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一、在理论教学方面的应用
目前,在进行电工电子相关课程的授课时,许多专业教师采用的是理实一体化教学的模式,在教学的过程中,往往需要将学生带到实验室上课,或者预先将实验设备搬到普通课堂中,课前准备的工作量很大。为了达到省时高效率,在进行理论教学的过程中,如讲到某个具体的电路时,可以用“proteus”这一仿真软件进行同步演示,这样电路的电压、电流数值以及波形等参数,都会以数字或图形的方式显示,学生可以很直观的看到,一目了然,加深了印象。比如在讲授《电子线路》这一课程中的二极管的整流电路、单级放大电路、OTL功放电路等知识点时,通过仿真来演示输入输出的波形,非常直观,不仅提高了学生的学习兴趣,而且加深了学生的理解和记忆。同样,我们也可以将“multisim”仿真软件引入教学,该软件中提供了大量的虚拟仪表,这些虚拟仪表与现实生活中的仪表相同,使用方法相似,模拟操作起来非常方便,而软件中所提供的部分高级仪表,实际价格非常昂贵,现实生活中由于经费问题,我们可能无力购买,而软件中给我们提供了这种高级仪表的使用方法,给我们的教学带来了便捷。应该说,实验室里所能开设的电子电工相关电路的实验,我们都可以利用该仿真软件来实现,该软件相当于一个可以移动的功能强大的现代化的电工电子实验室,借助仿真软件的使用,使得教师在讲授电工电子的相关知识点时,非常清晰,取得了良好的效果。
二、在实践环节中的应用
在电子的实践中,采用实物操作和仿真软件相结合的原则,可以使得事半功倍,使得学生对知识的掌握更加牢固,同时极大程度上提高了学习效率。主要体现在以下几个方面:
1.利用仿真技术减少了实物实验的故障率,使得实验的数据更精准。当学生装配好电路板后,开始进行调试时,一般要对实物电路板进行短路检测,确认没有短路故障后再进行调试。而实训的具体检测和调试都是带电操作,带有一定的风险性和不确定性。因此在开始操作的过程中,在学生开始调试之前,先通过仿真软件演示整个调试过程,这样学生不仅对调试过程有很清晰的认识,而且可以避免实训过程中的一些误操作,减少了调试过程中产生的故障。仿真软件演示的实验数据与实际调试的数据相差不大,学生可以比较数据,进行自检。另一方面,如果要设计一块电路板的时候,需要对电路的参数反复的调试,在实物电路板上实现起来比较困难,利用仿真软件可以反复调试,并可以寻找到最佳的方案,再去进行实物的设计,非常便捷。另外,仿真实验没有任何干扰信号的存在,更加能够真实的反映出实验的本质,做到精准、真实、完美。
2.利用仿真技术可以顺利进行故障的分析,并顺利找到故障点。在电工电子的实训中,学生不仅要熟练掌握电路的调试能力,还要有一定的电路排故能力。有时候安装一块电路板需要的时间可能并不长,但往往查找故障点需要花费大量的时间。另外如果在电路板上人为设定一个故障,比如元器件的接反或某处电路出现短路故障时,部分元器件可能会出现击穿、损坏、甚至出现电气短路等现象,这样在操作的时候非常危险。而我们在授课的时候,如果利用仿真软件去讲解电路时,可以随意地将元件焊反或将某段电路短路,学生可以很直观的看到故障的数据及波形,提高了学生的分析能力以及解决问题的能力。同时也提高了学生思考的能力。
3.利用仿真技术可以进行反复练习,大大降低了成本。对于电子线路的板子,很多时候装配完后进行调试,往往是只能使用一次,或者仅能对单一功能进行调试,不能够进行反复练习,尤其是在现代电子产品的高速发展,许多新型器件、集成块、贴片元件的大量使用,使得装配和拆装都不那么容易,另外成本也相对来说很过。仿真技术的使用,使每个学生都有机会根据自己的实际情况,扬长避短,并进行反复练习。而且仿真实验不需要真实环境的介入,软件中有取之不尽、用之不竭的电气元件,而且实验过程中也没有元件的损耗,实验室维护管理将更加方便。总之,将仿真软件应用于教学有很多的优点。另外由于现代电子技术的不断更新,往往使得实验室中实践环节教学资源相对短缺,一些设备不能及时更新和维护,实践耗材昂贵,而带来了很多的局限性。利用仿真实训软件后,不仅使得实训具有完整性、系统性、交互性、智能型。极大程度上弥补现有教学资源的不足。如在进行电力拖动的授课时,当讲授到三相异步电动机的时候,我们除了可以介绍电机的基本知识,结合实验室有的电动机的结构和使用方法外,我们还可以使用仿真软件,给同学们展示形式多样的、不同用途的其他电机。同时我们可以利用仿真技术对相关实验电路进行通过动态模拟,提高课堂效果。
三、总结
总之,在信息化飞速发展的今天,我们可以利用信息化的手段应用到我们的教学中,而仿真技术的熟练应用不仅可以提高学生的学习兴趣,还能有效提高课堂效果,扩大课堂的容量,同时也给我们的教学带来了更“绿色”的便捷,使得我们的学生更好的掌握了相关的知识和技能。
作者:叶绪娟单位:江苏省张家港中等专业学校