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1、Multisim在模拟电路教学中的应用
Multisim应用于模拟电路的课堂演示教学中，可以生动形象地模拟出各种实验过程，还可对所讲述的电路的各种参数进行即时分析，具有极好的演示效果，可提高模拟电路课程的趣味性和直观性，培养学生对电路的综合分析能力和创新能力。在模拟电路教学中，可以在多媒体教室对电路进行仿真演示突出要讲解的重点内容，通过仿真演示帮助理解，以增加学生的感性认识提高课堂教学质量。
共射极放大电路是模拟电路课程中的一个主要教学内容。其中输入输出电压的反相放大、静态工作点、非线性失真是教学的重点，也是难点，内容抽象难懂。
在课堂教学中，利用Multisim仿真软件进行仿真，当输入频率为1 k Z，幅度为3 mv的电压时，示波器通道A接输入信号(Y轴增益选取5 mv/div档，通道B接输出信号( Y轴增益选取200mv/div档，仿真得到如图所示输出波形，从图中可以看出，输入波形经三极管后被放大，并且被反相。利用仿真，在学生的脑海里就形成了深刻的印象：放大、反相这个理论上抽象的概念，通过波形能形象直观地表现出来，便于学生理解。
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关键词：仿真技术 电工电子教学 ewb 应用
随着经济全球化的来临，企业对技工素质要求越来越高，在技校生源素质偏低的情况下，如何创新教学方法手段，提高教学效率和质量，多快好省地培养大批高素质人才，是一个需高度重视的重要课题。笔者在学校计算机电气教学部和电子教研组领导的大力支持与指导下，在所教班级的电工电子教学中进行计算机仿真教学实验研究，将仿真技术引入课堂教学和实验实训中，显著地提高了教学效率、效果，节约了教学成本，有效地提高了学生学习应用新知识、新技术的能力，受到了学生的普遍欢迎和好评。本文结合这一教改试验的实践，拟对仿真技术的应用作一些探讨。
一、仿真教学的优越性及常用仿真软件的特点
仿真教学，是指应用软件和技术借助windows平台进行辅助教学活动。随着仿真技术的不断发展，仿真教学越来越受到人们的青睐。与传统教学方法相比，仿真教学具有以下明显的优越性：一是仿真软件中的虚拟仪器和元器件与实物非常接近，易学易懂，学生爱学爱用，兴趣高，且不受场地限制；二是仿真演示和仿真实验实训直观、清晰、生动，使抽象的概念原理直观化、形象化，有利于突破难点、加深记忆；三是仿真教学、仿真实验实训不必直接接触强电，不用进行元件安装和焊锡操作，从而避免溅锡伤人、线路短路触电等危险，达到安全的目的；四是采用仿真实验、实训，可随意调出软件中元器件库虚拟仪器及各种元器件进行模拟设计、安装，利用虚拟仪器对设计好的电路进行调试及分析，不仅测试仪器的图形与实物相似，而且测试结果与实际调试基本相似，如同置身于实验室中，既节省了购买大量元器件和高档仪器的费用，又避免了仪器损坏和元件消耗。这种仿真实验可由教师结合教学内容通过多媒体教学平台演示完成，也可由学生在课外参照有关习题完成。通过人机对话的方式，使每个人都能亲自动手接触电路，进行元件接线、参数设定，边连线，边测试，边修改，边分析，并与理论计算结果进行对比，还可随时调整和修改元件参数，分析各元件参数对电路的作用与影响。通过这样的实验来验证理论，加深了学生对理论的认识，教学效果良好。
近年来，随着计算机网络技术的普及，仿真技术得到了迅速发展。国际上一些著名公司先后设计开发了一系列仿真软件，为仿真教学提供了强有力的技术支撑。例如，multisim2001就是加拿大interactive image technologies公司推出的电路设计和仿真分析软件，它将电路原理图、电路仿真及pld设计三者合一，利用该软件可以建立模拟、数字及其混合电路，并进行仿真。其特点是：易学，实用性强，界面简洁，元件库齐全，仿真功能强大。又如加拿大interactive image technologies公司设计推出的ewb（electronics workbench），不但是一个非常优秀的电子设计软件，也是一个非常优秀的电子技术模拟实验平台，它提供了示波器、函数发生器、万用表、频谱仪和逻辑分析仪等虚拟电子设备，还提供了14种分析工具、4种扫描分析、8000多个元器件模型，其选用的仪器和元器件与实际情况非常相近。使用者可方便地进行原理的输入和仿真测试，观察电路的工作状态、稳定性、灵敏度，还可以观察条件、参数变化时电路的变化情况，学生们只要能正确使用常规仪器，都能较快地掌握软件所提供的虚拟仪器的使用方法。ewb界面直观，操作方便，为电类课程的实验、设计等教学环节提供了极大的便利。现在，许多技工学校都建立了一定数量的多媒体教室，而且还在普通教室里安装了多媒体设备，从而为应用仿真软件辅助教学创造了条件。因此，在教学中推广应用仿真技术是完全可行的。
