仿真技术电工电子教学论文

摘要本文结合电工电子课程教学以及课程设计实践，对传统的教学模式进行改革和创新，将虚拟仿真软件Multisim10应用于“电工电子技术”课程教学中，并通过基本共射放大电路等实例介绍了Multisim10软件在课堂教学和课程实践中的应用。教学实践表明，仿真技术能弥补传统实验的不足，优化电路设计，提高学生设计与开发电路的能力。今天小编为大家精心挑选了关于《仿真技术电工电子教学论文 (精选3篇)》仅供参考，希望能够帮助到大家。

仿真技术电工电子教学论文 篇1：

仿真技术在电工电子技术教学中的应用

仿真是用模型(物理模型或数学模型)代替实际系统进行试验和研究。随着计算机技术的飞速发展，利用计算机进行各种模拟仿真已经成为科研和教学的重要研究手段。计算机仿真技术的广泛应用，为电工电子技术的教学，带来了一种新的方法，特别是在实践教学中更能发挥其优势作用。

电工电子技术课程，对中职的学生来讲，是一门专业技能课，有理论课、实验课、实训课。其中实验、实训都可以归结到实践课，目的是培养学生操作技能和解决实际问题的能力。将计算机仿真技术引入教学中，不仅改善了教学手段，减少了教学成本，更重要的是丰富了教学内容，提高了课堂教学效率，对于培养学生的自主能力、创新能力、分析和解决问题的能力都起到了潜移默化的作用。

一、理论教学中的应用

电工电子技术课程中，理论教学是必须的。理论是实践的基础和支撑。理论课教学的目的是更好地服务实践教学，更好地用理论知识支持技能的学习，同时也为学生将来的职业发展提供足够的基础。所以，我们不能轻视理论学习。但是面对现今的中职学生，讲理论知识，老师们都会感到头疼，因为学生的素质比较差，数学和物理基础比较薄弱，课堂上基本是老师灌输，学生被动接受，一点也调动不起学生学习的兴趣。再加上电子类的课程比较枯燥无味、抽象难懂、课程逻辑性强等特点，学生学习的确感到困难。对于教师来讲，费了好大力气，也很难达到理想的教学效果。

随着计算机技术的发展，出现了虚拟仿真技术。我们将仿真软件的虚拟实验功能引进课堂，在讲解理论的同时，利用计算机进行多媒体演示，搭建电路，设置参数，通电实验，在显示屏上可以直接显示实验结果，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，弥补了理论上的抽象性。例如，在基本放大电路中，静态工作点选择的是否适合，直接影响到放大器的性能。若设置不当将会产生饱和失真或截止失真。在理论课上，学生往往对于公式的推导及曲线的讲解不能深刻体会，导致对于基本放大电路的知识点不能较好地掌握。而通过仿真软件EWB的展示，可以给学生一种直观的认识。同时，有兴趣的同学还可以自己设参数，观察静态工作点选择的是否合适，如果不合适会产生什么样的失真结果。这样的理论课学生学起来有积极性，学习效果也就有很大提高。再举个例子，在模拟电子线路中，三极管的基极(b)、集电极(c)和发射极(e)三个极之间的电流，存在Ie=Ic+Ib这样的关系，教材中指出这个公式是经过多次实验得出的结论，同时列出实验数据表格。然后，老师在课堂上让学生验证一下表格里的数据，的确符合上述规律。这样的理论教学，学生没有体验，就事论事，学生只有死记硬背。但如果利用模拟仿真，搭建电路，让学生亲手用EWB软件中提供的电流表实际测量一下，自己得出上述结论，那效果就会不一样，学生很快就会记住三极管三个极之间的电流关系。正如一位教育学家总结的：“你告诉我，我会忘记;你给我示范，我会记住;你让我自己做，我会明白，而且一辈子都不会忘记。”

所以，利用模拟仿真技术进行理论教学，可以将复杂问题简单化，抽象问题形象化，理性知识感性化，让我们的学生在理论学习时不感到枯燥，调动起他们的思维，让学生在不断的探索中学习。

二、实践教学中的应用

实践教学在电工电子技术的课程中安排比重较大，因为这是一门专业技能课，实践性很强。在上电工电子技术课的第一天，老师就要重点讲用电安全，因为做任何事情，安全总是第一位的。学生进行各种实验操作，一定要规范操作，注意操作规程，但仍不排除会有意外的发生。所以，作为电类的教师，在上实验课时难免会有各种担心。这是其一。其二是由于经费的问题，很多实验，由于实验室元器件、设备不全，规格不合适等原因而不能完成。就算能完成，也要花很大一笔开销。

