模拟技术论文精选(九篇)

第1篇：模拟技术论文范文

模拟电子技术课程对于理解计算机硬件和通信原理方面的知识显得十分重要，为强化基础，培养合格的应用性人才，我们必须给予模拟电子技术课程的教学应有的重视。

2教学过程中存在的问题

模拟电子技术课程所涉及的理论、设计及分析方法具有很强的工程应用性和实用性，在学生的整个知识体系中占有相当的比例，对于培养学生的逻辑思维能力、工程实践能力、创新能力及后续课程的学习都十分重要。计算机类专业的模拟电子技术课程在教学实践中遇到的问题很多，主要有以下几个方面：

2.1学时少，内容多

为了突出专业课程的学习，很多学校的做法是压缩电路分析课程的学时数，甚至取消了电路分析课程。而模拟电子技术课程知识多且比较分散，它集高等数学、电磁学、物质结构理论和电路分析等知识于一体，该课程的学时数（含实验）一般在80学时以下，在如此紧张的时间内要完成该课程的教学工作，不仅老师感到困难，学生也有很吃力。

2.2学生认识不到位

很多学生错误地认为模拟电子技术课程应该是电子、机械类专业学生的专业课程，他们在专业学习中一般都有重视软件而轻视硬件的倾向，而且，学习模拟电子技术课程的成就感往往不及其他课程来得快和强烈，因此，就造成了学生的学习积极性不高。刚刚从中学过度到大学的学生，很多还没有找到适合本课程的学习方法，模拟电子技术主要以原理分析为主，而学生更多地相信精确的数值计算，他们往往认为只有经过严格的数学推算得出的结果才是可信的，当实际结果与严格的理论演算结果有出入时，他们难免会感到困惑。学生的认识不到位和思维方式上的差异，导致了计算机类专业中该课程的教学效果一直不太理想。

2.3课程教学本身存在问题

计算机专业的模拟电子技术课程的教学内容和方法完全套用电子、机械类专业的那一套，有些学校甚至完全由机电类专业的老师来教授该门课程。这些教学内容和方法在一定程度上与计算机类专业存在脱钩的现象，没有突出本专业的特色。近些年来，很多高校的计算机类专业的同仁们对本课程进行了一定的改革探索，并总结了许多值得借鉴的经验，但是，对于不同的学校和不同的学生，这些教学改革举措应该不尽相同，在具体的教学实践中，切忌“拿来主义”和生搬硬套。我们也对贺州学院的计算机类专业的模拟电子技术课程的教学做了一些研究和探索工作，实践表明这些工作有益于提高教学效果。

3教学改革的内容和措施

为了使模拟电子技术课程的教学更切合计算机类专业的实际，我们做了一定的探索以提高教学效果和应用型人才培养质量。

3.1教学内容的甄别与整合

模拟电子技术课程涉及的内容多且知识面广，为了提高学生的工程实践能力和创新能力，我们根据计算机类专业的特点，依据“必用、够用”的原则甄别和整合课程内容。受学时数的限制，计算机类专业一般无法系统开设电路分析等先导课程，但电路分析的基本原理和方法贯穿于模拟电子技术课程教学的全过程，因此，我们把电路分析课程的主干内容整合到模拟电子课程之中。在正式讲解模拟电子技术课程的内容之前，我们花4至6个学时重点讲解电路分析的基本原理及其应用，主要有KCL、KVL、叠加原理、戴维宁定理、诺顿定理及密勒定理。经过对多部部级模拟电子技术教材的比较，我们选定康华光教授主编的《电子技术基础（模拟部分）》（第五版）作为我院计算机类专业的教材。该教材加强了基础理论，如加强了半导体的物理基础和电路的基本分析方法；同时也注意吸取国内外的先进技术，如加强了线性集成电路和数字集成电路（包括中、大规模集成电路）的原理和应用，新增了电子电路的计算机辅助分析等内容。该教材历经多次改版以紧跟当代电子技术的发展步伐，但我们不是全部讲解教材内容，依据“必用、够用”的原则甄选讲解内容，其他内容留作学生课外阅读，以开阔视野。经过讨论，我们将教材内容整合成半导体器件、放大电路基础、信号产生与处理三大部分，将直流稳压电源的内容作为任务驱动式教学内容。

（1）半导体器件部分简要介绍常用半导体二极管、三极管及场效应管的基本结构等基本知识，重点讲解它们的应用及经典电路的分析方法。

（2）放大电路基础部分重点分析三极管单管共射放大电路，包括静态工作点的设计及稳定措施、输入输出特性、电压增益计算、输入输出电阻等特性，然后介绍集成运算放大器的“虚短”和“虚断”等基本概念及集成运算放大电路的基本分析方法等知识。

（3）信号产生与处理部分重点介绍有源滤波电路和正弦波振荡电路，信号产生与处理部分知识是今后学习接口技术、理解芯片电路设计原理的基础，所以，不能简单地将这部分知识从模拟电子技术课程的内容中删掉。

3.2教学方法的改革与创新

我院计算机类专业的模拟电子技术课程一般安排在大二的第一个学期，由于课程内容多、难度大，而且相当多学生的前导课程知识掌握不牢，所以，他们在心理上产生一定的畏惧感，鉴于我院学生的实际情况，我们对模拟电子技术课程的教学实践做了一定的探索。

3.2.1理论教学灵活多变

课堂教学方法很多，常见的有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、任务驱动发、启发式教学法等，要生动有趣讲解好本课程的内容，往往要灵活应用多种教学方法才能取得预期效果。本文重点介绍启发式教学法和任务驱动法在模拟电子技术课程教学实践中的应用。

（1）启发式教学法。

课堂教学最忌讳的是老师一言堂，教师必须想办法活跃课堂气氛，启发式教学法是调动学生学习积极性，激发学生学习激情最有效的手段之一。这就要求教师在教学中根据教学内容的铺展由表及里循序渐进地不断引出问题，启迪学生去思考、分析问题，直到提出解决问题的方法或途径。比如，在讲解KCL时有学生对定律无法理解，教师就可以用水管中水流的特性做类比以启发学生的思维，然后借用中学电学中关于电流、电荷的知识来引出电荷在导线上不能积聚，从而得出任意时刻流进节点的电流之和必然等于流出节点的电流之和的结论。为了进一步巩固KCL相关知识，教师应该提出节点的相对概念，即电路中的节点既可以是一个

电路分支的交叉点，也可以是任何一部分电路。这样扩大了节点的概念，学生自然就掌握了KCL的更广泛的应用。比如在讲到NPN和PNP型三极管时，发射极上的箭头标识的方向不同于集电极和基极上的电流方向，如果将三极管看作是一个节点，那么从宏观上就很容易得出放大电路中三极管三个极上的电流分配关系：Ie=Ib+Ic。有了宏观认识以后，再讲解三极管电流分配关系的微观解释就显得较为轻松。

（2）任务驱动法。

任务驱动式教学方法是一种建立在建构主义学习理论基础上的教学方法，它将传授知识为主的传统教学，转变为以解决问题、完成任务为主的多维互动式的教学。模拟电子技术课程的工程实践性比较强，因此，当学生具备一定模拟电子技术基础以后，教师就可以在课程的教学中使用任务驱动式教学法。比如，当学生学完二极管电路的分析方法以后，学生具备了二极管半波整流的知识，然后给他们布置新的任务：查阅资料，掌握常用全波整流电路的相关知识。很多学生通过网络和图书馆的资料掌握了桥式整流电路的结构特点和工作效率，在此基础上，我给他们演示一台卡式录音机的故障现象：单独用干电池供电时，录音机工作正常；单独用220伏交流电供电时，录音机不工作。然后拆开录音机，让学生观察电源部分电路的结构特点，最后给他们布置任务：画出录音机电源部分原理图，分析各部分电路的功能。采用任务驱动式教学法可以将教材中直流稳压电源部分知识的教学彻底转换为以学生为主体，这样，有利于培养学生的综合能力，提高他们解决实际问题的能力。