二、应用仿真技术辅助教学的实践
电子技术、电子电路、脉冲与数字电路等电子类课程概念抽象、直观性差、原理难懂，加上技校学生普遍素质偏低，对理论教学缺乏兴趣，故此传统教法的教学效果比较差。针对技校生的实际，笔者将仿真技术应用到上述课程的教学活动中，达到了事半功倍、省时高效的效果。
1.应用仿真技术演示抽象内容，激发学生兴趣
兴趣是最好的老师。在电子技术课程教学中，笔者常应用仿真技术巧妙精彩地导入要讲的内容，以激发学生的求知欲。例如在讲授半导体特性这一课题时，学生对电子流和空穴流往往难以理解，为此，笔者应用仿真技术在屏幕上模拟出电子流和空穴流的流动过程：在电场力作用下，电子连续不断地向电源装置的正极移动，形成了一条电子流；而空穴则向电源的负极移动，形成了一条空穴流。它们形成的电流方向一致，外电路的电流等于电子电流和空穴电流之和。通过这样的演示，同学们不但兴趣盎然，而且较好地理解了半导体导电的这个重要特征。
2.应用仿真技术演示电路特点，突破教学难点
将抽象的原理、概念、公式推导直观化，有利于学生理解和记忆，从而突破教学难点。例如电子线路中有关整流滤波电路的教学，传统教法是由教师通过分析电容的充放电过程对输出直流电压的影响，得出一个输出电压的波形图，然后对波形图进行分析，推导出求电容容量c的关系公式，但学生往往感到公式抽象，实际中不会应用数学公式。为了突破这一难题，笔者就利用multisim2001软件，模拟该电路，操作步骤如下：①选择程序中的multisim2001，进入原理图形设计环境的工作界面；②执行菜单options\preferences设置图纸大小、颜色、字体、连线宽度、边框等；③在元件工具栏中找出所需的元件，把它们拖放在工作区域，放置好元件后，再给元件连线；④先用手动连线，然后由multisim2001自动完成连线；⑤对元件进行参数调整，先选定元件，然后双击鼠标左键，改变对话框中的各顼内容，达到改变元件参数的目的。经过上面几个步骤最终可得到整流滤波电路图。整流滤波电路图搭建好后，就可以从仪表工具栏中调出示波器并合理摆放，然后将示波器a通道接输入信号端，b通道接输出端。该示波器的界面与实验室里常用的示波器的面板很相似，其基本操作方法差不多。启动电路仿真开关，示波器屏幕上出现输入和输出两个波形。这时可以通过调节按钮不断改变电容的容量c的大小，观察示波器波形变化，通过波形图的比较就可以直观地看出脉动系数与电容容量c之间的关系：当容量c增大到一定数值后，输出的直流电压基本是平滑的，继续增大c，直流电压的变化不明显。这就给我们选择滤波电容容量提供了实际依据。经过这样的仿真演示，同学们就较好理解了这一问题，从而有效地突破了教学的难点。
3.应用仿真技术将仿真实验引入课堂，有利于一体化教学
以往进行理实一体化教学，教师需要带学生到实验室上课，或将实验仪器设备搬到普通课堂，十分不便。为达到省时高效，笔者将ewb的仿真实验功能引入课堂，进行一体化教学，开展师生之间、生生之间的互动交流，教学效果显著。例如，在教集成运算放大器应用的“反相与求和电路”课题时，就应用ewb仿真软件在大屏幕上打出图1所示的仿真实验接线测试图（见图1）。
图1、反相与求和电路ewb模拟实验接线测试图
图1中ic为理想集成运放，当ui2不接时为反相比例运算电路，u0=- uil，通过改变r1和r3的值，可以改变输出与输入电压的比例。当接上ui2时为反相比例相加运算：u0=-（ ui1+ ui2），通过改变输入电压ui1、ui2或改变r1、r2和r3的值，在输出端可获得比例相加的输出电压。笔者应用ewb仿真，边演示，边讲解，十分方便地分别演示接上或不接上输入电压时输出端输出电压变化的情景，使学生直观地看到，当改变ui1、ui2或r1、r2和r3的值时可以获得不同的输出电压，应用ewb将此电路稍作改动即可验证同相求和电路、微分电路和积分电路。在讲、练的同时，笔者还要求学生在课堂中即时操作或进行生生互动交流，通过这样的讲练结合，教学效率明显提高了。
4.应用仿真技术开展模拟实训，实行“虚实结合”