如果采用虚拟仿真技术，我们只需要计算机，在计算机房就能完成很多实验，而且不存在安全隐患和设备不足的问题，特别是验证性的实验，很快就能得到结果。虚拟实践教学平台的建立，使学生可以不受场地与设备限制，只要有计算机，就可以进行各种相关电路的设计与仿真，有效做到理论与实践的结合，加深了学生对理论知识的理解，提高了学生的应用能力及实践能力，培养了学生学习的自主性，大大改善了教学效果。

例如，在数字电路的实践教学中，仿真软件中的逻辑转换仪非常有用。实际工作中并没有这个仪器，它能够将逻辑电路和真值表、逻辑表达式之间进行转换。利用这一功能，学生在设计组合逻辑电路时，非常的方便实用。另外，在项目实训中，对于设计各种电路而言，利用仿真模型，可以减少元器件损耗，方便更换不同型号规格的元件，减少设计成本。再比如，在整流滤波实验中，我们也可以让同学利用仿真技术进行先行实验。首先，搭建整流滤波电路，在仪表栏中调出双踪示波器，A通道接输入端，B通道接输出端，接通仿真电源，在示波器上就可以看到整流的效果，改变电路中电容参数，还可以观察波形的变化，不同电容量，波形脉动的成分是不同的。这表明了电容滤波的效果。这样的仿真实验，让学生在实物实验之前就有一个深刻的了解，包括实验步骤、实验结果、注意事项等，在实物操作时，做到心中有数，提高了实物实验的效率。虽然，仿真实验有很多优点，但实践性的教学不能完全依靠仿真技术，我们还是要将仿真实验和实物实验结合起来，充分发挥仿真技术的作用，让仿真技术为真正的实验教学服务，达到提高学生操作技能的目的。

三、仿真技术应用的思考

仿真技术应用于教学中，毫无疑问地提高了教学效果和效率。首先，利用仿真教学，激发了学生的学习兴趣，有利于突破教学中的难点。仿真技术引入课堂后，把许多抽象、难以理解的教学内容变得生动有趣，动态地显示实验现象和结果，化难为易，能够促使学生积极思考，提高自主学习和创新思维能力。其次，仿真教学在一定程度上可以弥补实验设备不足，并且可以模拟一些实物实验不易进行的实验项目。但是，在实际应用中，不能完全用仿真教学代替实物实践教学。仿真教学，只能起到辅助作用，实际动手操作能力，必须要通过实物性的实验操作才能得到提高。而且，真正的实验不能因此而减少。

模拟仿真软件种类比较多，选择一款简单易学、适合教学的才是最好的。经过教学实践证明，运用电子仿真技术作辅助，在优化课堂教学、提高教学效率、增强教学效果方面起到了重要作用，是一种先进的教学手段，很值得推广。

参考文献：

[1]周绍敏.电工技术基础与技能[M].高等教育出版社.

[2]张金华.电子技术基础与技能[M].高等教育出版社.

[3]钟文耀，段玉生，何丽静.EWB电路设计入门与应用[M].清华大学出版社编.

[4]李良荣.EWB 9电子设计技术[M].机械工业出版社.

作者：王心红

仿真技术电工电子教学论文 篇2：

虚拟仿真技术在《电工电子技术》课程教学中的应用

摘要本文结合电工电子课程教学以及课程设计实践，对传统的教学模式进行改革和创新，将虚拟仿真软件Multisim10应用于“电工电子技术”课程教学中，并通过基本共射放大电路等实例介绍了Multisim10软件在课堂教学和课程实践中的应用。教学实践表明，仿真技术能弥补传统实验的不足，优化电路设计，提高学生设计与开发电路的能力。

关键词 虚拟仿真 电工电子 教学 实践

The Application of Virtual Simulation Technology in

"Electrical and Electronic Technology" Teaching

YU Ruihong, LIU Shucong, WANG Quansheng

(Institute of Disaster Prevention, Sanhe, Hebei 065201)

