仿真技術在電子電工專業的應用分析

摘 要：電子電工專業是一門實踐性、實驗性很強的專業，需要大量的試驗作支撐。以往的試驗操作受到技術條件、操作方法等的限制，無法科學掌握試驗思路，運作試驗步驟。使得一些試驗半途而廢，無法得出最后的科學結論。在這樣的條件下，仿真技術誕生了，作為一項新型的現代科技，將其應用到電子電工試驗，能夠科學地解除舊的問題，提高試驗的安全水平，排除了不良隱患，同時也降低了能源消耗成本，提高了試驗效率。本文分析了仿真技術在電子電工專業中的應用。

關鍵詞：仿真技術；電子電工專業；應用分析

中圖分類號：TM1-4；TN0-4；G712 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 06-0000-02

傳統的電子電工試驗由于沒有先進技術的輔助支持，在實際運行過程中，一旦出現操作失誤等情況，就會造成巨大的災難，例如：實驗設備燒毀、資源能源使用不充分、危險因素出現等等，不僅學生無法見證試驗過程和結果，同時也影響教學進度與課堂正常教學活動的開展。為了解決這些問題，利用現代化仿真科技，為師生提供一個模擬化試驗過程，讓學生在一個逼真的環境中感受到試驗經過，提高了試驗安全性，維護了設備的穩定運行，也對應實現了電子電工專業的科學化管理。可以說仿真技術的應用具有深入而廣泛的意義。

一、電子電工仿真技術簡單介紹

仿真技術在電子電工專業中的應用體現在虛擬電子實驗室的裝配，這一裝備大概要占據15兆的空間，這一實驗室本著全方位集成思想進行設計的，為用戶提供一種形象、直觀、明了又舒適的視覺感受。學生和教師能夠十分簡單、方便地將原理圖輸送進去，接好電源，再對電路參數從全方位進行高度仿真，同時也能夠把剩下的設備設施進行通電運行。例如：示波器、頻譜儀、電壓表等等。

由于所選擇的設備、元件是對現實物件的高度仿真，在試驗時，試驗參與人員仿佛置身于一個真實的、布滿實物情境中，獲得同現實試驗一樣的感受，而且更容易操作，更加方便。

而且仿真中能夠配置各種各樣的機器、元件，從而也克服了現實試驗中各項設備類型不足，設備不齊全的毛病。可以更為高效、準確、精煉地觀測到電力線路的運行狀態，具有良好的安全性、穩定性與靈活度。同時當客觀試驗條件或者參數發生變化時，對應的電路也會出現變化，能夠確保設備儀器的正常使用。

二、模擬仿真技術在電子電工試驗中的優勢特征

（一）儀器與元器件非常相像

仿真軟件內部所配置的虛擬儀器經過高精度的仿真，同實際的元器件相差無幾，能夠為實驗者提供逼真、形象又直觀的感受，同時各類模擬的儀器相對更加容易操作，不易受到外部條件的影響和控制，能夠確保試驗操作的切實可行，實踐能力較強，能夠很高地保證試驗效率。

（二）仿真試驗真實、簡單、形象

在仿真技術條件下，更多的試驗都是通過模擬實現的，這樣就能夠確保電子電工試驗工作開展過程中，各種概念意義及其各項事物更為直觀、形象、清楚，確保原本抽象、難懂的概念走向形象化、簡單化，給實驗者一種清晰、直觀又深刻的印象，非常方便人們觀察、理解與掌握。

（三）提高安全度

仿真技術的引入，在極大程度上維護了試驗過程的安全，特別是對于電子電工這些與電力、電源直接相關的專業，能夠防止與電力直接碰觸，由于是仿真的模擬試驗，無需配置元件，也無需裝設設備等等。這些優勢特征就在很大程度上提高了試驗的安全性、穩定性，能夠有效控制試驗過程中的非安全因素，使試驗人員更加安全地操作、運行，確保了試驗工作的順利開展。

（四）更加簡單便捷

在仿真模擬技術條件下，開展電子電工試驗以及各項實踐學習活動，能夠更加簡單、便捷且靈活地調查出元件庫存內部的虛擬器件，從而更為直接地模擬安裝或操作，同時也能夠采用模擬的方式來科學調節、調試電路。通過這些環節，電子電工實驗的各個步驟也變得更為簡明，也非常方便實驗者研究、分析與記憶，對應確保了試驗工作的高效開展。由于每一個儀器設備都屬于高仿真定制，甚至連模擬測試結果同現實情況也別無差異等等，這一切都會為試驗操作人員提供一種酷似真實的感受，實驗者會憑借這些試驗過程來深入總結試驗結論，獲得新的理論知識，通過這種方法一方面由于無需購買實際的試驗設備、實體的儀器裝置等等，這樣就控制了試驗成本。同時也控制了試驗實體設備維修、保養以及管理所要支付的費用和付出的精力與時間。