3.2.2理论与实验教学交叉融合

计算机类专业的学生大多计算机操作能力较强，因此，在模拟电子技术课程的教学中，我们引入了SPICE仿真软件。有了此类仿真软件，理论教学和实验教学的界线越来越模糊。在理论教学中可以先用仿真软件演示有关理论或电路的宏观外在表现，使抽象知识具体化。学生在用物理器件做实验前也可以先用仿真软件做一遍，这样可以提高实验效率，降低实验损耗。有了仿真软件，课堂上无法及时完成的实验，学生还可以在自己的电脑上完成。所以，利用仿真软件可以实现理论教学与实验教学的相互交融，当然，为了强化理论知识，突出学生工程实践能力的培养，我们在实践中坚持理论教学与实验教学必须是同一位老师的做法，这样，有利于老师掌握学生的学习动态，提高教学的针对性。

3.3多角化课程考核方式

课程考核是课程教学改革的重要方面，好的考核机制有利于提高学生的学习积极性、激发他们的学习兴趣。实践中，我们以专业知识和技能考核为主，兼顾学生德育和出勤率考查。课程考核项目包括出勤情况（占总分10%）、课堂表现（占总分20%）、平时作业（占总分20%）、期末测评（含理论笔试和技能测试，占总分50%）。按时出勤可以培养学生的集体主义观念和遵守纪律的习惯，也是课程教学得以正常进行的必要条件。笔者的做法是全勤记10分，缺席一次扣2分，缺席三次者给予警告，缺席五次取消该门课程考核资格。为巩固理论知识，适当加重对平时作业的考核是否必要的。笔者的做法是整个学期共布置、批改作业五次，每次4分，根据作业的质量分D、C、B、A四个档次，每个档次分别给为1分、2分、3分和4分。另外，为防止相互抄袭，限制作业必须按时完成，不得补交，一旦发现存在抄袭作业的情况，抄袭与被抄袭者双方本次作业都做零分处理。为活跃课堂气氛，激发学生的学习主动性，课堂表现考核显得十分重要。笔者的做法是主动回答问题者，正确的一次记2分，错误的不扣分；被点名回答问题，正确的计1分，错误的不扣分。期末测评包括试卷笔试和技能测试。笔试是学生对知识掌握情况的集中体现，占课程考核40%的比重，专业技能测试是考查学生实际动手能力的主要手段，占课程考核10%的比重。通过多角化课程考核方式改革，取得了令人满意的效果。学期课程的平均出勤率达到98%以上，学生的学习兴趣和主动性明显提高，课堂教学秩序良好，气氛活跃，学习效果明显提高。

第2篇：模拟技术论文范文

而对比当前中国高校，尤其对于信息工程专业的本科教育来说，课堂教育仍是主要教育途径，国内存在几种典型的课堂教育模式，譬如传统的“传递———接受教学模式”、以学生自学活动为主教师指导为辅的“自学———指导教学模式”、以提出问题培养学生创造性思维为目的“引导———发现教学模式”、以教师示范学习技能，学生模仿为主要方式的“示范———模仿教学模式”，这四种教学模式虽然教学方式有所不一，但都有严明的课堂纪律，老师也往往是严肃不苟言笑的教书者，学生受纪律和师严的约束，往往不能大胆地表达自己的见解，于是就会形成教师“一言堂”、“满堂灌”的填鸭式教学.评价学生好坏的标准，就是学生是否听从老师安排，是否按照所谓的标准答案答题，这样的教学方式，使得学生缺乏探索问题的兴趣及精神，参与学习兴趣普遍不高，动手和创新能力的培养液很难得到实现.另外，我国高校教育体系在不断改革，但培养目标仍是以就业率为主，于是就形成了以就业率为指挥棒的教育教学模式，在这某些专业尤为突出，譬如计算机专业，计算机等级考试是计算机专业学生就业的门槛，为了找到合适的工作，学生从大一开始就树立起计算机等级考试必过的目标，计算机等级考试占比例较大的课，用心听课，考试不涉及到的课程，干脆逃课，而教师或者是学校，为了提高就业率，应付教学评估，也是出于无奈，以考试通过率为重，以就业率和就业质量为重，这样无疑也会使教学效果大打折扣.

2以《模拟电子线路》课堂为例，分析新的研究型教学模式创新改革与实践

对于信息工程专业来说，现有的研究型教学改革已经相当完善，研究型教学是指教师引导学生主动去进行学习的一种教学方式，可以极大的提高学生的学习兴趣和创新能力，然而，作为一个热点的教学改革模式，它所面临的问题仍然很多，比如在课堂中很难有足够的时间进行研究，或者缺乏在课下进行充分交流的平台，本文将在教学目标、教学内容、教学方法和实验分析四个方面进行进一步的研究型教学改革的探究.

2.1明确课程教学目标，真正发挥学生的主体地位

《模拟电子线路》是一门应用性较强的技术基础课程，主要介绍模拟电路的结构与工作原理、模拟电路的定性分析与定量计算、集成模拟电路的应用，是进行实验、测量以及微机原理的基础，也是高校理工科学生的一门必修课程.该课程包括理论教学和实验教学，学生在课堂上学习了基本的电路原理和估算方法后，通过实验课程的学习，锻炼自己的动手能力，理论与实践的结合，可以替将来的工作打下基础.课程的性质决定教学目标，同时也决定了其授课方式.在理论学习方面，从13年开始，我校就在原有基础上制定了新的信息工程专业人才培养方案，模拟电子技术作为信工专业的专业基础课，将和数字电子技术同时在第三学期开课，这样就为模拟电子后续的课程比如嵌入式系统、FPGA、DSP等课程提供了充足的时间，既能保证合理的授课顺序，也使学生尽早地掌握信工专业的基础知识，有利于参加各项科技设计活动，参与实验室开放性课题申请以及大学生电子设计竞赛等.在实验教学方面，实验课程体系由基础实验、综合实验、课程设计以及开放性实验构成，实验课将在学期第八周开始，这样既能保证学生具有一定的理论知识，也能够保证实验能够针对理论知识进行及时验证，以不断提高学生的知识运用能力和综合创新能力，并且鼓励学生在课外进入实验室或者课题组，参与大学生创新训练、飞思卡尔智能汽车竞赛、以及大学生电子设计竞赛等活动，并将这些课外活动列入培养方案，给予相应的额外学分，激发学生的学习兴趣和创新精神，真正达到以学生为主的教学目的.

2.2丰富教学内容，提高学生的综合能力

在新的专业人才培养方案中，针对模拟电子技术课程，删除了课程中比较繁琐以及难度较高的部分，重点讲解基础知识和应用，着重介绍目前的前沿知识，努力提高学生的综合能力和专业素养.课程针对教学改革后的学时安排，对以往陈旧部分的教学内容进行适当删减，包括放大电路的频率响应，功率放大器的部分内容以及波形电路及电源部分，针对部分可由EDA软件自动完成部分比如卡诺图部分，不再要求学生推导，只要求掌握过程即可.在删减陈旧内容的同时，还应加强基础理论知识的讲授，进行适当拓宽，如集成运算放大器和其他模拟集成电路的应用.在每章小结部分引入EDA内容，围绕教学的基本要求和重点内容进行仿真，培养学生的动手能力，加深课堂理解.课堂教学不必照本宣科，也不必完全采取教师讲授学生听课的灌输模式，老师根据课程性质，开辟新的教学方法.在每节课接近下课时间布置学习任务，让学生课后阅读教材，分组讨论，并且提出自己解决不了的问题.在下节课上课时，利用10—20分钟的时间分组汇报学习心得并提出问题，由其他小组对该问题进行解释.这样的互动学习结束后，教师可以针对各小组的疑难问题，结合教材难点和重点内容进行分析、讲解，这样一来，不仅调动了学生的积极性，让他们主动查阅资料解答疑惑，同时，也可以加深对知识点的记忆.

