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【關鍵詞】:隔震技術;既有框架結構建筑;加固;使用
地震是屬于一種具有非常大隨機性和危害性的自然災害,對人們的生命和生活帶來了極大損害。在長期和地震對抗的過程中,人們對抗震經驗進行不斷總結,為抗震減災尋找更加完善的補救措施。尤其是在既有框架結構建筑加固中,隔震技術扮演著非常重要的角色[1]。下面本文就對隔震技術的發展及其在既有框架結構建筑加固中的應用進行分析。
一、隔震技術的發展和應用
(1)隔震技術的發展
在20世紀初期日本對靜力理論的提出到后來對結構體系的大大減小,進而逐漸形成一種柔性的抗震結構體系,后來又對工程建筑上部結構剛度的加大,減少工程建筑結構底層的柔性的抗震結構體系,最后發展到現在世界上普遍使用的延性結構建筑工程抗震體系。從傳統的既有框架結構建筑加固隔震技術發展到現在,已經逐漸形成了一套相對比較完整的工程建筑防災抗爭體系,這種很多既有框架建筑中都是行之有效的[2]。
(2)隔震技術在建筑加固中的應用現狀
現階段,我國在耗能減震和基礎隔震技術方面的研究已經逐步走向成熟,而且已經發展到了推廣應用與試點應用時期,而其它的在建筑工程中的減震控制技術到目前為止還處于理論研究和前期試驗或者探索階段。
二、隔震技術在既有框架結構建筑加固中的合理使用
(1)既有框架結構建筑加固中使用隔震技術的發展
工程建筑加固中的隔震技術作為一種抗震減災思想已經在我國占據了非常悠久的歷史,先前在明成祖永樂年間通過煮后糯米石灰膏所建造的紫禁城地基,在18世紀末日本修建的縱橫交錯的具有多層次性的原木地基,在河合浩藏發生地震時并沒有受到特別大的震動,在19世紀初期,英國的JA.calantarients醫生就已經對工程建筑物與結構基礎之間滑移云母層隔震專利的開設進行了申請。這一系列的既有框架結構建筑隔震技術使用的例子充分說明了:對隔震技術的運用于思考方法在很早時期就已經開始存在[3]。此外,后來發明的疊層橡膠隔震支座又將現代化的建筑加固隔震技術帶入了一個比較實用化的階段。
最早使用疊層橡膠隔震支座的建筑工程是19世紀中期南斯拉夫的一所小學,在地震重建后,將這種隔震裝置運用在了小學建筑工程當中。后來,既有框架結構建筑加固中的隔震技術被世界上各個地區的學者進行深入而廣泛的探索和研究,而且成果令人矚目,并作為一種比較現代化的學科運用到當今的工程建筑中[4]。既有框架結構建筑加固中的抗震技術以其安全性、適用性、經濟性以及很好的隔震效果,逐漸成為一場防震減災技術的革命,隔震技術不但在新建房屋的設計中比較適用,同時也開辟了對珍貴的歷史文物的保護以及對工程建筑進行加固與改造的新途徑。到目前為止,在世界上,已經大大小小的修建了成千上萬座既有框架結構加固隔震工程建筑,而且還在每年以上千座的速度增加。這些隔震建筑中,很多已經切實抵抗住了實際地震的摧毀,在我國,最全新的建筑抗震設計規范也已經將工程建筑隔震技術歸入了本設計規范內部,這就標志著我國已經將最基礎的工程既有框架結構建筑隔震技術推廣到了抗震應用階段。傳統的工程建筑抗震思路在基礎隔震技術的運用中做出了很大改變,變硬性抗震轉化為柔性隔震的方法,屬于一種動態地震防護手段,而且一定會成為發展耐震結構技術上一個新的發展趨勢[5]。
(2)隔震技術在既有框架結構建筑加固中的使用原理
既有框架結構建筑加固中的隔震技術主要是在結構物基礎和上部結構底部之間進行柔性隔震層的設置,在小地震或者風荷載作用時,建筑中的隔震層通常都會產生一定的剛度,而且不會發生任何位移情況,如果地震的發生比較強烈時,建筑中的隔震系統就會發生變形以及水平位移的情況,對地震所產生的能力進行大量的吸收,建筑物上部結構對其能力的吸收是比較有限的,這就使得地震的反應得以降低?;诮ㄖ粽饘訉⒒A頂面和結構物進行了分開,在對地震進行阻隔時,就會傳遞到建筑物上部,建筑工程隔震系統對結構周期進行了延長,避免了因為地震周期和工程建筑結構物自振周期向鄰近而出現的共振情況,此外,對地震的阻隔也大大減弱了建筑結構工程的加速反應,建筑工程上部結構的地震加速反應的降低是古代傳統建筑工程結構反應的1/5-1/13,此外,因為既有框架結構建筑加固中的隔震裝置的剛度比上部結構的裝置要小得多,因此,建筑工程上部結構中,在發生地震時的水平變形由原來的結構晃動放大型發展到后來的整體平動型[6]。隔震技術上的進步使用一方面能夠保證建筑工程結構的安全性,另一方面,也很好的保護了建筑內部的貴重儀器、設備以及室內裝飾,保證了人們的生命財產和工程建筑的結構在地震發生后的安全和正常使用。
(3)隔震技術的設計流程和內容
在進行隔震技術使用的時候,一定要詳細對建筑現狀進行檢測和調查,對其進行隔震分析和施工頂撐設計,同時還要對不同的節點進行精細的計算,其設計流程為:對檢測報告和原設計圖進行分析-選擇隔震方案-進行力學計算-進行專業隔震分析-進行隔震力學設計-對各節點設計進行優化-進行施工圖審查-完善施工圖-設計施工頂撐-施工現場進行指導-對特殊情況進行處理。其內容主要包括4部分,分別是隔震層設計、頂撐設計以及上下部結構改造設計。其中隔震層設計需要對確定隔震層位置、驗算支柱承載力和變形力、選擇制作布置和型式以及選擇隔震縫構造等;頂撐設計需要對鋼支撐的力學進行計算,對建筑支撐梁、鋼管頂梁方式等均需要進行多次試驗,確保其合理;上下部結構改造設計則主要是要對隔震支座新增樓板和對地震作用和抗震進行驗算。
總結
隔震技術在既有框架結構建筑加固中廣泛而成熟的使用與推廣,標志著人類已經過上了確保發生地震時房屋完全時代,為人類地震災害的減輕找到了一條更安全、更合理的新抗震途徑,此外,隔震技術也被廣泛應用到了生命線工程、防災指揮中心、救護中心、避難中心、民用建筑以及量大面廣的現代化工業中,對防震減災工作有非常重要的影響。
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本文將對交通仿真技術進行簡要的探討,并在此文中對它的實際應用做出一定的分析。
關鍵詞:
交通仿真技術;道路交通;實際運用
道路交通仿真技術的過程是指運用各種各樣的現代化技術(信息壓縮處理技術,計算機技術等)和現代化設備(計算機,多媒體顯示設備等),在交通領域各項研究理論的基礎上,在室內進行一系列的“小實驗”,并在此過程當中,對交通規劃的可行性作出一定的“模擬”。因此,在實際運用當中,能夠有效減少實驗的步驟,減少不必要的支出,提高道路交通的實用性,在減少生產力及使生產力發揮最大效益方面有顯著的作用。
1交通仿真技術發展過程中的障礙簡析