Key wordsvirtual simulation; electrical and electronic; teaching; practice

0 引言

电工电子技术是一门实践性很强的专业基础课，实验教学在这门课程中占有举足轻重的地位，它着重培养学生的实验操作技能和严谨踏实的科学作风，是提高学生分析问题、解决问题以及理论联系实际能力的重要环节。目前，传统的电工电子实验是学生在实验室根据给定的电路图和元器件搭建实验电路，用仪器测量数据，得出结论。传统实验教学在学生增加实物电子元器件知识、培养正确使用仪器仪表的方法及掌握基本的工程测量技术等方面有着无可替代的优势。但是，传统实验也存在实验器件老化，调试不方便，读数误差大，综合性和设计性实验比例偏少等缺点，不利于促进学生综合能力和创新能力的培养。

随着计算机技术的发展，现在已出现利用计算机仿真技术来完全或部分模拟实验设备的情况，运用电路设计仿真软件设计电路，是提高电子线路设计水平和能力的有效方法。利用虚拟仿真技术，教师在用电子教案教授理论知识的同时，可用仿真软件教学，使理论和实践相结合，让学生亲自感受到实际动手操作的乐趣，有效地提高了学生的学习兴趣和效率。

1 仿真技术在教学中的应用

仿真教学是现代教学中的一种全新的教学模式，它既是一种重要的教学方法、教学手段，又是一种新的教学理念。它在教学中显示出来不受时间、空间、经费、组织形式制约的优点和作用是传统教学无法比拟的。Multisi10仿真软件具有友好的用户界面，操作方便，具有数字、模拟及数字/模拟混合电路的仿真能力。它提供的测试仪器和某些仿真元器件的外形与实物非常接近，操作方法也基本相同，是一款非常好用的电子电路仿真软件。将Multisim软件应用于电子技术的教学中，有利于改善教学方法和提高教学效果，有利于学生理解抽象的知识，激发学生的学习兴趣，提高学生综合设计能力。下面结合具体的实例说明Multisim软件在课堂教学中的应用。

1.1 共射放大电路分析

图1基本共射放大电路

图2射极电压图3共射放大电路三极电压

在三极管的基本电路分析这一节中，有不少知识点学生感到难于理解，在做实验时所测得的数据也不一定与理论符合，而我们通过仿真可以很好地掌握各个知识点。首先，依照所设计的电路图搭建电路，如图1所示，接入电压表，编辑完元件(元件参数及标签，快捷键等)后进行电路仿真;然后双击万用表(XMM1)圖标，就可以观察三极管e端对地的直流电压，如图2所示。

(1)静态分析。在前面搭建好的电路之上，调节滑动变阻器的阻值，使万用表的数据为2.2V。执行菜单栏中simulate/analyses/DC Operating Point，这样便可得到三极管的三个极的静态电压，即基极，射极，集电极的直流电压，如图3所示。

(2)动态分析。在图1中在输入端加入幅值为 10mV的正弦电压信号，输出端分别接1.5k负载和空载。单击仪表工具栏中的第四个按钮(即：示波器Oscilloscope)，并将其接入电路中。单击工具栏中运行按钮，便进行数据的仿真。然后双击示波器图标，得放大电路在接1.5k负载和空载时的输出电压波形，如图4和图5所示。

根据以上仿真结果，学生们可得出如下结论：①静态时基极和射极间电压UBEQ为0.6V~0.8V;②输出电压比输入电压幅值大，电路具有电压放大作用;③输出电压与输入电压在相位上相差 1800，共射极电路具有反相作用;④放大电路的放大倍数与负载有关，负载越大，放大倍数越大。

学生通过观察仿真结果、思考、总结归纳得这些结果，因此印象深刻，理解较透彻。

1.2 低通二阶滤波电路分析

图6 低通二阶滤波电路

图7低通二阶滤波电路特性

2 仿真技术在课程实践中的应用

有源滤波器在信号处理中有广泛的应用，尤其是去除传输过程中无用或者有害信号的频率分量。以前通过理论计算分析有源滤波器的幅频特性，现在利用Multisim仿真软件可得到各种滤波器的幅频特性曲线图，与理论分析对比，学生能够更加形象地掌握各种滤波电路的功能和特性。搭建如图6所示的低通二阶滤波电路，进行仿真之后得到图7所示的频率特性，可以比较直观地看出此滤波电路就是低通滤波电路。通过仿真实验，学生可以自由改变系统的结构、参数，通过观察各个节点的波形来了解模型中每一部分对结果的影响，直到找到满意的理论模型和相应的参数，将呆板的实验变为研究性的学习。

将虚拟仿真技术应用于电工电子技术理论课教学，借助电子线路仿真功能，随时改变电路结构和参数，动态演示电路的特性变化，将原来非常抽象复杂的理论知识变得直观形象，增强了学生的感性认识，加深了对所学知识的印象，降低了学习难度，提高了课堂效率和教学效果。