2.3充分利用多媒体网络技术教学，提高学生的综合能力

对于研究型教学来说，网络是老师教学信息的平台，而目前多媒体网络技术日新月异，当前学生获取信息的主要途径也是网络，因此，网络并不应该只局限于远程教学，应该存在于任何需要应用的教学课堂中，作为老师和学生之间共同研究和交流的平台.第一，利用网络技术培养学生的创新能力.传统的教学模式，教师和学生面对面授课，学生遇到难题，往往羞于向老师请教，或者在同老师交流的过程中产生失败感，面对纷繁枯燥的知识点，学生往往感到力不从心，缺乏自信.而面对虚拟的网络，学生不用担心同老师的交流带来的尴尬，面对网络这一新型学习工具，面对网络中丰富的知识，学生会有强烈的探索欲去探求新的知识.当然，这种探索是要在任课教师的有效引导下进行.任课教师通过《模拟电子线路》学习网站，将平时课堂上讲授的重要知识点梳理出来放在网站上供学生们共享；建立BBS模电学习交流网站，供学生们就相关知识点发表自己的看法.任课老师只要稍加引导，就能将网络变成教学阵地，为教师和学生共谋福利.第二，利用网络技术培养学生的思维能力.任课老师通过模电学习网站，将知识点上传到网络中，并留给学生一定的自我动手机会，学生针对学习网站中的大量知识点，可以进行整理、比较、分析，从大量纷繁复杂的信息中提取出有利于自身理解记忆的部分.通过这样的思维训练，可以培养学生的创新思维能力.同时，任课教师还可以针对知识点布置给学生诸如程序设计之类的课后作业，同一程序，不同的学生会有不同的分析方式和解决方法，通过网络信息平台上的交流，自然可以培养一种发散的思维方式.要实现以上要求，网络平台必须包括以下几个部分：

（1）课堂区：作为每一节课后的延伸，主要包括课件区和作业区，老师在课堂区该节课的课件以及课后作业供学生下载；

（2）综合讨论区：里面包括各个老师认为重要知识点的分区，学生可以对感兴趣的话题进行提问和探讨，针对问题和老师形成讨论；

（3）悬赏区：老师不定期的任务，并附加任务相应的分数，任务内容包括课堂知识的运用以及课堂延伸知识题目，学生领取任务并完成后可得到相应分数，允许学生在综合讨论区讨论相关题目，在每期任务完成后公布答案和完成人，实验任务也可放入悬赏区；

（4）意见区：学生和老师可就教学情况进行沟通，帮助老师及时了解问题所在，帮助教学任务的完成.

2.4上好实验课程，做好理论知识与实践能力的有效衔接

作为课堂教学的延伸，实验课是理论课的有效指导以及必要补充，因此，实验教学同样是提高学生创新及思维能力的有效途径，帮助学生巩固知识和发现创新.通过网络实验目的和实验过程，指导学生在实验过程中验证知识、开拓视野.最后通过网络上传实验结果以及学习心得，提出疑惑并寻求答案，通过各种途径提升学生的学习和动手能力，真正掌握所学习的知识.在课余生活中，建立了一个完全开放性的实验室，学生可以随时进入到实验室当中，通过完成实验内容验证自己所学习的知识，教师在授课过程中，将课程与实验相结合，鼓励学生进入实验室中去验证，通过在网络实验任务，促使学生主动进入实验室中完成任务并领取奖励，这样既调动了学生的学习积极性，使学生主动的参与网络知识的探讨，又可以有效的完善课堂教学，将网络中的问题拿到课堂中与学生互相探讨，创造了良好的学习氛围，在相互学习的过程中，教师也不断的积累了丰富的教学经验.

3结语

第3篇：模拟技术论文范文

本征半导体掺杂后就是杂质半导体,非四价原子与四价原子在形成共价键中,得到电子成为负离子,失去电子成为正离子。N型半导体就是本征半导体掺入施主杂质所形成的,一个施主杂质原子在形成一个自由电子过程中变成了一个固定而不能移动的正离子,电子则为多数载流子,而本征激发产生的空穴只是少数载流子。相反,P型半导体则是本征半导体掺入受主杂质形成的,一个受主杂质原子在形成一个空穴过程中变成了一个固定而不能移动的负离子,空穴则为多数载流子,而本征激发产生的电子只是少数载流子。正是本征半导体掺杂后的得与失,使得杂质半导体的载流子数量有了量以及性质的改变,相对本征半导体的导电能力有了一定的提高,但并没有带来质的改变,所以,一般不会作为普通导体应用。

二、PN结的失与得

PN结就是得与失的产物。P型半导体与N型半导体的交界面因多子极型以及浓度差别,形成多子扩散运动,N区的电子扩散到P区,P区的空穴扩散到N区,在交界区域原有的电中性被破坏,P区失去空穴留下了不能移动的杂质负离子,N区失去电子留下不能移动的杂质正离子。这些不能移动的带电粒子集中在P区与N区交界面附近,形成空间电荷区。空间电荷区的逐步建立削弱了多子的扩散,而增强了少子的漂移。当多子扩散运动与少子漂移运动保持一种动态平衡时,交界面形成稳定的空间电荷区,即PN结。两种不同极型的杂质半导体在交界面失去多子的过程,得到了一种导电性能独特于杂质半导体导电能力的介质,带来了半导体导电能力质的突变,这就是PN结的单向导电性,即正向偏置导通,反向偏置截止。复合的PN结,在制作工艺上的差别,分别有双极型晶体管与单极型晶体管。晶体管在合理偏置下导电性能表现了特有的控制性能,即电流控制型的双极型晶体管和电压控制型的单极型晶体管。

三、放大电路的得与失

晶体管器件在“合理偏置以及顺畅的交流通道”原则下就可以构建一个放大电路,一个微弱的输入信号从输入端引入,在输出端得到一个幅值足够的输出信号,表现了小幅度的模拟量通过放大电路后得到了大幅值的模拟量,淋漓尽致地表现出信号幅值放大的概念。殊不知,这种放大电路的“放大”理解是表面的,是片面的,只看到“得”的现象,而没看到“失”的本质。在放大电路中,工作电源不仅仅只是提供合理的偏置,更主要担负着能源作用。放大电路仅仅只是一个信号幅值变换的平台,微弱的输入信号能源通过晶体管的控制作用改变着工作电源在输出负载上的能量消耗。最常见的一个事例就是人们日常使用的收音机,收音机就是一个典型的放大电路。手持式收音机没有电池,不可能发声,装上电池后就可以接收电台信号,伴随听的时间与音量的大小,电池的消耗程度或使用时间就会不同。没有收音机,人们不可能感受到空中的电磁波能量,有了收音机而没有电源也听不到悦耳的音乐,电池能耗使用殆尽了也享受不了。所以,严格意义上的放大电路是一个能源控制电路,放大电路的本质是弱小能量对大能量的控制。放大电路表面上得到了信号的幅值增大,实质上消耗了电源电能。