在交通安全問題、交通堵塞問題、交通信息服務問題、運輸效率問題、能源損耗問題、環境污染問題、道路交通規則問題等很多方面,道路交通仿真技術都發揮著不可忽視的作用。交通仿真技術的形式主要有兩方面,分別為大規模城市交通狀況仿真和交通流微觀仿真。[1]在實際運用這兩方面的過程當中,符合中國國情的車輛行駛模型、交通微觀仿真系統標準路網模型、事故影響分析模型,這三大模型的建立,一直是我國道路交通仿真技術方面亟待解決的難題。
2交通仿真系統工作的程序概述
2.1提取并存儲交通數據
交通仿真系統有一個很強大的優點,就是它可以通過自身的數據提取技術對交通信號控制系統當中的交通數據進行一定提取,并經過自身內部的存儲技術,將這些交通數據轉化成一定的格式,以達到儲存備用的作用。從目前來看這種系統已經運用在了我國各大城市交通樞紐系統當中,其中,它還可以實時對交通流進行顯示與評價,讓監督計算交通流的工作人員也十分的省心。
2.2相關預測分析
通過大量的實驗分析證明可以得知,通過對歷史交通量,歷史數據相似性,和歷史數據趨勢的分析作為標準,我們可以在“段時間”內預測短期交通事件的發生。在此過程中“交通黑點”分析占據重要比例,這種分析是指通過對事故數據和擁堵數據的統計及相關原因分析統計當作出一一對應的類比分布圖,分析它的形成原因,進而想出解決對策。還有就是建立三維城市環境,在通過多媒體來進行交通仿真的過程當中,路網和車輛都將被3D化。用此交通仿真技術,做出來的仿真效果逼真,預測效果也極其準確,但是這工作量也大大增大,時間投入比例也需要更多。
2.3制定一系列的決策支持
在制定決策支持時,總共有三個方面需要著重強調。第一就是交通渠化的決策支持,通過對收集來的路段交通流量數據進行渠化分析,來制定相應的對策。第二就是配時決策支持,通過對交通流速大數據不斷地分析收集,利用“配時算法”,對路口配時問題提出合理有效的建議。第三就是交通規劃的決策支持,這是一個需要全面系統分析所支持的決策路口,通過對路段交通流量數據的大范圍收集,在合理的交通配置理論的基礎上,生成OD數據[2],并且結合路網信息,根據交通規劃理論,直接顯示相應的結果,并在此結果的基礎上,作出準確的推測加以應對。
3交通仿真技術的實際應用
3.1對城市交通信號控制系統的虛擬仿真
在我們研究城市交通的時候,總是會對交通信號控制系統當中的參數設置的合理性以及道路出入口的交通需求的適應性做出探討,但是在實際探討的過程當中,得出數據的準確性是非常困難的,但是通過仿真的模擬運行,不斷地調整該系統參數的設置,就會有效的避免由于不確定性所帶來的一些誤差造成對路通產生一定影響,進而提高交通信號控制系統總體的運行效率。
3.2對城市道路交通規劃的虛擬仿真
凡是涉及在建筑領域方面的工作人員都知道,在建設一定規模的城市道路交通系統的時候,我們必須先做一個模擬規劃盤,它其中所涉及到的問題也相對較多,能否使規劃后的交通建設順利實現目標成績,具體的規劃措施到底適不適合該城市的進一步發展,我們都需要提前規劃好,仿真演示的時候必須盡可能的與真實情況相符合,減少不切實際的規劃幻想。
3.3對城市交通管理的虛擬仿真
在我們通過一定的技術部門采集交通參與者的出行信息,以及交通狀況的動態監視信息,公共交通信息,城市物流信息,車輛保有量信息[3]等等大數據信息的時候,通常要進行一定的整合收集整理,在此過程當中,我們很容易對這些龐大的信息造成錯誤的保留,從而影響整個城市發展當中的管理與控制戰略,所以,當我們在處理這些信息的時候,就需要一個實際的理論付諸實踐的“實驗橋梁”,這個橋梁當然就是城市交通管理系統當中所運用的道路交通仿真技術。城市交通管理當中的仿真模擬――信息處理仿真模擬就發揮了非常重要的作用。根據所獲得的數據信息,對控制管理方案進行模擬仿真,在此基礎上,能有效地避免盲目決策帶來的損害,通過仿真達到一定假想實施的效果,不斷進行磨合,尋找更加符合該城市道路交通情況的正確交通管理控制方案。
4結語
【關鍵詞】仿真軟件;數控技術;教學應用與實踐
0.引言
隨著數控加工技術在機械制造業中的作用越來越重要,我國各大職業院校逐漸加大對數控加工專業的重視和關注。隨著教育的改革,為了有效的培養相關專業學生的專業技術和職業能力,大多院校改變了教學手段和方法,大量引進先進的技術設備,例如數控機床,提高學生的專業技能和實踐能力[1]。同時,數控設備昂貴的經費和資金短缺的問題越來越突出,經過多年的教學實踐探索,大多院校將仿真軟件引用到數控技術教學當中,有效的緩解了這些問題,將理論知識和實踐能力有效的結合起來,對教學效率的提高具有重要的作用。
1.仿真軟件在數控技術教學中應用的重要性
1.1 彌補設備的不足,節約教學和設備資金
數控機床教學與實習需要投入極大的設備量,如果要確保每個學生有充足的實習時間,就需要成千上萬的投入經費,但對于學校所能承受的財力來說,是難以實現的。如果需要建立一個50人實習的數控車床場地,每個實習崗位安排兩名實習學生,就需要25臺數控機床。如果每臺數控機床以9萬元計算,總共需要450萬設備投資經費。如果使用仿真軟件進行工種實習教學,就可以極大的降低設備投入的經費,不僅可以滿足教學的需要,還可以確保每個學生有充足的訓練時間,促進實訓效率的提高[2]。
1.2 結合理論學習,實現同步教學
數控技術教學和其他專業課程不同,由于數控課程是一門非常抽象的學科,對實踐能力非常注重。如果僅只是停留在傳統的教學方法上,僅能夠將理論知識傳授給學生,影響到學生實踐能力的培養。如果運用仿真軟件進行課堂教學,通過演示教學,例如演示車刀和工件的運動現象,就能夠使得學生更加容易理解所學的知識,并通過自身的動手操作,能夠加深認知,使得理論知識和實踐相互滲透,從而實現理論和實踐同步教學的目的,將抽象的知識轉化為具體的實踐經驗,極大的促進了教學質量的提高。
2.仿真軟件在數控技術教學中應用方式
2.1 仿真軟件在數控技術課堂教學中應用
數控技術應用課堂教學的過程中,傳統的教學方式只停留在書本和理論知識的教學,教學難度和效果均不夠理想。由于數控技術課程抽象、難理解、不易記憶、枯燥等因素使得學生厭學、畏懼困難。將仿真軟件引入數控技術教學中,就可以運用多媒體設備和仿真軟件組織數控操作情境,對數控技術進行模擬教學。在進行數控機床操作的時候,可以運用仿真機床進行現場操作演示,根據數控機床的步驟,進行一步一步的演示,充分運用多媒體的放大、旋轉等功能,將每一個操作環節放大到學生的面前,讓學生清楚了解操作中的細節。通過多媒體的圖像、聲音等效果,使得數控技術演示效果更加明顯,從而更加容易讓學生加深教學印象。在進行指令編程教學的時候,可以通過演示數控加工所需的主要技術的時候,可以將夾具的操作流程演示出來,這種教學方式即形象又直觀,在一定程度上能夠調動學生的積極性,提高學生對數控教學的興趣[3]。在工藝基礎教學方面,可以將夾具或機床的定義和功能利用多媒體展現出來,展示不同的加工工藝方式和不同的加工過程,通過靈活多變的教學方式和組織教學,讓學生充分了解教材內容,加深學生對教材知識的理解程度。
