仿真軟件在電工電子技術教學中輔助教學探究

劉海艷　李俐

摘要：在中職電工電子技術教學中應用仿真軟件，符合“做中學，做中教”的新型職業(yè)教育教學理念，能夠有效的提高中職學生電工電子技術的實踐操作能力，能夠為學生畢業(yè)后更好的勝任工作崗位打好基礎。本文從仿真軟件的優(yōu)勢和教學應用實例，介紹了仿真軟件在電工電子技術教學中的輔助教學作用，旨在不斷改進教學方法，創(chuàng)新教學呈現(xiàn)方式，提高學生的綜合職業(yè)素質。

關鍵詞：仿真軟件 電工電子 教學

電工電子技術是中職汽修專業(yè)的一門專業(yè)基礎課，該課程內(nèi)容多，由電工部分、模擬電路部分和數(shù)字電路部分組成。電工電子技術大部分內(nèi)容抽象難懂，而中職學生的基礎不好，所以很難理解抽象的理論知識，因此學習沒有積極性。通過仿真軟件，可以將抽象的電路原理直觀化呈現(xiàn)，同時這種新穎的教學呈現(xiàn)方式還可以激發(fā)學生的學習興趣，消除學生的畏難情緒，提高教學效果。

一、Multisim 軟件介紹

Multisim軟件是一款應用簡單方便的電路仿真軟件，可以應用于單元電路、功能電路等的構建及相應調(diào)試的仿真。Multisim是美國國家儀器有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。該仿真軟件提供了多種電子元件模型，包含了多種電源、電容、電阻、電感等電路元件，還包含了電流表、電壓表、示波器等多種電路測量儀器。Multisim軟件中所提供的元件器和測量儀表與實際情況十分相近，它相當于一個設備先進、功能齊全的電工電子實訓室。在進行電路仿真的過程中，可以按照真實的電路連接過程進行仿真電路的搭建和測試，整個過程就如同在實驗室親自做實驗調(diào)試和測量數(shù)據(jù)一樣。

二、Multisim 仿真特點及優(yōu)勢

（一）不受實驗器材的限制。仿真軟件在虛擬世界中創(chuàng)建了一個大型的實驗室，學生無需實驗器材和配套的實訓場地，就可以對任何一個電路進行搭建和測試。

（二）仿真干擾小，精度高。仿真實驗是一種理想的實驗，它不需要考慮環(huán)境因素對電路的影響。軟件中的測量儀器精度很高，量程又非常大，這些都是實際儀器中無法做到的。理想的實驗環(huán)境和高精度的儀器相互配合，減小了實驗誤差，有效提高了仿真精度，更不用考慮學生誤操作造成的儀器損壞問題。

（三）仿真實驗生動、直觀。利用仿真軟件對一些難懂抽象的電路原理進行仿真，可以使其形象直觀的呈現(xiàn)給學生，學生可以利用仿真軟件中提供的儀器，對電路各部分的數(shù)據(jù)進行測量，也可以隨時更改電路參數(shù)進行對比分析，增強學生對知識的理解，有效解決教學難點問題。

（四）仿真實驗安全性高。在學生的學習過程中，開展仿真實驗不用準備大量的實訓器材，這對于汽修專業(yè)電工電子實訓器材缺乏的現(xiàn)狀來說非常適用。同時仿真實驗無論什么樣的電路搭建都不存大的安全問題，但其仿真效果又與真實電路基本相似，這既提高了實驗的安全性，又減少了實驗器材的損耗，彌補了電工電子技術實驗器材不足的現(xiàn)實問題。

（五）Multisim 仿真軟件的適用性強。該軟件對電工電子技術這門課程教學中的電路定律驗證和實際電路仿真，都有很高的適用性。用其代替原有的演示實驗，可以使學生的認識更直觀，更生動。用仿真軟件加強學生對電路工作過程的理解，理論結合實際，鞏固重點知識。

