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一、仿真技術(shù)在電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐

伴隨著科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)技術(shù)被廣泛運(yùn)用到教學(xué)領(lǐng)域中，仿真技術(shù)作為一種新興的技術(shù)，同樣也被運(yùn)用到電子專業(yè)的教學(xué)當(dāng)中，且對(duì)促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量與效率的提升，起到了舉足輕重的作用。以下筆者以“放大電路”的學(xué)習(xí)為例，對(duì)仿真技術(shù)在電子專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行探討。在模擬電路中，放大電路是一個(gè)極為關(guān)鍵的構(gòu)成部分，其中最為基本的電路形式就是共射極放大電路。因此，在放大電路教學(xué)過程中，首先應(yīng)當(dāng)利用多媒體課件對(duì)相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行說明，例如信號(hào)放大的基本概念、共射極電路的構(gòu)成、各個(gè)組成部分的作用、放大電路的動(dòng)靜態(tài)特性等。

在對(duì)問題進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)計(jì)以下問題：怎樣在放大電路輸入端添加正弦信號(hào)？輸出信號(hào)是否會(huì)出現(xiàn)變化？電壓放大倍數(shù)與什么因素相關(guān)？倘若對(duì)電路的偏置予以調(diào)整，那么輸出信號(hào)又將發(fā)生怎樣的改變？之后通過Multisim軟件建立共射極電路，然后再展開以下仿真實(shí)驗(yàn)。共射極放大電路圖如圖1所示。將Simulate菜單內(nèi)的Anslysis下的DCOperatingPoint命令打開，進(jìn)而得到靜態(tài)的參數(shù)：VB=1.82V，VC=4.84V，VE=1.20V。將正弦電壓信號(hào)（幅值是5mV）添加在輸入端，進(jìn)而對(duì)處于空載狀態(tài)與接10kΩ負(fù)載下的放大電路的輸出電壓波形予以測(cè)定，進(jìn)而得出參數(shù)值分別是1.2V、753.7mV，具體如圖2所示。對(duì)輸入信號(hào)的幅值予以改變，輸入電壓增加到15mV，而在此時(shí)輸出電壓波形如圖3（1）所示。對(duì)偏置電阻予以改變，把電阻Rb1增加至25kΩ，最終所得到的電壓波如下圖3（2）所示。通過對(duì)上述仿真結(jié)果的總結(jié)與分析，可以得出以下五點(diǎn)結(jié)論：第一，當(dāng)輸出電壓大于輸入電壓幅值時(shí)，電路具備電壓放大的功能；第二，當(dāng)輸入電壓和輸出電壓在相位上相差180º時(shí)，共射極電路具備反相功能；第三，在輸入信號(hào)較大，且輸出信號(hào)正負(fù)半周不對(duì)稱時(shí)，將會(huì)出現(xiàn)失真的現(xiàn)象；第四，放大電路當(dāng)中的放大倍數(shù)和負(fù)載有一定的聯(lián)系，其中當(dāng)負(fù)載小時(shí)，放大電路的放大倍數(shù)就小，反之，負(fù)載大，放大倍數(shù)也大；第五，當(dāng)偏置電阻Rb1增加至一定值時(shí)，輸出電壓波形的負(fù)半周會(huì)發(fā)生失真的現(xiàn)象。

二、仿真技術(shù)在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)及注意事項(xiàng)

在中職電子專業(yè)教學(xué)中應(yīng)用仿真技術(shù)，具有一定的優(yōu)越性。一是應(yīng)用范疇比較廣，且有極強(qiáng)的拓展性。仿真教學(xué)能夠提供多種多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序與實(shí)驗(yàn)電路板，能夠廣泛運(yùn)用于各種電子課程，例如模擬電子技術(shù)、電子測(cè)量技術(shù)等。二是有比較高的效率。仿真技術(shù)能夠提供各種信號(hào)源、數(shù)字存儲(chǔ)示波器等虛擬儀器，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集與處理，展開溫度檢測(cè)控制，以及進(jìn)行電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等。三是有較強(qiáng)的趣味性。在教學(xué)過程中進(jìn)行仿真教學(xué)，能夠極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與熱情，將全部的精力都投入到教學(xué)活動(dòng)中。此外，仿真實(shí)驗(yàn)的成本較低，可以隨時(shí)展開仿真教學(xué)。

雖然仿真教學(xué)的開展在一定程度上豐富了教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化了教學(xué)手段，但是倘若用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)完全替代實(shí)物實(shí)驗(yàn)，將造成學(xué)生對(duì)實(shí)際元器件檢測(cè)與封裝認(rèn)知水平的下降，進(jìn)而使得學(xué)生實(shí)際操作儀器的能力、對(duì)實(shí)際電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)布局的能力、實(shí)際電路布線的能力以及安裝調(diào)試能力等下降。因此，為了防止上述情況發(fā)生，我們?cè)谥新氹娮咏虒W(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)注意虛擬與現(xiàn)實(shí)兩者的有機(jī)結(jié)合，不但要注意仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的輔助作用和價(jià)值，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)重視實(shí)際動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)，兩者互相促進(jìn)、互相影響。學(xué)校應(yīng)當(dāng)對(duì)電子專業(yè)教學(xué)課程進(jìn)行合理的安排，以上機(jī)實(shí)驗(yàn)為主，同時(shí)輔以實(shí)際電路的安裝調(diào)試，且對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行合理的選擇，進(jìn)而提供給學(xué)生優(yōu)秀的仿真實(shí)驗(yàn)題目，以便學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)的過程中掌握更多的知識(shí)與技能，最終實(shí)現(xiàn)提高專業(yè)素質(zhì)與綜合能力的目的。

作者：張阿進(jìn)單位：江陰市南華中等專業(yè)學(xué)校