仿真技術在電子專業教學中的應用探討

張阿進

摘 要：在中職電子專業教學過程中，引入電子仿真技術，對學生加深對理論課內容的理解，提升實踐操作能力與計算機運用能力，以及培養創新意識與創新能力，具有極為重大的意義。基于此，文章對電子仿真技術進行了闡述，并對中職電子專業教學中仿真技術的運用予以研究與探討。

關鍵詞：仿真技術 電子專業 教學

一、電子仿真技術概述

電子仿真技術是以計算機作為主要的工作平臺，結合其他先進的技術（智能化技術、應用電子技術以及計算機技術等），開發而成的一個電子CAD通用軟件包，其主要的作用是輔助PCB、電子電路以及IC等三方面的設計工作。以往傳統的電子線路設計模式是采取制作實驗板來實現的，在實驗板上通過對實際元器件的實驗與調試，以獲得相關的數據，之后再對原設計中的電路參數予以修改，直至達到預期設計要求為止。然而，在實際的工作當中，往往會受到各種因素的影響與制約，例如實驗儀器設備、元器件、規格以及數量等不足，實驗儀器受損，這些都將影響到實驗的進行。這種情況不但會對設計工作的正常展開帶來影響，同時也會束縛設計人員的手腳。而電子仿真技術的出現，就可以有效地處理這一問題，如利用仿真實驗，可以在計算機中模擬出實驗所需要的各種儀器、設備等。這不但能夠克服實際實驗室中條件的約束，同時還能夠依據實驗目的的不同，開展各種實驗，以便對學生的分析能力、應用能力以及創新能力進行有效的培養。

二、仿真技術在電子專業教學中的應用實踐

伴隨著科學技術與現代教育技術的發展，各種先進技術被廣泛運用到教學領域中，仿真技術作為一種新興的技術，同樣也被運用到電子專業的教學當中，且對促進教學質量與效率的提升，起到了舉足輕重的作用。以下筆者以“放大電路”的學習為例，對仿真技術在電子專業教學中的應用進行探討。

在模擬電路中，放大電路是一個極為關鍵的構成部分，其中最為基本的電路形式就是共射極放大電路。因此，在放大電路教學過程中，首先應當利用多媒體課件對相關的知識點進行說明，例如信號放大的基本概念、共射極電路的構成、各個組成部分的作用、放大電路的動靜態特性等。在對問題進行設計時，可以設計以下問題：怎樣在放大電路輸入端添加正弦信號？輸出信號是否會出現變化？電壓放大倍數與什么因素相關？倘若對電路的偏置予以調整，那么輸出信號又將發生怎樣的改變？

之后通過Multisim軟件建立共射極電路，然后再展開以下仿真實驗。共射極放大電路圖如圖1所示。

圖1 共射極放大電路圖

將Simulate菜單內的Anslysis下的 DC Operating Point命令打開，進而得到靜態的參數：VB=1.82V，VC=4.84V，VE=1.20V。將正弦電壓信號（幅值是5mV）添加在輸入端，進而對處于空載狀態與接10kΩ負載下的放大電路的輸出電壓波形予以測定，進而得出參數值分別是1.2V、753.7mV，具體如圖2所示。

（1）空載狀態輸入輸出電壓波形 （2）10kΩ負載狀態輸入輸出電壓波形

圖2

對輸入信號的幅值予以改變，輸入電壓增加到15mV，而在此時輸出電壓波形如圖3（1）所示。對偏置電阻予以改變，把電阻Rb1增加至25kΩ，最終所得到的電壓波如下圖3（2）所示。

