正版现货新书 通信电路虚拟实验(中英文版) 9787560662572 姜显扬

第1章虚拟仿真实验

 1.1虚拟仿真实验简介

 1.2通信电路虚拟仿真实验平台构建

 1.2.1登录和实验选择界面

 1.2.2实验操作界面

 1.3通信电路课堂与实验教学模式探索

 1.4教学效果分析研究

 第2章Multisim软件使用基础

 2.1用户接口

 2.2工程管理

 2.2.1工程的创建

 2.2.2工程文件导人

 2.2.3工程文件管理

 2.3元件数据库

 2.3.1元件数据库结构

 2.3.2元件查找

 2.4电路仿真

 ……

第1章虚拟仿真实验

为了帮助学生灵活掌握电子通信专业的基础理论知识并学以致用，通信电路理论课程教学需要密切结合实验教学，然而目前很多高校的实验教学仍然停留在基于定制试验箱的模式，大多为验证性实验，对实际电路和设备缺少具体认知，实验过程难以有效调动学生的积极性和创造性。此外，理论课课堂教学和实验教学是并行的两门课程，课程之间的联系不够紧密，理论课课堂教学中遇到的某些技术问题在实验教学过程中也没有得到体现，学生对重难点知识仍然无法理解。虚拟仿真技术能够降低实验室投入成本，快速更新实验内容，创造适宜的实验环境，已成为各大高等院校实验教学改革的发展趋势。

1.1虚拟仿真实验简介

虚拟仿真实验是一种交叉利用计算机、互联网络、电子通信、人工智能、自动控制、仪器仪表与测量等技术手段的现代实验技术，已经发展为一项人类认识自然、改造自然和创建客观世界环境的通用性和战略性的信息技术，继数学推导和科学实验之后，成为人类认识自然规律的第三大基本方法。虚拟仿真中的每个实体表现为虚拟对象的形式，通过虚拟环境投射到统一的合成空间中，成为“真实的人”在“虚拟环境”中操纵的“虚拟系统”。虚拟仿真实验是真实空间的数理映射，虽然实验中能看到虚拟设备，但是事实上它们并不存在，只是由计算机模拟进行的。

虚拟实验技术应用于教育领域是以现代学习与教学理论为基础的。19世纪50年代的行为主义学习理论到现代的认知学习理论不断影响着教育教学改革。最早由瑞士学者让·皮亚杰提出来的建构主义，创新发展了认知学习理论，认为知识学习不是简单由教师向学习者单向传递的被动过程，而是要由学习者主动建构知识体系，发挥自身的能动性、创造性并提高创新能力的。建构主义学习理论是行为主义发展到认知主义以后的创新发展。建构主义认为世界是客观存在的，每个人通过认知来理解世界并赋予其意义，以自我经验为基础，解释现状，创建自己头脑中的世界图景。不同的个体具有不同的经验和认知水平，所以对于外部世界有不同的理解。建构主义更加注重以已有经验和本身认知特征建构知识，要求较高的学习主动性、知识社会性和教学情境性，为高等教育的教学提出新思路。作为当代革命性的学习理论，建构主义为信息化教育与学习模式打下了理论基础。以建构主义的理念来思考，虚拟仿真技术与建构主义学习理论是高度一致的，虚拟仿真技术作为关键的学习工具，有其独到之处。

建构主义流派繁多、内涵丰富，可以归纳为五大基本要素：情境化体验、互动建构知识、内在专注力、多元心智发展和实践共同体。

（1）建构主义学习理论注重情境化的学习体验。虚拟仿真技术能够提供多维感知环境，优化匹配学习训练任务与现实条件，直观高效地实现知识从一个情境化体验到另一个情境化体验的无缝迁移。

（2）建构主义学习理论认为，认知主体通过新旧经验的互动才能积极建构知识体系。

学习者在与虚拟环境的仿真对象进行互动的过程中，建立与发展先验知识，顺应建立新经验，促进知识发现与探究。

（3）建构主义学习理论注重内在专注力的激发。虚拟仿真环境更能激起学习者对任务的共鸣，富有吸引力、容易理解，便于学习者专注自我学习任务，提高学习效果。

（4）建构主义学习理论注重多元心智发展。作为多学科交叉技术，虚拟仿真实验体现并发展了不同的学科能力，在学习训练过程中，多学科专业背景发展有助于提高学习、沟通与组织能力。

（5）建构主义学习理论注重社会性，多专业人群学习产生实践共同体。虚拟仿真技术所具有的分布式、网络化和实现性的特点，为学习、训练、实践、创新过程中的分工协作提供了条件。

因此，有必要从建构主义的角度重新审视电子通信类课程的教学规律。“通信电路”是电子通信类专业的重要专业基础课程，其中的关键环节就是培养实践动手能力，因此，形象生动的课堂教学和实践实验环节对提升教学效果起到非常重要的作用。基于此，将计算机虚拟仿真技术应用于“通信电路”的教学中，顺应了现代教育的发展，与传统的实验手段相比，具有以下无可比拟的优势。

（1）虚拟仿真实验由于其实验设备的虚拟性，节约了实验室空间和经费资金，改善了实验条件，实现了绿色实验室的建设。

（2）虚拟仿真实验大大减少了实验材料的浪费和实验过程的危险性。

（3）虚拟实验环境便于教师针对不同层次的学习者提出具体的不同方案，有助于开发逻辑思维，培养动手能力。学生能发挥创造性，更好更深刻地理解新知识、新技术，进一步探索未知领域。

此外，作为一种研究型的个性化学习方式，虚拟仿真技术在改善实验体验方面也有无与伦比的优势，具体体现为：

（1）虚拟仿真技术构建了逼真生动的学习环境，学生成为探究知识和解决问题的认知主体，可以获得强烈的成就感和存在感。

（2）帮助将抽象深奥的学习内容具体形象化，学习和探究变得具体现实、生动安全。

（3）帮助学生自主学习，激发其积极的情绪，满足其内在的需要和动机，充分调动学习的积极性，使学生摆脱枯燥的理论与课本，自由探索新的知识技能。

（4）信息化技术具有交互式、网络化、分布式、智能化、跨时空的特点，为不同地域上的实践共同体提供相同的交流环境，便于开展集体协同的创新训练。

认知学习理论认为，个体获得经验的过程是通过积极主动的内源信息加工活动形成新的认知结构的过程，建构主义和认知理论一样都强调学习的主动建构性，强调学习者本身已有的经验结构，格式塔心理学家考夫卡或者发现学习倡导者布鲁纳，或是有意义接受学习的倡导者奥苏贝尔对其都持同样的观点。本书研究基于虚拟仿真技术的通信电路课程课……

本书以模拟通信系统为主要研究对象，介绍了使用Multisim软件进行通信电路实验课程的一般步骤和成效，以及Multisim软件用于实验教学的使用基础。同时，围绕高频电子电路各个功能模块的基本组成和工作原理设计了一系列实验教学单元，并在此基础上介绍了实验课程设计、调试、测试和分析的方法，旨在培养具有较强的理论、工程和实践能力的应用型人才。本书可作为高校信息与电子工程、通信工程等专业的实验教学教材，或外国留学生双语教学教材，也可供相关工程技术人员参考。