2.2 仿真軟件在數控技術實踐環節中的應用
在數控技術教學課程的實踐環節中,數控仿真軟件的運用能夠發揮出較好的作用,學生可以利用仿真軟件來提高自身的實踐動手能力。學校應根據教材的需求,建立相關的數控仿真機房,用來配合理論知識教學的試驗訓練,配合數控銑工的綜合實訓教學,另外一個需要配合數控車工的實訓教學。使得課堂理論教學、機房仿真實驗訓練、數控實訓操作生產三者有機的結合起來,建立一系列的實訓模擬培訓方式。在教學的過程中,將理論教學和仿真訓練教學結合起來。教師在安排課程的時候,可以將前兩節課程用來理論知識教學,后兩節用來進行實訓教學[4]。這樣一來,能夠將現學的理論知識充分運用到實踐當中,有利于鞏固所學的知識,并熟練運用到實踐當中。在進行仿真實訓的過程中,先讓學生熟練仿真機房的實訓,學生熟練操作手法和技能后,再將學生帶入到數控機床操作生產的實訓中,從而使得教學的理論知識和實踐知識運用到實際的生產操作中,在很大程度上提高了學生的職業能力和專業技能。學生通過自身的動手操作,并對操作手法進行驗證,對所學的知識進一步鞏固和加深,從而將理論知識成功的轉變為實踐技能。大大的提高了學生的實踐能力和動手能力。
3.總結
仿真軟件在數控技術教學中的運用,創建了一個良好的數控技術應用環境和實訓平臺,將傳統的教學模式成功的轉變為理論和實踐一體化的模式。不僅順應教育改革的發展需要,還有效的解決了教學中的問題。仿真軟件在數控技術教學中的應用和實踐,還需要廣大教育工作者的努力,不斷優化仿真軟件在教學中的作用和功能,不斷改進在實驗教學中的方式和策略,使得仿真軟件在數控技術教學中發揮出更大的功能和作用,促進教學效率的提高,促進學生專業技能水平和專業職能得出培養,提升學生的就業率。
參考文獻
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關鍵詞:硬件在回路仿真;中央冷卻系統;關鍵技術
中圖分類號:TP391.9 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1003-6970.2012.07.027
引言
輪機模擬器是在國際公約的要求下應運而生,為廣大的船員培訓建立了一個模擬平臺,使其在陸地上獲得一定的類實船的工作經驗。它的原理是利用預先建立的數學模型模擬機艙實物設備和系統,最終將信息以類實物的信息反饋形式通過多種媒介顯示在人機交互的界面上。輪機模擬器不同于其他訓練模擬器的地方在于,它的工作環境不需要借助太多的外部景象,畢竟實際機艙中只有固定的機械設備。所以輪機模擬器的好壞很大程度上依賴于其內部的數學模型是否能最大程度上與實船運行的效果相一致。實際上,數學模型的建立是依靠人根據實際事物來完成的,而在某些情況下,一些實物的特殊性可能導致函數過于復雜或者是模型仿真度相對較低。硬件在回路仿真在一些層面上可以減少這種弊端。本文以船舶中央冷卻水系統為對象,運用硬件在回路仿真技術,設計了一套仿真系統。并對硬件在環仿真的關鍵技術做了討論。
1.硬件在環仿真
在某些系統中,常把數學模型、實體模型(物理效應模型)和系統的實際設備(實物)聯系在一起運轉,組成仿真系統這種仿真方法稱為硬件在回路環仿真(Hardware-in-the-loop simulation)。硬件在回路仿真可使無法建立模型的部件迅速進入仿真回路,進一步校驗模型。硬件在環仿真一般由仿真設備、參試設備、接口設備、實驗控制臺、支持服務系統所組成。
1.1中央冷卻水系統圖
冷卻水系統模型參考一般船舶的中央冷卻系統,并做了適當的簡化。中央冷卻系統由海水系統、低溫淡水系統、高溫淡水系統所組成。低溫淡水在中央冷卻器中被海水冷卻,低溫淡水通過三通閥,流經滑油冷卻器、高溫淡水冷卻器再回到中央冷卻器。高溫淡水在高溫淡水冷卻器被低溫淡水冷卻,流經主機、造水機,最后通過三通閥回到高溫淡水冷卻器。
1.2仿真系統結構框圖
這個系統由仿真計算機(輸入輸出設備)、I/O接口設備、溫度變送器、PID調節器、伺服馬達、閥門檢測裝置組成,通信連接通過CAN總線。
原理如圖2所示。
仿真計算機中有設定溫度和實時溫度,當實時溫度偏離設定溫度時,溫度變送器把計算機的信號轉換并傳送傳至PID調節器,改變伺服馬達的轉向,從而改變三通閥的調節開度。而計算機再根據反饋回來的閥門開度信號,計算出冷卻水量,通過內置的數學模型,計算出冷卻水實時溫度。在計算機上利用Matlab/Simulink軟件建立中央冷卻系統的數學模型,并設計模擬操作界面。用實時視窗目標(Real-Time WindowsTarget)來起到對仿真系統的實時監控功能。
2.硬件在環仿真關鍵技術
對于一個仿真系統來講,一般都由硬件系統與軟件系統所組成,雖然每個硬件在環仿真系統設計目的和開發用途不大相同,但是在系統的硬件構成技術和軟件技術上卻有著很多的相似特點,這些相似之處就是硬件在環仿真應用中的關鍵技術。
2.1硬件部分
硬件在環仿真系統硬件由仿真設備如仿真計算機、工控臺與接口設備組成,仿真設備中包含數學仿真模型與實時監控系統。硬件設備是一個系統的基礎部分,也是軟件部分的支持。對仿真系統來講硬件設備的優劣會影響最終的仿真效果。系統中的仿真模型主要是負責模擬真實的設備運行參數和工況,把運行的結果輸出到監控系統中,以便實時系統監控設備運行。由于仿真模型的計算量巨大,因此需要仿真設備擁有高速的數據處理能力。對于計算機本身來講也需要足夠的內外存容量。并且為了和接口系統有良好的配合,計算機需要有強大的接口處理能力。接口系統的功能主要是負責仿真模型的輸出信號的傳遞工作,一般來講,這些信號主要是數字信號和模擬信號,所以接口系統的工作是進行A/D,D/A轉換。實時監控系統的功能主要有兩個,一個是負責把仿真模型的輸出結果顯示在電腦或設備上,另一個一個是讓用戶能與系統進行人機交互。
2.2軟件部分
2.2.1仿真模型建立
一個仿真系統的優劣,很大程度上依賴于仿真模型的建立,所以仿真模型必須具備足夠的仿真度與實時性。仿真度即模型能最大程度模擬出真實系統的工作狀態與參數,提供準確的數據以便系統進行調整。實時性是指仿真系統能正確地描述系統信息的組織、處理和行為隨時間的變化規律,保證了仿真模型能正確地描述系統動態過程與內部狀態參數變化的因果關系,可以及時地反映仿真模型在控制系統的作用下運行狀態的變化情況。
