电路实物实验与仿真实验的比较研究

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1、电路实物实验与仿真实验的比较研究本文分析了电子电路计算机仿真技术软件EentandSimulationCircuitparativeStudyCHENYuehua,ZHUZiyi,ationScienceSchoolofSouthulationofelectroniccircuitsE,carriedoutphysicalexperimentalmethods,simulationmethodsandphysicalsimulationexperiment+parisonofmethodstogetthephysicals

2、imulationexperiment+experimentalteachingmethodisoneofthebestqualitytoimprovetheconclusionsofseveralexperiments.Keyulation；Eentalmethods1实验背景1.1电路课程教学的特点电路课程是电子、通信、计算机技术与应用等许多学科专业的技术基础课程。课程具有概念多、公式多、定量计算多、图形多、宏观现象的微观分析多和实践性强等特点，教与学难度较大。尤其是实验教学对于实验仪器和元器件的要求较高。其教学质量直

3、接影响学生对后续相关专业课程的学习。课程教学流程如图1所示。一般由理论教学、实验教学和课程设计等环节构成。实验教学流程如图2所示。图1电路课教学流程图2电路实验教学流程实物实验主要有以下不足：（1）教学形式、方法与内容的固定。由于受教师、课时、场地、设备、元器件等教学资源的限制，实物实验通常有四定：定时间、定地点、定内容、定人员。学生无论能力大小都按同一个步调做着相同的实验内容，很少有独立思考的时间。教师对学生的指导也多表现为帮助完成实验。而要实现学生的全面发展，必须立足于个体差异，因材施教。（2）教学准备工作量大。实验教

4、学中，器材的准备工作量很大，实验中对元器件的消耗大，仪器设备更新换代周期长。这些也是影响设计性实验开设的主要原因。1.2Eed一行的结果。即：t=4.263，Sig.（2-tailed）概率为0.000<0.05，差值的95%置信区间在13.774-39.168之间，不包括0，这两个数据都表明两组均值之差有显著差异。由实验数据得到结论：第1组“实物+仿真”组的总体成绩好于第2组“实物”组的总体成绩，而这两组的成绩都显著好于第3组“仿真”组。同时，我们对各小组的两道题各自的得分进行分析，他们各自的平均分如表6所示。从该表可以

5、看出，尽管三个组的总成绩存在较大差异，但每组的第一题平均得分都显著高于第二题。原因是两道题的难度相差较大（第一题是基础题，按照步骤操作即可，第二题则需要灵活变通，更体现学生举一反三的能力）。进一步分析每道题的最高分可以发现，各小组在第一题上面最高分上相差较小，分别为：50分、50分、45分，表明各组在选择所需电源值、正确接入电源和搭接基本电路等方面都较熟练。而第二题中，最高分相差显著，分别为：50分、20分、0分。其中第3组“仿真”组在第二题的得分全部为0分。由于仿真实验组对实物元件和实验台的不熟悉，使得对稍加变化的实验电

6、路，基本不能进行实验，更不能灵活变通。表6各组两道题的平均得分的简单描述统计量结果从三个实验组的分数折线图可以清楚的看出，第一组在第二组、第三组的上方，而第三组在最下方。从不同实验考核项目得分情况分析，第一题的第一项、第二项由于实验项目比较简单三个组的差距不大，第一题的第三项、第二题的第一项、第五项实验项目要求比较高，三个小组的差距明显。实验结果符合预期。图3三个小组的实验分数折线图通过对实验数据的SPSS数据分析，并结合对各实验组学生的随机访谈，我们得出以下结论：（1）仿真实验方式的优势与不足：优势主要有：仿真元器件、实

7、验仪器丰富，实验精度高、效率高，无消耗，能够最大限度地发挥学生自主探索学习的潜力，尤其是对基本理论和实验原理的学习。其不足是实验的真实感不够，实验结果近以理想，而实物实验会遇到许多意想不到的情况，存在思维的盲点。显然，仿真实验不能替代实物实验。（2）实物实验方式优势和不足：优势主要有：真实、实验中随机出现的问题，对于培养学生的分析和解决实际问题的能力，对于学生养成严肃认真、严谨求实的学习和钻研态度有着不可替代的作用。其不足在于，实验受时间、地点、元器件、实验仪器等客观条件限制。（3）实物实验方式与仿真实验方式相结合的实验方

8、式：实物实验方式与仿真实验方式二者的结合，既给予了学生很好练习的自由探索学习的环境，又保证了学生对实物实验的感知能力。既发挥实物实验和仿真实验二者的优势，又克服了二者的不足，是一种提高电路课程实验教学质量更有效的实验方式。4教学建议（1）实物实验之前，先进行仿真实验，掌握实验的基本原理、主要步骤和关键环