四、差分电路的失与得

单级放大电路的放大能力是有限的,总期望多级放大。多级放大电路是由若干级单级放大电路所组成,这样单级放大电路之间就存在耦合关系,直接耦合是多级放大电路的典型结构形式,直接耦合的多级放大电路最突出的弊端就是零点漂移,零点漂移最核心的表现形式就是温漂,解决零点漂移最有效的手段就是差分电路。差分电路由两个特性完全一致的单级放大电路复合而成,表现在晶体管的特性一致,晶体管偏置电路器件参数一致。差分电路从理论到实用经历了三个演变,即基本式差分电路、长尾式差分电路、带恒流源的差分电路,这三个演变唯一不变的就是基本结构不变。通过电路分析不难得出结论,差分放大电路的差模增益与单级放大电路的增益是一样的,然而,差分电路的共模增益接近零,有较大的共模抑制比,可以很好地抑制温漂,而单级放大电路就无法解决温漂问题。第一级放大电路温漂决定了多级放大电路的温漂,所以,集成运放的第一级总是差分输入级。可见,差分电路通过“失去”硬件(增加结构等价的电路,增大电路成本),得到了对共模信号的抑制能力,而并不改变对差模信号的放大能力。

五、带宽增益积的得与失

考核放大电路的性能表现在增益、峰峰值、输入电阻、输出电阻、带宽、失真度、输出功率与效率等参数中,它们取决于放大电路组态、晶体管特性、电源以及应用的方式。在放大电路的时域分析过程中,总是期望放大电路的放大倍数越大越好,一级放大能力不够就采取多级放大,以提高放大增益;在放大电路的频域分析过程中,总是期望放大电路有很小的下限频率和很大的上限频率,频率响应范围越宽越好,即带宽值越大越好。带宽是上限频率与下限频率的差值,提高带宽的有限手段就是尽可能提高放大电路的上限频率值。通过电路的频域分析可以发现,提高上限频率与提高放大电路的增益是矛盾的,一旦当放大电路的晶体管选定之后,带宽与增益之积是一个常数,放大电路的放大倍数增大几倍,相应地该电路的带宽就会减小几倍,实际中,既要提高放大电路的增益又要扩展放大电路的带宽,总是选取基区体电阻小、发射结与集电结电容效应小的高频放大管。可见,放大电路带宽增益积概念表现了得与失的理念,欲想得到较大的增益,必然失去频率响应的范围。

六、反馈放大电路的得与失

反馈是自动控制的一个重要概念,反馈放大电路是提高放大电路放大性能的重要手段,在电子技术应用中运用极为普遍。负反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端削弱输入信号,使得闭环增益相对开环增益减小了反馈深度倍,表面上损失了放大电路的增益,然而,对放大电路的其他性能技术指标得到了极大的改善,表现在增益的稳定性得到了提高;环内的噪声干扰抑制能力以及非线性失真得到了改善;电路的带宽得到了扩展;输入电阻与输出电阻得到了相应的改善。如电压串联负反馈放大电路,增大了输入电阻,有助于电压输入信号的放大;减少了输出电阻,有利于输出电压的稳定性。正反馈放大电路中,输出信号部分或全部反送到输入端增强输入信号,闭环增益相对开环增益进一步增大,这是信号发生电路扰动起振的必然要求。信号发生器不会有输入信号或者说就是一个零输入电路,电路接通电源瞬间形成电路换路情形,通过正反馈选频网络(RC或LC选频网络)把输出端的信号有频率选择性地反送到输入端不断放大,这种无止境的放大也必然带来输出信号的非线性失真,所以在电路中为了防止输出信号的非线性失真,总是需要设置输出稳幅网络。可见,信号发生电路由放大电路、正反馈选频网络、稳幅网络三部分组成。稳幅的有效措施就是负反馈,所以,信号发生电路必须维持正反馈特性与负反馈特性的动态平衡。负反馈放大电路失去了增益,得到了电路性能技术指标的改善;正反馈放大电路得到了增益的“膨胀”,失去了输出信号的线性度,实际中为了挽回这种“失”,再次引入负反馈特性。

七、桥式整流的得与失

小功率直流稳压电源中整流的任务就是把交流电转换成直流电,衡量整流电路性能的主要参数表现在两个方面:(1)表征整流电路质量的参数,有输出电压和脉动系数;(2)表征整流电路对整流元件要求的参数,有正向工作电流和反向峰值耐压。半波整流输出电压低,脉动系数大;全波整流输出电压高,脉动系数小。然而,全波整流不仅需要降压变压器的副边引出中间抽头,更主要对整流元件的反向耐压提出了苛刻的要求,它是半波整流对整流元件反向耐压值要求的两倍。实际中,既要提高整流输出电压并减少纹波系数,又要对整流元件反向耐压的要求不苛刻,有效的技术手段就是桥式整流,桥式整流相比全波整流,在电路结构上只是增加了两个整流元件,但输出效果等同于全波整流电路的整流;桥式整流电路对整流元件的要求等同于半波整流电路对整流元件的要求,把半波整流与全波整流各自的优势整合在一个应用电路中。可见,桥式整流电路通过“失去”硬件(增加电路成本),得到了优于半波与全波整流电路的整流性能。

八、结语

第4篇：模拟技术论文范文

绪论，是学生入门的第一课，如何利用这第一节课，将对以后的教学起着关键性的作用，轻松有创意的课程引入，可以带动学生对学科的兴趣并引发其学习动力，这样可以将学生的主观能动性全面发挥出来，学生也会主动的去接受学习。所以引发学生对学科的兴趣及动力就成为了这第一课的首要任务。首先要结合社会现行引领大趋势的电子产品———计算机的发明与制造过程，简介电子技术的发展史，使学生充分的了解到电子技术是一门在不断革新、不断探索的科学技术，其在以惊人的速度发展。其次，我们应举例介绍同我们生活息息相关的电子产品，如液晶电视、激光唱片、交通指示灯等，使学生知道我们现在的生活处处离不开电子技术的应用，使他们的思想在潜移默化之中由被动的接受变成主动的汲取。还有可以简介与电子技术相关的专业，使其明了电子技术在其中的重要性，让学生的思想对其产生向往。

2采用多种教学方法和教学手段，调动积极性

针对《模拟电子技术基础》不同章节的不同内容，在教学过程中，通常会选用以下几种教学方式：①多种方式的问答。问答法主要是根据学生已掌握的知识或者是实践经验，有目的性的引导提问，提出问题让学生讨论作答，有的则是为了抛砖引玉带出之后的新课程，不回答，同时根据教学进度适时的进行相关知识点的补充。②诱发求知欲，进行实体演示，演示教学是我们在教学工程中运用教学用具或者做相应的示范性试验等方式，将学生引入角色，使学生通过近距离的观摩实践将所习得的知识加深理解的一种方式，还能让学生体会到理论与实际更为贴近。③不断地练习，进行章节测验。④运用类比法教学。我们在日常的教学是将内容相近的知识点同时进行讲解，这可以培养学生的举一反三能力，同时也提高了教学质量及学习效率。⑤不断总结，巩固知识。每一章授课完毕后，要对此章的内容进行归纳总结。总结的过程同时也是一个思考过程，这对知识的梳理与加工有很好的效果。⑥提升教师的个人魅力使得学生信任、尊重老师，这对于教师的教学会起到很大的作用，个人的良好人品与修养，会得到人们的欣赏与向往，作为育人者，教师应该更为注重个人素养及人格魅力，只有拥有了渊博的才识，具备极强的综合处理事务能力，通过努力不断完善自己的行为品质。学高为师，道高为范。在学生们眼中会起到放大的效果，教师的优缺点都会被放大。⑦讲解二极管的整流功能时，就和学生说，大家听说过“整容”吧，整流和整容是一个道理。这样的话，可以激发学生的兴趣。⑧在教授新课时，避免一次讲的太多，讲一点，练习一到两节复习巩固，千万不要讲的太多，避免学生害怕学习该门课程。

