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正文內(nèi)容

外文文獻(xiàn)及翻譯-基于systemview軟件的電子專業(yè)課程的教學(xué)方法研究-教育教學(xué)(已修改)

2025-06-01 12:18 本頁(yè)面
 

【正文】 1 基于 SystemView 軟件的電子專業(yè)課程的教學(xué)方法研究 摘 要 : 在電子專業(yè)主干課程教學(xué)中,有許多抽象的數(shù)學(xué)概念和理論 很難理解 。本文 通過(guò)仿真軟件SystemView在教學(xué)中的應(yīng)用來(lái)直觀的說(shuō)明復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式與圖形 抽象的 數(shù)學(xué)概念 ,以加強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí),提高教學(xué)效果。 關(guān)鍵詞: 教學(xué)方法, SystemView 的軟件,仿真 1 介紹 由于復(fù)雜的理論和比較抽象的內(nèi)容,與電力有關(guān)專業(yè)如自動(dòng)化、電子信息工程、電子信息科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的學(xué)生, 往往會(huì)發(fā)現(xiàn)一些知識(shí)很難學(xué)習(xí),如一些重要的卷積和難點(diǎn)積分、抽樣定理等信號(hào)的頻譜分析 。學(xué)生通常覺(jué)得難以理解的感官知覺(jué)缺乏,因此如果老師僅僅使用了正常的教學(xué)方法會(huì)難以獲得滿意的教學(xué)效果。有一個(gè)美國(guó)人在一個(gè)圖書館說(shuō)到:“我可能會(huì)忘記我聽到的,但我可以記得我看到并理解我做什么,”這生動(dòng)地說(shuō)明了學(xué)生參與操作的重要性,并提高感官知覺(jué)。因此,計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)設(shè)計(jì)并進(jìn)入電子專業(yè)主干課程,可以把抽象的內(nèi)容形象化,強(qiáng)化學(xué)生的感官知覺(jué),增強(qiáng)學(xué)生的興趣和教學(xué)效果相結(jié)合,這一些領(lǐng)域的發(fā)展,強(qiáng)調(diào)教學(xué)中的應(yīng)用理論和實(shí)踐之間的聯(lián)系。 2 仿真軟件的選擇 有很多仿真軟件可以應(yīng)用到電子課程,如 Matlab、 PSPICE、 EWB、 SystemView等,它們各有其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。 Matlab 是一種實(shí)用數(shù)學(xué)軟件,是一種廣泛使用的分析和計(jì)算的科學(xué)項(xiàng)目,用戶必須獲得一定的操作和編程能力。 PSPICE 和 EWB 是優(yōu)秀的電路仿真分析軟件,它們可以提供諸如 AC 分析、傅立葉分析等,但其缺點(diǎn)是,他們只能在具體的電路仿真分析功能。我們最后經(jīng)過(guò)一些分析和比較后選 擇 SystemView 仿真軟件。 SystemView 的是由 ELANIX 公司設(shè)計(jì)的可以模擬和分析一個(gè)完整的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)可視化的軟件。憑借其信號(hào)源、接收器、操作符號(hào)和很多功能模塊,這個(gè)系統(tǒng)提供模 擬和電子系統(tǒng)的探索和各功能模塊是由視覺(jué)和直觀的圖標(biāo)顯示的數(shù)學(xué)工具。使用 SystemView 的用戶無(wú)需編程,他們唯一需要做的是用鼠標(biāo)選擇圖標(biāo)從 SystemView 的庫(kù)并拖動(dòng)到設(shè)計(jì)區(qū)域。通過(guò)連接線然后建立系統(tǒng),如線性、非線性的、離散的連續(xù)的、模擬、數(shù)字等不同的系統(tǒng),該軟件也可用于各種線性仿真使用和非線性控制系統(tǒng)。憑借其方便的操作界面,該軟件可以直觀地顯示分析結(jié)果。