如何巧用計算機仿真技術攻克電工電子技術課程教學難點

劉珊珊 楊超

摘 ? 要：隨著計算機技術的發(fā)展，計算機仿真技術在攻克電工電子技術課程教學難點中發(fā)揮重要作用。計算機仿真技術是非電類專業(yè)學生學習電子技術課程的有效工具，具有高效、安全等優(yōu)勢，在教學中起到了事半功倍的效果。仿真技術可以模擬真實電路，讓學生更加直觀清晰觀看電路結構和操作，高效解決了電工電子技術課程中教學的難點內(nèi)容。本文從現(xiàn)實出發(fā)，首先對計算機仿真技術進行簡要概述，其次分析電力電子技術課程教學現(xiàn)狀，最后針對如何巧用計算機仿真技術攻克電工電子技術課程教學難點提出對策，希望為同類研究提供一定的參考價值。

關鍵詞：計算機仿真技術 ?電工電子技術課程 ?教學難點 ?對策

中圖分類號：G719.21 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）02（a）-0217-02

電工電子技術課程是一門理論與實踐相統(tǒng)一的工程技術學科，在當前社會各個行業(yè)領域中得到廣泛應用。該課程內(nèi)容抽象復雜，具有學習難度大、實驗成本高等特點，對學生的基礎知識面要求較寬[1]，即使是非電類專業(yè)學生也要具備一定的電路知識，因此學習難度大。在課程教學中要求學生跟隨教師思路，準確理解電氣控制線路工作原理，熟練掌握操作技能及安裝工藝，因此使用計算機仿真技術可以有效檢驗學生的學習成果，提高教學質(zhì)量和效率，輔助課堂教學。

1 ?計算機仿真技術概述

計算機仿真技術是以計算機為依托發(fā)展起來的技術，其界面直觀生動，易學易懂。在借助計算機仿真技術進行教學時，可以根據(jù)實際教學需要繪制出對應的儀器和圖標，然后放入計算機中進行演示，直觀顯示出電路運行視頻。同時計算機仿真技術為教學提供各種分析手段。運用計算機仿真技術繪制而成的模型中包括了完備的元器件，其庫容較大，可以為生產(chǎn)提供便利條件。計算機仿真技術具有完善的混合模擬功能及數(shù)字信號模擬功能，可以儲存電路仿真圖形中的電波以及在工作狀態(tài)下的運行數(shù)據(jù)，以便為后續(xù)環(huán)節(jié)提供保證，直接在這種形式下打印出來。計算機仿真技術不僅包含了靜態(tài)、動態(tài)及失真情況下的各種分析圖像及數(shù)據(jù)，而且還能合理分析及判斷出電子技術課程中出現(xiàn)的電路短路現(xiàn)象[2]。此外，電工電子技術課程教學難點較多，計算機仿真技術為此創(chuàng)造出一種簡單易行的實驗方法，不僅所需成本低，而且運行系統(tǒng)的自主檢修和維護保證了整個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。根據(jù)電工電子課程教學安排，學生需要開展實驗時，不必受到錯誤操作而產(chǎn)生的不良干擾，系統(tǒng)能夠自動修復。

2 ?分析電工電子技術課程教學現(xiàn)狀

針對非電類專業(yè)學生，他們的基礎知識較為薄弱，基本上是高中階段接觸積累的電路、電子知識，因此在教學中關注學生的反應，重視學生對基本理論知識、分析方法的理解和掌握。同時在課堂教學中，教師要詳細分析電工電子電路的工作原理，這對非電類專業(yè)學生是教學的難點，主要涉及電路的拓撲結構及元器件的電壓電流變化等[3]。由于電工電子技術課程較為枯燥乏味，因此學生注意力容易分散，稍一中斷對理解電路分析過程帶來難度，因此嚴重打擊學生的學習興趣。這就需要教師在教學中形成獨特的授課風格和授課方法，不僅要提高教學質(zhì)量和效率，還可以在適當場合運用趣味性、幽默性語言，營造出和諧融洽的課堂環(huán)境，同時教學中加強師生之間的互動交流，鼓勵學生積極回答問題，發(fā)揮出自身的主觀能動價值，讓學生真正融入課堂教學氛圍中。