3注重实验教学，提高学生的实践应用能力及创新能力

模拟电路实践教学可分为以下三个部分，基础实验、提高实验与职业技能，电工电子基础试验中心拥有创新实验室，可以让学生综合全面的掌握电工电子的综合技术，提高学生的实践操作能力。具体在实验的内容教学中，增强综合性、设计性、开放性试验比例。充分利用实验教学对枯燥无趣的理论教学进行补充，将抽象难懂的内容利用实验课中的器具实验用品进行模仿验证，加深学生对知识的吸收与理解。引发调动学生的学习积极性及兴趣。模拟电路实践课可以给学生提供丰富的实验课目，学生能够根据自身的知识积累，来选择安排实验学习。例如，放大器的Q点和动态特性的图解法是非常抽象的教学内容，经过相关程序的仿真，学生可以直观地观察到电路设置Q点的必要性，动态参数的变化规律，直流负载线与交流负载线的不同之处。根据黑龙江大学电工电子基础实验中心为不同专业安排的1周～2周的模拟电路实训，设计培训、制作电路与电源，一阶滤波器电路，基本共射放大电路，学生首先进行理论设计及计算，然后利用计算机的相关软件进行仿真，最后到动手操作、调试、焊接、制作。整个过程提高了学生的动手实践能力，并同时提高了分析问题解决问题的能力。

4总结学习方法，培养学生良好的学习习惯

《模拟电子技术基础》与其他科目有所不同，它不但需要扎实的理论基础，还要学会财务分析电子电路。首先，要让学生可以更快的适应模拟电子技术的学习。在教授知识的同时，还要培养学生正确的学习方法，提升他们的自学能力，培养良好的学习习惯。引导学生在听课前先预习的习惯，然后在课前自学过程中将教材的重点、难点、惑点等都找出来。其次，督促要求学生做好随堂笔记。指导学生如何做好笔记，使其更好地掌握知识。笔记重点记录教师讲课的，主题、重点、难点、概念，关键词，对难点进行重点标注，以方便课后的复习。督促学生复习可以防止遗忘。课后学生自主的温习课程及笔记，可以将所学知识进一步巩固同时加深理解。

5教学应有侧重点，以应用为目的

高职要重点着手于理论知识的应用及实践动手能力的培养等方面。因此，教学内容上要彰显高职教育的特点，主动适应社会需要，侧重于应用性、针对性。将知识与能力相互结合，重点培养学生的工程应用能力及处理问题的能力。基础理论的的初衷是对其的灵活运用，以必须、够用为度，以掌握概念、强化应用为侧重点。目前电子技术基础具有很浅的实用性，其技术更新的速度是无法想象的。因此授课时不可再生搬硬套之前的教学方式：首先讲解元器件的原理、特征、性能，然后对其进行分析对内部结构进行讲解，再举例说明它的具体应用。曾经对模拟电子技术基础偏重于细节，忽略了整体概念的讲解，这对培养学生的应用能力起到了副作用。因此授课时应有所侧重，重点讲解新思想、方法及应用，重点讲解所谓粗线条分析。需要与实际电路相结合，使学生对电路的应用更加了解。

6设计特色引入，激发学生兴趣

第5篇：模拟技术论文范文

1．优化教学内容，提高教学质量

考虑到针对物理专业的课程学时数少，但内容多，重点和难点多，而学生动手能力较弱，过于注重理论公式的推导等情况，整合了“模拟电子技术”课程内容结构，逐步减少理论学时，增加实验学时，使二者比例达到一个最合理值。删减部分陈旧知识，融入新技术的应用，以理论为基础，强调应用，将理论与实践、技术与应用较好的融合在一起。

2．教材与参考书目选用应符合物理师范生专业特点

全国各大高校都陆续出版了许多优秀的教材。但是每一本教材的侧重点和难易程度也各不相同。选用较多的是高等教育出版社出版、由康华光主编的教材，由童诗白主编的教材以及杨拴科等主编的教材。根据物理师范生注重公式的逻辑推理的思维特点。所以选取更侧重于基本概念的讲解，逻辑性强，知识点丰富，学生需要掌握的内容多，由童诗白主编的教材更加适合西部师范院校物理专业的学生。

3．核心突出内容的取舍

模拟电路就是处理模拟电压和电流的电路，而由于现实生活中大多信号较为微弱的模拟信号，所以要进行信号的放大，这也是模拟电子技术课程的核心部分。所以本课程的核心内容自然非放大电路莫属。与此同时，现实生活中相关器件的供电电源很多为直流电源，所以必然需要一种将电厂的交流电转为直流的电路，此电路就是直流稳压电源。由此可知，主讲内容就是放大电路和直流稳压电源，尤其是放大电路部分。

二、教学方法和教学手段改革

1．教学方法多元化

在选择教学方法的时候，要特别注意培养学生的感性认识，以调动学生的主观能动性为目的。比如在讲授“反馈”概念时，我们可以运用类比教学法。教师可以以常见的冷暖空调的温度调节过程为例。另外在教学过程中，也需多运用启发式教学法，教师只有善于提出问题，才能更好地启发学生进行积极的思考，变被动接收为主动学习。

2．充分利用仿真软件

因为师范生最在意教学形式，如果仅仅在课堂平白地传授复杂的模拟电路理论知识，枯燥的形式会让师范生认为理论与实际相差太远，进而对电子类课程失去兴趣。所以在讲授理论课时，利用计算机仿真技术，将虚拟电子实验引入课堂教学中，可以随时进行电路连接、仿真和测量，增强了教学的直观性、形象性和生动性，有助于加强课堂互动，激发和调动学生的学习兴趣，从而实现了理论教学和实践教学的有机结合。

三、实践教学环节

1．实验准备

首先在开展实验之前，在理论课堂上通过多媒体课件，使学生们对常用电子仪器、半导体元器件、实验箱等有直观认识，并进行演示实验，以激发其兴趣。其次针对不同的实验教学内容，采取不同的实验指导形式。

第6篇：模拟技术论文范文

首先将课程名称更改为模拟电路分析与设计模块，将传统的课本的内容进行整合，按章节知识点设置项目名称，整个课程设置六到七个项目，每个项目中要涵盖学生应知应会的知识点，将每个项目进行安排，制订项目任务书，在任务书中详细说明了学生应掌握的知识点，技能和职业素养，项目的任务和任务的要求。我们将这种方法概括为任务驱动小模块项目教学，将模拟电子技术常规传统知识分成若干个相对独立的单元，每个单元都设置了趣味制作学习内容，以具有实用意义的小电子电路为对象，将该单元所涉及内容包含其中，既提供了学习的平台，又激发了学生的学习兴趣，形成快乐学习的教学模式。

2改变传统授课方法，首次尝试“三段九步”

在每个知识点上，我们都设置了“三段九步”的教学组织形式，其中“三段”指的是“任务准备阶段”、“任务实施阶段”和“总结和考核阶段”。“九步”指的是“分组”、“下达项目任务书”、“教师分解任务”、“分组讨论任务”、“任务分析设计”、“项目制作”、“项目验收考核”、“总结汇报”和“教师点评”。在整个教学设计中，我们主要强调的是充分发挥学生的主观能动性，让学生自己去发现知识点，找到自己的薄弱环节，用每一个任务去驱动学生主动地学习，查找资料。

