模拟仿真技术在电子电工实验中的应用研究

张静　荆树杭

【摘 要】本文采用文献资料法、逻辑分析法和访谈法等，对模拟仿真技术在电子电工实验教学中的应用现状进行了分析研究，对其具体的功能特性和明显的优势，详细分析了模拟仿真技术的整个实验过程，激发学生学习的兴趣，从而为学好电子电工奠定基础。

【关键词】模拟仿真技术；电工电子；应用研究

一、“模拟仿真技术”的提出

EWB是Electronics Work Bench的缩写，即“电子设计上作平台”或“虚拟电子实验室”，是由加拿大成功研发制成的安装后约占15M空间EWB的设计环境拥有个方位集成理念，用户界面的设计直观、简洁舒适，虚拟电子设备也十分齐个，EWB提供了14种分析工具、4种扫描分析工具。

二、对“模拟仿真技术”的认识

传统的电子电工实验在具体的操作中，学生对设备的认识不够全面，

对实验的整体认识没有进行系统的思考，动手的机会较少，综上导致实验的教学效果不能顺利实施。进行电子电工实验的原理比较抽象，实验内容复杂多样，而

学生的实验操作能力较低，知识储备底子薄，所以在实验具体操作中，学生感到困难，久而久之，失去对电子电工实验课程的兴趣，从而影响教学效果的顺利实施。

模拟仿真技术应用，从根本上改善了学生对电子电工实验课程的畏惧心理，使实验过程中出现的失误和难题的几率降到最低，在一定程度上节约了能源，较少了实验设备的磨损，并逐渐形成良好的实验环境，顺畅了维护管理程序环节。

模式实验过程，学生真实实验的感触体会，节能节源，为电子电工实验带来科学合理的应用和管理。模拟仿真技术的应用，保证了实验的预期效果，从经济上为社会也带来了很大的社会效益。

三、模拟仿真技术在电子电工实验中的应用分析

（一）安全性

在应用时，其安全性好，能很好地保证了学生人身安全及实验设备的安全。在实验中运用模拟仿真技术，对于强电要远离，实验过程中出现误操作也不会造成元器件和设备损坏，不会对人身安全构成威胁，减少或者扼杀危险因素的产生，使实验的安全性得到保障。

（二）直观性

仿真实验有很强的直观性，实验过程生动有趣，学生能很好的积极主动的观察实验的每个细节。使电子电工实验中的概念和事物，从枯燥、抽象逐渐走向生动、形象，从视觉上得到冲击，加深学生的记忆，提高学生理解掌握实验的水平。

（三）降低教学成本

传统实验灵活性差，功能单一，实验前要做材料和设备的准备工作，浪费人力，财力和时间而仿真软件中的虚拟仪器和元器件与实物非常接近，这样就会带来真实、直观的效果并且各种仪器的操作受外界因素限制的程度很小，增强了操作的可行性，降低了实验成本，会提高实验效率。

（四）创造性

在实验中传统实验过程中，由于一些昂贵的器材设备怕被损坏，不能进行大胆尝试和操作，限制了学生的创造能力。通过模拟仿真实验解决了学生的后顾之忧，可以培养学生的创新能力，激发创造力，更助于发现问题和探索问题，最终达到激发学生的想象力和创造力。

（五）降低难度

传统的实验中实验数据由于受实验器材和元器件故障的影响，数据结果分析时往往存在较大的困难。而模拟仿真技术学生只要对相应参数的调整就能顺利模拟出实验器材和元器件的发生故障时的情况，使难度较大的实验也可以顺利完成。

四、模拟仿真技术的发展与展望

（一）模拟仿真技术的发展

借助模拟仿真技术这个媒介，对实验操作中所用到的电路进行分析研究，把电路的世纪信息输入，并那实验前所设想的元件参数输入，通过软件进行电路的特性分析，然后做处理，使学生的实验过程中顺利完成，达到预期的教学实验目标，教学实施顺利完成。根据之前设计好的相关实验步骤参数，进行实际电路的测量工作并和计算机输出的结果来进行比较分析，找出其中存在的差异。借助对于参数做出相应的改变以及调整，完成后利用模拟仿真软件来做出深入的分析。

这种模式下，完成了从模拟情况到实际情况，然而再由实际结论到模拟结论的一个逐渐认知过程，帮助学生更加深入地理解电子电路的基本原理，从而提升学生分析问题、解决问题的能力。电子工作台（EWB）能够实现对模拟电路、数字电路以及混合电路的性能仿真与分析。教师可以通过互联网技术以及SPICE程序的设置分析，同时构建起相应的元器件库的模型。然后再设计一个合理的电路图，接着只要接通电源，就能在示波器上观察到电路中的相应的参数，当然，其他测绘仪器也能监测并分析电路中相应的被测数据。一旦发现测试结果和实际结论情况存在不一致，允许使用者及时调整输入参数，对于数据做出相应的修改，并再次输出结果，直到能达到一个较为理想的效果。

（二）模拟仿真技术的展望

模拟仿真技术现已在电子电工实验教学中得到广泛应用和普及，由于学生对这种全新技术具有较高的热情，加上模拟元器件以及设备的相似程度本身又比较高，非常方便让学生直接地来对其观察和学习。加上多数学校当前都配备了多媒体教室等教学设施，电子电工实验教学中，引入模拟仿真技术操作性较强。实践过程中，教师可以借助多媒体的形式向学生进行直接的演示和讲解。利用人机对话的手段，让每个学生都能真正地参与到仿真实验中，在整个过程中自己动手操作，自己安插元件，自己设置参数。模拟仿真技术开展的仿真实验并是真实的自己动手实验教学，在教学过程中，在学生的实验过程中，只能作为辅助实验教学的手段，不能完全代替传统的实验教学方法手段。

五、结论

传统的实验模式阻碍了学生想象力、创新力的发挥，采用模拟仿真技术进行电子电工实验，实验能顺利如期完成，学生受益颇多。对外开放的实验模式，促使学生更好地掌握电子电工相关理论知识，认真分析理解概念和原理，并很好地找我，弥补电子电工方面理论与实践结合不足的缺陷。利用电子电工模拟仿真技术，学生可以熟悉常电子仪器的测量方法，对实验过程中的电路工作情况、测量情况有精确的掌握。模拟仿真技术为实验过程提供了很广阔的想想力和创造力，并提供可操作空间，为学生提供更多的发挥想象的机会和实验不同构思的选择，逐渐提高对电子电工实验的实际操作能力，为以后的学习工作起到积极促进作用。

【参考文献】

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