計算機仿真教育內(nèi)容與方式研討

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本文作者：房漢雄、何鵬、王艷春、劉文禮、沙麗鵑、齊跡 單位：齊齊哈爾大學通信與電子信息工程學院

1（略）

編程仿真軟件中主要講授應用較廣泛的MATLAB軟件．該項知識的教學目標是使學生掌握編程思想、常用的變換函數(shù)和SIMULINK仿真，為學生以后科研和工作中的實驗模擬打下堅實的基礎(chǔ)．繪圖仿真軟件部分主要講授PROTEL99SE，該項知識的教學目標是培養(yǎng)學生應用該軟件進行電路原理圖的設(shè)計、繪制、仿真的能力，及具有印刷電路板的制作能力．

2教學方法探索

經(jīng)過實踐，教學效果較好的教學方式是：在實驗任務和目的明確的前提下采用研究式學習方法，要求學生提出實驗方案，設(shè)計實驗步驟，然后在指導教師和學生共同討論的基礎(chǔ)上，確定實驗方案．對實驗中出現(xiàn)的某些異?，F(xiàn)象，教師鼓勵學生展開討論、分析并加以解決，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識．這種教學方式符合當代大學生的情緒特點，有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和能力[1-2]．

在教學手段上充分運用實驗教學課件[3-4]，實驗課件主要包括實驗基本原理、知識點闡述、實驗思考題分析、實驗常見問題提示等，但不包括實驗步驟．學生在實驗的過程中若遇到問題，可以通過實驗課件，查找出現(xiàn)問題的主要原因．此外，將基本元器件識別及參數(shù)、基本儀器使用及維護、基本實驗方法與技能、常見問題及提示等制作成實驗課件，學生可以通過網(wǎng)絡或光盤事先了解這些基本內(nèi)容，并可以在開放的實驗室利用課余時間進行自主學習和實驗．

3教學實例

3.1對圖像進行任意尺度的旋轉(zhuǎn)

該實驗的任務是要求學生根據(jù)已學的數(shù)字圖像處理知識，利用MATLAB軟件編程實現(xiàn)對任意圖像的任意尺度旋轉(zhuǎn)．該實驗要求學生通過仿真軟件將枯燥的理論知識加以實現(xiàn)，培養(yǎng)了學生將理論轉(zhuǎn)換成實際的能力，亦鍛煉了學生的編程技巧．學生通過編程實現(xiàn)圖像的任意尺度旋轉(zhuǎn)的結(jié)果見圖1，其中的旋轉(zhuǎn)尺度選擇了36度．

3.2防盜報警器的設(shè)計

實驗任務是要求學生根據(jù)已學的電路方面的知識自主設(shè)計一款防盜報警器并使用PROTEL繪制電路圖．學生可以通過網(wǎng)絡平臺查找實驗課件來學習PROTEL的使用，鍛煉了學生的自學能力，為學生提供了獨立思考的空間，可進一步激發(fā)其創(chuàng)造力．學生設(shè)計的防盜報警器見圖2．

經(jīng)過探索，采用的教學方法將傳統(tǒng)的以教師為中心的教學方式轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W生為中心的學習方式．學生可以自主地制定方案、設(shè)計、實驗和仿真，在完成教學任務的基礎(chǔ)上給學生留有較大的空間進行自主學習，調(diào)動了學生的學習積極性，為其提供了發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力的空間．