用戶可以很容易的修改和調(diào)試系統(tǒng),并提供連接至 VC6的端口,編程語(yǔ)言和仿真工具,可以方便地調(diào)用它的函數(shù)庫(kù)??傊?SystemView工作平臺(tái),具有強(qiáng)大的 功能,可廣泛使用,因此它是相當(dāng)適合分析或處理信號(hào)和模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的。 3 SystemView 在教學(xué)中的應(yīng)用 由于論文的長(zhǎng)度有限,這里只介紹 SystemView 的幾個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用。此外,它也可以輔助自動(dòng)控制原理、信息理論與編碼等這類課程的教學(xué)。 作為電子專業(yè)主干課程,信號(hào)與系統(tǒng)是如信息處理、通信和控制的基礎(chǔ),它的基本概念和分析方法的理論基礎(chǔ)進(jìn)一步將被用于各個(gè)領(lǐng)域和學(xué)科的研究。對(duì)信號(hào)的時(shí)域和頻域的分析是本課程的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題,許多學(xué)生很難理解信號(hào)頻譜的特點(diǎn)。所以SystemView軟件可用于教學(xué),信號(hào)頻譜下使用不 同的時(shí)間域和頻域用圖形來(lái)形象的顯示系統(tǒng)的特點(diǎn)。 2 例如,信號(hào) f1( t)是由三個(gè)不同具有不同的頻率為 10Hz, 20HZ, 30Hz 的正弦信號(hào)組成,各有不同的初始相位和振幅。其公式如下: ? ? ?????? ???????? ??? ????? 302s i n32202s i n2102s i n1 tttf SystemView仿真模型的建立的可如圖 1所示 圖 1 仿真模型系統(tǒng) f1(t)信號(hào)的時(shí)間域和頻域仿真結(jié)果如圖 2所示 。 圖 2 f1( t)信號(hào)和頻譜波形 因此,我們可以看到,如果信號(hào)是由不同頻率,不同相位和不同幅度的正弦波組成,是很難找出哪些信號(hào)組成時(shí)域信號(hào),但我們可以從它的 信號(hào)頻譜清楚地讀出它的頻率和包絡(luò)信息。 圖 3和圖 4顯示了兩個(gè)不同的頻域脈沖寬度窄脈沖信號(hào)的頻譜。通過(guò) SystemView的仿真,它清楚地表明,脈沖寬度窄,越頻率成分控制和較小的振幅。 圖 3 脈沖寬度為 3 圖 3 脈沖寬度為 這些比較可以幫助學(xué)生理解概念的頻譜效率,從而成立時(shí)域和頻域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)打 下基礎(chǔ) 。 4 結(jié)論 這些例子表明,在電子專業(yè)主干課程教學(xué)中,我們可以借助 有 強(qiáng)大的分析功能的 SystemView,并利用如與電氣視聽設(shè)備,以驗(yàn)證 、 分析 和模擬演示相關(guān)內(nèi)容的教室的投影設(shè)備。如果教師使用 教學(xué)多媒體課件 ,他們可以 把 仿真系統(tǒng)和仿真結(jié)果 插入到多媒體課件作為教學(xué)材料,從而提高學(xué)生的感官認(rèn)識(shí),提高對(duì)所學(xué)理論的理解能力。該課程的仿真實(shí)驗(yàn),可以進(jìn)行積極努力。在 EDA 電腦教室,使用SystemView軟件可以鼓勵(lì)學(xué)生建立仿真系統(tǒng),設(shè)置系統(tǒng)參數(shù),并 由自己 選擇分析方法,培養(yǎng)和提高 學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí),為學(xué)生 未來(lái) 從事相關(guān)工作 打下良好的能力基礎(chǔ) 。 5 參考文獻(xiàn) [1] Bernard Sklar, Digital Communications: Fundamentals and Applications (second edition) Prentice Hall PTR。 2020, pp,520558. [2] Furu Zhong, S
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