模拟电路虚拟实验教学系统的研究与应用

模拟电路虚拟实验教学系统的研究与应用

随着社会经济的不断发展，我国教育制度的不断改革，网络化教育已经涉及各个课程，课堂内容也变得越来越多样化，计算机应用软件越来越多，对我国经济发展起到重要的作用。实验教学课程都有实物作为课程基础，在网络上无法直观地进行实验操作，在理工科网络学习中，实验教学问题也一直没有很好地解决。本文针对模拟电路虚拟实验教学进行研究，探讨模拟电路虚拟实验在教学中的应用，对于模拟电路虚拟实验教学系统，也就是模拟真实环境下实验的器材和原理进行开发的虚拟平台，学生在这个平台上可以随意开展实验，老师对学生的实验进行指导，通过这样的方法不断提高学生的学习能力。

标签：模拟电路；虚拟实验教学系统；研究

随着信息技术的发展，对于理工科实验教学，要不断创新教学模式，传统实验教学模式面临着严峻的挑战，需要跟上时代的进步，对传统的教学模式进行改革，根据现代学生的主体性和差异性来制订适合学生学习的教学方法，对学生因材施教，锻炼学生综合能力。对于模拟电路虚拟实验教学系统的应用和开发，可以让学生自己动手操作，体验整个实验的过程，不断提高学生的学习兴趣，增强学生的实践动手能力，拓展学生的思维，提高学生学习能力和学习积极性，也有助于学生健康成长。

1.高等教育在教学中存在的问题

高等教育实训课程现场教学很多时候受到各种限制条件的约束，一些大型实验设备占用大面积的场地，不能很好地让学生自己动手操作，老师也只是对学生进行理论培训，导致很多学生不明白实验原理。

很多的实验设备只是针对教学实验，没有用于生产加工，更新速度较慢，如果对设备不断进行更新，又会导致投入巨大，造成不必要的浪费。同时一些高端的设备的价格相对较高，结构也十分复杂，大量采购这些设备增加了教学经费，机器的成本较大。

在文理科专业教学中，很多都是对理论的讲解，教学实践相对不足，导致学生对知识的掌握很不牢固，在处理相关问题的时候，也就不能灵活运用这些知识。老师在平时的讲解过程中，都是通过多媒体进行学习，学生获取的这些知识只是简单的理论，导致很多实验效果不理想。

2.模拟电路虚拟实验教学系统具体实例

模拟电路是电子信息专业的基础课程，也是实验性较强的课程，对虚拟实验教学系统的运用，可以很好地提高学生的实践知识。虚拟实验一般都是借助多媒体、仿真和虚拟现实等技术，很大程度上打破了传统实验教学的局限，极大地提高了教学效果。在学习数控加工课程期间，学生按照老师的要求在仿真系统软件

上对数控铣床进行了仿真实验。首先要让学生掌握计算机辅助铣削加工的基本方法，了解数控铣床操作面板各按键的功用、数控铣床的调整及加工前的准备工作；然后对给出零件图形进行手工编程，用txt格式文本进行传输，并模拟铣削出指定的零件。

3.模拟电路虚拟实验教学系统的优点

在国外，有很多高校都已经将虚拟技术成功运用在教学中，并且开发了许多的功能性虚拟教学软件和虚拟仿真教学平台，在教学中可以很好的选用教学实验，同时也确定了仿真教学系统的功能和体系结构，能很好地进行实验教学、开发相应的系统软件，教学试验和实践可以在虚拟实验中进行，从而不必购置昂贵的实验设备，又可以增加学生的实践教学，在实验工程中培养和提高学生的动手能力、分析问题和解决问题能力。

模拟电路虚拟实践教学系统主要是采用虚拟现实技术，应用软件手段进行视觉和听觉的模拟。采用虚拟实验教学具有很多优势。在实验教学中可以让学生亲身体验，增加教学内容的可视化，虚拟教学系统可以添加大量的多媒体素材，还能很好地讲解实验原理，展示设备的内部结构，确保教学实验的互动性和真实性，提高学生学习效率以及对知识点的掌握，学生自己也可以大胆动手操作。利用虚拟现实系统，学生在实验室可以通过老师的讲解自己进行虚拟仿真实验，获得真实的操作体验。因此还可以减少实验过程中的安全隐患，比如，在进行数控实验操作的时候就有很大的危险性，利用虚拟实验教学系统进行教学实验，学生在虚拟的实验环境中，可以全身心进行课程项目实验，大大降低了教学风险，确保了人身和设备的安全。

4.结束语

对于我国当前的教育形势，虚拟实验教学系统具有很大的发展空间，我们要大力发展虚拟实验教学，提高教学质量，为社会提供广大的就业和培训的机会，创造更大的经济效益与社会效益。

参考文献：

[1]成艳真.虚拟现实技术VR在计算机类教学中的应用[J].晋城职业技术学院学报，2011，04（02）.

[2]许爱军.虚拟现实技术在轨道交通类专业教学中的应用[J].长江大学学报（社会科学版），2011，34（04）.