模拟仿真技术在电子电工实验中的应用研究

汪云志

摘 要：电子电工实验教学中模拟仿真技术的应用，不仅能够有效降低实验的危险性，而且对降低教学成本、提高实验的效率、完成实际实验不能完成的实验都具有重要的推动作用。本研究首先分析了模拟仿真技术在电子电工实验教学中应用的优势，然后详细分析了模拟仿真技术的实验手段和应用实践。

关键词：电子电工实验教学模拟仿真技术

模拟实验过程非常接近于真实实验效果，为高职电子电工实验教学带来了更加科学化及合理的技术管理措施。能够有效地改善及解决以往教学实验操作中的错误和问题，同时也有效消除了试验中可能存在的安全隐患，增强了实验的可操作性和安全性。此外，对于试验设备的使用以及维护管理工作也带来了很大的便捷性。

一、高职电子电工实验中模拟仿真技术的应用优势

1.保障了学生以及实验设备的安全

高职电子电工实验中相当一部分都涉及电流电压，如果学生在实验过程中出现了错误操作，极易造成数据不准确而失去了实验本身的意义，同时还可能造成元器件、设备损坏，甚至人员伤亡。通过模拟仿真软件，省去了学生接触真正的元器件以及设备的过程，从而能够有效避免上述问题。

2.降低了教学成本，提高了实验的效率

传统的实验教学中需要通过各种仪器以及操作台来完成，且往往具有灵活性差、功能单一且价格昂贵的弊端。同时在学生实验前后，需要进行实验材料以及设备的准备、拼插或焊接实验元器件、清点实验材料。导致大量时间、人力以及财力的浪费。而通过模拟仿真技术，则可以直接利用其提供的大量完备的实验所需元器件和各种测试仪器，从而省去了实验前后的上述步骤。

3.完成了实际实验不能完成或者较难完成的实验

举例来说，有时受到实验器材故障的影响会造成数据出现错误，有时学生需要分析元器件发生故障时会对电路会造成什么样的影响，仅仅从理论角度而言，的确能够分析出这时的数据结果，但如果在实际实验中模拟这些故障往往存在较大困难，比如必须要准备好相应的元器件。而通过模拟仿真技术，学生只要对于元器件的参数进行相应的调整，就能够顺利模拟出元器件发生故障时的各种情况。

二、模拟仿真技术的实验手段和应用实践

1.实验手段

通过模拟仿真软件来对即将进行实验的电路来做出理论分析，需要输入电路实验信息，根据先前设计好的相关参数输入元件参数，通过软件来完成对电路特性的分析处理工作。主要涵盖了电路静态、动态特性以及传输特性、逻辑关系等几个部分，利用交换操作和合作对话等方式，寻找出电路最佳工作状态中相应的各元件参数，然后进行打印输出。

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。

2.模拟仿真技术的应用实践

在高职院校中，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，所以在高职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。

三、结束语

模拟仿真技术为电子电工实验教学提供了广阔的可操作空间，能够为学生提供更多地发挥想象的机会以及实验不同构思的选择，有助于学生综合分析、开发设计以及创新能力的全面提升，因而可以大力推廣应用。

参考文献：

[1]曹春.模拟仿真技术在电子电工实验中的作用[J].科学与财富，2012（5）：88～89

[2]钟娟、温世娣.模拟仿真技术在电子电工实验中的作用[J].赣南医学院学报，2010（5）：104～105

[3]高岳民.电子仿真软件PROTEUS在电子类教学中的应用[J].电子技术，2010（6）：46～47

（作者单位：贵州装备制造职业学院）