在课程综合设计和实践中，受实验经费、实验场地、实验耗材等条件的限制，综合性、设计性实验比例偏少，不利于促进学生自主创新意识和创新能力的培养。Multisim软件如同一个大的电工电子实验室，不受器件种类、数量和实验设备的限制，教师可以指导学生做一些综合性、设计性实验，比如数字电路中的数字钟，多功能抢答器，频率计，信号发生器等综合性的实验，这些都能够很好地提高学生的能力，促进学生自主创新意识和创新能力的培养。下面以数字钟为例简单说明数字钟的设计原理。

2.1 设计要求

要求设计一个具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示(小时从00~23)的计时器，具有手动校时、校分的功能，用74系列中小规模集成器件去实现。

2.2 数字计时器的基本设计原理

数字计时器一般都由振荡器、分频器、译码器、显示器等几部分组成。其中，振荡器和分频器组成标准秒信号发生器，由不同进制的计数器、译码器和显示器组成计时系统。秒信号送入计数器进行计数，把累计的结果以“时”、“分”、“秒”的数字显示出来。“时”显示由二十四进制计数器、译码器和显示器构成;“分”和“秒”显示分别由六十进制计数器、译码器和显示器构成。数字钟原理框图如图8所示，主要设计部分分析如下：

(1)振荡器:通常选用石英晶体来构成振荡器电路。一般来说，振荡器的频率越高，计时的精度就越高。

(2)分频器:功能主要有两个：一是产生标准秒脉冲信号;二是可提供功能扩展电路所需要的信号。选用中规模计数器74LS90D,每片为1/10分频器,选择合适的片数级连即可获得1Hz标准秒脉冲信号。如果振荡频率为100kHz，就得需要5片74LS90D进行级连。

(3)计数器：根据图8所示，显示“时”、“分”、“秒”需要6片中规模计数器。其中，“分”、“秒”位计时各为六十进制计数器，“时”位计时为二十四进制计数器。六十进制计数器和二十四进制计数器都选用74LS90D集成块，采用反馈清零法。

(4)校时电路：当刚接通电源或计时出现误差时，都需要对时间进行校正。将各模块连接成完整的电路，就能方便地设计出数字钟电路，使得学生们能够学以致用，激发了他们的学习兴趣，另外通过不断的改变控制逻辑电路部分，可以使电子钟表的功能不断地得到完善，使得学生们的创新能力得到了锻炼和提高。

图8数字钟设计原理图

3 结束语

Multisim软件如同一个大的电工电子实验室，可以弥补实验设施的不足,为实验提供了极大的便利，极大地提高了实践教学环节的质量;Multisim软件还可以辅助理论教学，教师可以在讲解完理论后直接进行实验和演示，使得物理过程更为形象直观;此外，Multisim软件用户界面直观，操作方便，学生在课后可自己设计电路，加理解电路功能及仪器仪表的使用，還可激发学生的学习兴趣，有效地调动学生的主观能动性，学生可以自主开发和设计一些电路，激发了学生的创新意识，培养了学生的创新能力。

利用Multisim软件提供的虚拟电子工作平台，可以方便地完成各项实验和教学工作。 但是仿真软件的操作不能代替实际电路，要充分发挥传统实验和虚拟实验各自的优势，在保留传统硬件实验的前提下，将以计算机仿真技术为主的仿真实验融合到传统的实验教学中来，构建一个新型的实践教学体系，以提高学生动手能力、分析问题解决问题的能力，提高学生自主创新意识和创新能力，全面提升学生的综合素质。

参考文献

[1]王冠华.Multisiml0电路设计及应用[M].北京:国防工业大学出版社,2008.

[2]马风格,梁夏,李桂香.Multisim在电子线路实验教学中的应用探索[J].实验技术与管理,2005(12):73-75.

[3]陈晓文.基于Multisim2001的电子线路仿真实验[J].山西电子技术,2005(5):14-16.

[4]蒋卓勤.邓玉元Mulitisim 2001及其在电子设计中的应用[M].西安电子科技大学出版社,2003.

