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        模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的作用

        2017-12-28 15:45:13劉華勇鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校
        數(shù)碼世界 2017年12期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備實(shí)驗(yàn)

        劉華勇 鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

        模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的作用

        劉華勇 鎮(zhèn)江高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

        隨著科學(xué)的發(fā)展,模擬仿真技術(shù)漸漸地走向多所高校,以此滿足人類(lèi)復(fù)雜多變的需求。傳統(tǒng)的電子電工實(shí)驗(yàn)將逐漸被模擬仿真技術(shù)所取代,因?yàn)槟M仿真技術(shù)是依托于最新的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),技術(shù)更加精湛,為電子電工教學(xué)打開(kāi)新的歷史篇章,促使電子電工的實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。本文主要列舉電子仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)及模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐。

        模擬仿真技術(shù) 電子電工實(shí)驗(yàn) 作用

        虛擬仿真技術(shù)之所以得到快速發(fā)展,是由于虛擬仿真技術(shù)自身發(fā)生的作用來(lái)決定的,其實(shí)仿真技術(shù)就是建立逼真的模型,并在模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以便于分析電子電路發(fā)生的狀況。以往的電子電工實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)今的模擬設(shè)備不同之處就在于,前者大多依賴(lài)于硬件設(shè)備,進(jìn)行單項(xiàng)傳遞數(shù)據(jù),結(jié)果比較單一,也不夠靈活,速度慢。而后者是以信息數(shù)據(jù)和電子信號(hào)來(lái)接納不同型號(hào)和格式,處理數(shù)據(jù)速度非常快,從而在運(yùn)行過(guò)程中,各類(lèi)電器元件消耗的相應(yīng)也就少。

        1 電子電工實(shí)驗(yàn)中模擬仿真技術(shù)的作用

        1.1 保障了學(xué)生以及實(shí)驗(yàn)設(shè)備的安全

        由于學(xué)生對(duì)電子電工實(shí)驗(yàn)操作并不熟練,在操作過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題,造成數(shù)據(jù)本身的錯(cuò)誤事小。嚴(yán)重的是造成的電子元器件的損壞,危及操作人員的生命安全。而模擬仿真軟件可以彌補(bǔ)這方面的不足,模擬仿真軟件是讓實(shí)驗(yàn)操作員,收集信息數(shù)據(jù)并且直接在仿真軟件中分析處理,以此控制各類(lèi)數(shù)據(jù),得出較為準(zhǔn)確的方案。

        1.2 降低了教學(xué)成本,提高了實(shí)驗(yàn)效率

        傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是使用由廠家提供的硬件設(shè)備,這些硬件設(shè)備體積龐大,學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作之前,需要教師準(zhǔn)備好做實(shí)驗(yàn)需要的設(shè)備,操作完之后,教師還需要清點(diǎn)實(shí)驗(yàn)材料的數(shù)量,這大大消耗了人力,財(cái)力,而模擬仿真技術(shù)由于其自身就提供了大量的設(shè)備和軟件,從根本上節(jié)約了這一系列步驟。從而教師和學(xué)生把時(shí)間放在教學(xué)過(guò)程中,自然而然提高了學(xué)習(xí)效率,降低了教學(xué)成本。

        1.3 能仿真實(shí)際中不能完成或比較難完成的實(shí)驗(yàn)

        在傳統(tǒng)的電工實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)操作出現(xiàn)了問(wèn)題,或者實(shí)驗(yàn)器材本身出現(xiàn)了故障,實(shí)驗(yàn)員常常需要準(zhǔn)備好相應(yīng)的元器件來(lái)處理問(wèn)題,一般是可以找到原因的,只是耗時(shí)較長(zhǎng)。模擬仿真實(shí)驗(yàn)操作會(huì)比較簡(jiǎn)便,只要把關(guān)鍵的元器件參數(shù)改變一下數(shù)值,便可以模擬出元器件出現(xiàn)的故障會(huì)帶來(lái)哪些問(wèn)題。

        1.4 能彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)元器件的不足

        在傳統(tǒng)的電子電工實(shí)驗(yàn)室,許多實(shí)驗(yàn)元器件都由廠家提供,元器件的數(shù)量和種類(lèi)都非常有限,因此僅僅憑借現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)元器件很難解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的新問(wèn)題。但仿真軟件不同,它足夠滿足實(shí)驗(yàn)時(shí)所需要的元器件,即使找不到,我們可以用仿真軟件里的建庫(kù)功能,只要按照元器件的參數(shù)匹配創(chuàng)建一個(gè),并加以保存。在這過(guò)程中,于無(wú)形之中培養(yǎng)了學(xué)生自主動(dòng)手的能力。