3提高学生学习兴趣，增强自主学习能力

在教学过程中旨在提高学生的学习兴趣，培养学生的自学能力，教师起到引导的作用。由于之前学生没有这样上过课，所以学生在整个课程的学习中兴趣还是很浓厚的。每一个项目都要求学生自己查阅相关资料，在正式进行项目制作之前通过各种渠道进行知识的储备和积累，教师进行提示，把学生应该在本项目中掌握的知识点以任务书的形式传达下去，很大程度上提高了学生的自主学习能力，学生能够在项目任务书中看到任务的趣味性，能够真正提高兴趣，自己想学，去学，从而达到教学的目的，做到做中学，学中做，学生在项目制作中如果遇到问题，教师也是起到引导的作用，引导学生自己去解决问题，可以给学生提供解决问题的途径，或者给学生提出合理化的建议，当真正遇到大多数学生都解决不了的问题的时候，才集中给学生做讲解，尽量避免传统教学中“满堂灌”的教学模式，使学生不会感觉枯燥乏味，对学习这门课程产生兴趣。用问题去引导学生向着更深层面的去发掘。举个例子，在学生制作“声控电子猫”的时候，项目初始时，学生只要能让电子猫的眼睛（两个发光二极管）发光，发出叫声（蜂鸣器响）就可以了，之后对学生提出新的要求，能够让眼睛眨起来，叫声忽高忽低，提出这些要求之后，学生就开始主动通过上网、查阅书籍，想办法去解决问题，最后有一部分学生能够基本完成任务并把自己经验分享给其他同学。学生的学习兴趣提高了，学习态度和学习中的一些不良习惯也慢慢改善了，例如个别学生在第一次项目中积极性很差，在经过了几个项目的制作后可以将自己融入到小组中，服从小组的分工，尽力的去完成应当完成的各项工作。

4增强学生团队意识，培养学生职业素养

在这门课程中，我们重点强调团队协作，考虑到将来学生走上社会，走上工作岗位，面临着和人相处，与人合作的问题，所以在课程的组织上，我们尽可能多的考虑学生职业素质的培养，我们在每次项目进行之前都对学生进行趣味性的分组，既保证学生分组的公平性，随机性，还要顾及到分组的趣味性，在项目制作的时候，学生的考核主要是采取过程考核的方式，将学生在项目制作过程中对学生的表现进行采分，而且要让学生明白个人的表现不仅仅影响着个人的成绩，还与小组成绩息息相关，而每个人都要以小组成绩作为基分，才能够得出最后的个人总分，由此可见，团队协作的重要性，每个人都不是独立的个人，每个人的背后都有团队，要在所有项目进行完之后，把团队协作的理念潜移默化的给学生灌输进去。我们在进行考核分数的设定上也充分考虑到了小组与个人的这种相互作用的关系。在每一个项目结束之后还要求学生针对自己所做的项目进行PPT汇报，一方面能够使学生对自己的学习过程做一个总结性回顾，另一方面还可以培养学生的计算机能力和口头表达能力。学生从第一个项目生涩的语言组织，简单的幻灯片发展到最后能够声情并茂的去讲解自己制作的精美PPT，这也是一个非常大的进步，相信能给他们今后的职业生涯奠定一定的基础。

5促进教师能力的提高

这一点作为教师感触颇深，以前进行传统授课，需要提前备教材，备学生，现在进行改革模式的教学，课上做的事少了，可是课下却要进行更加充足的准备，寻找合适的项目，既要满足知识点的要求，又要有一定的趣味性，构思整个项目制作的安排，考虑到学生在项目制作过程中可能遇到的问题，能否提出解决的方案，在这个过程中，需要查找大量的资料，以前是讲什么看什么，而现在则需要参考很多的东西，涉及很多的领域，在知识的储备上也有了一个较高的要求，要站在一个宏观的高度上去看待每一个项目，包括这个项目最后要达到的效果，都需要提前做好设想。

第7篇：模拟技术论文范文

1.1 来源于以虚拟现实（VR）等为核心的 现代 计算 机技术在建筑业的应用

虚拟现实技术起源于美国，是包括图形/图像处理、人体器官位置跟踪、音响处理、交互传感、 网络 通讯及建模技术在内的综合性极强的高新信息技术，“它为人机交互对话提供了更直接的真实的三维界面，并能在多维信息空间上创建一个虚拟信息环境，使用户具有身临其境的沉浸感”[1].

虚拟现实技术在军事、工程建设等领域得到了广泛的应用，我国 863 高新技术计划将 VR 技术列为关键技术进行 研究 ，此后 VR 技术在我国得以 发展 。以下是建筑业应用 VR 技术取得的一些成果：

Graphisoft 公司开发了以“虚拟建筑”为核心的 Archi CAD 软件，对设计项目的三维计算机模型可视、可编辑、可定义。Ahmed F. Waly 等人利用虚拟现实建模技术（VR modeling techniques）和面向对象的 CAD 技术开发了集成虚拟计划工具——虚拟建设环境（VCE），该工具可以 经济 而逼真地模拟主要施工过程，并可检验各种行动方案[2].

二滩电站的展示部分采用了虚拟现实技术，用户可以轻松浏览二滩环境及大坝的任意一个部位[2].国内在对施工过程中结构的仿真和可视化计算方面取得了一些成果，可以模拟各种施工过程[3].上海正大广场工程是我国首次将虚拟现实技术应用于建筑工程的项目。

虚拟企业又称为虚拟组织、虚拟公司等，本文对此不加区分。

“虚拟企业”一词由肯尼斯。普瑞斯等人于 1991 年在向美国国会提交的一份报告中首先提出。“虚拟企业可以视为一些相互独立的业务过程或企业等多个伙伴组成的暂时性联盟，每一个伙伴各自在诸如设计、制造、销售等领域为联盟贡献出自己的核心能力，并相互联合起来实现技能共享和成本分担，以把握快速变化的市场机遇。”[4]自此以后，关于虚拟企业的 理论 研究成为管理 科学 中一个研究前沿和热点，并已经在实际中得到广泛应用[5].

虚拟建设的概念由虚拟企业引申而来，是虚拟企业理论在工程项目管理中的具体应用。美国发明者协会于 1996 年首先提出了虚拟建设的概念。

国内外在这一方面的研究成果如下：（1）欧美发达国家近年来的研究主要集中在如何增强建设项目全寿命周期中各组织间的沟通和合作 问题 上[7]，即研究如何利用 3-D CAD、4-D CAD、VR 等计算机技术将建设项目管理的各项职能进行集成。主要研究项目有：OSCON 项目、ATLAS 项目、SPACE 项目、CAVALCADE 项目、WISPER 项目、OSMOS 项目、DIVERCITY 项目，不少项目已有成果报道等。

（2） 目前 国内的研究成果有：徐友全做了题为《虚拟建设模式（Virtual Construction）的研究》的博士论文，论文从虚拟企业理论出发研究了虚拟建设模式的思想、组织、 方法 和手段。论文研究的主要创新点是：虚拟建设模式的思想；虚拟建设模式的组织设计原则；虚拟建设模式的组织模型、组建步骤及协调中心的组织和任务；虚拟建设模式信息系统（PIS/NT）的概念和功能[5].何清华在《虚拟组织在建筑业中的应用——虚拟建设》一文中 总结 出虚拟组织必须具备的特点，然后提出将虚拟组织应用于建筑业的可行性及挑战性；最后提出虚拟建设的组织模式、特点及对建筑业所带来的意义。彭勇在《虚拟建设——新型的工程项目管理组织模式》中分析了虚拟建设产生的背景，提出了虚拟建设的概念和内涵，并概述了虚拟建设实施过程中信息分类的方法等。

2 、虚拟建设内涵

3 、 发展 建议

针对上述情况，虚拟建设的实现可以从技术层面入手，进而过渡到组织管理层面，最终实现技术和管理的集成。短时期内，我国建筑业企业应从技术层面入手，加大现代科技特别是计算机技术在工程项目建设中的应用，推进 工业 化和信息化；同时在企业发展方面，着力发展培养核心能力，特别是要 学习 、借鉴先进生产和管理的思想方法，不断提高管理水平。这是企业发展的必由之路，也是实现虚拟建设的关键所在。

参考 文献

[1] 梁民、刘珍平、张培仁等。虚拟现实在水坝系统中的实现。计算机应用，1999，19（8）。

[2] Ahmed F. Waly， Wslid Y. Thabet. A Virtual Construction Environment for preconstruction planning. Automation in Construction， 2002 （12）： 139-154.