“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”

作者：于瑞红 刘淑聪 王全胜

仿真技术电工电子教学论文 篇3：

运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学

摘 要：分析了电工基础和电子线路课程传统教学模式存在的问题，提出了探究运用计算机仿真技术改善电工基础与电子线路课程实验教学的方法。

关键词：仿真技术;电工基础;电子线路

随着教育改革的不断深化，职教界日益重视专业技能型人才的培养，各职校在专业课程教学方面投入了大量资金，引进了一系列先进的专业实验教学设备，有效改善了专业课程教学条件，但一些学科仍然采用传统的教学模式，严重影响了学生学习专业课程的积极性和主动性，尤其是电工基础与电子线路课程实验教学。

一、传统实验教学模式存在的问题

1.电工基础与电子线路课程实验教学与理论教学存在脱节现象

实验教学与理论教学分开的教学方式，存在一些弊端，主要体现在以下几个方面：

(1)实验教学与理论教学处于分离状态，由不同的教师在不同的位置分开进行实验教学与理论教学，这样在很大程度上容易导致电工基础与电子线路课程实验教学内容与实践教学内容出现脱节状况。

(2)实验教学与理论教师分离之后，教师在开展实验教学的时候，要将与实验教学相关的理论知识重复讲述一遍，使电工基础与电子线路课程教学内容出现重复现象，无法有效地将理论与实验有机地结合在一起，导致实验难度增加，实验教学效果不理想。

2.电工基础与电子线路课程实验教学内容老套、方法单一

现阶段，教师讲解实验原理，在教学中进行操作示范，然后指导学生根据实验指导书中规定的流程完成实验，这种单一的教学方法在很大程度上影响了学生对于电工基础与电子线路课程的学习兴趣，没有将学生作为教学中的主体，即使学生认认真真地完成了实验，也无法使学生全面了解、掌握实验内容，从而降低实验教学效果。

3.电工基础与电子线路课程实验教学手段滞后

一些职业院校为了解决师资力量、实验设备以及实验教师不足等一系列问题，每一个班级中的人数通常规定在45～55人之间，由于学生的人数比较多，而且每一名学生在文化素质方面存在一定的差异，整体上缺乏良好的学习习惯，如果教师在实验教学过程中采用传统的实验教学手段，直接将学生带到相关实验室中开展实质性的教学实验，虽然教师在实验教学中对相关的实验内容进行了讲解、示范演示，但是还有很多学生需要在教师的指导下才能够有效地完成实验任务，这在很大程度上会影响学生学习电工基础与电子线路课程的积极性和主动性。

二、教学改善策略

1.计算机仿真技术融入课堂教学

教师在理论教学过程中，使电工基础与电子线路课堂教学变得更加生动、形象，然后让学生使用电脑对理论知识进行实验验证，将理论教学与实验教学有机地结合在一起，学生通过实验操作能够加深自身对于理论知识的理解，由被动状态转换为主动状态，充分调动学生在电工基础与电子线路课程学习中的积极主动性。

目前，Multisim10计算机电子仿真实验软件在电工基础与电子线路课程实验教学中的应用范围比较广泛;Multisim10计算机电子仿真实验软件所提供的虚拟仪器设备与电子元器件同实际的仪器设备相比较，在操作方法、外形等方面十分相似，学生在仿真实验中进行反复的观察与操作，不仅能够加深对电工基础与电子线路理论知识的理解，还能够了解与掌握相关仪器设备的使用方法，这样能够在很大程度上提高实验教学的效率与质量。

2.重视实验结构的优化，将实际实验与仿真实验结合在一起

为了改变电工基础与电子线路课程实验教学中老套、单一的教学方法，在电工基础与电子线路课程实验教学过程中，采用实际实验与仿真实验有机结合在一起的教学模式，在实验教学中应用Multisim10计算机电子仿真实验软件，具体方法是：首先，教师指导学生使用电脑进行仿真实验训练，使学生了解与掌握电路的调制、构成与仪器设备的使用方法，然后再引导学生在实验室中进行实际实验训练。这种教学方式能够在很大程度上防止学生在实验过程中出现盲目性，提升电工基础与电子线路课程实验教学的效率与质量。

教育工作者应当重视电工基础与电子线路课程实验教学方式、模式的转变，运用计算机仿真技术改善电工基础与电子线路课程实验教学，不仅能够有效地提升教学效率和质量，解决传统教学模式中存在的问题，还能够为职业院校介绍大量的财力、物力以及人力。

参考文献：

罗正勇.如何运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学[J].广西教育，2010(24).

作者简介：花艳.1986年8月出生，本科，就职于江苏省昆山第一中等专业学校，研究方向：电子电工，电气自动化。

作者：花艳