仿真技术带动实践性教学创新与实践型人才的培养

摘 要：阐述仿真技术在实践性教学中应用的重要作用，探讨了仿真技术在实践性教学中面临的问题。以主流仿真软件在电子信息专业实践性教学中应用为例，说明了实践教学采用先进仿真技术，可有效提高学生理论联系实际的能力，以及对专业理论知识的理解更形象、更深层次、更具体，可促进对学生的动手能力的培养，改善及提高实践教学效果，进而能够切实有效的提高大学生就业竞争力，提高学生就业率。

关键词：仿真技术; 实践性教学; 实践型人才

中图分类号： G427 文献标识码：A 文章编号：16721101(2012)01009804

收稿日期：2011-10-20

作者简介：李昕（ 1981-)，女，安徽淮南人，讲师，主要从事电子技术、智能信息、信号处理等方面的教学科研工作

所谓实践性教学，主要是指课程设计和毕业设计课程。实践性教学是大学生在整个本科学习期间及培养大学生动手能力的课程中是非常重要的，可以说是重中之重。实践能力的强弱是大学生将理论知识学以致用的能力高低的重要标志，实践性教学是大学生实践能力培养的引路者，可将大学生涯中学到的理论基本技能在实践学习中加以综合应用，以达到解决实际问题、提高学生理论与实际应用的能力，是对大学生进入社会前的最后锤炼，对培养学生科研素养、创新意识有着不可替代的作用，为社会提供创新型人才打下坚实的基础［1］。仿真技术是以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础的一门多学科的综合性技术，它以计算机和辅助专用设备为工具，利用模型对实际或设想系统的动态模拟。将仿真技术应用于实践性教学，可以有效的解决大学生数量的增加远大于设备投入的矛盾，能节约实践教学中所需要软硬件成本，且以最低的投入产生最大的社会效益［2］。近年来仿真技术已逐步渗透到高校研究所等相关专业领域中的研究与应用［3-4］。

本文主要是针对电子信息专业的本科生实践性教学，探讨主流电子类仿真软件的在实践性教学中应用，阐述先进仿真技术的使用，对学生理论联系实际的能力的提高，专业理论知识的理解能力有促进的作用。有助于创新型、实用型人才的培养，加强学生就业与科研的能力。

一、电子信息类实践性教学面临问题

（一）缺乏将理论知识与实际应用的联系

电子信息实践课主要是关于电子技术设计、通信信号处理方面的理论实际应用设计。传统实践课设计，其课程设计、毕业设计往往是以理论分析、公式推导及电路结构设计进行实践教学，由于硬件上不可能让每个学生都能实践，因此仅是理论推导与分析，无法验证设计的准确性，学生也无法拥有实际设计的经验，仍然只是停留在搬用书本上的公式来推导电路的肤浅层次上，并且对一些复杂抽象的信号处理方面如滤波器，傅里叶变换频域分析等方面更难以理解，更无法切身体会到这些理论知识实用性的妙处。

（二）实验研究设备的不足

充足、性能良好的相关仪器设备是保证学生实现设计、实践研究的重要物质条件，许多专业理论知识的拓展、综合运用，及相关技能的应用与创新，都离不开对相关仪器设备的了解与使用。但就目前高校学生实验室的现状来看，仪器设备过于简单，仅能够完成一般验证性的实验，对大部分具有一定探索性的实验来说就较为勉强，用于设计探索性实践课程如课程设计、毕业设计就更加牵强，很难达到预期的效果。在我国高等教育大众化的背景下，高校在校生人数也越来越多，尽管随着电子技术的迅猛发展，电子元器件及控制芯片的成本下降，但是，我们仍然可以看到，高等教育的经费投入是有限的，要保证在校学生人手一套能实现电子教学的仪器设备是不太现实的事情。高投入也与目前提倡节能，环保，低碳经济以及建造可持续发展的社会理念相违背，所以仿真技术就应运而生。

（三）仿真软件更新与教学方式的矛盾

“工欲善其事，必先利其器”，现阶段仿真软件及工具箱的更新速度加快，仿真软件功能加强，仿真软件模拟实物的功能更加便捷完善，比传统的实验设备更加能适应社会发展的要求。但理论教学中学到的仿真软件与实际使用到的软件会有不同之处，学生对软件新功能的不了解会导致不能更好的应用到实践环境中，这就需要教师对学生进行指导，以及在教学过程中教导学生加强自学能力的重要性。目前本科实践性教学多数仍是室内板书与多媒体结合完成，教学模式的循规蹈矩，对于实践性教学，尤其是软件程序的使用上，演示一遍的教学方式无法给学生留下深刻印象，利用现代信息网络，结合仿真技术，通过远程指导，同步演练可以加深学生印象，加快解决实际问题的速度。

（四）市场实用人才的急需

我国高等教育从精英教育转向大众化教育，高等院校近年扩大招生，毕业生人数不断攀升，毕业生就业问题显得更加严峻。随着市场经济体制的日臻完善，用人单位都把“工作效率”、“经济效益”摆到了突出位置，用工单位对人才的需求也从研究型转为实用型人才。但目前电子信息专业类实践型教学仍以基础理论研究与设计为主，学生对实际器件及系统开发接触过少，理论知识与实践能力相脱节，很难满足用工单位的需求。要提高学生就业的竞争力就需要加强学生的实践性能力，让学生充分的接触仪器与设备，开拓思维，在资金与器材有限的环境下，仿真设计教学就突显出它的重要性以及必要性。

二、仿真软件在实践教学的作用

（一）加强理论联系实际的能力

传统的电子教学模式主要教学设备是教材加黑板再加实物设计，理论分析靠板述图解，学生在理论学习时过程比较抽象，多媒体的应用虽然改善了这种状况，丰富了教学内容，但是这些高质量的图片无法将实际电路细节及电路设计过程实时演示出来，即使像Flash这类动画软件做出的工作过程演示，仍不能有效的反映电路实时工作状态，也无实时改变电路参数进行演示。由于动画制作也是一门专业性比较强的课程，老师不可能亲力亲为来制作所有所要讲解的课程，而对于复杂电子电路制作的过程更加耗时耗财，同时也加大了教师的工作量，增加了教学的难度。动画图片优点是生动性，但同时也是一个缺点，生动会使学生的注意力放在动画演示上，而非实际的专业电路的模拟，影响教学的效果。