3 ?巧用計算機仿真技術攻克電路電工電子技術課程難點的對策

3.1 講解與演示相結合的教學方法

計算機仿真技術對學生而言較為陌生，因此學生需要在教師指導下學習。一般情況下，隨著實驗過程中條件因素的變化，實驗結果也會隨之發(fā)生變化，其中有著不可預測的因果關系。應用計算機仿真技術繪制圖形，可以參考實測數(shù)據(jù)，避免諸多不定性要素引發(fā)的誤差，從而能夠直觀觀測到瞬間短路參數(shù)變化而引發(fā)的現(xiàn)象[4]。和傳統(tǒng)電工電路實驗相比較，計算機仿真技術完善了實物實驗無法隨意改變電路參數(shù)的缺陷。而且在不需要調(diào)增實驗條件和元器件情況下便可實現(xiàn)這一操作，相同實驗時間段內(nèi)，通過計算機仿真技術開展實驗課程更加有利，能夠為學生呈現(xiàn)出多種電路繪制圖和電路模型，通過調(diào)節(jié)參數(shù)讓學生直觀清楚觀察特性曲線的變化，從而得到精確的分析數(shù)據(jù)。

3.2 穿插趣味性的實驗來激發(fā)學生學習興趣

電工電子技術課程中包含大量的實驗課，實驗課存在的目的是來驗證理論知識的準確性，例如對555芯片的功能及原理進行實驗檢驗。教師首先用仿真軟件組合出一個實用型電路，并在授課時實時仿真，得到輸出曲線，讓學生加深對整個電路的感性認識，然后對電路中各個元器件的參數(shù)進行修改，當修改完成一個元件參數(shù)后，查看仿真軟件中的記錄結果，相互開始比較，得到其元件在電路中發(fā)揮的作用，這樣學生就能更加清楚元器件的功能，在計算機仿真技術應用下避開了復雜的理論推導，學生只要比較輸出曲線便可直觀分析出元件功能，仿真曲線透出元件參數(shù)不同其作用的改變，因此仿真技術有效激發(fā)了學生學習電工電路知識的興趣。

3.3 采取理想的教學方案

教師在課前制定教學方案時應該結合學生的認知能力和心理特點。由于學生之間存在個性差異，因此對新知識的接受能力不相同，這容易造成教學方案不適用于所有學生。對此教師要遵循因材施教的原則，尊重個性差異，計算機仿真技術的應用符合教師因材施教的理念，是一種理想的教學方案[6]。仿真教學內(nèi)容規(guī)范化、系統(tǒng)化和標準化，且主要目的是培養(yǎng)專業(yè)技能技巧，訓練學生的操作實踐能力，設計出各個教學難點配套的專業(yè)技能培訓系統(tǒng)和教程，為有效評價提供了先進技術手段。

4 ?結語

綜上所述，計算機仿真技術是基于計算機的一種新型技術，應用范圍廣泛，發(fā)揮出強大的能力，讓學生體驗到電工電子技術課程的學習樂趣，攻克掉教學中的難點內(nèi)容。學生在計算機仿真技術中將抽象的知識具體化，將枯燥的知識趣味化，將僵化的知識生動化，克服傳統(tǒng)電工電子技術課程教學中的枯燥乏味等弊端，是有著較高教育價值的高新技術。

參考文獻

[1] 郭龍源，榮軍，吳健輝，等.計算機仿真技術在電力電子技術教學中的應用[J].現(xiàn)代計算機：專業(yè)版，2017， 29（21）：103-105.

[2] 肖雯娟，呂慧.計算機仿真技術在“電力電子技術”課程教學中的應用[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2018（7）：50-51.

[3] 郭曼.計算機仿真技術在電力電子技術課堂教學難點中的應用[J].科學中國人，2015（18）.

[4] 榮軍，丁躍澆，張敏，等.計算機仿真軟件在“電力電子技術”教學中的應用[J].中國電力教育，2011（12）：173-174.

[5] 何一卿.計算機仿真技術在電子技術課程中的應用[J]. 實驗室研究與探索，2000，19（3）：60-62.

[6] 汪先兵，王祥傲.應用型本科院校電力電子技術實驗教學模式的探索[J].滁州學院學報，2017（5）：131-132.