过去，因受场地、经费、器材等硬件条件限制，电类专业的实习课题和时间安排往往达不到规定的要求，不利于学生实践能力的提高。随着仿真技术的应用，在教学中，笔者选取有代表性的课题，开设了一定比例的模拟实训，实行实物实训与模拟实训相结合，发挥了模拟实训省时、高效、安全、经济的长处，解决了过去实训课完全依赖实验仪器，且电子元器件损耗大和实验仪器损坏后维修不及时的问题。笔者的做法是，对基本测量技术、常用仪器仪表及元器件使用、基本电路设计等电子专业的基本功，原则上都进行实物实训；对用真实仪器难以显示或需消耗昂贵元器件的课题，通常采用模拟实训；对设计性、综合性的实训项目，通常安排学生先进行ewb模拟预习，在理解实验原理的基础上再安排实物实训。这样将虚实两种实验结合起来，可以大大提高实训实验效率和质量，节约教学成本。
5.应用仿真技术充实、丰富第二课堂活动，提高学生的创新能力
搞好第二课题活动，有利于学生为适应就业市场竞争而提高就业能力。所以，笔者在课余积极指导电子专业学生开展第二课堂活动，利用ewb进行电子线路应用、设计的模拟训练，有效地促进了研究性学习，提高了学生的电路设计水平。例如，我结合脉冲波形的产生与整形的教学，指导学生应用ewb软件进行单稳态触发器电器电路仿真实验，用信号发生器产生触发信号作为输入信号，通过示波器观察输入、输出波形。在仿真实验的基础上进行电路设计，再应用ewb模拟验证，然后动手制作实物，使学生的电子制作水平显著提高。
三、实施效果及思考
在学校计算机电气教学部和电子教研组领导的大力支持与指导下，本人在所教班级的《电子线路》、《电子cad》等课程教学中进行仿真教学试验，均取得了良好的效果，显著提高了教学效率，充分调动了学生学习的积极性，提高了教学效率，节约了教学成本，受到了同学们的普遍欢迎和好评。通过班级的问卷调查表明，学生们普遍认为，仿真教学在课堂气氛、吸引力、学习兴趣、理解知识、记忆程度、学习效果等各个方面都明显优于传统的知识讲授，值得推广。这一项教改试验的成功实践表明，仿真技术作为一种高新技术，可以通过计算机及多种输入输出设备创建一种虚拟的情况，让学生产生与现实生活一样的感觉，使学生的学习兴趣和学习积极性大大提高，变被动学习为主动学习，提高学习效果。
总而言之，仿真教学虽然不能完全取代真实的传统教学和实训，但只要我们充分发挥仿真技术的特点，使仿真教学与传统知识讲授有机结合、融为一体，就一定能有效地减少教师无效的工作时间，提高工作效率，节约教学资源，充分调动学生的学习积极性，变被动接受灌输为主动建构知识，从而提高学习效率和效果，实现多快好省地培养高素质技能人才的目标。
参考文献
[1]崔建明 电工电子技术[m].北京：高等教育出版社，2008。
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1引言
在EDA类仿真软件中，其功能强大、界面清晰直观、容易掌握、使用方便，经常受到各类电子设计开发人员的青睐。该软件用虚拟的电子元器件及各类相关的仪器仪表，依据不同的电路要求，将元器件和仪器进行合理的组合，是电路设计、电路测试和验证的一款非常实用的虚拟仿真软件。
2 在?子类课程中应用优势
在电子类（如模拟电子、数字电子、单片机等）课程教学中，实践证明仿真软件能高效的促进教学，提升了教学质量，安全直观地反映了需要在客观实验室中才能完成的项目，增加了课堂互动性，突破了客观条件对教学的限制。在教学过程中学生加深对原理性、抽象性的内容的学习、理解、消化，避免了使用现实元件和仪器而造成的消耗与损坏，激发了学生的学习兴趣，解决了教学实验时部分实验项目耗材消耗大、设备成本太高、不容易展开等许多难题。
如在讲授电子电路中的整流滤波电路时，利用软件可以很好地观察到整流滤波的输出情况，可以断开滤波电容观察整流输出波形，也可以接入不同容量的电容器观察滤波的不同效果，灵活、形象、直观的演示须在实验课堂才能达到的效果。
3 仿真软件对电工类课程教学的促进
3.1能有效地促进教学活动
在电工类课程（如电工基础、电工原理、电路分析等）的教学中，目前还没有一款针对性强的教学仿真软件，而电工类课程作为机电大类专业的主干课程，具有很强的理论性和实践性。但实际上在教学过程中，由于课程理论性太强，抽象的概念非常多，教学活动中的重点、难点等环节的教学困难非常大，如果将仿真软件能够引入到电工类课程的教学中，将抽象的理论具体化、形象化，便可以在教学活动中达到事半功倍的效果。
3.2有效的补充和完善实践环节
电工类课程教学内容广泛，实践环节多，如果全部实践环节安排在实验室完成，设备与耗材的消耗是非常大的，同时对部分要求自主设计类的实验内容，从设备要求和元器件的采购方面均存在着诸多困难，同时部分的实验还存在着一定的危险和污染，如果利用仿真软件的虚拟技术可以完美的解决传统教学环节中难以解决的问题。
