職高電子電工實驗中模擬仿真技術的應用

摘要：本文探討了職高電子電工實驗中模擬仿真技術的應用優勢及其實驗手段和實踐。

關鍵詞：職高；電子電工實驗；模擬仿真技術

過程非常接近于真實實驗效果，為職高電子電工實驗教學帶來了更加科學化以及合理的技術管理措施，同時也在很大程度上促進了電子電工業的發展進步。

一、職高電子電工實驗中模擬仿真技術的應用優勢

（一）保障了學生以及實驗設備的安全

職高電子電工實驗中相當一部分都涉及到電流電壓，如果學生在實驗過程中出現了錯誤操作，極易造成數據不準確而丟掉了實驗本來的意義，同時還可能造成元器件、設備損壞，甚至人員傷亡。通過模擬仿真軟件，則省去了學生接觸真正的元器件以及設備的過程，從而能夠有效避免述問題。

（二）降低教學成本，提高實驗的效率

傳統的實驗教學中需要通過多種各種儀器以及操作臺來完成，且往往具有靈活性差、功能單一且價格昂貴的弊端。同時在學生實驗前后，還需要進行實驗材料以及設備的準備，需要拼插或者焊接實驗元器件，需要清點實驗材料。直接導致大量時間、人力以及財力的浪費。而通過模擬仿真技術，則可以直接利用其提供的大量完備的實驗所需元器件和各種測試儀器，同時也省去了實驗前后的上述步驟。

（三）完成實際實驗不能完成或者較難完成的實驗

舉例來說，有時受到實驗器材故障的影響會造成數據出現錯誤，有時學生需要分析元器件發生故障時會對電路會造成什么樣的影響，僅僅從理論角度而言，的確能夠分析出這時候的數據結果，但如果在實際實驗中模擬這些故障往往存在較大困難，比如必須要準備好相應的元器件。通過模擬仿真技術，學生只要對于元器件的參數進行相應的調整就能夠順利模擬出元器件發生故障時的各種情況。

二、模擬仿真技術的實驗手段和應用實踐

（一）實驗手段

通過模擬仿真軟件來對于即將進行實驗的電路來做出理論分析。首先需要輸入電路實驗信息，根據先前設計好的相關參數輸入元件參數，通過軟件來完成對電路特性的分析處理工作。主要涵蓋了電路靜態、動態特性以及傳輸特性、邏輯關系等幾個部分。完成之后再進行打印輸出。然而利用交換操作和合作對話等方式，尋找出電路最佳工作狀態中相應的各元件參數，然而進行打印輸出。

根據之前設計好的相關實驗步驟參數，來進行實際電路的測量工作并和計算機輸出的結果來進行比較分析，找出其中存在的差異之處。借助對于參數做出相應的改變以及調整，完成后利用模擬仿真軟件來做出深入的分析。這種模式下，完成了從模擬情況到實際情況，然而再由實際結論到模擬結論的一個逐漸認知過程，可以幫助學生更加深入的理解電子電路的基本原理。與此同時也能夠有效提升學生分析問題以及尋找解決辦法的能力，和傳統教學方式相比優越性非常明顯。

電子工作臺（EWB）能夠實現對模擬電路、數字電路以及混合電路的性能仿真與分析。教師可以通過物聯網技術以及SPICE 程序的設置分析，同時構建起相應的元器件庫的模型。然而在設計一個合理的電路圖，接著只要接通電源，就能夠在示波器上觀察到電路中的相應的參數，當然，其它測繪儀器也能夠監測并且分析電路中的相應的被測數據。一旦發現測試結果和實際結論情況存在不一致的情況下，允許使用者及時調整輸入參數，對于數據作出相應的修改，并且再次輸出結果，直到能夠達到一個較為理想的效果。

（二）模擬仿真技術的應用實踐

就當前來說，在職高院校中模擬仿真技術已經在電子電工實驗教學中得到了廣泛的應用和普及。實踐過程中，教師可以借助多媒體的形式向學生進行直接的演示和講解。利用人機對話的手段，能夠讓每個學生都能夠真正的參與到仿真實驗中，在整個過程中自己動手操作，自己安接元件，自己設置參數。

舉例來說，設計一個有D觸發器而構建起來的四位移位寄存器，使得數據能夠由串行端移入寄存器。同時測試四位雙向移位寄存器集成芯片74194所具有的相應的邏輯功能。具體的實踐步驟就應當是：首先取出四個D觸發器，同時低位觸發器輸出應當接高位觸發器的輸入，需要注意的是，應當輸入用開關D控制。各個觸發器均需要共用一個時鐘CP，與此同時CP輸入開關應當通過空格來進行控制。接著再通過邏輯探針監視輸入以及輸出情況。打開仿真開關，接著單擊D，完成之后單擊空格鍵，然后把數據1011依次送入相應的串行輸入端，最后分析觀察并行輸出結果為1011。

結束語

模擬仿真技術為電子電工實驗教學提供了廣闊的可操作空間，能夠為學生提供更多的發揮想象的機會以及實驗不同構思的選擇，有助于學生綜合分析、開發設計以及創新能力的全面提升，因而可以大力推廣應用。

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）