模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠有效降低實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性，而且對(duì)降低教學(xué)成本、提高實(shí)驗(yàn)的效率、完成實(shí)際實(shí)驗(yàn)不能完成的實(shí)驗(yàn)都具有重要的推動(dòng)作用。本研究首先分析了模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，然后詳細(xì)分析了模擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)手段和應(yīng)用實(shí)踐。

【關(guān)鍵詞】電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)模擬仿真技術(shù)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674－4810（2014）15－0075－01

模擬實(shí)驗(yàn)過程非常接近于真實(shí)實(shí)驗(yàn)效果，為高職電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了更加科學(xué)化及合理的技術(shù)管理措施。能夠有效地改善及解決以往教學(xué)實(shí)驗(yàn)操作中的錯(cuò)誤和問題，同時(shí)也有效消除了試驗(yàn)中可能存在的安全隱患，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可操作性和安全性。此外，對(duì)于試驗(yàn)設(shè)備的使用以及維護(hù)管理工作也帶來了很大的便捷性。

一 高職電子電工實(shí)驗(yàn)中模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1．保障了學(xué)生以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全

高職電子電工實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)一部分都涉及電流電壓，如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)了錯(cuò)誤操作，極易造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而失去了實(shí)驗(yàn)本身的意義，同時(shí)還可能造成元器件、設(shè)備損壞，甚至人員傷亡。通過模擬仿真軟件，省去了學(xué)生接觸真正的元器件以及設(shè)備的過程，從而能夠有效避免上述問題。

2．降低了教學(xué)成本，提高了實(shí)驗(yàn)的效率

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要通過各種儀器以及操作臺(tái)來完成，且往往具有靈活性差、功能單一且價(jià)格昂貴的弊端。同時(shí)在學(xué)生實(shí)驗(yàn)前后，需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)材料以及設(shè)備的準(zhǔn)備、拼插或焊接實(shí)驗(yàn)元器件、清點(diǎn)實(shí)驗(yàn)材料。導(dǎo)致大量時(shí)間、人力以及財(cái)力的浪費(fèi)。而通過模擬仿真技術(shù)，則可以直接利用其提供的大量完備的實(shí)驗(yàn)所需元器件和各種測(cè)試儀器，從而省去了實(shí)驗(yàn)前后的上述步驟。

3．完成了實(shí)際實(shí)驗(yàn)不能完成或者較難完成的實(shí)驗(yàn)

舉例來說，有時(shí)受到實(shí)驗(yàn)器材故障的影響會(huì)造成數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，有時(shí)學(xué)生需要分析元器件發(fā)生故障時(shí)會(huì)對(duì)電路會(huì)造成什么樣的影響，僅僅從理論角度而言，的確能夠分析出這時(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)果，但如果在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中模擬這些故障往往存在較大困難，比如必須要準(zhǔn)備好相應(yīng)的元器件。而通過模擬仿真技術(shù)，學(xué)生只要對(duì)于元器件的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，就能夠順利模擬出元器件發(fā)生故障時(shí)的各種情況。

二 模擬仿真技術(shù)的實(shí)驗(yàn)手段和應(yīng)用實(shí)踐

1．實(shí)驗(yàn)手段

通過模擬仿真軟件來對(duì)即將進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的電路來做出理論分析，需要輸入電路實(shí)驗(yàn)信息，根據(jù)先前設(shè)計(jì)好的相關(guān)參數(shù)輸入元件參數(shù)，通過軟件來完成對(duì)電路特性的分析處理工作。主要涵蓋了電路靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性以及傳輸特性、邏輯關(guān)系等幾個(gè)部分，利用交換操作和合作對(duì)話等方式，尋找出電路最佳工作狀態(tài)中相應(yīng)的各元件參數(shù)，然后進(jìn)行打印輸出。

根據(jù)之前設(shè)計(jì)好的相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟參數(shù)，進(jìn)行實(shí)際電路的測(cè)量工作并和計(jì)算機(jī)輸出的結(jié)果來進(jìn)行比較分析，找出其中存在的差異。借助對(duì)于參數(shù)做出相應(yīng)的改變以及調(diào)整，完成后利用模擬仿真軟件來做出深入的分析。這種模式下，完成了從模擬情況到實(shí)際情況，然而再由實(shí)際結(jié)論到模擬結(jié)論的一個(gè)逐漸認(rèn)知過程，幫助學(xué)生更加深入地理解電子電路的基本原理，從而提升學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

電子工作臺(tái)（EWB）能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)模擬電路、數(shù)字電路以及混合電路的性能仿真與分析。教師可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及SPICE程序的設(shè)置分析，同時(shí)構(gòu)建起相應(yīng)的元器件庫的模型。然后再設(shè)計(jì)一個(gè)合理的電路圖，接著只要接通電源，就能在示波器上觀察到電路中的相應(yīng)的參數(shù)，當(dāng)然，其他測(cè)繪儀器也能監(jiān)測(cè)并分析電路中相應(yīng)的被測(cè)數(shù)據(jù)。一旦發(fā)現(xiàn)測(cè)試結(jié)果和實(shí)際結(jié)論情況存在不一致，允許使用者及時(shí)調(diào)整輸入?yún)?shù)，對(duì)于數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的修改，并再次輸出結(jié)果，直到能達(dá)到一個(gè)較為理想的效果。

2．模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

在高職院校中，模擬仿真技術(shù)現(xiàn)已在電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用和普及。由于學(xué)生對(duì)這種全新技術(shù)具有較高的熱情，加上模擬元器件以及設(shè)備的相似程度本身又比較高，非常方便讓學(xué)生直接地來對(duì)其觀察和學(xué)習(xí)。加上多數(shù)學(xué)校當(dāng)前都配備了多媒體教室等教學(xué)設(shè)施，所以在高職電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引入模擬仿真技術(shù)操作性較強(qiáng)。實(shí)踐過程中，教師可以借助多媒體的形式向?qū)W生進(jìn)行直接的演示和講解。利用人機(jī)對(duì)話的手段，讓每個(gè)學(xué)生都能真正地參與到仿真實(shí)驗(yàn)中，在整個(gè)過程中自己動(dòng)手操作，自己安插元件，自己設(shè)置參數(shù)。

三 結(jié)束語

模擬仿真技術(shù)為電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了廣闊的可操作空間，能夠?yàn)閷W(xué)生提供更多地發(fā)揮想象的機(jī)會(huì)以及實(shí)驗(yàn)不同構(gòu)思的選擇，有助于學(xué)生綜合分析、開發(fā)設(shè)計(jì)以及創(chuàng)新能力的全面提升，因而可以大力推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］曹春.模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的作用［J］.科學(xué)與財(cái)富，2012（5）：88～89

［2］鐘娟、溫世娣.模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的作用［J］.贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（5）：104～105

［3］高岳民.電子仿真軟件PROTEUS在電子類教學(xué)中的應(yīng)用［J］.電子技術(shù)，2010（6）：46～47

〔責(zé)任編輯：肖薇〕