通过多年的教学实践，在不同的专业年级中利用仿真软件教学辅助作用，取得了非常可喜的教学效果，对提高学生学习兴趣，增加师生互动，提高学生的动手能力、思维能力、学习能力均有突出的效果。
4仿真软件在课程教学中的应用探索
4.1在直流电路中的应用
通常的直流电路，电压电流是不随时间变化而变化的，一个电路参数一旦确定，电路中的电压电流就是一定的。由于电路中的各物理量看不见、不能摸，学生对这些电路参数通过想象很难理解。在学习基尔霍夫定律时，对节点和回路关于电流和电压的关系也是半信半疑，对叠加原理、戴维南定理等课堂理论中学到的内容同样持怀疑的态度，因为这些定理、定律理论性很强，经常需要复杂的推导才能够得出结论。
而借助仿真软件强大的功能，可以在课堂上利用多媒体手段进行引导和演示，改变了传统教学过程中由于教学内容枯燥，导致学生学习兴趣下降，不理解学习的内容，也就会无心学习的恶性循环。
由于现代教学技术和手段的不断发展和更新，在教学中充分利用专业机房，在学生每人一台计算机的条件下去完成相关的教学任务是可以实现的。如在客观现实的实验室完成实验任务前，先利用仿真软件去完成对应的项目，避免了学生实验过程中的不熟练误操作导致的客观实验室功能丧失。
4.2在交流电路中的应用
正弦交流电路是电类课程的重点内容，是学习电学的理论基础。因此，对正弦交流电路的学习与研究是十分重要的，由于正弦交流电具有大小和方向都在不断变化的特点，所以在教学中存在着理解困难。而仿真软件的引入，使得这一教学难点变得直观和形象，教学设计时，如充分利用仿真软件虚拟的信号源、示波器、各种元件和仪表，组成对应不同的电路，对相位、相位差、有效值以及不同的电路性质的学习具有非常重要的促进作用。
如在讲授功率因数的提高时，由于发电厂在发出有功功率的同时也输出无功功率，二者在总功率中各占多少不是取决于发电机，而是由负载的功率因数决定的，负载功率因数的大小是由负载的性质决定的。功率因数太低，会对供电系统产生不良影响，会引起下述两方面的问题：降低了供电设备的利用率，电源设备越得不到充分的利用；增加了供电设备和输电线路的功率损耗。负载从电源取用的电流在电路有功功率和输电电压一定的情况下，功率因数越低，电流就越大，电流流过输电导线，在输电线路上引起的功率损耗愈大，就意味着输电线路上传输电能的效率低。
为了提高发电、供电设备的利用率，减少输电线路上的能量损耗，应提高负载的功率因数。提高功率因数的方法很多，由于生产实际中大多数负载都是感性的，所以往往采用在负载两端并联合适的电容器补偿的方法来提高电路的功率因数。
利用仿真软件，在一个感性负载两端并联了合适的电容器后，电路中的总电流为会大幅减小，远远低于没有并联电容器时的电路，从而验证了提高电路功率因数所采用方法的正确性。
5结束语
通过上述几个应用实例可以看出，利用仿真软件在电工类课程教学中有着非常重要的意义，它不仅仅对课堂的教学具有一定的促进作用，同时增加了学生分析问题与解决问题的能力，在实验室设备有限和珍贵的情况下，通过虚拟仿真达到了理想的实训效果。
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[关键词＼]虚拟仿真实验；电子线路；教学实践
[中图分类号＼]G712 ＼[文献标识码＼]A ＼[文章编号＼]2095-3712（2014）24-0039-02＼
随着电子技术的不断发展和新技术的不断出现，电子线路的教学内容也在不断地发生变化。一方面，以前教学以分立元件为主，而现在大规模、多功能集成电路等所占内容的比重在不断增加；另一方面，随着教育信息化的不断发展，EDA仿真技术被逐渐引入电子线路课程的教学中，这让职校学生对当代电子电路的设计及制作有了一定程度的了解，应该是当前电子电路课程改革中的一个要点。
一、选题的意义
1.在教学中引入虚拟仿真实验，紧跟当今计算机技术发展的趋势，能够实现多媒体技术和传统教学的结合。
2.在教学中引入虚拟仿真实验，可以充分发掘教材资源，进行更多更全面的课堂演示，提高课堂效率。
3.开展EWB的电工、电子实验，可以进一步加强实验教学，增强实验效果。
4.可以为中职电工电子的远程教学提供一个很好的学习课件平台。
二、课题研究的核心概念及界定
（一）课题的核心概念
虚拟仿真实验是利用计算机构造一个实验模拟环境，通过建立电路、仿真电路功能和对数据进行分析而达到实验效果的一种新的实验方法，它有助于学生更好地理解理论教学内容。
（二）课题界定
