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高頻電子線路教學(xué)改革計算機仿真論文
1教學(xué)方法改革
1.1情景教學(xué)
在高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容中,概念多、難點多、數(shù)學(xué)推導(dǎo)多,同時還會涉及到非線性分析法,因此學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會覺得枯燥、難學(xué)。通過實驗展示可以使教學(xué)中的難點得到化解。但在實際教學(xué)中,因為受到空間和時間條件的限制,在實際教學(xué)中實物演示受到了制約。在高頻電子線路教學(xué)中要找到教學(xué)過程中的教學(xué)難點、抽象點,要準備例如振蕩器平衡的調(diào)制系數(shù)、穩(wěn)定條件等多個仿真實驗,在課堂情境教學(xué)中應(yīng)用,為學(xué)生在認識上提供更加便利的條件,提高教學(xué)效率。
1.2課程統(tǒng)籌教學(xué)
通常情況下,在高頻電子線路教學(xué)中,理論課與實驗課是分開的,兩者相互獨立,這樣在實際教學(xué)過程中難免會出現(xiàn)理論與實踐脫節(jié)情況,主要表現(xiàn)在時間和內(nèi)容上脫節(jié),教學(xué)過程中的驗證性試驗無法在及時的加深學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的理解,導(dǎo)致了教學(xué)效果大大降低。在教學(xué)過程中為了完整性經(jīng)常會對一些操作簡單、結(jié)論明顯的實驗也安排相應(yīng)的實驗環(huán)節(jié),這浪費了實驗課程。在教學(xué)過程中應(yīng)當對這一現(xiàn)象進行合理改革,對課堂教學(xué)和實驗教學(xué)中的內(nèi)容進行統(tǒng)籌,課堂教學(xué)結(jié)束后,應(yīng)當安排相應(yīng)的驗證性實驗;部分理論課程可以在實驗課程上進行,可以一邊做實驗一邊傳授理論知識。針對每個驗證性實驗,設(shè)計相應(yīng)的仿真預(yù)習(xí),利用計算機仿真代替實驗內(nèi)容,通過預(yù)習(xí)報告的方式完成。通過實踐證明,采用此種教學(xué)方式不僅解決了教學(xué)時間,而且提高了學(xué)生在自我學(xué)習(xí)中的管理能力。此外,計算機仿真通過計算機對實驗條件和環(huán)境進行了模擬,學(xué)生可以進行多次實驗,并且可以對實驗過程中的參數(shù)進行自行修改,這樣不僅縮短了實驗時間,而且對實驗設(shè)備也起到了一定保護作用,避免學(xué)生在實驗過程中因為操作不當而給設(shè)備造成損傷。
2仿真教學(xué)應(yīng)用實例
Multisim11是高頻電子線路教學(xué)中經(jīng)常被應(yīng)用的一種軟件,仿真分析具體步驟如下:依據(jù)設(shè)計和原理創(chuàng)建電路原理圖,然后依據(jù)實驗情況對電路圖選項進行設(shè)置,開啟仿真開關(guān),使電路運行,再借助仿真儀器,獲取理想的仿真結(jié)果。解調(diào)、調(diào)制電路是組成通信設(shè)備的重要部分,解調(diào)和調(diào)制方式對系統(tǒng)的性能有著巨大影響,同時也是在高頻電子線路學(xué)習(xí)中的難點。
2.1普通AM(調(diào)幅)信號波形仿真
調(diào)幅是振幅調(diào)制的簡稱,調(diào)幅包括:抑制載波、普通調(diào)幅等,普通調(diào)幅是其中最基本的一種,其余調(diào)幅都是有普通調(diào)幅演變來的。依據(jù)調(diào)幅信號形成的基本原理,在Multisim11下創(chuàng)建普通調(diào)幅電路,開啟仿真后可以可在雙蹤示波器上看到低頻調(diào)制信號與普通調(diào)幅信號波形對比圖。對直流電壓V3進行調(diào)整,使電路調(diào)幅系數(shù)進行改變但V3與1V相等時,調(diào)幅系數(shù)將超過1,則為方正波形,發(fā)生調(diào)幅現(xiàn)象,已調(diào)波在經(jīng)歷檢波后將無法恢復(fù)到原有的形態(tài),屬于嚴重失真,因此在實際教學(xué)中應(yīng)當盡量避免此現(xiàn)象的發(fā)生。
2.2二極管包絡(luò)檢波器仿真波形
二極管構(gòu)成的包絡(luò)檢波器性能強,結(jié)構(gòu)簡單,因此被廣泛應(yīng)用與檢波電路教學(xué)中,經(jīng)過解調(diào)后輸出的信號能夠?qū)斎胄盘柕陌j(luò)進行合理反映,仿真電路如圖4所示。開啟仿真,對電路參數(shù)進行調(diào)整,便可得到獲得調(diào)解后信號與輸入信號兩者的對比。但在對電路參數(shù)調(diào)整過程中,如果沒有對電路參數(shù)進行正確選擇,二級管包絡(luò)檢波器在實際工作中極有可能發(fā)生負峰切割失真和惰性失真。因此,在實際操作過程中要注重電路參數(shù)的調(diào)整。
3計算機仿真應(yīng)用需要做好輔助工作
。1)整合教學(xué)內(nèi)容對課堂、實驗教學(xué)內(nèi)容進行整合,在使用計算機仿真前,教師需要做大量工作。首先,教師要對教學(xué)中的內(nèi)容進行詳細統(tǒng)籌。例如,在教學(xué)過程中,哪些部分課堂講解的內(nèi)容需要利用計算機仿真代替,哪些教學(xué)內(nèi)容應(yīng)當通過計算機仿真演示,又有哪些內(nèi)容使需要通過計算機仿真對學(xué)生進行指導(dǎo)。
。2)編制輔助教學(xué)手冊對高頻電子線路教學(xué)內(nèi)容進行整合后,教學(xué)應(yīng)當精細編制輔助教學(xué)手冊,對進行過程進行指導(dǎo)。輔助教學(xué)手冊中的內(nèi)容應(yīng)當通俗易懂,計算機仿真的思路、目的、步驟等內(nèi)容要言簡意賅,便于學(xué)生理解和運用。
。3)改革考核制度考核是檢驗教學(xué)成果的主要手段,既然在高頻電子線路教學(xué)中引入了計算機仿真,那么在考核中也應(yīng)當有所體現(xiàn)。在考核過程中不僅要涵蓋大綱的教學(xué)要求,同時也要加入計算機仿真考核。在考核上應(yīng)當做出合理的改革,主要體現(xiàn)在總成績的構(gòu)成上。通過實踐應(yīng)用表明,合理的考核結(jié)構(gòu),不僅能夠使計算機仿真教學(xué)在高頻電子線路教學(xué)中起到更好的作用,同時對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到了一定督促作用。
4結(jié)語
將計算機仿真軟件應(yīng)用到高頻電子線路教學(xué)中,可以將教學(xué)中抽象難懂的內(nèi)容進行展示,通過改變參數(shù)獲取不同波形,不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時也可以加深學(xué)生對知識的理解,是一種值得推廣的方法。
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