虛擬仿真實驗室在電工電子專業教學中的應用范文
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摘要：電工電子類實驗是職業學校電工電子類專業課程的重要組成部分，教學的質量高低在很大程度上取決于專業課演示實驗和學生分組實驗的實際開出率。由于電子技術的飛速發展，學校在實驗設備的配備上很難跟得上實驗教學的要求。在這種情況下，如何尋找實驗教學的突破口，直接影響了實驗教學任務能否順利完成。通過教學實踐和探索，發現利用虛擬仿真軟件資源搭建虛擬仿真實驗室可以很好地解決這個問題。虛擬仿真實驗室有很多實物實驗教學難以比擬的優勢，以下就幾方面探討一下。
電工電子類實驗是職業學校電工電子信息類專業課程的重要組成部分，教學的質量高低在很大程度上取決于專業課演示實驗和學生分組實驗的實際開出率。本文以中等職業教育電工電子實驗在教學中的作用為基礎、結合目前中等職業教育電工電子類實驗課開出率的現狀和原因分析，以及仿真實驗在實驗教學中的應用情況等方面，探討利用仿真軟件組建電工電子虛擬仿真實驗室的幾方面優勢表現。
1實驗課對教學的重要性
教師的演示實驗對學生起著潛移默化的直接示范作用，為學生學習電子技術概念和規律提供了直觀的環境，通過指導學生觀察和分析實驗現象，使學生獲得直觀的感性認識，從而更好地理解和掌握電子概念和規律。
2實驗教學現狀及主要原因分析
現實中，總有很多實際情況影響教師演示實驗和學生分組實驗的開出率，從而直接影響了教學效果。究其原因主要還是因為學校已有實驗設備陳舊落后，或者數量跟不上學生規模的發展，使分組實驗難以組織和進行。學校經費不足，對損耗損壞的儀器設備無力及時補充。實驗設備管理有難度，儀器設備人為損壞或學生操作失誤損壞多。
3中等職業教育電工電子類專業實驗課程簡介
（1）電工基礎實驗：常用電工儀器儀表的使用、晶體管簡易測量等。
（2）數字電子技術實驗：基本邏輯門電路、組合邏輯電路等。
（3）模擬電路實驗：電子儀器實驗、晶體管的簡易測試、整流、濾波和穩壓、單級交流放大器、穩壓電源制作等。
（4）高頻電子技術實驗：通頻帶展寬電路、LC振蕩器、調幅與檢波系統、非線性波形變換、調頻與鑒頻系統、FM接收機組裝等。
（5）電子設計自動化：1位全加器輸入設計、多路選擇器設計、8位硬件加法器設計、7段數碼顯示譯碼器設計等。
（6）電子組裝工藝與設備實驗：波形合成法測頻率、信號發生器的使用、頻率特性測試儀的使用、元器件的識別與測量、檢測等。
（7）單片機控制應用：清零程序、51實驗系統的使用、數據傳送程序、數據排序實驗等。
（8）電子CAD實驗：EDA軟件基本操作、原理圖編輯入門、原理圖設計、元件庫編輯、印制電路板的編輯、PCB元件庫編輯、電路仿真等。
4虛擬仿真軟件資源
隨著計算機技術和網絡技術的迅速發展，以及科學研究進一步深入的需要，虛擬仿真實驗技術日漸成熟和完善，虛擬實驗室作為理論研究和實驗研究之后的第三種科學研究方法，對社會發展和科技進步起到了越來越重要的作用，代表著科學研究方法的重要發展方向。在教學上虛擬仿真都有著很強的實物實驗替代性，下面就目前相關專業實驗課程的主要虛擬仿真軟件做一些了解。
4．1電子仿真軟件Multisim。它有十分豐富的電子元器件庫，可供用戶調用組建仿真電路進行實驗；它提供18種基本分析方法，可供用戶對電子電路進行各種性能分析；它還有多達17臺虛擬儀器儀表和一個實時測量探針，可以滿足一般電子電路的測試和實驗。
4．2Proteus。基于PROSPICE混合模型仿真器，是完整的嵌入式系統軟／硬件設計仿真平臺。不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件，是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。該軟件的特點是可全部滿足單片機軟件仿真系統的標準，并在同類產品中具有明顯的優勢。
4．3AltiumDesigner：是業界首例將設計流程、集成化PCB設計、可編程器件（如FPGA）設計和基于處理器設計的嵌入式軟件開發功能整合在一起的產品，可同時進行PCB和FPGA設計以及嵌入式設計，具有將設計方案從概念轉變為最終成品所需的全部功能。
5結論
隨著計算機技術的飛速發展，一般的電工電子實驗都可以通過計算機輔助分析和仿真技術來完成。計算機仿真在實驗教學中的應用，越來越體現出它相對于傳統電工電子實驗的優勢。通過教學實踐證明，針對虛擬仿真實驗室的優勢，用仿真軟件進行實驗教學是可行的，結合了目前計算機仿真最新技術組建而成的電子仿真實驗室，為電工電子專業教學創設了良好的平臺，能極大地激發學生的學習興趣，完全可滿足電工電子技術課程多層次實驗教學的需要，使學生的創新、創造能力得到全面的鍛煉和發揮，滿足現代仿真教學的需要，這些優勢可以進一步推廣到機電、數控、財經、汽修交通類的虛擬仿真實驗室在教學中的廣泛應用。
參考文獻
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［4］田建艷，夏路易．EDA支持下的電子技術教學實踐［J］．教育理論與實踐，2005（6）：54－55.
作者：袁玉春 單位：山東泰安市東平縣職業中等專業學校
