电子虚拟实验与真实实验的互补性分析

胡祥敏

虚拟实验使用计算机作为辅助设计软件与仿真软件，实验中应用到的器材都是虚拟化的，但真实实验则是依靠真实器材完成的。虚拟实验与真实实验互补，才能发挥各自优势，达到虚实结合、优势互补的目的。

【关键词】电子 虚拟实验 真实实验 互补性

作为一个工程技术人员，需要掌握计算机辅助设计技术以及相关设计技术，这是对实际工作能力的一种衡量。虚拟实验使用计算机作为辅助设计软件与仿真软件，实验中应用到的器材都是虚拟化的，但真实实验则是依靠真实器材完成的。虚拟实验与真实实验能发挥各自优势，达到虚实结合、优势互补的目的。

1 RC积分电路实验

验证理论的主要内容是精确获得每一时刻实验数据与波形，同时也是理解程度加深的关键。电子真实实验中，仪器仪表功能限制仅能获得稳定数据与稳态波形；但是在电子虚拟实验中则可以使用电子电路设计或者仿真软件获得任一一个时刻的数据变形波形，还能从这些波形中获得某一瞬间数据。比如，在RC积分电路是实验过程中，如果电路输入了波形信号电压，则在真实实验当中能够获得图1（a）稳态积分波形；虚拟实验下，不仅能得到图1（a）波形，还能得到图1（b）稳态积分波形。

在进行正弦波振荡电路实验过程中，能够获得图2（a）稳态振荡波形；但在虚拟实验下，还能获得图2（b）稳态振荡波形。

2 实验进度方面的互补

电子实验过程中，真实实验电路连接与测量需要发挥很长时间，但虚拟实验只需要在计算机上进行电路实验，连接虚拟仪表就能进行仿真模拟，能够使数据测量与波形更快得出，使实验灵活度提高。在电子实验中使用虚拟实验能够实现虚实结合。例如，为了使实验时间减少，会将很多定律实验放在一起验证，安排2～3个课时。这样一来，实验内容增多，很多学生不能按时完成实验操作。但是将部分实验放在虚拟实验中完成，则可以将真实实验时间减少，确保在规定时间内完成所有实验项目。再比如，在模拟运算电路实验过程中，可以使用相同比例运算法、加法、减法、微积分运算法等。出于实验内容考虑，比例相同的运算能够在真实实验中完成，其他内容则可以放在虚拟实验中完成。再例如，为了在2～3节课中完成全部实验，会将门、非门逻辑功能测试作为主要内容。

3 实验安全与实验成本的互补

电子真实实验中应用电子元件与仪器仪表开展实验，都运用实际电源，如果出现操作不良会出现元件仪表受损或者故障。比如，单相交流电路或者三相交流电路继电接触实验中，使用350V或者220V电压，将其作为交流电源使用，稍有操作不良的情况就会发生触电危险。再比如，某一元件电流实验中，如果失误将电流表与万用表并联在一起会使万用表损毁。由此，电子实验中使用虚拟实验能够减少发生仪表损坏的危险，防止出现人员伤亡或者事故，将实验安全性提高。由此可见，电子元件与仪器仪表损坏将造成电子实验成本增加。此外，电子真实性实验也会影响到这些设备或者仪器的使用时间，降低使用寿命，由此，部分危险性实验可以使用虚拟性实验替代，从而将报废率与实验成本降低。

4 结束语

本文主要对电子虚拟实验与真实实验互补性进行了分析，表现了电子实验需要充分利用互补性与虚实结合特征，加深学生对理论的理解，节省实验时间，提高实验效率。

参考文献

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作者单位

广东科学技术职业学院 广东省珠海市 519090