（1）輸入15mV時輸入輸出電壓波形 （2）偏置電阻改變時輸入輸出電

壓波形

圖3

通過對上述仿真結果的總結與分析，可以得出以下五點結論：第一，當輸出電壓大于輸入電壓幅值時，電路具備電壓放大的功能；第二，當輸入電壓和輸出電壓在相位上相差180?時，共射極電路具備反相功能；第三，在輸入信號較大，且輸出信號正負半周不對稱時，將會出現失真的現象；第四，放大電路當中的放大倍數和負載有一定的聯系，其中當負載小時，放大電路的放大倍數就小，反之，負載大，放大倍數也大；第五，當偏置電阻Rb1增加至一定值時，輸出電壓波形的負半周會發生失真的現象。

三、仿真技術在教學中的優勢及注意事項

在中職電子專業教學中應用仿真技術，具有一定的優越性。一是應用范疇比較廣，且有極強的拓展性。仿真教學能夠提供多種多樣的實驗教學程序與實驗電路板，能夠廣泛運用于各種電子課程，例如模擬電子技術、電子測量技術等。二是有比較高的效率。仿真技術能夠提供各種信號源、數字存儲示波器等虛擬儀器，能夠進行數據的采集與處理，展開溫度檢測控制，以及進行電路設計實驗等。三是有較強的趣味性。在教學過程中進行仿真教學，能夠極大地激發學生學習的興趣與熱情，將全部的精力都投入到教學活動中。此外，仿真實驗的成本較低，可以隨時展開仿真教學。

雖然仿真教學的開展在一定程度上豐富了教學內容，優化了教學手段，但是倘若用虛擬仿真實驗完全替代實物實驗，將造成學生對實際元器件檢測與封裝認知水平的下降，進而使得學生實際操作儀器的能力、對實際電子產品設計布局的能力、實際電路布線的能力以及安裝調試能力等下降。因此，為了防止上述情況發生，我們在中職電子教學過程中，應當注意虛擬與現實兩者的有機結合，不但要注意仿真實驗在教學中的輔助作用和價值，同時還應當重視實際動手操作能力的培養，兩者互相促進、互相影響。學校應當對電子專業教學課程進行合理的安排，以上機實驗為主，同時輔以實際電路的安裝調試，且對仿真實驗課題進行合理的選擇，進而提供給學生優秀的仿真實驗題目，以便學生能夠在實驗的過程中掌握更多的知識與技能，最終實現提高專業素質與綜合能力的目的。

參考文獻：

[1]李艷云.仿真技術在電子技術教學中的應用[J].職業，2013（6）.

[2]齊琳.數字仿真技術在自動化專業教學中改革探索[J].科技風，2014（1）.

[3]肖永濤.MATLAB仿真技術在電路專業課中的運用[J].湖南人文科技學院學報，2011（6）.

[4]劉劍霜，郭鵬飛，李伙全等.信息技術在微電子專業教學中的應用[J].考試周刊，2011（62）.

（作者單位：江陰市南華中等專業學校）endprint

摘 要：在中職電子專業教學過程中，引入電子仿真技術，對學生加深對理論課內容的理解，提升實踐操作能力與計算機運用能力，以及培養創新意識與創新能力，具有極為重大的意義。基于此，文章對電子仿真技術進行了闡述，并對中職電子專業教學中仿真技術的運用予以研究與探討。

關鍵詞：仿真技術 電子專業 教學

一、電子仿真技術概述

電子仿真技術是以計算機作為主要的工作平臺，結合其他先進的技術（智能化技術、應用電子技術以及計算機技術等），開發而成的一個電子CAD通用軟件包，其主要的作用是輔助PCB、電子電路以及IC等三方面的設計工作。以往傳統的電子線路設計模式是采取制作實驗板來實現的，在實驗板上通過對實際元器件的實驗與調試，以獲得相關的數據，之后再對原設計中的電路參數予以修改，直至達到預期設計要求為止。然而，在實際的工作當中，往往會受到各種因素的影響與制約，例如實驗儀器設備、元器件、規格以及數量等不足，實驗儀器受損，這些都將影響到實驗的進行。這種情況不但會對設計工作的正常展開帶來影響，同時也會束縛設計人員的手腳。而電子仿真技術的出現，就可以有效地處理這一問題，如利用仿真實驗，可以在計算機中模擬出實驗所需要的各種儀器、設備等。這不但能夠克服實際實驗室中條件的約束，同時還能夠依據實驗目的的不同，開展各種實驗，以便對學生的分析能力、應用能力以及創新能力進行有效的培養。

