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摘要：针对目前模拟电路教学的现状和改革热点，提出在模拟电路课堂教学中引入基于VB技术开发的互动教学平台，利用虚拟实验室实现理论与实践一体化、教室与实验室的一体化教学。实现教与学、师与生之间的“零距离”互动，提高学生学习的主观能动性。从提高型、设计综合型应用两个方面阐述了VB技术开发平台在模拟电类教学改革中的应用，并以一个有源滤波器仿真软件具体应用说明其过程。该软件已用于教学实践中，实际效果表明该软件有效提高了学生领悟能力，大幅提高了教学效果。
关键词：模拟电路；虚拟技术；VB技术；有源滤波器
作者简介：鲁娟娟（1980-），女，浙江余姚人，正德职业技术学院电子与信息技术系，讲师；白延敏（1982-），女，江苏泰州人，正德职业技术学院电子与信息技术系，讲师。（江苏 南京 211106）
基金项目：本文系“江苏十二五高等教育教学改革与教学质量提升工程：电子信息技术专业群”（项目编号：123）的研究成果。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0134-02
按照“以就业为导向、以服务为宗旨”的职业教育目标，培养的学生除了具有熟练的职业技能，还应具有良好的职业道德和职业素养，具备良好的就业竞争力和可持续发展的能力。为此，高职课程的教学改革成为研究的热点。主要从三方面入手：第一从教学内容上，精简教学内容，以“实用、够用”为原则，突出职业能力的培养；第二从教学方法上，以实物为载体，以项目为导向，教学做一体化；第三从教学手段上，虚拟技术与传统教学手段相结合。[1，2]特别是虚拟技术的应用，使课程改革进入了一个新的台阶。教育部[2006]16号文指出，“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”。
第一，有利于提高学生的学习兴趣和动力。利用虚拟技术，可以克服时间和空间的限制，把实验室搬入课堂。教师在上课前先做仿真模拟，观察实验现象，调动学生积极思考，然后带着问题听老师讲解原理，触发学生从感官认识到理性思考。
第二，有利于教学做一体化。在教学过程中，可以利用虚拟实验平台，不断地更改电路和参数，及时清晰快捷地展现实验现象和波形，以加深学生对电路本质的理解，把实验室与课堂有机地融为一体。
第三，有利于开展综合性和研究性教学项目。采用传统的教学手段，由于实验设备和仪器的限制，多开展验证性教学为主。采用虚拟技术学生可以任意发挥，并能及时得到验证。
一、虚拟技术在高职电类专业课程教学中的应用
1.基于Multisim仿真软件的应用
Multisim 电路仿真软件是目前应用于电类专业教学中最广泛的一种电子工作平台，它可以实现原理图的绘制、电路仿真、电路分析等应用。Multisim仿真应用一般分三个步骤，先是根据电路的内容绘制原理图，并设置好元件参数；然后调用虚拟仪器，用导线将仪表与电路相连，并根据测试要求合理设定好仪表的参数；最后闭合仿真开关，仿真电路并进行调试，观察电路某点的波形或参数。在学习过程中，还可根据需要更改电路和参数，及时观察输出情况，这既加深学生对电路本质的理解，取到事半功倍的教学效果，又可激发学生对更深入问题的探讨，激发学生的创新能力。它的优点是在国内使用比较普遍，模型制作很容易，缺点是无MCU级仿真，因此常用于数字电路、模拟电路、高频电路的教学中。
2.基于Proteus仿真软件的应用
Proteus 是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS-232动态仿真、IC调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能，有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。它的优点是可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。缺点是模拟电路方面仿真比Multisim稍显薄弱，而且需要软件编程支持，因此常用于单片机、嵌入式系统教学中。
3.基于Matlab仿真软件的应用