本课题研究，利用EDA技术，将虚拟实验更好地作为传统电子技术实验的补充与电子线路教学有机结合，使中职学生初步掌握仿真软件技术。虚拟实验内容与教材紧密联系，全面地概括了电子线路所学的知识点，将课堂内容具体化，能够达到有效辅助课堂教学，提高课堂教学效果的目的。
三、课题研究的目的
1.以提高教学质量为出发点，探究将虚拟仿真实验运用到《电子线路》的实际教学的可行性与有效性。通过实践，运用EWB仿真软件进一步改进电子线路的教学过程和教学方法，使之向更合理的教学模式发展，并力图通过不断总结教学经验，努力提高课堂教学效果。
2.以解决教学资源问题为基本点。由于学校电子类、机电类、计算机类专业都开设了数字电路、模拟电子线路课程，学生数量大，实验设备设施就显得捉襟见肘，不能满足教学需求，因此引入虚拟仿真实验可以弥补现有教学资源的不足。
3.以师生共同发展为立足点。以EWB为基础的仿真实验，提高了学生的识图读图能力以及使用常用电子仪器的能力；教师通过教学，增强了学生应用仿真软件的能力，提高了电子线路教学的课堂教学质量。同时，教师积累了教学素材，丰富了教学资源。
四、课题研究的主要内容
1.对职业学校学生学习《电子线路》前导性知识水平进行调查与分析。主要利用问卷调查，了解职业学校学生学习《电子线路》前导性知识的水平。
2.在《电子线路》教学中采用EWB仿真软件教学的实践研究。在电子线路教学中，采用典型模拟电子电路的虚拟仿真、典型数字电子电路的虚拟仿真，并不断进行总结经验。
3.改进电子类专业课的课堂教学方法。由于虚拟实验室加入了教学的环节，打破了传统的教学流程，通过该课题的实验，改进电类专业课程的课堂教学方法与手段，将理论教学与实践教学有机融合。
五、课题研究后的反思
（一）创新教学方法，提高电子类专业课堂教学效果
职业教育的特点是强化理论联系实际，但是在传统教学中，不少教学内容“看不见、摸不着”。通过电路内部电路工作仿真和波形观察，在让学生充分观看、比较的基础上，教师再辅之以必需的分析讲解，“抽象”的内容变得生动形象了，教学目的也就达到了。把EWB仿真技术引入电子类课程的教学中，改进了教学方法，提高了教学效果。学生积极参与，自己动手操作，从而加深了对原理的理解和掌握，从而提高了学生的学习效果。
（二）发挥创造性思维，培养学生的创新能力
电子线路实验教学的目的是提高学生的分析、判断及创新能力。在传统的电子线路实验教学中，学生运用自己所学的知识设计新颖的电路是一件很困难的事。而虚拟实验有更为优秀的分析技术，例如在很多仪器仪表中引入指针，使实验数据更易获得，实验现象更为明显，Multisim 2001中又具有经典的仿真分析方法，这样实验可锻炼学生的动手能力。
（三）通过不断实践，提高教师的业务素质和专业水平
虚拟仿真实验教学是教育信息化建设和实验教学示范中心建设的重要内容，是学科专业与信息技术深度融合的产物。虚拟仿真实验教学要求教师以全面提高职业学校学生创新精神和实践能力为宗旨，其自身具有先进的教育理念，较高的学术水平和丰富的实践经验。通过引入仿真教学，不仅推进了实验教学的信息化建设，还推动了学校实验教学的改革。将Multisim技术应用到电子实验教学中，教师通过仿真模拟电路的各种特性，讲解不同参数的改变对电路的影响。通过这样的仿真实验，可以把电子技术的理论教学和实验教学有机结合起来，同时也提高了教师现代信息技术的运用能力和实际电路的操作、分析能力。
（四）反思不足之处，以求更多突破
仿真实验虽然是辅助教学的重要手段，但这并不意味着仿真实验可以解决教学中的所有问题。在教学中难免会出现一些意想不到东西，因此要求教师课前多思考，尽量对可能出现的问题进行预见，上课时多观察，及时处理出现的问题，把问题解决在萌芽状态，课后多总结，做好记录。本课题的研究重点是仿真软件在电子线路课程中的应用，对教学内容关注较多，而对教学组织的安排、课堂结构模式的研究还不够深入，这些问题需要在课题下一阶段的研究中重点关注。
总之，中等职业学校在电子线路教学中利用EDA仿真技术的教学改革是一个不断探索和实践的过程，只要我们不断坚持改革和创新，从提高学生的实践、创新、创业等能力的实际需要出发，就一定能够探索出适合中等职业学校电子线路课程教学的新方法。
参考文献：
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＼[5＼] 康光华.电子技术基础（第三版）＼[M＼].北京：高等教育出版社，1995.
＼[6＼] 任为民.电子技术基础课程设计＼[M＼].北京：中央广播电视大学出版社，1997.
