仿真软件在电子信息技术专业教学中的应用

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颜晓琳

防城港市理工职业学校 广西防城港 538021

摘要

在培养电子信息技术专业人才的时候,将仿真软件技术融入到课程教学当中,与时代的发展同频共振,为高素质人才培养做好辅助。所以本文研究仿真软件在电子信息技术专业教学当中的应用策略,以期为应用型人才培养提供参考和建议。


关键词

仿真软件;电子信息技术;高等教育;专业教学

正文


仿真软件教学可以结合实际生活,利用计算机对实际问题进行模拟,是能实现学生自己操作的一种实验,让学生在真实的环境当中充分发挥自己记得思维、感觉和动作,提升学生的学习效率和专业技术。更何况利用仿真软件,教师可以结合相关案例指导学生一边实践一边学习,让学生充分参与导知识的探索过程中,进而对抽象的理论有了更深刻的认识,有效实现学生在专业方面的能力提升。

一、仿真技术实验教学的必要性

首先,能实现以学生为主体的教学。在传统教学中主要以教师的讲授为主,效果不如人意。将仿真软件应用到实验教学当中,教师只要做好引导和辅助,那么学生就能自主设计实验并开始自主学习活动,进而取得较好的学习效果[1]。其次,打破时间与空间的限制。将仿真技术应用于实验当中,一方面能有效地降低实验的成本,另一方面也能避免时间和空间上的限制。仿真技术的应用只需要在电脑上安装相关软件,然后就可以对任意位置的电力进行仿真,然后借助相应的仪器和设备来检验仿真的结果。再者,提升实验质量。现代仿真技术能让学生非常方便的在电脑上就开展实验活动,避免了大部分冗余的操作和重复动作,提升了实验各项数据的精准度和准确性,同时还能节约时间,让学生拥有更多而机会去探索实验任务相关的设计问题。最后,实验当中使用仿真技术,能有效避免实验意外状况发生的概率,最大限度的避免安全事故的出现。

二、电子信息技术专业课程教学中存在的不足

(一)不重视实践教学

电子信息在现代社会深刻的影响着人们的生活,因此电子信息技术人员的专业素质要求也越来越高,所以对于高校而言,电子信息技术专业的教育需要思考如何将实践课程与实务操作进行结合,提升学生的操作能力。但是纵观目前电子信息技术的就爱哦学人眼,人才培养上存在一定的问题,传统的教学理念和教学体系依然是当下教学的主流,更加重视对理论知识的教学,忽视了课堂学习和日常实践,导致学生动手操作能力较低。

(二)教学的主体是教师

正如上述所言,在当下的电子技术专业教学当中,传统教学方式依然应用十分普遍,因此课堂教学是以教师为主展开的,在实际教学的时候教师关注的重点在于讲授和教学的推进,学生展示自己能力的机会不足,所以导致学生的课堂参与度不高,最终只学习到一部分理论知识,没有时间和机会通过实践验证理论,不利于学生真正理解知识,更不利于主动性和创造性的发挥。

(三)教学内容过于单一

在传统教学模式当中,无论是教学方法还是教学内容都相对单一,但是这样的模式已经不能适应时代需求。而且传统教学的内容比较封闭,师生之间没有建立有效的互动,而且由于重视程度不够,实践安排较少不能和理论知识的教学形成关联,这些都不利于学生综合能力的提升和发展。

三、仿真软件在电子信息技术专业教学中的应用策略

(一)在课堂教学中融入仿真技术

电子信息技术专业对于理论的要求非常高,需要学习非常多的公式且数学推理过程十分的繁琐,需要庞大的计算量。更何况在计算过程中还会遇到较多的特殊函数,所以学生在掌握和理解方面存在很大的阻碍,在这种情况下传统教学方式很难让学生理解和掌握,而且教师的教学过程也十分艰难,所以很难实现创新。学生在这种模式之下会对学习产生畏难情绪,进而对学习相关知识失去信心。而且对于电子信息技术专业而言,学生不但要了解起因与结果,同时也要知晓中间的变化过程,学生容易出现一知半解的情况。另外,在课堂教学当中还有大量的曲线,如果仅通过黑板和课件进行教学,繁杂的因素会对学生产生影响,不能保证最终的准确性。