Matlab是集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体的高性能可视化软件，同时含有各种工具箱，已成功用于自动控制、数字信号处理、动态系统仿真。它的优点是在信号处理、自动控制方面使用比较方便，便于深入研究。缺点是人机交互性能较差，实时效率比较低，有时也需要软件编程支持。因此常用于自动控制等教学中。
二、基于VB技术的模拟电路教学
由于模拟电路课程理论性、概念性比较强，学生普遍反映比较难学，学习积极性不高。为此，模拟电路的教学改革成为研究的热点。Multisim软件、Proteus软件、Matlab软件都是仿真软件，学生需要花大量的时间学习其使用方法，有时可能会本末倒置，学生把重点放在学习软件上，而不是利用仿真软件辅助学习。
Visual Basic（简称VB）是美国微软公司推出的可视化开发工具套件中的一个组件，是一种具有良好的图形用户界面的程序设计语言。基于VB技术开发的互动教学平台具有以下特点：[6，7]操作简单，互动性强，并可以脱离软件环境；突出互动性，即教师可以用该软件进行教学，学生亦可利用该软件进行模拟性实验。
根据VB技术特点和模拟电路特点，本文从两个方面阐述VB技术在模拟电路教学环节中的应用。
第一，提高型项目。这类教学在原有的实验箱上很难实现，必须采用专用设备，而且也很难在课堂上现场演示，而应用VB技术却轻而易举解决这些问题，并能有效地培养学生的分析问题和解决问题的能力。
第二，扩展型、设计型综合性项目。该方法最适合使用在创新实验实训室和学生的毕业论文中，它能较好地训练和培养学生电子产品开发能力和创性思维，从而提高学生的学习兴趣和激发他们的科技创新欲望，培养具有创新能力的高技能人才。 三、教学应用实例
基于VB技术开发的有源滤波工作仿真应用软件，如图1。该仿真软件只要有三大功能区组成：控制器、显示区和设置区。控制区位于软件左侧，主要用于功能控制；显示区占的空间最大，用于形象的显示波形；设置区用于设置参数，以适应不同波形的需求。主要操作过程如下：第一，根据演示需要设定演示时间长短：滑动横向滑块，设定基波曲线的显示范围从2PI-20PI。第二，根据负载特点，设置负载的谐波电流（图1右下角）：根据负载的谐波电流的各次谐波含量（相对基波幅值的相对值）。第三，点击右边控制按钮，显示模拟结果，如图2。
该模拟有源滤波器针对不同谐波负载的工作过程，可输出基波曲线、谐波曲线、畸变曲线和补偿曲线。基波曲线：50Hz的工频正弦曲线。谐波曲线：显示负载中所含有的总谐波电流曲线。可根据负载特点，设置各奇次谐波的相对基波的相对幅值，进行特定负载的总谐波电流模拟。畸变曲线：模拟的特定负载的电流波形。补偿曲线：有源电力滤波器针对特定负载滤波时，所输出的电流曲线。补偿电路：融合APF规格选型经验公式，可根据变压器额定容量、负荷率和补偿系数计算补偿电流，结合波形图形化显示，使学生对补偿电流的计算更直观。
四、结论
VB界面友好，操作简单，显示直观，效果良好，把VB技术应用到模拟电路教学中，是计算机技术与先进教育理念的有机结合。该仿真软件可用于电子类专业教学，实现虚拟技术辅助实训教学，解决大专院校实训设备短缺、实训效果不理想等问题，使学生更直观了解谐波干扰，提高学生学习积极性，培养学生动手实践能力和创新意识，更好完成学生职业能力培养。该软件已用于正德职业技术学院教学实践中，实际效果表明该软件有效提高了学生领悟能力，大幅提高了教学效果。
参考文献：
[1]雷建军.高职院校《低频电路》课程教学方法探索[J].内江科技，2010，（7）：173-174.
[2]徐保国，吴卫祖.“模拟电路”课程四步教学法改革与实践[J].中国电力教育，2012，（13）：54-55.
[3]张华.仿真技术在模拟电路教学中的应用研究[D].济南：山东师范大学，2011：38-59.
[4]陈军，苟双全， 李德奎，等.Proteus仿真技术与模拟电路教学整合的实践探索[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2012，1（22）：86-90.
[5]彭晗，林永和，杨奕琦.MATLAB/Simulink仿真技术在模拟与数字电路教学中应用[J].计算机时代，2010，（10）：69-71.
[6]程静涛，梁美丽， 娄丽萍.基于VB的互动教学软件开发的研究与实践[J].中国教育信息化，2011，（11）：41-44.
[7]潘俊涛.利用VB语言设计数字组合逻辑电路仿真实验[J].软件导刊，2008，7（8）：162-163.