二、仿真技術在電子專業教學中的應用實踐

伴隨著科學技術與現代教育技術的發展，各種先進技術被廣泛運用到教學領域中，仿真技術作為一種新興的技術，同樣也被運用到電子專業的教學當中，且對促進教學質量與效率的提升，起到了舉足輕重的作用。以下筆者以“放大電路”的學習為例，對仿真技術在電子專業教學中的應用進行探討。

在模擬電路中，放大電路是一個極為關鍵的構成部分，其中最為基本的電路形式就是共射極放大電路。因此，在放大電路教學過程中，首先應當利用多媒體課件對相關的知識點進行說明，例如信號放大的基本概念、共射極電路的構成、各個組成部分的作用、放大電路的動靜態特性等。在對問題進行設計時，可以設計以下問題：怎樣在放大電路輸入端添加正弦信號？輸出信號是否會出現變化？電壓放大倍數與什么因素相關？倘若對電路的偏置予以調整，那么輸出信號又將發生怎樣的改變？

之后通過Multisim軟件建立共射極電路，然后再展開以下仿真實驗。共射極放大電路圖如圖1所示。

圖1 共射極放大電路圖

將Simulate菜單內的Anslysis下的 DC Operating Point命令打開，進而得到靜態的參數：VB=1.82V，VC=4.84V，VE=1.20V。將正弦電壓信號（幅值是5mV）添加在輸入端，進而對處于空載狀態與接10kΩ負載下的放大電路的輸出電壓波形予以測定，進而得出參數值分別是1.2V、753.7mV，具體如圖2所示。

（1）空載狀態輸入輸出電壓波形 （2）10kΩ負載狀態輸入輸出電壓波形

圖2

對輸入信號的幅值予以改變，輸入電壓增加到15mV，而在此時輸出電壓波形如圖3（1）所示。對偏置電阻予以改變，把電阻Rb1增加至25kΩ，最終所得到的電壓波如下圖3（2）所示。

（1）輸入15mV時輸入輸出電壓波形 （2）偏置電阻改變時輸入輸出電

壓波形

圖3

通過對上述仿真結果的總結與分析，可以得出以下五點結論：第一，當輸出電壓大于輸入電壓幅值時，電路具備電壓放大的功能；第二，當輸入電壓和輸出電壓在相位上相差180?時，共射極電路具備反相功能；第三，在輸入信號較大，且輸出信號正負半周不對稱時，將會出現失真的現象；第四，放大電路當中的放大倍數和負載有一定的聯系，其中當負載小時，放大電路的放大倍數就小，反之，負載大，放大倍數也大；第五，當偏置電阻Rb1增加至一定值時，輸出電壓波形的負半周會發生失真的現象。

三、仿真技術在教學中的優勢及注意事項

在中職電子專業教學中應用仿真技術，具有一定的優越性。一是應用范疇比較廣，且有極強的拓展性。仿真教學能夠提供多種多樣的實驗教學程序與實驗電路板，能夠廣泛運用于各種電子課程，例如模擬電子技術、電子測量技術等。二是有比較高的效率。仿真技術能夠提供各種信號源、數字存儲示波器等虛擬儀器，能夠進行數據的采集與處理，展開溫度檢測控制，以及進行電路設計實驗等。三是有較強的趣味性。在教學過程中進行仿真教學，能夠極大地激發學生學習的興趣與熱情，將全部的精力都投入到教學活動中。此外，仿真實驗的成本較低，可以隨時展開仿真教學。