2.2.2控制方法
在硬件在回路仿真系統中,所選用的控制方法必須和數學模型能夠很好地結合,從而讓系統更準確高效地運作。比較傳統的控制方法為PID控制。PID控制的算法容易編寫,易修改,應用范圍廣,適用于單輸入、單輸出的控制系統,尤其是在線性定常系統中它的控制效果比較理想。但是對于一些非線性、復雜難以建立精確模型的系統來講,PID控制難以達到令人滿意的效果。一些系統中可能包含線性與非線性系統,定常與時變系統,單變量與多變量系統,對于這種系統現代控制理論更適用,比較常用的控制方法有模糊控制、神經網絡控制、分布式控制。模糊控制的優點在于不需要精確的數學模型,魯棒性強,控制效果好,容易克服非線性因素影響,方法容易掌握。神經網絡控制可以描述非線性系統,對其辨識和估計,對于與復雜和不確定性問題具有自適應能力,快速優化計算,并且分布式存貯數據。分布式控制具有高度的靈活性與拓展性,數據通信能力好,并且可以建立良好的人機聯系。
2.3Matlab
2.3.1Simulink
Simulink是Matlab的一種可視化仿真工具,它提供了一個建立模型方塊圖的圖形用戶接口,用戶可以很方便地對模型進行組合或修改。對于數學模型和工作過程比較復雜的對象,可以運用Matlab/Simulink的模塊化圖形來代替繁瑣的程序編寫。Simulink與MATLAB緊密集成,可以直接訪問MATLAB大量的工具來進行算法研發、仿真的分析和可視化。
2.3.2實時視窗目標
實時視窗目標是基于RTW(Real Time Workshop)的功能,RTW是對Matlab的Simulink的一個重要補充部分,可以直接借用Simulink的源代碼為目標生成程序,是一種用于產品的原型開發、硬件在回路仿真的PC機解決方案。在一般的電腦操作系統下運行Simulink模型,并通過所支持的I/O辦卡組成一個實時系統。
關鍵詞:數控仿真軟件;崗位技能;教學效率
數控仿真軟件,是通過計算機技術,利用二維或三維的動態表現形式,模擬真實加工過程的一種軟件,具有減少成本與風險、節約資源、安全性高等優勢。將數控仿真軟件應用于數控機床教學中,能夠對數控加工程序進行可靠性驗證,提高教學效率。
一、數控仿真軟件在數控機床教學中的應用意義
1.以數控仿真軟件彌補設備缺陷,增強教學效果
數字機床教學中,因學校無法提供相關的教學設備,令教學效率始終無法提高。如果學生在學習過程中無法對理論內容進行實踐操作,那么在數控理論知識的掌握上也將困難重重。但是相關教學設備的高昂價格,令很多學校望而卻步,無法提供給學生實踐操作的條件,阻礙了學生實踐、操作能力的提高。
教學設備價格高昂、教學經費有限等現狀,制約了教學效果的提高。不少學校在數控專業教學中無法為學生安排相關的實踐操作課程,而數控仿真軟件的出現,則為此提供了解決方法。學校通過數控仿真軟件建立實踐操作平臺,可以為學生提供實踐條件。教師也可以因此彌補傳統教學活動中學生操作能力薄弱的缺陷。
通過數控仿真軟件,教師在教學活動中既減少了教學資源的損耗,又讓學生學習到了機床運行的真實過程。所以,數控仿真軟件在教學中的應用能夠增強教學效果,既將理論與實踐結合在了一起,又提高了學生的實踐能力。
2.數控仿真軟件有助于激發學生的積極性
教師教學活動的效果,與學生學習的積極性有著密切關系。數控機床較為乏味的理論知識與學生薄弱的文化基礎,常常導致學生積極性降低。如果在教學活動中教師無法激發學生的興趣與積極性,學生就會在長期的學習中漸漸失去興趣與信心,學習效果也將隨之降低。
因此,教師需尋求激發學生興趣與積極性的方法。如,在教學中,教師利用數控仿真軟件,可以使學生在學習中能夠對機床運行有直觀的認識,利用實踐理解枯燥的理論。這樣不但可以提高學生的實踐能力,還能夠調動學生的積極性、求知欲。同時,在實踐操作中,學生還能根據自身所學,主動發現問題、解決問題,培養主動思考的習慣。
3.數控仿真軟件有助于學生崗位技能的提高
教師在利用數控仿真軟件進行教學活動時,可以在仿真模擬中設計出一些實際操作中可能發生的設備瑕疵、故障等,令學生深刻地掌握設備加工方法與技巧。例如,講授“直線插補指令G01和快速插補指令G00的應用”這部分內容中的“在運行的G01后是否需加F”時,教師可以利用數控仿真軟件,模擬出加F和不加F兩種情況下對工件的影響效果,形象地進行問題判定,加強學生對理論的理解。
二、數控仿真軟件在數控教學中的應用方法
1.以多元化的教學方法帶動學生的學習積極性
目前,大部分職業技術學校的教學中,學生普遍存在著學習主動性低、文化基礎薄弱等情況。對此,教師需運用多元化的教學方法進行教學活動,帶動學生的學習積極性。
(1)教師應有較高的數控專業素養與教學能力,因為這能夠使教師對數控專業學生的興趣進行全面了解,并據此完善教學過程。
(2)教師應具備較強的操作能力。在教學活動中,教師需要通過操作示范進行教學,若教師個人實踐操作能力不強,那接受教學的學生實踐能力也會隨之降低。
(3)教師應密切注意學生的實踐操作過程,及時糾正學生在實踐中的不足之處。教師還應親自動手,在學生遇到困惑時,通過操作幫助學生掌握知識。
2.數控仿真軟件與理論結合,提高教學效率
在教學活動中,教師若過分依靠數控仿真軟件,會給學生的真實操作習慣帶來不利影響;若過分重視理論教學,學生則會因理論的枯燥而漸漸失去學習興趣。所以,教師在教學中應將數控仿真軟件與理論結合,兼顧學生對實踐與理論的掌握,提高教學效率。在教學開始前,教師需確定教學目標、課程難點等;在教學課程完成后,教師需利用數控仿真軟件演示操作流程,引導學生自主動手實踐,并指導、完善學生操作方法,輔助學生掌握數控專業技能。
3.合理安排教學內容,為學生日后操作奠定基礎
學校會根據企業需求進行教學編排,通常把數控機床教學作為必修課程。數控機床教學的目的是讓學生通過系統學習,掌握數控機床操作方法,為學生在畢業之后的工作開展打下基礎。
同時,教師應利用數控仿真軟件,引導學生進行操作訓練,既豐富了學生的知識面,又讓學生熟練了機床操作,使學生在日后的工作中能夠快速適應工作、開展工作。
綜上所述,數控仿真軟件在數控機床教學中的應用,對于數控教學具有積極意義。數控仿真軟件的應用,不但能夠提高學生的實踐操作能力,還可以促進學生對理論知識的掌握。但同時,數控仿真軟件是模擬操作,其與真實的機床加工依然存在著一些差距。因此,在數控機床教學過程中,教師需對數控仿真軟件靈活運用,以實現積極的教學效果。
