仿真技術(shù)電工電子教學(xué)論文

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一、在理論教學(xué)方面的應(yīng)用

目前，在進(jìn)行電工電子相關(guān)課程的授課時，許多專業(yè)教師采用的是理實(shí)一體化教學(xué)的模式，在教學(xué)的過程中，往往需要將學(xué)生帶到實(shí)驗(yàn)室上課，或者預(yù)先將實(shí)驗(yàn)設(shè)備搬到普通課堂中，課前準(zhǔn)備的工作量很大。為了達(dá)到省時高效率，在進(jìn)行理論教學(xué)的過程中，如講到某個具體的電路時，可以用“proteus”這一仿真軟件進(jìn)行同步演示，這樣電路的電壓、電流數(shù)值以及波形等參數(shù)，都會以數(shù)字或圖形的方式顯示，學(xué)生可以很直觀的看到，一目了然，加深了印象。比如在講授《電子線路》這一課程中的二極管的整流電路、單級放大電路、OTL功放電路等知識點(diǎn)時，通過仿真來演示輸入輸出的波形，非常直觀，不僅提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且加深了學(xué)生的理解和記憶。同樣，我們也可以將“multisim”仿真軟件引入教學(xué)，該軟件中提供了大量的虛擬儀表，這些虛擬儀表與現(xiàn)實(shí)生活中的儀表相同，使用方法相似，模擬操作起來非常方便，而軟件中所提供的部分高級儀表，實(shí)際價格非常昂貴，現(xiàn)實(shí)生活中由于經(jīng)費(fèi)問題，我們可能無力購買，而軟件中給我們提供了這種高級儀表的使用方法，給我們的教學(xué)帶來了便捷。應(yīng)該說，實(shí)驗(yàn)室里所能開設(shè)的電子電工相關(guān)電路的實(shí)驗(yàn)，我們都可以利用該仿真軟件來實(shí)現(xiàn)，該軟件相當(dāng)于一個可以移動的功能強(qiáng)大的現(xiàn)代化的電工電子實(shí)驗(yàn)室，借助仿真軟件的使用，使得教師在講授電工電子的相關(guān)知識點(diǎn)時，非常清晰，取得了良好的效果。

二、在實(shí)踐環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

在電子的實(shí)踐中，采用實(shí)物操作和仿真軟件相結(jié)合的原則，可以使得事半功倍，使得學(xué)生對知識的掌握更加牢固，同時極大程度上提高了學(xué)習(xí)效率。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.利用仿真技術(shù)減少了實(shí)物實(shí)驗(yàn)的故障率，使得實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)更精準(zhǔn)。當(dāng)學(xué)生裝配好電路板后，開始進(jìn)行調(diào)試時，一般要對實(shí)物電路板進(jìn)行短路檢測，確認(rèn)沒有短路故障后再進(jìn)行調(diào)試。而實(shí)訓(xùn)的具體檢測和調(diào)試都是帶電操作，帶有一定的風(fēng)險性和不確定性。因此在開始操作的過程中，在學(xué)生開始調(diào)試之前，先通過仿真軟件演示整個調(diào)試過程，這樣學(xué)生不僅對調(diào)試過程有很清晰的認(rèn)識，而且可以避免實(shí)訓(xùn)過程中的一些誤操作，減少了調(diào)試過程中產(chǎn)生的故障。仿真軟件演示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與實(shí)際調(diào)試的數(shù)據(jù)相差不大，學(xué)生可以比較數(shù)據(jù)，進(jìn)行自檢。另一方面，如果要設(shè)計(jì)一塊電路板的時候，需要對電路的參數(shù)反復(fù)的調(diào)試，在實(shí)物電路板上實(shí)現(xiàn)起來比較困難，利用仿真軟件可以反復(fù)調(diào)試，并可以尋找到最佳的方案，再去進(jìn)行實(shí)物的設(shè)計(jì)，非常便捷。另外，仿真實(shí)驗(yàn)沒有任何干擾信號的存在，更加能夠真實(shí)的反映出實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，做到精準(zhǔn)、真實(shí)、完美。

2.利用仿真技術(shù)可以順利進(jìn)行故障的分析，并順利找到故障點(diǎn)。在電工電子的實(shí)訓(xùn)中，學(xué)生不僅要熟練掌握電路的調(diào)試能力，還要有一定的電路排故能力。有時候安裝一塊電路板需要的時間可能并不長，但往往查找故障點(diǎn)需要花費(fèi)大量的時間。另外如果在電路板上人為設(shè)定一個故障，比如元器件的接反或某處電路出現(xiàn)短路故障時，部分元器件可能會出現(xiàn)擊穿、損壞、甚至出現(xiàn)電氣短路等現(xiàn)象，這樣在操作的時候非常危險。而我們在授課的時候，如果利用仿真軟件去講解電路時，可以隨意地將元件焊反或?qū)⒛扯坞娐范搪罚瑢W(xué)生可以很直觀的看到故障的數(shù)據(jù)及波形，提高了學(xué)生的分析能力以及解決問題的能力。同時也提高了學(xué)生思考的能力。

3.利用仿真技術(shù)可以進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，大大降低了成本。對于電子線路的板子，很多時候裝配完后進(jìn)行調(diào)試，往往是只能使用一次，或者僅能對單一功能進(jìn)行調(diào)試，不能夠進(jìn)行反復(fù)練習(xí)，尤其是在現(xiàn)代電子產(chǎn)品的高速發(fā)展，許多新型器件、集成塊、貼片元件的大量使用，使得裝配和拆裝都不那么容易，另外成本也相對來說很過。仿真技術(shù)的使用，使每個學(xué)生都有機(jī)會根據(jù)自己的實(shí)際情況，揚(yáng)長避短，并進(jìn)行反復(fù)練習(xí)。而且仿真實(shí)驗(yàn)不需要真實(shí)環(huán)境的介入，軟件中有取之不盡、用之不竭的電氣元件，而且實(shí)驗(yàn)過程中也沒有元件的損耗，實(shí)驗(yàn)室維護(hù)管理將更加方便。總之，將仿真軟件應(yīng)用于教學(xué)有很多的優(yōu)點(diǎn)。另外由于現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷更新，往往使得實(shí)驗(yàn)室中實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)資源相對短缺，一些設(shè)備不能及時更新和維護(hù)，實(shí)踐耗材昂貴，而帶來了很多的局限性。利用仿真實(shí)訓(xùn)軟件后，不僅使得實(shí)訓(xùn)具有完整性、系統(tǒng)性、交互性、智能型。極大程度上彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)資源的不足。如在進(jìn)行電力拖動的授課時，當(dāng)講授到三相異步電動機(jī)的時候，我們除了可以介紹電機(jī)的基本知識，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室有的電動機(jī)的結(jié)構(gòu)和使用方法外，我們還可以使用仿真軟件，給同學(xué)們展示形式多樣的、不同用途的其他電機(jī)。同時我們可以利用仿真技術(shù)對相關(guān)實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行通過動態(tài)模擬，提高課堂效果。

三、總結(jié)

總之，在信息化飛速發(fā)展的今天，我們可以利用信息化的手段應(yīng)用到我們的教學(xué)中，而仿真技術(shù)的熟練應(yīng)用不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能有效提高課堂效果，擴(kuò)大課堂的容量，同時也給我們的教學(xué)帶來了更“綠色”的便捷，使得我們的學(xué)生更好的掌握了相關(guān)的知識和技能。

作者：葉緒娟單位：江蘇省張家港中等專業(yè)學(xué)校