防震减灾的重点范文5
关键词：适时教学；电路分析；主动学习；团队讨论
中图分类号：G642 ； ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ； ；文章编号：1007-0079（2014）17-0062-02
“电路分析”课程作为工科电气相关专业的学科基础课程，其内容是介绍非时变集总电路的基本理论和方法。该课程知识点内容多、原理抽象、知识体系复杂，在有限的课时之内，传统的“以教为主，以学为辅”的教学方式弊端日益显现。许多学生或是不能正确理解一些理论概念，或是即使掌握了理论，但在涉及到具体电路设计时也存在诸多困难。因而，如何提升该课程教学质量，使学生掌握电路分析的基本概念和基本原理，培养良好的电路分析和电路设计能力，是一个值得探索研究的问题。本文从“适时教学”模式出发，结合笔者自身教学对这一问题进行了探索。
一、适时教学模式
1.模式简介
Just-in-Time Teaching（国内将它翻译为“适时教学”或“及时教学”），是20世纪末在美国高校本科教学中出现的一种新型教学模式，是美国航空学院和普渡大学的物理学教授在解决教学问题的过程中，经过八年的实践总结出来的一种具有实效性的教学模式。[1]1999年，来自这两所大学的四位教授在有关适时教学的第一本专著《适时教学：主动学习与Web技术的结合》（Just-in-Time Teaching： Blending Active Learning with Web Technology）中对这一概念进行了具体阐释：“适时教学”是建立在“基于网络的学习任务”和“以学生的自主性学习为主的课堂教学”二者交互作用的基础上的一种新型教与学策略。
适时教学模式的主要实施步骤大致包括：课前，教师在网上预习内容，提出问题（Warm-up Questions）供学生思考；学生在课前认真预习之后向教师反馈问题或提出建议；教师根据学生的反馈调整授课进程、授课内容和授课方法。基于这样的一个反馈环节，教师利用课堂开展各式各样的讨论和辩论，以实现以学生的自主性学习为主的主动课堂。所以，该模式的核心是反馈环节。课后，教师组织学生自主开展基于网络的疑难问题团队讨论，以巩固课堂教学。
2.适时教学模式是对电路分析课程教学理念的革新
目前，南京邮电大学对电路分析基础课程实施层次化专业化教学，[2]即对不同专业的学生，对不同知识基础与学习能力的学生提出不同的教学要求，施展不同的教学方法，力求做到因材施教，让学生从学习中寻找各自的兴趣点去切入点，得到不同的预期收获。但同时，层次化教学也导致某些专业，如电子科学与技术等专业的电路分析课程只有48学时，在授课学时大幅度缩减的同时，电路分析的基础重要知识点不能减少，同时还要鼓励学生尽可能多地参与实践动手环节。与此同时，随着学科的交叉和渗透，边缘学科的发展非常活跃，计算机技术与电工理论的互相渗透与结合，产生了计算机辅助分析和设计这样的交叉学科，促进了电路理论的新发展，与计算机辅助设计软件结合教学，成为当代电路分析教学中不可忽略的发展趋势。综上所述，授课内容多，知识点与课下实践环节联系紧密，学时少而需课下练习多的矛盾日益突出，这无疑给教师的授课和学生的学习带来了巨大的挑战。
适时教学模式借助于网络技术，增加了课前预习和课后提高的环节，弥补了课堂教学的不足，努力打造学生主动学习的课堂。将学生对课程的学习由课堂延伸到课外，有效地缓解了课时少、内容多的矛盾。同时，在学生课前预习的基础上，教师可适当增删教学内容，对学生通过预习掌握较好的内容简略带过，而对学生存在问题的知识点进行重点讲授，并有根据地进行拓展强化，进一步地提升了教学进度和教学质量。所以说，适时教学模式是对电路分析课程教学的一个重要探索。
二、实施适时教学模式的资源配置与考核安排
从上述适时教学模式的定义看出，该模式突出了网络技术的应用。在推广该模式之前，学校应做好网络课程平台的建设，课程平台大致应该包含以下模块：
课前预习：该模块供教师预习内容和预习要求，学生查看后根据要求完成预习；预习反馈：学生在该模块向自己的任课教师提交自己的问题或建议；作业平台：学生通过该平台提交自己的预习作业或课后作业，授课教师可通过该平台查看学生的预习效果或了解学生对授课内容的掌握程度；拓展提高：教师一些难度较大的问题供学生开展“难题探究”（Wrap-up Puzzles），学生通过课堂所学的知识点并结合网络资源，通过发帖与同学开展讨论，教师查看后进行相应回复或者总结；相关链接：该模块包含教师上课所用课件或者教师希望学生浏览的相关网页链接，以供学生自学或复习。
此外，通过推行适时教学方法，有效改变了传统“轻平时，重期末”的考核方式。在早期的电路分析课程建设中，南京邮电大学（以下简称“我校”）“电路分析”课程通常采用“平时成绩占25%，期末成绩占75%”的考核方式，不少学生不注重平时学习或者平时学习往往有疑难问题积攒，依靠考前突击学习又不能真正融会贯通，即使依靠背公式和大量做题来获得不错的卷面成绩，也不能够真正理解并熟练应用电路分析知识在动手实践活动中。这样的学习方法可以应付考试，但忽略了电路分析能力的培养，这种弊端在后来电工电子实验等相关的实验课程中暴露无遗。而且，平时成绩的考核主要以作业和考勤为主，按时完成作业不缺勤基本可以获得不错的平时成绩，对那些好学的学生也无法起到鼓励作用。在适时教学模式中，教师可以调整考核比例，包括预习完成情况、预习反馈的积极度、课堂讨论或辩论的参与度以及“难题探究”环节的表现等多个方面都应被纳入考核范围，综合给予学生评价，对那些勤学好问、自学能力强的同学应给予鼓励与支持。