[3] 袁向荣、高勇利、卜建清。结构工程及虚拟现实技术。石家庄铁道学院学报，2000，13（3）。

[4] 陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（13）。

[5] 陈剑、冯蔚东著。虚拟企业构建与管理。北京：清华大学出版社，2002（9）。

第8篇：模拟技术论文范文

关键词：模拟；仿真；训练

训练模拟是近年来随着装备发展而产生的一种训练方法。现代武器装备，由于技术复杂、价格昂贵、操作要求高，与步枪等轻武器装备相比，不宜进行实装实弹的训练。为了使操作人员能熟练掌握操作技能，使平时训练与战时操作能够一致，降低训练费用，提高训练质量。利用现代技术手段，如仿真技术，提供与战时装备操作完全一致的模拟器材进行训练成为亟待解决的问题。在这个形势下，针对训练模拟领域的研究应运而生。现在用于装备操作仿真的训练模拟器材已经非常普遍，一般地说，自行火炮驾驶模拟器、瞄准射击操作模拟器、分队战术训练模拟系统等，都是属于训练模拟领域研究成果的具体体现。实践证明，这种训练的效果是非常好的。因此，确切地说，训练模拟是利用相似原理，使用现代仿真技术对客观实体的各种属性包括外观进行仿效，以提供与真实客体完全一致的使用方法，提高使用者技能水平的一种训练形式。

1　训练模拟的含义

从军事应用的角度来看，一般可以将作战模拟划分为两大类型：作战评估与训练模拟。所谓作战评估，是指采用军事运筹的基本理论和方法，建立相应的作战模型、武器平台模型和环境模型，利用计算机进行模拟仿真，对作战方案进行评估比较，找出作战方案的问题，研究作战的基本对策。这种类型模拟的重点集中在模型的准确性上面，围绕着所要进行评估的作战方案不断反复地进行模拟推演，力求模型运行结果可靠。接近实际。训练模拟与作战评估模拟有很多相似之处。也是通过建立各类模型来模拟各类作战行动及其效果，但它的重点不在对作战方案进行评估上，而是对参战人员进行训练，使得他们能够在战场上正确地处置各种不同的情况。因此，训练模拟首要的一点就是要创造一个贴近实战的训练环境，使得各种不同类型的受训人员在此环境中得到恰如其分的训练。

2　训练模拟在军事上的应用

随着科学技术的不断发展，武器装备的技术含量越来越高，作战效能也越来越高，其经济成本也随之增长。若各种技能训练采用实装实弹进行，必然会增加各项费用，且大大地缩短装备的寿命，再加上现时环境条件还难以控制，有些操作还具有很大的危险性；但是随着计算机技术的日益成熟，模拟训练的水平不断提高，则为解决这些问题提供了理想的途径。通过训练模拟系统，我们可以用比实装训练、实战演习短得多的时间、低得多的成本，达到同样的甚至更好的训练效果。在世界发达国家的军队中，训练模拟系统已经得到了广泛的应用。目前，北约各国都将模拟器材列为部队的正式装备。凡是装备武器，就装备相应的训练模拟系统，以节省训练费用。特别是美军，已装备了能满足各军兵种、各层次部队的训练模拟系统。仅拿美陆军来说，可供其使用的训练模拟系统就有陆军的模拟系统系列(FAMSIM)、由陆军使用而不隶属于陆军的训练模拟系统及美军联合训练联邦(JTC)和远程模拟系统，目前已有六个投入使用。

3　训练模拟的现状和发展趋势

美军研制成功并投入使用的作战仿真系统，类型多，数量大，应用广泛。美国防部一项普查表明，直接、间接用于支持武器系统研制的模型就有1500个以上。其作战仿真系统实现了仿真技术与各种高新技术的完美结合。在硬件方面，美军为提高作战模拟性能，主要是使用高性能的计算机；在软件方面，主要是使用专家系统技术、面向对象仿真技术、数据库技术等；在用户界面方面，主要是运用动画和三维图形显示技术、虚拟现实技术等。另外，美军还成功地研制和应用了分布式交互作战仿真系统，可以说美军已走在了军队仿真技术运用的最前沿。

可以预见，计算机模拟仿真技术在军事领域中的运用将会越来越广泛。训练模拟将会向以下几个方向发展：

(1)建模向复杂化、全息化、精确化、交互式的方向发展。信息化条件下的战争呈现出“三非”(非对称、非线式、非接触)特点，这一点也决定了现代训练模拟也要基于“三非”这一特点开展研究。这从根本上推动并指导建模的作战理论从“线式理论”拓展到了“非线式理论”，相应地，建模理论将从简单向复杂深入，即从简单系统、线性系统建模向复杂系统、非线性系统建模转变。其次，未来建模重点是建立高保真的人工台成的战场环境，必须从兵力与武器功能、性能等外特性的模拟拓展到军队体制结构和组织机制等内特性的模拟，突出逼真地描述现实世界的复杂性和动态性，要对军队的组成、组织、战术和战场进行全面的综合模拟仿真，呈现出全息化的特性。

(2)充分利用高新技术手段作为训练模拟的支撑技术，提高模拟系统的真实性。训练模拟仿真的发展在很大程度上依赖于其支撑技术的发展。因此，计算机技术、仿真技术、多媒体技术、人工智能技术、系统工程技术、传感器技术、立体影像技术等的高速发展，必然使训练模拟系统的研制迈上一个新的台阶。例如：计算机远程网络技术的发展，使各种远程训练模拟系统的实现成为可能。

(3)模拟仿真向人性化、趣味化的方向发展，模拟仿真技术向虚拟化和组件化的方向转变。趣味化和人性化的训练模拟系统提供真实的操作环境，友好而可视性强的界面，更能调动受训者的情绪，提高主观能动性和训练效果。仿真技术的虚拟化发展能模拟出逼真的训练场景，为受训者提供一个良好的训练环境。而组件化代表了模块化的发展方向，能缩短训练软件的开发周期，提高开发效率。

参考文献

第9篇：模拟技术论文范文

关键词 教育信息化；虚拟现实；教学方法；电气类课程

中图分类号：TP391.9 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2013）27-0038-02

在教育信息化大背景下，为了达到应用现代化的信息资源与技术手段来提高人才培养质量的目的，许多高校努力探究各种教学改革途径，进而产生出许多以教育信息化为指导的教学方法，最有代表性的有多媒体技术的应用、互联网资源共享平台的应用、构建主义学习理论在教学中的应用等，但这些都没有克服电气类课程专业性强、理论抽象、教学与现实相分离等特点给课堂教学带来的困难，如教学过程不够灵活、不够生动形象，学生学习兴趣不够强烈，理论无法联系实际等。建构主义认为“情境”的体验对学习者构建知识是非常必要的，而传统教学很难或者根本无法提供给学生这种真实的“情境”[1]。虚拟现实技术恰恰可以提供这种“情境”。

