【双主体的虚拟仿真电子技术课堂】 电子技术仿真

双主体的虚拟仿真电子技术课堂

一、教学内容设计突出学生主体性 长期以来，模拟电子技术课程的教学内容设计反映的仅 仅是科学知识的发展，内容相对陈旧，理论与实际应用脱节， 学生学习参与度低，学习过程只是机械性和灌输性的接受知 识。为了改变这种现状，就要实现教学内容从惟学科逻辑向 统合逻辑的转变。该过程的实现要求大学课程不仅要反映学 科发展的逻辑，同时要兼顾学生的心理发展，使学生真正成 为课堂教学的主体。模拟电子技术课程在内容设计上将基本 原理电路与实际应用相结合。整体内容可分成两条主线，一条明线是以“放大电路”为核心，应用三极管的放大区或场 效应管的恒流区特性实现；
一条暗线是以“反馈”贯穿，负 反馈的存在可以改善放大电路的性能。针对模拟电子技术的 课程教学内容设计如图1所示，在教学内容的设计上以工业 控制中存在的问题入手，引导学生思考解决问题的方法，由 解决方法推理出实际应用电路。新内容的出现始终是以发现 问题、解决问题为主线，教师提出问题，启发引导学生解决 问题，既要看到教师的主导作用，也强调了学习者的主导作 用，主张师生在活动中共同发挥自主性和创造性。

二、实验实践环节突出学生主体性 由于教学的局限性，教学过程缺乏创新意识，程式化的 单一教学方式，使学生对课堂教学过程失去兴趣，缺乏思考 的动力和机会。为了丰富课堂教学，激活师生互动关系，体 现教学的双主体性，针对模拟电子技术实践性强的特点，把 信息技术和资源作为学习的工具，注重课堂的实验实践环节， 引入软件的虚拟仿真实验。目前常用的仿真软件有Multisim、 Pspice、Matlab等，这些仿真软件具有强大的交互性、信息 集成性，可实现元器件编辑、电路图绘制、电路工作状况测 试、电路特性分析等功能，通过仿真软件建立动态仿真模型， 实验过程中可以随意设置、修改和调试模型、电路及参数。

学生能够直接观察波形和实验结果，简化难点，检验结论， 便于发现问题和解决问题，将原本教师的部分工作转移给学 生，发挥学生的主观能动性，突出学生课堂参与的主体性。比如，模拟电子技术课程中乙类功率放大电路“交越失真” 部分的讲解，可以引入虚拟仿真过程。可启发学生思考：乙 类功率放大电路存在的问题，并引导学生通过软件仿真乙类 功放电路。Multisim虚拟仿真电路如图2所示，示波器 ChannelA采集输入电压信号，ChannelB采集乙类功放电路输 出信号。观察结果波形，发现输出波形在正半周和负半周交 界处存在失真。提问该失真产生的原因，启发学生思考解决 问题的措施。最终得出结论：失真产生的原因是因为三极管 存在死区电压，要克服死区电压产生的失真，应让三极管在 静态时处于微弱导通状态，也就是让电路工作在甲乙类状态。

用Multisim虚拟仿真甲乙类功放电路如图3所示，示波器 ChannelB采集输出波形。观察结果，输出波形为正弦波，失 真被消除。

三、教学模式突出学生主体性 教师和学生是教学过程中的实际参与者。在传统教学模 式的影响下，学生采用“倾听型”的学习方式，单纯的听讲， 被动的回答问题，应付性的完成作业。要改变这种被动的学 习状况，树立学生课堂教学的主体性地位，需要对传统教学 模式进行改革。为了促进学生主体性的发展，可以采取半开 放式教学模式，课前公开教学讲义，公开教学思路，让学生 在课堂上拥有一定的自由度和自主学习机会，自主选择合适 的学习内容、学习方法、课后作业等，即对学习过程具有一 定的先知性和调节性。教师的讲授也要把握好“度”，一讲到底的教学方式会剥夺学生的提问权利，破坏学生的发散性 思维，降低学生的学习兴趣。所以，教师作为一堂优质课的 掌舵者，要有张有弛，给予学生合理的思考时间和提问时间。

同时，教师要摒弃依靠单一的教学大纲备课，单调的讲解学 习内容，刻板的公式推导的教学方式，发扬钻研精神，调动 学生的学习积极性和主观能动性。提倡师生在教学过程中的 双向交互作用，让学生拥有更多的话语权，承担更多的学习 责任。上述手段和方法，有些已经在日常的教学过程中进行 了实践，获得了良好的教学效果和学生的高度肯定，另外一 些还存在值得探讨和研究的地方，需要不断的实验。提高学 生在课堂教学中的主体地位，实现师生相互依存的双主体教 学关系，是今后教学过程中不断努力的方向。