汪云志

摘 要：電子電工實驗教學(xué)中模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠有效降低實驗的危險性，而且對降低教學(xué)成本、提高實驗的效率、完成實際實驗不能完成的實驗都具有重要的推動作用。本研究首先分析了模擬仿真技術(shù)在電子電工實驗教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)勢，然后詳細分析了模擬仿真技術(shù)的實驗手段和應(yīng)用實踐。

關(guān)鍵詞：電子電工實驗教學(xué)模擬仿真技術(shù)

模擬實驗過程非常接近于真實實驗效果，為高職電子電工實驗教學(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)實驗操作中的錯誤和問題，同時也有效消除了試驗中可能存在的安全隱患，增強了實驗的可操作性和安全性。此外，對于試驗設(shè)備的使用以及維護管理工作也帶來了很大的便捷性。

一、高職電子電工實驗中模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.保障了學(xué)生以及實驗設(shè)備的安全

高職電子電工實驗中相當(dāng)一部分都涉及電流電壓，如果學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)了錯誤操作，極易造成數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而失去了實驗本身的意義，同時還可能造成元器件、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，提高了實驗的效率

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中需要通過各種儀器以及操作臺來完成，且往往具有靈活性差、功能單一且價格昂貴的弊端。同時在學(xué)生實驗前后，需要進行實驗材料以及設(shè)備的準(zhǔn)備、拼插或焊接實驗元器件、清點實驗材料。導(dǎo)致大量時間、人力以及財力的浪費。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驗所需元器件和各種測試儀器，從而省去了實驗前后的上述步驟。

3.完成了實際實驗不能完成或者較難完成的實驗

舉例來說，有時受到實驗器材故障的影響會造成數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯誤，有時學(xué)生需要分析元器件發(fā)生故障時會對電路會造成什么樣的影響，僅僅從理論角度而言，的確能夠分析出這時的數(shù)據(jù)結(jié)果，但如果在實際實驗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)生只要對于元器件的參數(shù)進行相應(yīng)的調(diào)整，就能夠順利模擬出元器件發(fā)生故障時的各種情況。

二、模擬仿真技術(shù)的實驗手段和應(yīng)用實踐

1.實驗手段

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

根據(jù)之前設(shè)計好的相關(guān)實驗步驟參數(shù)，進行實際電路的測量工作并和計算機輸出的結(jié)果來進行比較分析，找出其中存在的差異。借助對于參數(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際情況，然而再由實際結(jié)論到模擬結(jié)論的一個逐漸認知過程，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（EWB）能夠?qū)崿F(xiàn)對模擬電路、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，同時構(gòu)建起相應(yīng)的元器件庫的模型。然后再設(shè)計一個合理的電路圖，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，其他測繪儀器也能監(jiān)測并分析電路中相應(yīng)的被測數(shù)據(jù)。一旦發(fā)現(xiàn)測試結(jié)果和實際結(jié)論情況存在不一致，允許使用者及時調(diào)整輸入?yún)?shù)，對于數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的修改，并再次輸出結(jié)果，直到能達到一個較為理想的效果。

2.模擬仿真技術(shù)的應(yīng)用實踐

在高職院校中，模擬仿真技術(shù)現(xiàn)已在電子電工實驗教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用和普及。由于學(xué)生對這種全新技術(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驗教學(xué)中，引入模擬仿真技術(shù)操作性較強。實踐過程中，教師可以借助多媒體的形式向?qū)W生進行直接的演示和講解。利用人機對話的手段，讓每個學(xué)生都能真正地參與到仿真實驗中，在整個過程中自己動手操作，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)為電子電工實驗教學(xué)提供了廣闊的可操作空間，能夠為學(xué)生提供更多地發(fā)揮想象的機會以及實驗不同構(gòu)思的選擇，有助于學(xué)生綜合分析、開發(fā)設(shè)計以及創(chuàng)新能力的全面提升，因而可以大力推廣應(yīng)用。

參考文獻：

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（作者單位：貴州裝備制造職業(yè)學(xué)院）