电子仿真应用于电工电子教学中的价值探讨

电子仿真应用于电工电子教学中的价值探讨

姜青奎

电工电子技术是高校工科学生必修的一门专业基础课程，既有抽象理论分析，又有具体的实践应用。是一门培养学生分析能力、工程实践技能及严禁的科学态度的重要课程。也是学习后续专业课的基础。该课程的教学一直沿用课堂讲授理论，课后实验验证的教学方式。随着教学改革的深入和培养目标的变化，这种教学方式逐渐显露出不足；一是在理论课堂上老师占主导，学生被动的接受，学习情趣不高；而是理论教学与实验教学在时间和空间上相互独立，不能理论联系实际。三是受硬件条件限制，验证性实验居多，设计型、研究型实验开设不足，不能激发学习的主动性。使得教学效果不理想。为此，将Multisim仿真软件引入电子电工课程的教学过程，使课堂教学形象直观，提高学生的学习兴趣，激发学习的主动性，实现理论与教学相结合，提高课程的教学效果。

1Multisim仿真软件的功能特点

Multisim仿真软件，具有如下特点：第一：Multisim的整个操作界面就像是一个实验操作平台，在同一个标签窗口中进行绘制原理图、测试分析电路并将测试分析的结果以图表的形式展现出来，这一过程直观明了，易学易用。第二：有自己的元器件库，包含多种元器件及测试仪表，有各种操作指令可根据要求对电路进行不同的仿真测试分析。并且，这些测试仪器以及存放的元器件的外形都跟现实存在的物品十分相似，便于使用。通常在对电路进行仿真分析测试时，有诸如信号发生器、万用表、示波器等众多的虚拟仪器仪表，使用过程与实际电子线路测试可相媲美。第三：对于元件属性，用户可以根据自己要求自行定义，有现实的和虚拟的之分，能够为用户提供扩展和保障元件模型。拥有傅立叶分析、交流分析、瞬态分析等十八种分析功能。第四：利用该软件进行仿真分析，由于不需要真实电路环境，相比较而言，其仿真结果不仅快速、准确、显示效果更为形象，而且成本较低、效率较高。第五：电路仿真是利用Multisim系统工具的模拟功能对电路环境和电路过程进行仿真。这个工作对应着传统电子设计的电路搭试和性能测试。目前，Multisim的这种电路仿真软件已经在许多高等学校中应用于实验教学中，实现理论教学与计算机分析相结合的实践教学。这种仿真环境里面对实验环境进行模拟，是理想化的模拟过程，不存在实物参数的变化，不存在由于实验者的错误操作而对一些电路元器件和仪器设备的损坏，一切都是理想条件不存在元器件的接触不良，不存在由于设备精度而产生的仿真影响等。通过仿真使得学生快速、形象掌握相关理论知识，实现理论与实践的完美结合。

2电子仿真在电工电子教学中的应用分析

电子仿真在电工电子教学中的应用具体表现在两个方面：一是理论教学中的应用；二是实践教学中的应用。

2.1理论教学中的具体应用在传统的电工电子教学活动中，多是采用以教师讲解为主的传统教学方法来传授理论知识，导致学生处于被动学习状态，学生只能对所学知识进行被动记忆，降低了学生的学习积极胜和主动性，师生之间缺乏互动和交流，严重影响了教学的质量和效果。随着电子技术的发展与进步，电子仿真技术被广泛应用在电子电工教学中，其能够利用生动有趣的画面将相关的理论知识进行验证和解释，从而激发学生的探究欲望，强化学生的记忆能力，促使学生深入理解和掌握相关的理论知识。除此之外，将电子仿真技术应用在实验课堂教教学活动中，教师在对理论知识进进讲时，能够利用多媒体技术进行演示，如电路的参数设置和搭建过程、复杂线路的注意事项与操作流程等内容的展示。一般虚拟实验能够直接展示实验结果，促使理论知识更加具体化、直观化及生动化，有效降低知识的抽象性，便于学生理解和掌握。

例如，教师在对电工电子教学中“基本共射放大电路图”这一内容的相关知识进牙予井解时，由于该内容中涉及的知识点较为抽象，学生难以理解和掌握，课堂学习枯爆沉闷，因此教师可在教学活动中充分利用电子仿真技术。对于其涉及到的电子线路，教师可借助mulitsim仿真软件加以展示，指导学生对电路图中的具体参数进行记忆，从而提高学习效率，强化学生的学习能力，有效提高教学实效性。

2.2实践教学中的具体应用实验教学是电子电工实践教学中重要的环节，但是在传统的实验教学活动中，由于缺乏资金和实验设备，导致实验教学质量和效果不佳，在一定程度上限制了学生对知识的掌握能力与理解能力。要想促进工电子实践课程教学的顺利实施，教师应有效运用电子仿真技术，通过动态图像来模拟实验过程，保证实验结果的可靠胜和准确性，避免实验中漏电现象出现，强化学生的学习能力。一般而言，在电子电工实验活动中，利用电子仿真技术进行模拟，能够将实验过程进行生动的展示，提高学生的实践能力和认知能力，促进课堂教学有效性的提高。同时该技术的应用，能够弥补资金和实验设备的不足，提高实验数据的精确度，加深学生对相关知识的理解与记忆。如电子仿真技术在滤波实验中的应用，将仪表中的示波器进行科学调整，保证仪表中A、B通道分别为数值的输入端口和输出端口，然后在仿真电源中接入仪器。这样不仅能够在示波器中对整流后的效果加以观察，还能够对电路中的波形以及电容参数加以改变，提高实验效率。

总结：Multisim仿真软件在电类教学可以将学生所学理论知识通过仿真清晰形象地显示在电脑上，便于学生理解掌握相关教学内容，同时帮助他们了解电子技术中一些常用测量仪器的使用方法，提高他们的学习热情，也锻炼了他们对理论知识的综合应用能力及实践动手能力，在很大程度上提高了教学质量，这种电路仿真软件在未来教学科研，尤其是在理工科学校的应用前景更为广阔。

参考文献：

[1]谢斌盛,邓文婷.Multisim在电类实验教学中的应用[J].实验室研究与探索,2009,28(6).

[2]刘彦鹂,周展怀.电工电子实验中仿真实验的地位和作用[J].电气电子教学学报,2007(1).

[3]杨章勇,浅析多媒体技术在“电工电子技术”教学中的应用[J].中国电力教育,2008(12).