所以，仿真技術是一種切實可行、優點頗多、經濟效益更加明顯的技術類型，他能夠為電子電工試驗工作的開展帶來更大、更多的效益。

（五）仿真技術能夠激發實驗者的創造才能

在電子電工試驗過程中，實驗人員能夠將試驗進行創造化設計，簡化操作步驟，能夠極大地激發試驗人員的想象力、創造力以及創新能力等等。因為在仿真技術模擬條件下，試驗人員更加自由、輕松，突破了以往試驗方式的限制，這樣就為試驗人員提供了思維、思索與想象的空間，能夠激發試驗人員的深度思考、想象，促進更多問題的發現、分析與探索。在以往的電子電工試驗中，試驗人員會有所顧忌，因為很多試驗器材或設備價格不菲，由于過度擔憂非法操作會引來賠償的后果，就會制約其想象力、創造力的發揮。現階段，模擬仿真技術科學有效地解決了這些問題，為實驗者提供了一個輕松、穩定的環境，能夠自由想象發揮，大膽地進行嘗試。

三、試驗操作的運行過程

在試驗開始前，要利用仿真軟件對即將試驗的電路做出科學的理論分析。

第一步，電路試驗數據的錄入。根據事先所設計的參數來輸進元件參數，再利用仿真技術來剖析電路特征，其中涵蓋：電路靜止時、運行時的各種性質，傳輸特征以及相應的邏輯關系等等。將這些信息打印出來，憑借溝通交流與互動等方式來研究當電路在最優運行中時，各個元部件的參數。

第二步，將現實中所獲得電路情況信息與模擬信息相對比，從中找出差異。找出差異產生的原因進行再次調整和修正，整個過程都需要借助模擬仿真軟件，整個過程伴隨著從理論到實踐再到理論的過程，學生獲得了提出問題、解決問題的能力，同時也從理論、實踐雙方面獲得了能力的提升。

第三步，EWB能夠對各種電路展開性能分析與探究，例如：模擬電路、數字電路等等。憑借物聯網技術來選擇探究方法，同時能夠創建元器件庫的模型。實驗人員可以科學規劃出電路圖，再鏈接電源，這樣就能夠通過示波器來獲得參數，這些數據信息能夠得到其他儀器設備的監督、檢測。一旦發現測試出的數據同現實情況有差異，就要通過反復調節、調整參數，來不斷更新數據，經過多次的重復、修改，定能夠獲得最佳效果。

四、仿真技術的實際應用

自從仿真技術的發明與應用，極大地解決了電子電工試驗中的很多問題。實驗人員能夠帶著極大的好奇心和興趣積極參與到試驗中。高仿真、高相似度的模擬試驗場面會使實驗者更加形象地觀察實驗過程，更加輕松、自由地進行探究，特效這樣就減輕了實驗者的試驗壓力，也提高了試驗效率，滿足了廣大師生的教學與學習需求，這就是模擬仿真技術的優勢特效所在。

通常，仿真技術都是依托多媒體信息技術來實施利用的，學生能夠通過多媒體畫面直觀地觀察實驗經過，也能夠身臨其境地參與到試驗中來，親自動手、主動操作，會親自經歷整個試驗過程。這一過程是對學生能力的考驗，也有效地培養了學生的觀察能力、想象能力以及創造力。

五、結束語

仿真技術是一種新型的科學技術，將其應用在電子電工專業試驗中，能發揮多方面的功能與作用，革除了以往試驗過程中的一些缺點、弊端，減少了試驗中的問題和阻力，能夠全面提升試驗效率，同時也為實驗者提供了自由思維、廣闊思考的空間，培養試驗者觀察問題、思考問題的能力，提高他們的想象力、創造力與思維能力，也能夠加深對試驗過程與結果的理解，體現了其多方面的優勢功能，為學習者帶來多方面的好處，是一種值得深入推廣與使用的現代化技術。

參考文獻：

[1]鄭恒，模擬仿真技術在電子電工實驗中的作用[J].科學與財富，2012（04）.

[2]任立紅，錢怡.EWB軟件在電子電工教學中應用案例及體會[J].中國電力教育（下），2012（11）.

[3]吳文全，胡金華.淺談電子技術實驗教學改革[J].實驗室研究與探索，2011（06）：681-683.

[4]何蘇勤，王建林.信息類教學實驗平臺的建設與實踐教學改革[J].實驗室研究與探索，2011（01）：21-23.

[5]吳國卿.關于高校實驗教學中心建設的研究與思考[J].安徽農學通報，2011（15）：175-176.

[6]趙文才，等.大學數學學習障礙的成因與對策[J].教育與教學研究，2010（08）：112-114.

[7]張文穎，等.大學生成績影響因素的主成分分析[J].科技創新導報，2010（20）：175.

[作者簡介]楊麗娜（1981.10-），女，江蘇淮安人，講師，本科，研究方向：電子電工、教育教學。