雖然仿真教學的開展在一定程度上豐富了教學內容，優化了教學手段，但是倘若用虛擬仿真實驗完全替代實物實驗，將造成學生對實際元器件檢測與封裝認知水平的下降，進而使得學生實際操作儀器的能力、對實際電子產品設計布局的能力、實際電路布線的能力以及安裝調試能力等下降。因此，為了防止上述情況發生，我們在中職電子教學過程中，應當注意虛擬與現實兩者的有機結合，不但要注意仿真實驗在教學中的輔助作用和價值，同時還應當重視實際動手操作能力的培養，兩者互相促進、互相影響。學校應當對電子專業教學課程進行合理的安排，以上機實驗為主，同時輔以實際電路的安裝調試，且對仿真實驗課題進行合理的選擇，進而提供給學生優秀的仿真實驗題目，以便學生能夠在實驗的過程中掌握更多的知識與技能，最終實現提高專業素質與綜合能力的目的。

參考文獻：

[1]李艷云.仿真技術在電子技術教學中的應用[J].職業，2013（6）.

[2]齊琳.數字仿真技術在自動化專業教學中改革探索[J].科技風，2014（1）.

[3]肖永濤.MATLAB仿真技術在電路專業課中的運用[J].湖南人文科技學院學報，2011（6）.

[4]劉劍霜，郭鵬飛，李伙全等.信息技術在微電子專業教學中的應用[J].考試周刊，2011（62）.

（作者單位：江陰市南華中等專業學校）endprint

摘 要：在中職電子專業教學過程中，引入電子仿真技術，對學生加深對理論課內容的理解，提升實踐操作能力與計算機運用能力，以及培養創新意識與創新能力，具有極為重大的意義。基于此，文章對電子仿真技術進行了闡述，并對中職電子專業教學中仿真技術的運用予以研究與探討。

關鍵詞：仿真技術 電子專業 教學

一、電子仿真技術概述

電子仿真技術是以計算機作為主要的工作平臺，結合其他先進的技術（智能化技術、應用電子技術以及計算機技術等），開發而成的一個電子CAD通用軟件包，其主要的作用是輔助PCB、電子電路以及IC等三方面的設計工作。以往傳統的電子線路設計模式是采取制作實驗板來實現的，在實驗板上通過對實際元器件的實驗與調試，以獲得相關的數據，之后再對原設計中的電路參數予以修改，直至達到預期設計要求為止。然而，在實際的工作當中，往往會受到各種因素的影響與制約，例如實驗儀器設備、元器件、規格以及數量等不足，實驗儀器受損，這些都將影響到實驗的進行。這種情況不但會對設計工作的正常展開帶來影響，同時也會束縛設計人員的手腳。而電子仿真技術的出現，就可以有效地處理這一問題，如利用仿真實驗，可以在計算機中模擬出實驗所需要的各種儀器、設備等。這不但能夠克服實際實驗室中條件的約束，同時還能夠依據實驗目的的不同，開展各種實驗，以便對學生的分析能力、應用能力以及創新能力進行有效的培養。

二、仿真技術在電子專業教學中的應用實踐

伴隨著科學技術與現代教育技術的發展，各種先進技術被廣泛運用到教學領域中，仿真技術作為一種新興的技術，同樣也被運用到電子專業的教學當中，且對促進教學質量與效率的提升，起到了舉足輕重的作用。以下筆者以“放大電路”的學習為例，對仿真技術在電子專業教學中的應用進行探討。

在模擬電路中，放大電路是一個極為關鍵的構成部分，其中最為基本的電路形式就是共射極放大電路。因此，在放大電路教學過程中，首先應當利用多媒體課件對相關的知識點進行說明，例如信號放大的基本概念、共射極電路的構成、各個組成部分的作用、放大電路的動靜態特性等。在對問題進行設計時，可以設計以下問題：怎樣在放大電路輸入端添加正弦信號？輸出信號是否會出現變化？電壓放大倍數與什么因素相關？倘若對電路的偏置予以調整，那么輸出信號又將發生怎樣的改變？