将虚拟现实技术应用于高校电气类课堂教学中，能够形象生动地表现教学内容，有效营造一个能够跟随技术发展的教学环境，提高学生掌握知识技能的效率，实现课堂教学的情景化、兴趣化，达到优化教学过程、提高教学质量的目的。

1 虚拟现实技术

虚拟现实（Virtual Reality，简称VR），原来是美国军方开发出来的一项计算机技术，主要用于军事上的仿真[2]，直到20世纪80年代末才作为一个较完整的体系被正式提出，90年代后其内容逐步成熟与发展。目前已在许多领域得到广泛应用，如机械、化工、医药、军事、汽车等领域，主要用于模拟现实生产过程、动作原理等，帮助相关人员进一步了解其工作原理，进而对系统做出优化设计，达到节约成本、提高工作效率的目的。

虚拟现实技术充分利用计算机硬件与软件资源的集成技术，提供一种实时的、三维的虚拟环境，这个虚拟世界是人工建造的，存在于计算机内部[3]。在这个虚拟环境中，能实时产生与真实环境相同的感觉，人们可以直接观察虚拟环境中物体的变化，并与虚拟环境中的物体之间进行自然的交互，这也就大大改进了人机交互的效果，同时体现了人机交互的一个发展要求。

虚拟现实技术的主要特征可概括为：1）实时交互性，即参与者可以对模拟环境进行一定程度的考察与操作；2）多感知性，即对于参与者的各种操作，虚拟系统可以产生相应的反应，供参与者观察或感知；3）存在感，指参与者感到作为主角存在于虚拟环境中的真实程度；4）自主性，指虚拟环境中物质动作的程度服从于自然规律或者遵循设计者想象的规律。这些特点总体上体现了虚拟现实技术能够真实地模拟现实情境的独特优越性，也是其得到快速推广应用的主要原因。

虚拟现实技术是多媒体技术发展的高级阶段，其人机交互方式得到重大改进，即人可以进入由计算机生成的虚拟环境中，与虚拟环境中的物体、事件进行交互作用，这种变革对使用者产生的影响是深远的。21世纪将是虚拟现实技术广泛应用的时代，教育教学领域应充分利用虚拟现实技术的优越性，为提高教学质量与效率服务。

2 传统教学模式分析

创新人才的培养离不开教育的创新，除了教育观念创新和教学内容创新外，还包括教学方法、手段与模式的创新。随着信息技术、计算机技术以及教育教学理论的不断发展，在传统教育模式的基础上，不断涌现出多种现代化的教学模式。1）传统教学模式：形式死板，不足以激发学习兴趣，陈述知识面窄，授课效率低，理论不能联系实际。2）多媒体教学模式：文字表述过多，知识呈现抽象，不足以激发学习兴趣，授课普遍稍快，不利于消化，理论不能联系实际。3）网络教学模式：涉及知识面广，呈现形式多样化；对学生自主学习性要求较高，缺少教师指导，学习积极性不高；学习效率低、理论不能很好地联系实际。4）构建主义教学模式：是一种基于“情境”体验的知识构建的学习方法，而现实教学中很难提供这种真实的“情境”。5）基于虚拟现实技术的教学模式：脱开文字与静态原理图，动态地呈现整个工作过程，视觉感受强烈，有助于抽象知识的理解，激发学习兴趣。

可见，相比于传统教学模式，现代化的教学方式在内容、形式、手段上有了很大的突破，克服了传统教学的一些弊端，但普遍存在一个问题就是不能够提供一个“真实情境”来帮助学生进一步理解问题，理论难以联系实际。同时也带来另外一些问题，如对学生自主学习性要求较高，对教学条件的依赖性强等。虚拟现实技术正好能够解决“真实情境”的问题，同时由于在教师的指导下学习，便于管理学生，学习效率高，教学成本低。

3 虚拟现实技术在教学中的应用

电气类课程课堂教学过程中，尤其需要改变传统的教育观念，摒弃那种“满堂灌”的教育观，给学生创造一个生动、有效的自主学习环境，才有助于理解抽象的理论性和专业性强的知识，进一步提高掌握实际技能的效率。这在很大程度上离不开技术的支持，而虚拟现实技术则可以满足这种需求，为学生提供很好的自主学习环境。可以说虚拟现实技术给教育领域注入新的生机和活力，由于它的诸多特点，为教育界开展教育创新提供了有益的帮助。

鉴于电气类专业的实际教学情况与自身的教学感受，结合学生对于传统课堂教学模式的反应，总结出目前急需进行教学改革的两个基本问题：1）对于理论性强的课程，文字表述过于繁琐且不利于理解，所配静态插图（原理图）不能说明整个动态的工作工程，不够形象直观；2）试验设备有限且较为单一化，大多数为验证性实验，对于理论知识的实际应用接触较少。上述问题也是目前普通高等院校工科类专业教学中普遍存在的，因而虚拟现实技术的应用将是非常必要的。下面以电气控制与PLC教学为例，说明具体的应用方法。

3.1 虚拟动画演示

针对课堂教学内容的抽象性，可以利用虚拟现实技术制作模拟动画，实现对重点内容的工作原理、工作过程甚至整个系统的动作过程的动态模拟。相比于单一的文字陈述与静态的工作原理框图，模拟动画具有缤纷清晰的动态画面，人机交互的动态参数修改操作的特点，它能够帮助学生进一步理解某一内容或系统的工作原理、性能特点，进而牢固掌握所涉及的知识。此外，这种脱离单一文字的动态画面式教学模式还有助于激发学生的学习兴趣，树立良好的整体学风。在实际教学过程中这种虚拟动画可以重复播放、不断改进，达到节约成本、多次使用、轻松教学的效果。此方法在电气控制与PLC课程教学中已有使用，教学效果良好。图1为干簧式水位开关工作原理动画演示过程截图。

3.2 虚拟实验系统的建立

在电气类人才培养过程中，实验实训设备多少与先进程度很大程度上决定了人才培养的质量。在实验设备有限的情况下，可以建立虚拟实验系统，来模拟真实的实验室环境与设备，供学生操作与使用。这种虚拟实验系统的建立有几大优点。首先，能够代替实际的实验设备，节约教学成本。其次，它完全存在于计算机中，可以方便地使用，不必受时间空间的限制，能够更好地理论联系实际，加强对所学知识的及时消化。如在讲授完理论知识需要配合实验时，教师可以在课堂上进行虚拟实验，达到一个现场巩固知识的目的。再次，虚拟实验系统的建立还具有丰富实验资源、简化实验管理、全面向学生开放等特点。

电气控制与PLC课程教学中，PLC的编程思想是靠大量的实验项目训练出来的，在实验资源较少的情况下，建立虚拟实验室供学生练习是非常必要的。虚拟实验其近乎真实的实验环境比纯粹的软件仿真更为真实，便于学生理解。图2为混合溶液PLC自动控制虚拟实验界面。

4 总结

随着信息时代的到来，虚拟现实技术具有广阔的应用前景，特别是在教育领域中的应用更是处于起步阶段，具有较大的挖掘潜力。本文初步探究了虚拟现实技术在独立院校电气类课程教学改革中的应用，以电气控制与PLC课程为例，提出几点具体的应用措施，其方法也在实践教学过程中初步实施，取得良好的效果。但由于所掌握的技术的不成熟与实际条件的限制，所提出的方案没有得到全方位的开发，所取得的效果不是非常突出，还需要以后进一步的研究与完善。

参考文献

[1]李建华.基于构建主义的教育模式探究与实践[J].西南民族大学学报：人文社科版，2005（10）：351-354.

[2]邹湘军，孙健，何汉武等.虚拟现实技术的演变发展与展望[J].系统仿真学报，2004（9）：1905-1909.