[8]张海宁，吕宗宝， 廉龙颖.一种基于VB的电路辅助分析系统[J].煤矿机械，2004，（12）：91-94.
（责任编辑：王意琴）
关键词：模拟电路；虚拟技术；VB技术；有源滤波器
作者简介：鲁娟娟（1980-），女，浙江余姚人，正德职业技术学院电子与信息技术系，讲师；白延敏（1982-），女，江苏泰州人，正德职业技术学院电子与信息技术系，讲师。（江苏 南京 211106）
基金项目：本文系“江苏十二五高等教育教学改革与教学质量提升工程：电子信息技术专业群”（项目编号：123）的研究成果。
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0134-02
按照“以就业为导向、以服务为宗旨”的职业教育目标，培养的学生除了具有熟练的职业技能，还应具有良好的职业道德和职业素养，具备良好的就业竞争力和可持续发展的能力。为此，高职课程的教学改革成为研究的热点。主要从三方面入手：第一从教学内容上，精简教学内容，以“实用、够用”为原则，突出职业能力的培养；第二从教学方法上，以实物为载体，以项目为导向，教学做一体化；第三从教学手段上，虚拟技术与传统教学手段相结合。[1，2]特别是虚拟技术的应用，使课程改革进入了一个新的台阶。教育部[2006]16号文指出，“要充分利用现代信息技术，开发虚拟工厂、虚拟车间、虚拟工艺、虚拟实验”。
第一，有利于提高学生的学习兴趣和动力。利用虚拟技术，可以克服时间和空间的限制，把实验室搬入课堂。教师在上课前先做仿真模拟，观察实验现象，调动学生积极思考，然后带着问题听老师讲解原理，触发学生从感官认识到理性思考。
第二，有利于教学做一体化。在教学过程中，可以利用虚拟实验平台，不断地更改电路和参数，及时清晰快捷地展现实验现象和波形，以加深学生对电路本质的理解，把实验室与课堂有机地融为一体。
第三，有利于开展综合性和研究性教学项目。采用传统的教学手段，由于实验设备和仪器的限制，多开展验证性教学为主。采用虚拟技术学生可以任意发挥，并能及时得到验证。
一、虚拟技术在高职电类专业课程教学中的应用
1.基于Multisim仿真软件的应用
Multisim 电路仿真软件是目前应用于电类专业教学中最广泛的一种电子工作平台，它可以实现原理图的绘制、电路仿真、电路分析等应用。Multisim仿真应用一般分三个步骤，先是根据电路的内容绘制原理图，并设置好元件参数；然后调用虚拟仪器，用导线将仪表与电路相连，并根据测试要求合理设定好仪表的参数；最后闭合仿真开关，仿真电路并进行调试，观察电路某点的波形或参数。在学习过程中，还可根据需要更改电路和参数，及时观察输出情况，这既加深学生对电路本质的理解，取到事半功倍的教学效果，又可激发学生对更深入问题的探讨，激发学生的创新能力。它的优点是在国内使用比较普遍，模型制作很容易，缺点是无MCU级仿真，因此常用于数字电路、模拟电路、高频电路的教学中。
2.基于Proteus仿真软件的应用
Proteus 是一款Labcenter出品的电路分析实物仿真系统，具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS-232动态仿真、IC调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能，有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。它的优点是可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。缺点是模拟电路方面仿真比Multisim稍显薄弱，而且需要软件编程支持，因此常用于单片机、嵌入式系统教学中。
3.基于Matlab仿真软件的应用
Matlab是集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体的高性能可视化软件，同时含有各种工具箱，已成功用于自动控制、数字信号处理、动态系统仿真。它的优点是在信号处理、自动控制方面使用比较方便，便于深入研究。缺点是人机交互性能较差，实时效率比较低，有时也需要软件编程支持。因此常用于自动控制等教学中。