之后通過Multisim軟件建立共射極電路，然后再展開以下仿真實驗。共射極放大電路圖如圖1所示。

圖1 共射極放大電路圖

將Simulate菜單內的Anslysis下的 DC Operating Point命令打開，進而得到靜態的參數：VB=1.82V，VC=4.84V，VE=1.20V。將正弦電壓信號（幅值是5mV）添加在輸入端，進而對處于空載狀態與接10kΩ負載下的放大電路的輸出電壓波形予以測定，進而得出參數值分別是1.2V、753.7mV，具體如圖2所示。

（1）空載狀態輸入輸出電壓波形 （2）10kΩ負載狀態輸入輸出電壓波形

圖2

對輸入信號的幅值予以改變，輸入電壓增加到15mV，而在此時輸出電壓波形如圖3（1）所示。對偏置電阻予以改變，把電阻Rb1增加至25kΩ，最終所得到的電壓波如下圖3（2）所示。

（1）輸入15mV時輸入輸出電壓波形 （2）偏置電阻改變時輸入輸出電

壓波形

圖3

通過對上述仿真結果的總結與分析，可以得出以下五點結論：第一，當輸出電壓大于輸入電壓幅值時，電路具備電壓放大的功能；第二，當輸入電壓和輸出電壓在相位上相差180?時，共射極電路具備反相功能；第三，在輸入信號較大，且輸出信號正負半周不對稱時，將會出現失真的現象；第四，放大電路當中的放大倍數和負載有一定的聯系，其中當負載小時，放大電路的放大倍數就小，反之，負載大，放大倍數也大；第五，當偏置電阻Rb1增加至一定值時，輸出電壓波形的負半周會發生失真的現象。

三、仿真技術在教學中的優勢及注意事項

在中職電子專業教學中應用仿真技術，具有一定的優越性。一是應用范疇比較廣，且有極強的拓展性。仿真教學能夠提供多種多樣的實驗教學程序與實驗電路板，能夠廣泛運用于各種電子課程，例如模擬電子技術、電子測量技術等。二是有比較高的效率。仿真技術能夠提供各種信號源、數字存儲示波器等虛擬儀器，能夠進行數據的采集與處理，展開溫度檢測控制，以及進行電路設計實驗等。三是有較強的趣味性。在教學過程中進行仿真教學，能夠極大地激發學生學習的興趣與熱情，將全部的精力都投入到教學活動中。此外，仿真實驗的成本較低，可以隨時展開仿真教學。

雖然仿真教學的開展在一定程度上豐富了教學內容，優化了教學手段，但是倘若用虛擬仿真實驗完全替代實物實驗，將造成學生對實際元器件檢測與封裝認知水平的下降，進而使得學生實際操作儀器的能力、對實際電子產品設計布局的能力、實際電路布線的能力以及安裝調試能力等下降。因此，為了防止上述情況發生，我們在中職電子教學過程中，應當注意虛擬與現實兩者的有機結合，不但要注意仿真實驗在教學中的輔助作用和價值，同時還應當重視實際動手操作能力的培養，兩者互相促進、互相影響。學校應當對電子專業教學課程進行合理的安排，以上機實驗為主，同時輔以實際電路的安裝調試，且對仿真實驗課題進行合理的選擇，進而提供給學生優秀的仿真實驗題目，以便學生能夠在實驗的過程中掌握更多的知識與技能，最終實現提高專業素質與綜合能力的目的。

參考文獻：

[1]李艷云.仿真技術在電子技術教學中的應用[J].職業，2013（6）.

[2]齊琳.數字仿真技術在自動化專業教學中改革探索[J].科技風，2014（1）.

[3]肖永濤.MATLAB仿真技術在電路專業課中的運用[J].湖南人文科技學院學報，2011（6）.

[4]劉劍霜，郭鵬飛，李伙全等.信息技術在微電子專業教學中的應用[J].考試周刊，2011（62）.

（作者單位：江陰市南華中等專業學校）endprint