计算机仿真教育内容与方式研讨

本文作者：房汉雄、何鹏、王艳春、刘文礼、沙丽鹃、齐迹 单位：齐齐哈尔大学通信与电子信息工程学院

1（略）

编程仿真软件中主要讲授应用较广泛的MATLAB软件．该项知识的教学目标是使学生掌握编程思想、常用的变换函数和SIMULINK仿真，为学生以后科研和工作中的实验模拟打下坚实的基础．绘图仿真软件部分主要讲授PROTEL99SE，该项知识的教学目标是培养学生应用该软件进行电路原理图的设计、绘制、仿真的能力，及具有印刷电路板的制作能力．

2教学方法探索

经过实践，教学效果较好的教学方式是：在实验任务和目的明确的前提下采用研究式学习方法，要求学生提出实验方案，设计实验步骤，然后在指导教师和学生共同讨论的基础上，确定实验方案．对实验中出现的某些异常现象，教师鼓励学生展开讨论、分析并加以解决，培养学生的创新意识．这种教学方式符合当代大学生的情绪特点，有利于培养学生创新精神和能力[1-2]．

在教学手段上充分运用实验教学课件[3-4]，实验课件主要包括实验基本原理、知识点阐述、实验思考题分析、实验常见问题提示等，但不包括实验步骤．学生在实验的过程中若遇到问题，可以通过实验课件，查找出现问题的主要原因．此外，将基本元器件识别及参数、基本仪器使用及维护、基本实验方法与技能、常见问题及提示等制作成实验课件，学生可以通过网络或光盘事先了解这些基本内容，并可以在开放的实验室利用课余时间进行自主学习和实验．

3教学实例

3.1对图像进行任意尺度的旋转

该实验的任务是要求学生根据已学的数字图像处理知识，利用MATLAB软件编程实现对任意图像的任意尺度旋转．该实验要求学生通过仿真软件将枯燥的理论知识加以实现，培养了学生将理论转换成实际的能力，亦锻炼了学生的编程技巧．学生通过编程实现图像的任意尺度旋转的结果见图1，其中的旋转尺度选择了36度．

3.2防盗报警器的设计

实验任务是要求学生根据已学的电路方面的知识自主设计一款防盗报警器并使用PROTEL绘制电路图．学生可以通过网络平台查找实验课件来学习PROTEL的使用，锻炼了学生的自学能力，为学生提供了独立思考的空间，可进一步激发其创造力．学生设计的防盗报警器见图2．

经过探索，采用的教学方法将传统的以教师为中心的教学方式转变为以学生为中心的学习方式．学生可以自主地制定方案、设计、实验和仿真，在完成教学任务的基础上给学生留有较大的空间进行自主学习，调动了学生的学习积极性，为其提供了发挥想象力和创造力的空间．