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關鍵詞 仿真軟件;電子技術;Multisim
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:B 文章編號:1671-489X(2012)24-0044-03
Examples Analyzing of Simulation Software Applied in Electronic Technology Teaching//Dong Jie
Abstract Multisim is a commercially available computer-based learning simulation software that is used as an educational tool for teaching electronics. Through introducing several simulation software, we find that Multisim has an important role and function in assisted teaching. Bsides, by analyzing several examples concretely, we introduce the application of simulation software used in electronic technology teaching.
Key words simulation software; electronic technology; Multisim
Author’s address Shandong Youth University of Political Science, Jinan, China 250014
1 引言
電子技術作為大學電子類專業的主干課程,也是計算機、通信、網絡管理等專業的基礎課。它是一門實踐性很強的課程,長期以來,電子技術課程教學主要由理論課教學、課程實驗和實訓教學環節構成,在傳統的理論、實驗、實訓三段式教學模式下,通常是教師教得辛苦,學生學得痛苦,在學習中很多學生往往感到課程內容抽象,概念難以理解。隨著計算機多媒體技術的廣泛應用,將仿真軟件引入大學電子技術課堂教學過程中,可以把抽象的概念和理論用具體的圖形和聲音表現出來。在課堂上利用軟件進行仿真、演示,可以增強學生的感性認識,同時掌握各種儀器的基本使用和電路參數的測試方法,使課堂的教與學形成良好互動,教學內容更生動、直觀。學生通過這種方式,更好理解電路的基本理論,可以達到事半功倍的效果。
2 仿真軟件的選擇及特點介紹
電子類仿真軟件是隨著集成電路和計算機技術的飛速發展應運而生的一種高級、快速、有效的電子設計自動化工具,是以計算機的硬件和軟件為基本工作平臺,集數據庫、圖形學、圖論與拓撲邏輯、計算數學、優化理論等多學科研制而成的計算機輔助設計通用軟件包。利用它從電路設計、性能分析、參數優化到PCB(印刷電路板)和專用集成電路設計,整個過程都可以通過計算機處理完成,因此日益得到廣大教育工作者以及科技人員尤其是從事電子技術領域的科技人員的關愛[1]。
常用的電子類仿真軟件有View logic、OrCAD、PSpice、
Pcad、Protel、Multisim等,其中以PSpice、Protel和Multisim為目前國內外最為常用的EDA仿真軟件。它們的功能特點各具特色,在應用時,應針對不同的目的和條件進行合理選擇:PSpice功能強大,適合于對復雜電路進行全面的分析和優化;Protel綜合性能好,使用范圍廣,實現了電路仿真與PCB設計的一體化,非常有意義;Multisim直觀易用,具有較高的性能價格比,非常適合于電路、電子類課程的理論教學、實驗和課程設計,具有廣闊的應用前景。
Multisim是加拿大IIT公司推出的頗具特色的電子仿真軟件,從6.0版本起有了較大規模的改動,主要增加了大量元件模型,可以仿真更復雜的電路,在很大程度上加強對高頻電路的仿真能力和精度,電路圖的繪制更加方便,此時軟件更名為Multisim。Multisim在設計文件編輯和印制電路板設計方面,與其他通用EDA軟件相比并無優勢,其優點主要集中在電路仿真上。
Multisim的仿真功能十分強大,無需進行手工連線裝配,就可以非常逼真地仿真出真實電路的結果,若是結果不理想,需更換元件或改變元件參數,只需點擊鼠標即可完成。Multisim的分析手段也較全面,其中包括電路的直流工作點分析、交流頻率分析、瞬態分析、時域和頻域分析等電路分析方法。可對仿真電路中的元件設置各種故障,從而觀察在不同故障情況條件下的電路工作狀態。在進行仿真的同時,還可以列出所有元器件的清單,存儲測試儀器的工作狀態、顯示波形和測量數據。另外,Multisim的兼容性也較好,它能導出被CAD或Protel所讀取的文件格式。
3 仿真軟件在電子技術教學中的輔助作用
關鍵詞:數字電路;教學方法;Multisim;仿真
中圖分類號:G642文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2011)28-7058-03
The Exploration of Digital Circuit Teaching and the Useage of Simulation Software
ZONG Xin-Xin
(Institute of Computer Science and Technology, Anhui University of Science & Technology, Huainan 232001, China)
Abstract: From the current situation of teaching Digital Circuit, exploring and improving the existing teaching method and means are presented in this paper. Using Multisim in Digital Circuit teaching has greatly stimulated students' interests and has enhanced the students' ability of practice.It has made a better teaching effect.