三、结合仿真软件激活预习和复习环节
MATLAB软件是科学研究中常用工具，具有高效的数值计算及符号计算功能，可以进行矩阵运算、实现算法、绘制函数和数据、创建用户界面、连接其他编程语高的程序等。[3]在“电路分析”课程中，随着电路规模的加大，微分阶数以及联立方程的个数增多，给解题运算带来一定困难。而MATLAB提供了高效简洁的编程方法，其强大而简易的绘图功能、矩阵和数组运算能力以及很强的扩充性，能充分满足基本电路分析、计算的需要，在电路分析研究与工程实践中具有良好的应用价值。
1.在预习环节中引入MATLAB，引导学生自学
预习是适时教学模式非常着重的环节，是整个教学模式的基础。对学生而言，课程的进行依赖他们预先的准备；对教师而言，教学内容是以学生为出发点进行组织调整的。因此，学生的预习质量直接影响课堂教学和课后提高的效果。教师在设计预习要求和内容时，要注意结合课程安排和学生的完成能力，着重考查学生对概念的理解。以明确的目的入手，可以为构建专业性预习问题提供框架或支架。
在讲授“节点电压法”这一节内容前一周，要求学生阅读教材中节点电压法的内容，包括节点的概念、节点的选择、节点方程的建立等，然后完成预习作业，如下所示：节点电压法的原理比较复杂，如果出现多个线性方程联立求解，计算复杂。MATLAB软件具有强大的计算功能，可以解决这一问题。以下给出用MATLAB求解节点电压或电流的相关程序，要求学生在阅读后请思考如何用于求解所列其他题目。其程序思路如下：利用input指令获得电路节点与支路数；利用fopen与fscanf指令读取数据文件，其中将节点邻居电阻、电流源、电压源均存为数据中独立一列；计算节点电导矩阵，自、互电导分别为对角线与非对角线元素；计算节点相连电压源和电流源造成的电流的代数和向量；矩阵计算得到节点电压值。
学生通过对上述程序的学习理解，能够很快理解从数据角度看待处理电路中的阻值与电源数值，从链接矩阵的层面加深对网络拓扑的理解，从矩阵计算角度分析节点电压对电流的驱动。在此基础上，学生对MATLAB软件的电路分析计算功能有了初步的了解，并对其在复杂电路分析上的应用有了一定的认识，尤其对课本“电阻电路一般性分析方法”一章的一般化系统化性解题方法有了深刻认识。通过在课程建设网站上附上与MATLAB相关的链接，鼓励学生在课余时间自学软件使用。
2.在授课与实践环节中应用Multisim，加强学生对器件认识
由美国国家仪器有限公司（National Instruments， 简称NI）开发的Multisim系列软件，具有直观的原理图捕获环境，可提高学生对电路图的观察与理解，是一款适合教师、学生和工程师使用的SPICE仿真环境。[4]新版本的Multisim可以实现众多功能，此处仅结合电路分析教学列出几点应用：可便捷实现电路参数和参数扫描分析；结合 FPGA 对象模块可进行后续课程数字电路方面的教与学；拥有2千多个各种元件的元器件库，不管是大学教学还是动手实践都能胜任，其广度和深度对学生将来进行工作或科研都具有一定的可持续使用性。Multisim提供了广泛丰富的功能来帮助大学一年级的学生轻松理解电路分析的基础知识，而且掌握这些功能也能极大地帮助高年级大学本科生实现大学生创新计划、电子竞赛、本科毕业设计等项目的完成。
Multisim系列软件提供了图形化互动环境和各种即用型子板模板，任课教师在较短时间内就可设计制作带动态演示效果的教学课件，将课本静态电路图与动态输出波形有效地衔接起来，加深学生对电路理论的理解。在笔者的教学实践中发现，Multisim尤其在直流激励下的动态电路分析章节学习中，能够提供形象生动的教学解决方案，帮助学生轻松从基本的电路分析运算理解过渡到复杂深奥的理论理解。通过对动态元件电容、电感连接示波器，可以清楚地演示电路充放电过程的变化规律，验证课本上电压电流的演变曲线，对时间常数等参数指标获得实际体会。
在学生自主学习过程中，通过在Multisim软件中搭建电路，学生不仅可以对疑难问题的求解进行验证，还为将来的电工电子实验课程打下了扎实的实践经验。从笔者的实践中，可以发现将仿真软件作为学生课下学习电路分析的辅助手段，能够大大激发学生组成学习讨论小组的兴趣。
四、结论
在笔者对适时教学教学方法的推广中发现，传统电路分析教学中使用较多的仿真软件Multisim，对电路元件间的连接关系、整体电路图连线都有直观明了的优点，便于检查电路连接对错，并且电路各电压电流数值一目了然。但与之相比，偏重于数值计算的MATLAB软件，其数据结构与计算功能更容易让学生理解电路元件之间的数值关系，从另一个层面去理解电路原理，颇有奇效。笔者在适时教学模式的实践中发现，电子专业、自动化专业的学生选择Multisim比例较高，兴趣也较强烈，而数理学院、计算机学院学生选择MATLAB软件较多些。在任课教师角度，将其与适时教学策略融合，从另一方面也达到了层次化教学，依兴趣针对性教学的目的。前面所述也启发笔者在将适时教学方法贯彻到实际教学环节时，将已有的教学经验和手段新的创造性作用发挥出来，而不必局限于网络化这个适时教学的基本手段上。
参考文献：
[1]娄珀瑜.利用体验式学习软件构建化学实验适时教学空间[J].化学教育，2011，（11）.