比如在“射频设计”的课程教学过程中,在“天线”这个章节的教学当中,教师更习惯于先给学生讲授极化概念,尝试让学生从理论层面理解天线极化,然后再来阐释不同极化区场域[2],但这是难度非常高、非常抽象,教师难以直接进行阐释,所以学生弄明白概念的意思的难度非常大,导致上课效率降低。但是如果利用仿真软件来替代教师进行解释,那么就可以有效的解决上述问题。在教学中可以利用HFSS来作为电磁场仿真软件,配合上线极化或者是圆极化天线来配合做好解释。而且利用仿真技术就能了解天线周围的电场分布,进而了解电流的分布和变化、天线周围电流密度、天线每个角度能发射的能量强度等等。通过这些学生就能理解线极化和圆极化之间的差别,这是传统教学方式难以实现的,避免了学生在学习过程中出现迷茫的情况,将概论建模、分析与设计进行有机结合,然后再进行训练,可以说这样的仿真软件对应用型人才的培养是适用的。

(二)利用仿真技术开展实验教学

仿真技术应用到实验教学当中,同样有着非常好的效果。传统的实验教学中需要用到仪器设备和电路,不但直观性差同时还会受到实验室硬件设备的限制,而利用仿真技术软件则能将传统实验变得更加直观,通过软件来替代仪器和硬件设备,还能降低实验教学成本与失败概率,可以说相比于传统实验方式仿真技术有着绝对优势。首先,可以通过技术收集数据并设计方案,然后利用仿真软件对其进行仿真,经过不断调试和优化,最终将其装到真真的系统当中,这个过程能有效训练学生的工程设计和创新能力。比如通信电子线路的实验,应用射频电路仿真软件ADS,完成直流偏置和谐振网络等等方面的设计,同时还可以尝试调试合适的输出功率,利用软件来看电路的非线性分量,让学生能通过更直观的方式来进行理解。如果没有仿真软件的辅助,学生在这方面的知识理解是非常困难的,因为这类为题十分复杂和抽象,而仿真技术完美的解决了这个问题,方便学生理解,但是仿真并不能完全作为实验教学的依据,教师还要注意将传统实验与方针设计实验结合,让两者优势互补,取得最理想的教学效果。

(三)课外科技与课外科研中使用仿真技术

电子信息技术应用型人才的培养需要有信息类课外科技活动以及学生的实际研究作为支撑。换句话说就是将学生的课堂教学、实验教学、课外活动进行统筹和融合,然后应用仿真技术,实现学校传授知识与社会实践的效果融合,改善学生的知识结构,提升其探索欲,让学生从被动学习转变为主动学习,发展其创新思维。与此同时在应用仿真技术促使学生自我探索的同时,学生面对问题会积极研究并找出相应的解决办法,进而实现学生综合能力的提升。尤其是对于电子信息技术专业的学生来讲,课外科技以及课外科研的重头在于选题,选题确定之后才能围绕其开展接下来的工作,仿真技术的融入是最高效最可行的,硬件以及软件方面能否实现都可以通过仿真软件来进行验证,节省成本且十分高效。

四、结束语:

综上所述,仿真技术对于电子信息技术专业的教学而言无疑是大有帮助的,能通过仿真技术构建真实的问题情境,提升学生的参与度,从实际生活入手而且课内外都能实现让学生探索学科相关知识,大大缓解了学生对于电子信息技术专业相关课程的学习难度。而且仿真平台上的相关功能还能进行拓展型、综合应用型以及创新型等各种类型的培训,让学生的分析、应用以及创新能力得到提升。由此可见仿真技术对于电子信息技术专业的教学而言十分重要,有着很强的现实意义。

参考文献:

[1]周艳华.仿真软件在电子信息类专业课程教学中的应用[J].电脑校园,2023(5):308-310.

[2]姜有奇.电路仿真软件在电子与信息技术专业教学中的应用[J].考试周刊,2014,(43):132-133.

 


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