Key words: digital circuit; teaching methods; multisim; simulation
從事計算機硬件教學的老師都知道,對于計算機專業的學生而言,數字電路是計算機專業學生硬件的專業基礎課,這門課程的學習不僅為后續的計算機組成原理,單片機等硬件類課程打下基礎,而且更為重要的是通過這門課程的學習,使學生建立對硬件類課程的學習興趣。如果學生從這門課程開始就對計算機硬件類課程產生了畏難情緒,以后課程的展開是相當困難的。所以這門課程的教學工作承擔了雙重責任:一是讓學生掌握數字電路的基礎知識以及分析設計方法,具備查閱和使用集成電路和讀圖的能力;二是使學生喜歡上硬件類課程,建立對硬件類課程的興趣和探索精神。因此,這門課程如何展開教學,采用何種教學手段,如何提高學生興趣,如何使理論和實踐更好的結合是每一個教師思索的問題,也是本文所討論的重點。
1 教學方法和手段
1.1 知識點結構框圖化
在每一章每一節內容開始講授和小結的時候,將知識點以結構圖的形式展示給學生,使學生有一目了然的感覺,對自己要學的和學過的知識點有清晰的脈絡。例如在講述邏輯函數的描述方法時,給出下列的結構框圖(如圖1所示)。
在講述這個框圖時,學生對真值表,卡諾圖還沒有感性認識,可在黑板上畫一個真值表和卡諾圖,使學生初步認識它們的形式,也了解了邏輯函數的幾種描述方法。
1.2 教學內容的加減法
數字電路發展很快,對數字電路的講授應符合數字電路的發展趨勢,使學生能學有所用,而不是滿腹經綸無用之地,這也就是說,要讓學生了解數字邏輯電路的最新發展。但俗話說萬丈高樓平地起,我們并不能忽視數字電路的基礎理論與基礎知識。這就要求我們要在有限的時間之內,讓學生具備扎實的數字電路基礎知識,了解現代數字電路的設計方法和相關工具軟件的使用。因此在教學內容安排上做了這樣一些調整,重視邏輯代數和邏輯函數基礎理論的教學,在組合邏輯電路教學中適當減少中小規模集成電路內部分析和設計,適當增加使用vhdl語言設計組合邏輯電路和時序邏輯電路,學會Multisim11仿真軟件的使用方法,讓學生有一個較高的起點和平臺來應用所學的知識。[1]例如我們在講到組合電路分析時,常常會將一位全加器給學生作為例題講解,并且給學生建立全加器的概念:能實現三個一位二進制數相加(被加數、加數和低位進位),得到一位和及一位向高位進位的加法器。在接下來的組合設計內容中我們就適時的增加了用vhdl語言設計一位加法器的內容。
1.3 貼近生活的教學舉例
數字電路由于其系統性強,邏輯性強,從始至終教學中穿插著卡諾圖,邏輯公式,真值表,特性方程,狀態圖,狀態轉移表等內容,很容易讓學生產生內容相似的疲勞感,因此在課堂教學中采用貼近生活的舉例可以使學生覺得這門課有趣,實用,很容易產生親切感,讓枯燥的課堂學習變得輕松愉快,學習效率也隨之提高。例如在組合電路分析教學中給出密碼鎖電路圖,讓學生分析開鎖的密碼是什么。組合電路設計中舉例交通燈故障的判別電路,利用優先編碼器74LS148和門電路設計醫院優先照顧重癥患者呼叫的邏輯電路等等。除了課堂老師的舉例之外,還通過布置作業的方式讓學生查閱數字邏輯電路在現實生活中的用處,并設置課堂討論時間讓學生交流自己所了解的知識。這樣不僅激發了學生濃厚的學習興趣,使其體會到學習的樂趣,變被動學習為主動,同時也活躍了課堂氣氛。
2 仿真軟件在數字電路教學中的應用
Multisim是一款主要用于數字電路,模擬電路和集成電路仿真分析的軟件。它具有界面簡單直觀,操作方便,電路仿真能力強,虛擬儀器強大等諸多優點。數字電路是一門實踐性很強的課程,而傳統的教學模式在課堂上理論與實踐聯系的很少,將Multisim引入數字電路的教學,可有效解決傳統教學的不足,在課堂教學演示,課下作業輔導,實驗環節都有其獨特的優勢。其作用主要表現在三個方面。其一,在課堂上,教師和學生可在互動的環境中進行教和學,用事實說話,通過課堂演示可以讓學生觀察到電路的直觀現象,對于學生感覺新鮮好奇,有說服力,對于教師也覺得教的輕松了。其二,將Multisim作為一個課后學習輔助工具,在課后作業的輔導方面發揮著很大作用,一方面學生可以通過軟件來驗證自己作業的正確性,另一方面可以使有興趣學生在課外進行更深入的學習,從而達到培養學生學習興趣及動手能力的目的。其三,在實驗環節上,我們現在通常采用傳統的硬件實驗箱,傳統的實驗具有現象直觀,易于接受的特點,但是實驗多是驗證性的,并且由于學生操作不當和實驗箱老化,容易出現一定損耗;而以Multisim為平臺展開的實驗,設計,布線,仿真都很簡單,也符合現在電路設計的發展方向,可以作為傳統實驗的有益補充。[2]
2.1 Multisim在課堂教學中的演示