[2]张宇飞，史学军.电路课程教学内容的改革与思考[J].中国电力教育，2013，（6）.
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关键词：数控加工 仿真技术 优点 缺点
笔者学校要求数控技术专业学生在中专毕业之前必须拿到数控车中级工证书，每个班会集中2周时间进行数控车培训。但是受资金制约，学校只有5台数控车床。以1个班30人为例，每6名学生1台机床，1个学生练习的时候，其他5人就没事可做了，这样很不利于学生动手操作训练。针对这一情况，笔者采用数控仿真软件教学，使每位学生都能单独模拟操作机床。这样以仿真教学为基础，与数控机床实际操作相结合，学生考证就比较轻松了。
一、数控仿真软件的优点
1.能实现一人一机，激发学生学习兴趣
笔者学校专门留出一个机房，在电脑上安装数控仿真软件，辅助数控加工教学。在试用了几家数控加工仿真教学系统后，笔者最终选择了斯沃仿真软件。此软件性能比较稳定，与常用的各类数控系统有比较好的兼容性，操作方法及使用和真实机床基本相同，并能进行手工编程和CAM编程练习。使用数控仿真系统能使学生每人一机进行模拟操作加工，大大激发了学生的学习兴趣。
2.减少了数控机床的购置费用及日常损耗
首先，学校对数控技术课程设备的投入，动辄几十万甚至上百万，所需场地面积大，如果采用仿真模拟，一个计算机教室及一套软件即可，可为学校节约开支和场地。其次，在数控机床上进行练习，毛坯的用量很大，一次实习课下来，每位学生最少要用1～2个毛坯材料。学生加工时，由于操作不当还会出现撞刀现象，需要经常换刀片。引入仿真实习，最大的益处是节约了原材料、量具、刀具设备等的投入，极大地降低了实习消耗，且刀具不会因为进给量过大而损坏。
3.能实现和真实上机操作一样的教学效果
斯沃软件中的数控机床是一台模拟的机床，机床的操作面板是根据真实数控机床进行设计的，操作起来跟真实的机床基本相同，可以在虚拟的环境中进行编程和操作完成整个零件的加工。当程序执行时，程序内容、刀具的走刀路径及走刀的各个点的坐标值都可以同时显示在一个窗口内，使操作者一目了然，随时监视和控制机床，身临其境般地感受零件加工的整个过程，起到和用真实设备一样的教学效果。
4.操作安全性高
仿真操作是模拟的过程，不会对工件、刀具、量具及机床造成损坏，更不会因操作失误对学生造成人身伤害，操作起来比较安全。
二、数控仿真软件的缺点
1.设置加工参数随意性大，产品质量无法保证
仿真操作是对零件加工的模拟，是一个虚拟的过程，只要程序正确就不会出现加工问题。所以学生在使用仿真软件时，可以随意设定相关参数。但是在机床上加工零件时，会出现很多情况，导致机床无法正常工作。学生一旦养成随意设定相关参数的坏习惯，在机床上实际加工时就会忽略对参数的把握，不能保证尺寸的精度、表面粗糙度等，从而无法保证产品质量，更有甚者发生碰撞等事故。
2.缺乏现场的亲身体验，安全意识比较淡薄
操作人员在零件的实际加工过程中，根据数控机床的异常情况可以及时调整各项参数，从而减小数控机床发生故障的概率。譬如说看到情况不对，及时按下急停按钮或直接关闭机床。此外，加工中不能将头和手靠近卡盘或工件，不能戴手套，女生必须盘起长发、戴上帽子，加工前要关闭机床安全门等等。但在使用仿真软件时，上述各个环节都可忽略不计，从而造成学生安全意识淡薄。
仿真软件有它的优点，也有它的不足，在实践教学中如何扬长避短，发挥出它的作用，是教师应该探讨的问题。笔者在教学中，先利用课堂编程教学结合仿真教学，给学生大量的时间进行模拟操作，到学期结束前数控车集中培训的时候，学生有一定的基础，操作起来就得心应手了。但数控仿真软件和实际加工还是有一定差距的，不可以让软件仿真完全代替实际加工训练，只有在教学过程中科学、合理、有效地利用仿真软件为教学服务，才能促进教学质量的提高。
参考文献：