二、基于VB技术的模拟电路教学
由于模拟电路课程理论性、概念性比较强，学生普遍反映比较难学，学习积极性不高。为此，模拟电路的教学改革成为研究的热点。Multisim软件、Proteus软件、Matlab软件都是仿真软件，学生需要花大量的时间学习其使用方法，有时可能会本末倒置，学生把重点放在学习软件上，而不是利用仿真软件辅助学习。
Visual Basic（简称VB）是美国微软公司推出的可视化开发工具套件中的一个组件，是一种具有良好的图形用户界面的程序设计语言。基于VB技术开发的互动教学平台具有以下特点：[6，7]操作简单，互动性强，并可以脱离软件环境；突出互动性，即教师可以用该软件进行教学，学生亦可利用该软件进行模拟性实验。
根据VB技术特点和模拟电路特点，本文从两个方面阐述VB技术在模拟电路教学环节中的应用。
第一，提高型项目。这类教学在原有的实验箱上很难实现，必须采用专用设备，而且也很难在课堂上现场演示，而应用VB技术却轻而易举解决这些问题，并能有效地培养学生的分析问题和解决问题的能力。
第二，扩展型、设计型综合性项目。该方法最适合使用在创新实验实训室和学生的毕业论文中，它能较好地训练和培养学生电子产品开发能力和创性思维，从而提高学生的学习兴趣和激发他们的科技创新欲望，培养具有创新能力的高技能人才。 三、教学应用实例
基于VB技术开发的有源滤波工作仿真应用软件，如图1。该仿真软件只要有三大功能区组成：控制器、显示区和设置区。控制区位于软件左侧，主要用于功能控制；显示区占的空间最大，用于形象的显示波形；设置区用于设置参数，以适应不同波形的需求。主要操作过程如下：第一，根据演示需要设定演示时间长短：滑动横向滑块，设定基波曲线的显示范围从2PI-20PI。第二，根据负载特点，设置负载的谐波电流（图1右下角）：根据负载的谐波电流的各次谐波含量（相对基波幅值的相对值）。第三，点击右边控制按钮，显示模拟结果，如图2。
该模拟有源滤波器针对不同谐波负载的工作过程，可输出基波曲线、谐波曲线、畸变曲线和补偿曲线。基波曲线：50Hz的工频正弦曲线。谐波曲线：显示负载中所含有的总谐波电流曲线。可根据负载特点，设置各奇次谐波的相对基波的相对幅值，进行特定负载的总谐波电流模拟。畸变曲线：模拟的特定负载的电流波形。补偿曲线：有源电力滤波器针对特定负载滤波时，所输出的电流曲线。补偿电路：融合APF规格选型经验公式，可根据变压器额定容量、负荷率和补偿系数计算补偿电流，结合波形图形化显示，使学生对补偿电流的计算更直观。
四、结论
VB界面友好，操作简单，显示直观，效果良好，把VB技术应用到模拟电路教学中，是计算机技术与先进教育理念的有机结合。该仿真软件可用于电子类专业教学，实现虚拟技术辅助实训教学，解决大专院校实训设备短缺、实训效果不理想等问题，使学生更直观了解谐波干扰，提高学生学习积极性，培养学生动手实践能力和创新意识，更好完成学生职业能力培养。该软件已用于正德职业技术学院教学实践中，实际效果表明该软件有效提高了学生领悟能力，大幅提高了教学效果。
参考文献：
[1]雷建军.高职院校《低频电路》课程教学方法探索[J].内江科技，2010，（7）：173-174.
[2]徐保国，吴卫祖.“模拟电路”课程四步教学法改革与实践[J].中国电力教育，2012，（13）：54-55.
[3]张华.仿真技术在模拟电路教学中的应用研究[D].济南：山东师范大学，2011：38-59.
[4]陈军，苟双全， 李德奎，等.Proteus仿真技术与模拟电路教学整合的实践探索[J].洛阳理工学院学报（自然科学版），2012，1（22）：86-90.
[5]彭晗，林永和，杨奕琦.MATLAB/Simulink仿真技术在模拟与数字电路教学中应用[J].计算机时代，2010，（10）：69-71.
[6]程静涛，梁美丽， 娄丽萍.基于VB的互动教学软件开发的研究与实践[J].中国教育信息化，2011，（11）：41-44.
[7]潘俊涛.利用VB语言设计数字组合逻辑电路仿真实验[J].软件导刊，2008，7（8）：162-163.
[8]张海宁，吕宗宝， 廉龙颖.一种基于VB的电路辅助分析系统[J].煤矿机械，2004，（12）：91-94.
（责任编辑：王意琴）