Multisim具有直觀的圖形界面,它的整個操作界面就像一個電子實驗工作臺,教師在課堂上繪制電路圖十分方便,將元器件和仿真測試儀器直接拖放到屏幕上,用鼠標拖拽導線就可將它們連接起來,測量數據、波形和特性曲線如同在真實儀器上看到的一樣。Multisim包含的豐富測試儀器使得它在課堂上演示生動,直觀,易于被學生接受。例如,在進行集成計數器74160這一小節的教學時,首先讓學生了解74160是一個可預置數的十進制同步加法計數器,LOAD'是置數端,低電平有效,置數是同步的,當置數端為低電平時,在 CP 上升沿作用下,輸出端 QAQBQCQD與數據輸入端 ABCD 一致;CLR'是清零端,清零端是異步的,當清除端CLR'為低電平時,不管時鐘端CP狀態如何,即可完成清除功能;74160的計數是同步的,當 ENP、ENT 均為高電平時,在CP上升沿作用下計數器加法計數;74160具有超前進位的功能,計數溢出時,RCO端輸出一個高電平。接著給出74160的功能表,如表1所示。
對于集成電路芯片,我們不要求學生了解芯片的內部結構,但是學生必須要會查閱使用芯片的數據手冊。在了解了74160的芯片引腳和功能后,就可以應用multisim11來學習這個芯片。為了使學生能夠一步一步地深入了解和學習這個芯片,我們采用搭積木的方式來展開內容,首先在multisim的工作電路區上放置電源,信號發生器,74160,七段數碼管和邏輯分析儀[3],然后以導線或總線使各個部件連在一起,再將信號發生器和邏輯分析儀的頻率設置成相同的,建立如圖2的電路圖,啟動仿真,就可以直觀的看到,電路工作在計數狀態,數碼管從0~9不斷變化,打開邏輯分析儀,可以看到,當計數到9時,RCO產生一個超前的高電平進位。
為了進一步講解置數端和清零端的用法,我們要求用此芯片分別以置數法和清零法實現模6計數器。對于74160,一定要對學生強調它是異步清零和同步置數的。
使用置數法時,模6計數器,也就是要計6個狀態,在這里采用0100、0101、0110、0111、1000和1001這6個狀態,也就是說,當計數到1001時,要產生置數信號,使下個時種信號到來的時候, QDQCQBQA被置成0100,從而跳過0000到0011。
采用置數法電路圖如圖3所示,在這里將QDQA輸出接個與非門,當QDQCQBQA=1001時,與非門輸出為0,置數端得到有效電平,在CP上升沿到來時,QDQCQBQA=DBCA被置成0100。通過仿真,可以看到計數器在4到9之間的6個狀態計數。
使用清零法時,采用的是0000、0001、0010、0011、0100、0101這6個狀態,也就是說,當計數到0101時,要產生清零信號,在QCQA接與非門,理論上QDQCQBQA=0101時,產生清零信號,可將QDQCQBQA清零,仿真后看到的結果是,計數在0到4變化,沒有計到0101這個狀態。這究竟是為什么呢,打開邏輯分析儀查看波形,看到只要QDQCQBQA=0101,與非門輸出立刻為0,清零是異步的,只要清零信號到來,不論CP如何,計數器立即清零,所以計數器根本沒有計到0101這個狀態,要想計數到0101的穩態,必須在0110時產生清零信號。修改電路圖,在QCQB端接與非門,再次仿真,得到如圖4所示的波形圖,從圖上可以清楚的看到計數到0101狀態后,下個計數狀態是0000。
接著我們又給學生布置了這樣的課后思考題,如何應用74160實現百進制計數器和24進制計數器,并請仿真驗證自己的想法。通過這個完整例子的透徹分析,學生不僅掌握了74160這個芯片,對于其他同步計數器芯片也能夠做到輕松應用,起到舉一反三的效果。
2.2 Multisim作為作業伴侶
Multisim因其方便的界面,豐富的原件庫和逼真的虛擬儀器。在學生的課后作業中扮演著重要的角色,大大減輕了教師的負擔。例如在學習邏輯代數基礎和組合電路中,我們教會學生使用邏輯轉換儀,這個儀器可以將電路圖、真值表和邏輯表達式進行方便的轉換,可以進行邏輯函數的化簡。在學完函數化簡后給學生布置這樣的習題Y=(A'+B')C+BCD'+AD,不管學生是用卡諾圖還是公式進行化簡,最后結果是否正確,學生自己可以用邏輯轉換儀來驗證。學生在Multisim工作區放置邏輯轉換儀后,雙擊打開它,在最下方的顯示區輸入邏輯表達式,點擊表達式到真值表按鈕,出現這個函數的真值表,再進一步點擊真值表到最簡與或式按鈕,在顯示區出現AD+C,也即函數化簡的最簡結果。從簡單的邏輯代數基礎知識,到復雜的組合、時序電路分析設計,學生都可以用Multisim驗證自己的作業,并且給學生更大的學習和思考空間。
3 結束語
改進現有的教學方法和手段,將EDA技術應用于數字電路的教學,是對此課程的教學改革。通過近幾年的教學探索,取得了較好的教學效果,學生對數字電路課程的興趣大大提高,理論聯系實際能力增強,動手能力增強。學生不僅掌握了數字電路的基礎知識,而且掌握了現在數字電路的設計方法和新技術,為以后從事電子設計工作打下良好的基礎。
參考文獻:
[1] 白凈,張雪英. 《數字電路邏輯設計》課程的教學實踐研究[J]. 電氣電子教學學報,2007(s1):72-74.
