程春雨， 马 驰， 商云晶， 吴振宇， 于双和， 娄 欢

（1.大连理工大学a.电子信息与电气工程学部；b.创新与创业学院，辽宁大连116024；2.大连通科应用技术有限公司，辽宁大连116025；3.中科创达软件股份有限公司，辽宁大连116023）

0 引 言

为了进一步贯彻落实《教育信息化2.0行动计划》文件精神，推进信息技术与教学深度融合，加强教学资源建设与应用，促进教学资源开放共享，提升教学质量和育人水平，推动教学改革与创新［1-3］，国内各高校都在积极推进教学与信息技术深度融合工作。在此过程中，涌现出了一大批优秀的虚拟仿真实验教学软件［4-5］，广泛应用于生物学、医学、建筑学、土木、船舶、海洋等专业领域。在电类实验教学中，电力系统、大型电机、大型控制系统等高成本、高能耗、时空跨度大、危险性强的虚拟仿真实验教学软件较为常见，而针对微观不可见等电子现象的虚拟仿真实验教学软件相对较少。基于教学需求，我校模拟电路教学组设计了PN

结的微观世界虚拟仿真实验教学软件。

1 设计背景

模拟电路是电类专业学生学习硬件电路设计的入门级专业基础课，具有很强的理论性、实践性和工程性，概念繁杂、晦涩难懂，常被学生戏称为“魔电”［6-8］。模拟电路入门阶段的学习是从半导体基础知识开始，从半导体原子外层结构、共价键、自由电子和空穴、P型半导体和N型半导体、内建电场、空间电荷区和耗尽层、反向漏电流等概念讲起，具有微观不可见、抽象晦涩等特点，入门学习难度较大。……