虚拟仿真实验室在电工电子专业教学中的应用范文

摘要：电工电子类实验是职业学校电工电子类专业课程的重要组成部分，教学的质量高低在很大程度上取决于专业课演示实验和学生分组实验的实际开出率。由于电子技术的飞速发展，学校在实验设备的配备上很难跟得上实验教学的要求。在这种情况下，如何寻找实验教学的突破口，直接影响了实验教学任务能否顺利完成。通过教学实践和探索，发现利用虚拟仿真软件资源搭建虚拟仿真实验室可以很好地解决这个问题。虚拟仿真实验室有很多实物实验教学难以比拟的优势，以下就几方面探讨一下。

关键词：电工电子专业；虚拟仿真；实验室；优势

电工电子类实验是职业学校电工电子信息类专业课程的重要组成部分，教学的质量高低在很大程度上取决于专业课演示实验和学生分组实验的实际开出率。本文以中等职业教育电工电子实验在教学中的作用为基础、结合目前中等职业教育电工电子类实验课开出率的现状和原因分析，以及仿真实验在实验教学中的应用情况等方面，探讨利用仿真软件组建电工电子虚拟仿真实验室的几方面优势表现。

1实验课对教学的重要性

教师的演示实验对学生起着潜移默化的直接示范作用，为学生学习电子技术概念和规律提供了直观的环境，通过指导学生观察和分析实验现象，使学生获得直观的感性认识，从而更好地理解和掌握电子概念和规律。

2实验教学现状及主要原因分析

现实中，总有很多实际情况影响教师演示实验和学生分组实验的开出率，从而直接影响了教学效果。究其原因主要还是因为学校已有实验设备陈旧落后，或者数量跟不上学生规模的发展，使分组实验难以组织和进行。学校经费不足，对损耗损坏的仪器设备无力及时补充。实验设备管理有难度，仪器设备人为损坏或学生操作失误损坏多。

3中等职业教育电工电子类专业实验课程简介

（1）电工基础实验：常用电工仪器仪表的使用、晶体管简易测量等。

（2）数字电子技术实验：基本逻辑门电路、组合逻辑电路等。

（3）模拟电路实验：电子仪器实验、晶体管的简易测试、整流、滤波和稳压、单级交流放大器、稳压电源制作等。

（4）高频电子技术实验：通频带展宽电路、LC振荡器、调幅与检波系统、非线性波形变换、调频与鉴频系统、FM接收机组装等。

（5）电子设计自动化：1位全加器输入设计、多路选择器设计、8位硬件加法器设计、7段数码显示译码器设计等。

（6）电子组装工艺与设备实验：波形合成法测频率、信号发生器的使用、频率特性测试仪的使用、元器件的识别与测量、检测等。

（7）单片机控制应用：清零程序、51实验系统的使用、数据传送程序、数据排序实验等。

（8）电子CAD实验：EDA软件基本操作、原理图编辑入门、原理图设计、元件库编辑、印制电路板的编辑、PCB元件库编辑、电路仿真等。

4虚拟仿真软件资源

随着计算机技术和网络技术的迅速发展，以及科学研究进一步深入的需要，虚拟仿真实验技术日渐成熟和完善，虚拟实验室作为理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法，对社会发展和科技进步起到了越来越重要的作用，代表着科学研究方法的重要发展方向。在教学上虚拟仿真都有着很强的实物实验替代性，下面就目前相关专业实验课程的主要虚拟仿真软件做一些了解。

4．1电子仿真软件Multisim。它有十分丰富的电子元器件库，可供用户调用组建仿真电路进行实验；它提供18种基本分析方法，可供用户对电子电路进行各种性能分析；它还有多达17台虚拟仪器仪表和一个实时测量探针，可以满足一般电子电路的测试和实验。

4．2Proteus。基于PROSPICE混合模型仿真器，是完整的嵌入式系统软／硬件设计仿真平台。不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及器件，是目前最好的仿真单片机及器件的工具。该软件的特点是可全部满足单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。

4．3AltiumDesigner：是业界首例将设计流程、集成化PCB设计、可编程器件（如FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，可同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。

5结论

随着计算机技术的飞速发展，一般的电工电子实验都可以通过计算机辅助分析和仿真技术来完成。计算机仿真在实验教学中的应用，越来越体现出它相对于传统电工电子实验的优势。通过教学实践证明，针对虚拟仿真实验室的优势，用仿真软件进行实验教学是可行的，结合了目前计算机仿真最新技术组建而成的电子仿真实验室，为电工电子专业教学创设了良好的平台，能极大地激发学生的学习兴趣，完全可满足电工电子技术课程多层次实验教学的需要，使学生的创新、创造能力得到全面的锻炼和发挥，满足现代仿真教学的需要，这些优势可以进一步推广到机电、数控、财经、汽修交通类的虚拟仿真实验室在教学中的广泛应用。

参考文献

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［2］习友宝．工科电子实践教学的改革［J］．实验室研究与探索，2005（8）．

［3］吴小花，邵忠良，李殊骁．Multisim及其在电子设计中的应用［J］．机电产品开发与创新，2006，19（3）：137－138．

［4］田建艳，夏路易．EDA支持下的电子技术教学实践［J］．教育理论与实践，2005（6）：54－55.

作者：袁玉春 单位：山东泰安市东平县职业中等专业学校