今天,是xx特大地震7周年紀念日,也是全國第七個“防災減災日”。省教育廳、省地震局、省政府應急管理辦公室、省政府安委會辦公室、資陽市教育局、xx市教育局在xx中學聯合舉行全省中小學?!?.12”防震減災應急疏散演練活動啟動儀式,并把每年的5月12日確定為“全省中小學校防震減災應急演練日”,其目的就是號召全省中小學校高度重視防震減災和學校安全工作,不斷強化應急演練活動,努力提高中小學生防災避險、安全應急、自救互救的意識和能力,確保青少年學生安全健康成長。
我國是世界上自然災害最為嚴重的國家之一,四川是全國自然災害最為嚴重的省份之一。七年前的今天,xx8.0級特大地震奪去了無數人的生命。近年來又陸續發生了“4.20”雅安蘆山7.0級強地震,“11.22”康定6.0級地震,給人民群眾生命財產造成了極大損失。面對大自然的災難,人類如何應對,一直是我們不斷求解的難題。
四川安縣桑棗中學是xx特大地震中涌現出來的“最牛學校”。剛才,該校校長林強同志介紹了他們一直以來堅持應急演練的經驗,值得我們認真學習?!?.20”雅安蘆山地震時,名山中學師生鎮定、有序、安全撤離教室的畫面?!?1.22”康定地震時,康定中學師生在2分多鐘時間里,全部撤離到安全地帶且無一受傷。這些場景令我們感動,這些案例值得我們總結。磨刀不誤砍柴功,關鍵工作在平時。桑棗中學、名山中學、康定中學在地震來臨時的成功疏散撤離,就是他們長期堅持應急疏散演練的結果?!?1.22”康定6.0級地震時,甘孜全州無一學生死亡,僅有個別學生受輕傷,就是因為他們高度重視學校防震減災演練工作,他們要求學校從每學期開展一次大演練,到“每月一跑”,最后到利用大課間操時間開展“每周一跑”。這些成功的經驗和經典的案例反復證明,做好防震減災、安全教育和應急演練工作何等重要,意義何等重大,這是貫徹落實生命至上、安全第一,辦好人民滿意教育的具體行動,是一項保障幸福、捍衛安全的生命工程。
全省各級教育行政部門和中小學校要站在辦人民滿意教育的政治高度,牢固樹立以人為本、生命至上、安全第一的理念,充分認識開展學校防震減災、安全應急演練活動的極端重要性,進一步增強責任感和緊迫感,加強組織領導,精心籌劃安排,有針對性地設置演練項目,擬定演練方案,開展仿真演練,提高演練的針對性和實效性,切實增強中小學生安全應急能力。
同學們、老師們、同志們,災難無情,生命無價。孩子們是祖國的未來、民族的希望。做好學校安全應急大演練,普及防震減災、安全應急知識,提高廣大學生和教職工的防震減災、安全應急能力,責任重大,意義深遠。我們相信,通過這次活動的開展,必將對宣傳普及防震減災科學知識起到有力地推動作用,對全省防震減災、安全應急宣傳教育也將產生積極深遠影響。
關鍵詞:高職 模擬電子技術 Multisim軟件
模擬電子技術課程是高職電類各專業的核心基礎課程,是學習后續專業課程以及今后從事相關工作必需的基礎和技能。模擬電子技術課程的特點是內容較抽象,學生入門困難,提不起學習的興趣,以致模電的知識缺乏,后續課程學習更加困難,最后導致在實際工作中不能勝任相應的工作崗位。針對模擬電子技術的重要性以及其特點,許多老師也進行了相應的教學改革,增強了動手實踐。作為高職院校電子信息專業的教師,從事模電的教學多年,也總結了許多的經驗,感觸最深的就是仿真軟件在模電教學中的應用很重要,對學生學習模電激發了興趣,使抽象的理論知識變得直觀、生動、易懂。仿真軟件很多,在這我推薦使用Multisim軟件。
1 使抽象的理論知識變得直觀易懂
模擬電子技術內容抽象,針對高職學生的素質和知識基礎特點,引入仿真軟件,可以在教學過程中隨時進行試驗模擬,使學生能夠直觀的看到試驗結果,理解所學的知識。例如,模擬電子技術很重要的一個章節是放大電路,以往教師在進行講解的過程中,主要是靠解說或者配有電路圖,而整個過程需要學生在頭腦中想象,對于高職的學生來說,本身的物理、數學知識就薄弱,所以很難理解這塊知識。而引入仿真軟件后,教師在講課的過程中就可以邊講解邊進行試驗演示,實驗結果一目了然,不需過多的解釋,學生就自然明白了放大電路的放大原理和放大過程。放大電路有三種組態,分別是共射極電路、共基極電路和共集電極電路,這三種電路的放大功能各不相同,各自有各自的特點,如果讓學生純粹記憶的話,很容易弄混,不理解的記憶也會很快的忘記。引入仿真軟件后,這三種電路的放大特點通過實驗現象很容易就記住了,并且學生通過自己操作連接電路,對三種放大電路的特點也就記住了。所以仿真軟件的引入大大提高了教學效率,并且也激發了學生的興趣,使模擬電子技術課程不再是一門純理論課,而變成一門實驗技能課程。
2 使課程設計的制作過程更加簡單
近幾年高職院校教學改革,提出項目教學,讓學生在“學中做、做中學”。為此,模擬電子技術的課程內容都寄托于每一個項目中,通過每個項目的實際制作來理解相關知識的具體應用。引入仿真軟件,使制作項目的過程更加的簡單,電路設計和調試過程變得不再繁瑣,大大節約了產品制作成本和制作時間,提高了制作效率。例如,直流穩壓電源的制作,這個項目涉及到三個模塊,分別是整流電路、濾波電路和穩壓電路。設計直流穩壓電源電路時,采用仿真軟件可以分模塊的進行電路設計和調試,通過元器件的更換和參數設置,最終設計出直流穩壓電源的電路,沒有問題后,再購買元器件和進行制作,只要焊接工藝過關,結果就沒有問題。這樣就省去了對電路反復的測試和調試,也節約了大量時間,提高學習的效率和興趣。學生通過仿真軟件還可以提出各種設計電路,并能很快的通過測試觀測結果是否正確,這樣也提高了學生學習的興趣和學以致用的成就感。同時提高了學生分析解決問題的能力和創新思維的培養。
3 使課程的學習不再局限于實訓室和教室
高職院校的教育改革思路是堅持“以就業為導向、以能力為本位、以學生為主體”,重在培養學生的實踐能力,理論知識以“必需、夠用”為原則。為此,高職院校的課程學習一大部分從教室搬到了企業進行,但是實訓室無法搬移實訓室,這樣就為課程的學習帶來了許多不便,而仿真軟件的使用恰到好處的解決了此類問題,學生只需一臺電腦就可以把實訓室帶到企業或者校外等任何地方,為學生隨時隨地的學習和實驗帶來了方便。
4 仿真軟件不能完全取代實踐教學
Multisim仿真軟件雖然能很好的輔助教學,激發學生電路設計的興趣。但是仿真軟件不能完全取代實踐教學,它也有其不足和有待完善的地方。如果學生一味的只在仿真軟件上做實驗,那么學生就會缺乏對真實元器件的封裝、性能檢測等方面的知識。教師一定要協調好仿真軟件和實踐教學之間的關系,使仿真軟件真正服務于教學,幫助學生理解理論知識,提高學習效率,激發電路設計興趣。
5 結束語
Multisim軟件以其強大的功能和豐富的內容為高職院校模擬電子技術的學習帶來了方便,同時也為教師的教學提供了直觀的教具,也為學院實訓室的建設節約了大量成本。但是仿真軟件的使用還不能完全替代實訓室,它也存在著不足和有待完善的地方,教師在使用仿真軟件的同時也要加強學生對真實儀器設備和元器件的熟悉和使用,只有合理使用仿真軟件,才能使模擬電子的教學達到最佳的效果,才能最大的發揮仿真軟件的輔助功能。教師只有在教學中不斷地摸索和實踐才能使仿真軟件和實踐教學有機結合,取其所長,為師生的學習創造條件和達到最好的效果。
參考文獻:
[1]胡建明.仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用[J].考試周刊,2011(61).
[2]于京生,陳永志,康元元.仿真軟件在模擬電子技術教學中的應用[J].石家莊學院學報,2011年11月第13卷第6期.