新实验，并提供一些实验案例和提出实验要求，还可以在线指导学生实验，对学生实验作出批改，实时与学生进行交流。实验管理人员登录账号可以添加和查看实验室，对学生和老师的考勤进行管理，对整个系统进行维护，做好后勤保障工作。这种基于网络的流程化管理完成了对实验过程的全面控制，大大的提高了效率。
2.2 虚拟仿真实验系统的发展
虚拟仿真实验系统充分的降低了实验实践成本，搭建了一座从理论到实践的桥梁，使得实验过程安全可靠。通过网络化的实验管理系统，突破了空间和时间的限制，打造了生动直观的教学环境，提高了师生的互动性。虚拟仿真实验系统是在课堂，实验室，传统仿真软件，企业实践四种环节的基础上汲取经验弥补不足发展而来的。该系统连同以上四个学习环节可以优化组合，发挥最大优势。比如原理性概念性的理论知识可以结合课件或动画的形式在课堂完成，基本操作型的实验可以通过传统仿真软件验证后在实验室操作来锻炼学生的动手能力。创新性的，开发性的实验可通过虚拟仿真实验系统完成，学生可以反复设置参数，反复调试验证，反复的进行修正直到最后满意的结果，这个过程极大的减少了资源的消耗，降低了实验的成本。
3 虚拟仿真实验系统在电子学科的应用
3.1 虚拟仿真实验系统的建设
全国信息技术标准化技术委员会教育技术分技术委员会在虚拟仿真实验教学系统的开发方面制定了一系列的规范和标准草案，为各高校学科资源的共享应用奠定了基础。一个虚拟仿真实验系统的建设是集成了多门学科资源的，在这个方面，我们国家像北京邮电大学等高校潜心研究开发出了结合高校学科专业特点的虚拟仿真系统，建立了信息电子类课程的虚拟仿真实验平台。通过该平台提供的仪器设备可进行几百个电路、电子、信息的典型实验项目，充分的满足了高校学生的基础需求。另外，把一些前言的科研项目渗入到虚拟仿真实验范围，丰富了实验内容，开拓了学生视野，充分的满足了高校学生的深层次拓展要求，有利于培养创新性的人才。
3.2 虚拟仿真实验系统在电路中的应用举例
以北京邮电大学开发的虚拟仿真实验系统为例分析，仿真平台模拟真实实验中用到的器材和设备，而且该仿真平台是中文界面，学生用起来直观方便。该实验平台提供了二十二种典型电路实验，在实际中，可以根据学科专业特点需要选取其中的典型性实验。下面以戴维南定理的验证与认识电路为例进行说明。该定理比较抽象，对其中的电路分析结果学生课堂难于掌握，通过虚拟仿真实验系统的流程化学习系统，学生可以轻松的对定理作出深刻理解。如图1所示，在界面的主器材库选取相应的器材设备，在右面的实验台搭建电路，完全模拟真实化的实验环境。如图2所示，是教师登录后的界面，教师可以在这个系统里对所有学生的实验进行批改，设置，操作。如图3所示，是学生登录后的界面，学生可以对老师提前选好的一些实验进行操作。
4 小结
虚拟仿真实验系统为电子类专业的学生提供了多样的可选择实验项目，利用虚拟技术实现了理论与实践的密切结合，拓展了理论的深度和广度，在综合设计和创新方面，为学生提供了一个良好的平台。
参考文献
[1]孙燕莲，韩巍，文福安.构建仿真实验系统关键技术的研究[J].实验技术与管理，2005.
[2]路而红.虚拟电子实验室[M].北京：人民邮电出版社，2005.
[3]文琪琪，文福安.虚拟实验指导系统的交互式设计研究[J].软件，2013.