三、仿真軟件在電工電子技術教學中的應用策略

（一）激發(fā)學生的學習興趣。與傳統(tǒng)的講授原理和推導公式相比，仿真實驗更注重學生在教學活動中的主體地位和學生實踐操作能力的培養(yǎng)。在仿真軟件的輔助下，創(chuàng)設了良好的教學情境，有效激發(fā)學生的學習主動性和學習熱情，通過仿真過程提高了學生的應用實踐能力。

（二）增強學生的實際應用能力。在電工電子技術的教學中，借助仿真軟件進行輔助教學，引導學生在虛擬仿真的世界中，進行電路定律的驗證和電路數(shù)據(jù)的測試，這種教學模式給學生帶來更多的應用體會，學生在搭建電路的過程中對定律和原理有了更深刻的理解，也對如何應用所學知識有了更細致的認識，增強學生的實際應用能力。

（三）提高學生的綜合職業(yè)素養(yǎng)。仿真軟件為學生創(chuàng)建了一個虛擬的實驗平臺，學生可以在這個虛擬的平臺中，進行各種定律的驗證和電子電路的連接測試實驗。在電工電子技術教學中教師有效利用仿真實驗，引導學生通過連接電路分析原理，理解定律，掌握相關的行業(yè)知識和應用實例，提升了學生的行業(yè)綜合素質。

四、仿真軟件在電工電子技術教學中的應用舉例

（一）利用仿真軟件輔助理解基爾霍夫定律?；鶢柣舴蚨砂ǎ鶢柣舴螂娏鞫珊突鶢柣舴螂妷憾?。在理論教學過程中，由于講解原理的電路圖是靜態(tài)的，教師只能利用一些箭頭和線條等符號來幫助學生理解定律內(nèi)容。而利用仿真軟件則可以搭建一個真實的電路，可以隨時更改電路的參數(shù)，用儀表記錄電路數(shù)據(jù)的變化，學生通過對電路數(shù)據(jù)的分析，可以很容易得出定律結論。從實際情況出發(fā)，經(jīng)過電路仿真、數(shù)據(jù)分析深化了學生對定律的理解和記憶。

（二）利用仿真軟件輔助理解單相橋式整流電路的工作過程。單相橋式整流電路是穩(wěn)壓電源中非常重要的一部分電路，學生對如何將正弦交流電轉換成脈動直流電的過程很難理解。因此，學生通過在仿真軟件中搭建電路，對電路各元件的工作情況，各點的電流和電壓進行測試、記錄和分析，可以加強學生對電路工作過程的直觀認識，鞏固重點知識。同時還可以利用仿真軟件對錯誤連接的電路進行分析，讓學生直觀的認識到電路故障帶來的危害，而不會像實際電路那樣造成電路元件器的損壞，在故障電路測試和分析的過程中，深化了學生對電路工作過程的理解。

（三）提高負載功率因數(shù)的驗證實驗。負載的功率因數(shù)高低，直接影響著發(fā)電設備的工作效率。造成電路中功率因數(shù)降低的原因是電感性負載的存在。在進行功率因數(shù)這一節(jié)課的教學時，可以在仿真軟件中搭建一個日光燈電路原理圖，給電路并接入電容器，測量電路中電流和電壓的數(shù)據(jù)，分析電路的功率和功率因數(shù)變化，最后得出結論，通過并聯(lián)電容器可以提高電路的功率因數(shù)，學生通過改變電路參數(shù)，分析電路數(shù)據(jù)得出的結論更有說服力，也更容易理解和記憶。

五、結語

在電工電子技術教學中應用虛擬仿真實驗，創(chuàng)新了電工電子技術的教學模式，解決了汽修專業(yè)電工電子實訓設備和元器件不足的現(xiàn)實問題。將虛擬技術引入課堂，使抽象的內(nèi)容立體化呈現(xiàn)，激發(fā)了學生的學習興趣，增強了學生分析問題解決問題的能力，提高了學生的應用實踐能力，在小組搭建電路分析和討論的過程中，增強了學生的團隊意識，養(yǎng)成了良好的職業(yè)素養(yǎng)。

（作者單位：唐山勞動技師學院）