        2 仿真軟件的實(shí)驗(yàn)手段與實(shí)踐應(yīng)用

        2.1 仿真軟件的實(shí)驗(yàn)手段

        學(xué)生可通過(guò)仿真軟件里一系列步驟找到元器件最佳的的工作狀態(tài),輸入電路及元件參數(shù),然后分析電路存在的特性,以及具備的邏輯關(guān)系并打印輸出,最后人機(jī)對(duì)話,輸出結(jié)果。接下來(lái)將最佳元器件參數(shù)運(yùn)用到電子電路實(shí)驗(yàn)機(jī)上,通過(guò)插接進(jìn)行測(cè)量。將測(cè)量后的結(jié)果與計(jì)算機(jī)分析的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比和修改,一直修改到兩者結(jié)果相差不大才停止,反復(fù)操作,從理論到實(shí)踐,再?gòu)膶?shí)踐到理論,這將大大提高學(xué)生對(duì)電子電路的理解,大大提升學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和實(shí)際操作技能。每個(gè)元器件都編碼了數(shù)學(xué)模型,用數(shù)學(xué)方法推算出來(lái)的結(jié)果是極為精確的。它里面有個(gè)示波器測(cè)試儀器,用此我們能讀出電路中的被測(cè)數(shù)。最后將測(cè)出的結(jié)果與預(yù)期的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,如果不同,我們可以修改輸出數(shù)據(jù),得出輸入結(jié)果,進(jìn)行多次操作,直到得出你想要的結(jié)果為止。

        2.2 模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐

        在一些高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,很多都已開(kāi)始運(yùn)用模擬仿真技術(shù),結(jié)合多媒體,向?qū)W生進(jìn)行演示和講解,學(xué)生每人都可以自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。模擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)含有三大功能:模擬中心,交流中心,下載中心。其一,交流中心,教學(xué)可以發(fā)布教學(xué)管理,學(xué)生進(jìn)行線上與老師交流,這樣的師生互動(dòng),大大提高了教學(xué)效果。其二,下載中心有豐富的學(xué)習(xí)資料,學(xué)生可完成自主學(xué)習(xí)。模擬中心更是讓學(xué)生身臨其境。學(xué)生可以給自己不斷的設(shè)問(wèn)題,然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)去解決問(wèn)題??梢哉f(shuō)這比傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加高效,這也為電子電工這門(mén)行業(yè)提供了廣闊的空間,從這個(gè)意義上來(lái)說(shuō),模擬仿真技術(shù)使電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)走向了一個(gè)新的維度。

        3 結(jié)束語(yǔ)

        綜上所述,仿真技術(shù)實(shí)驗(yàn)一個(gè)最大的優(yōu)勢(shì)在于帶來(lái)極大的經(jīng)濟(jì)效益和工作效率。所謂仿真,就是用網(wǎng)絡(luò)模擬一個(gè)真實(shí)的環(huán)境,但它比真實(shí)環(huán)境出現(xiàn)的情況更多更復(fù)雜。由于形象上高度逼真,數(shù)值上極為精確,一旦應(yīng)用仿佛身臨其境,因此仿真技術(shù)在各行各業(yè)都得到了廣泛的應(yīng)用。模擬仿真技術(shù)電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超于電子電路實(shí)驗(yàn)教學(xué),可以說(shuō)電子電路的缺點(diǎn)就是模擬仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)所在。我相信,隨著模擬設(shè)備不斷的更新,以后實(shí)驗(yàn)環(huán)境將不再局限于一所高校,或者是一間房屋,而是將會(huì)以越來(lái)越簡(jiǎn)便的方式在我們?nèi)粘I钪新印?/p>

        [1]楊嶸.模擬設(shè)備在電子電工實(shí)驗(yàn)中的作用[J].電子技術(shù)與軟件工程.2017(11):105-105

        [2]劉建科.模擬仿真技術(shù)在電子電工實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].電腦知識(shí)與技術(shù).2016,12(7):202-203.

        劉華勇(1982-),男,江蘇興化人,本科,中職講師,電子電工方向。

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