彭銳

（江蘇省淮陰中等專業(yè)學(xué)校 江蘇省淮安市 223300）

在電工電子課程教學(xué)過(guò)程中，最為核心的環(huán)節(jié)便是電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)，筆者認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的核心功能是強(qiáng)化學(xué)生對(duì)于所學(xué)理論知識(shí)的認(rèn)識(shí)與掌握熟練度，并由此培養(yǎng)學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活和工作中解決實(shí)際問(wèn)題的能力，優(yōu)秀的電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)不但能夠?qū)W(xué)生的技能素養(yǎng)進(jìn)行有效訓(xùn)練，同時(shí)也能夠訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新意識(shí)。但值得注意的是，在傳統(tǒng)的電子電工實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式當(dāng)中，存在有實(shí)驗(yàn)成本高導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)元器件和儀器數(shù)量短缺的問(wèn)題，因此，致力于解決該問(wèn)題的仿真實(shí)驗(yàn)便派上了用場(chǎng)，伴隨著我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，此項(xiàng)技術(shù)也趨于成熟，成為了電子電工教學(xué)中一種不可或缺的有效試驗(yàn)方法，因此，充分了解仿真實(shí)驗(yàn)相關(guān)理論，正確對(duì)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定位，將仿真實(shí)驗(yàn)的作用給予最大化體現(xiàn)，是相關(guān)從業(yè)人員必須要探究的重要問(wèn)題。

1 仿真實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)介

1.1 仿真實(shí)驗(yàn)的起源

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在我國(guó)的快速發(fā)展，電工電子課程不可避免的朝著信息化、數(shù)字化的方向邁進(jìn)，再加上計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用已經(jīng)非常普及，仿真實(shí)驗(yàn)開始得到了絕大多數(shù)人的認(rèn)同。由于傳統(tǒng)硬件試驗(yàn)在實(shí)踐過(guò)程中已經(jīng)表現(xiàn)出了非常大的局限性，因此仿真實(shí)驗(yàn)在電工電子試驗(yàn)教學(xué)中的地位正在不斷提升，并且其應(yīng)用途徑正在逐漸拓展，為培養(yǎng)優(yōu)秀技術(shù)人才做出更大的貢獻(xiàn)，

1.2 仿真實(shí)驗(yàn)的特征分析

作為Windows 系統(tǒng)下使用的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具，Multisim軟件是一種專業(yè)的，開展電子電路仿真實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）軟件工具。Multisim 軟件的原理是構(gòu)建一個(gè)完整的電子電路集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。因此在該技術(shù)模式下，可以非常輕松的破解電工電子課程原本抽象的理論和動(dòng)手實(shí)踐操作相背離的尷尬處境。高校學(xué)生可以十分輕松的將書本上的原本抽象的理論依靠仿真實(shí)驗(yàn)進(jìn)行直觀清晰的復(fù)現(xiàn)，同時(shí)可以憑借虛擬儀器設(shè)備和相關(guān)技術(shù)構(gòu)建出符合自身要求的儀表。因此，從宏觀角度上來(lái)說(shuō)，該仿真實(shí)驗(yàn)軟件成為了全國(guó)范圍內(nèi)各大職業(yè)院校開展電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要軟件工具。

首先，在仿真實(shí)驗(yàn)背景下，電工電子實(shí)驗(yàn)所使用的元器件和儀器儀表數(shù)量非常充足，能夠完成原本受限環(huán)境下不能實(shí)現(xiàn)的傳統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)電子電路的設(shè)計(jì)工作；其次，同傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相比，仿真實(shí)驗(yàn)成本極低，同時(shí)幾乎不會(huì)造成損耗，任課教師在采用仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ介_展教學(xué)活動(dòng)時(shí)，所涉及到的所欲偶元器件和儀器不用購(gòu)買便能夠擁有，同時(shí)還不會(huì)受到數(shù)量與種類的限制，在傳統(tǒng)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，若開展實(shí)體實(shí)驗(yàn)，用于設(shè)備、儀表等的采購(gòu)價(jià)格往往非常高，并且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)不可避免的損耗，使用復(fù)雜等問(wèn)題，導(dǎo)致學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)減少，但是在虛擬實(shí)驗(yàn)背景下，學(xué)生完全可以隨意使用各類電子元器件設(shè)備和儀表，打破了原有電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，成本高、損耗大、學(xué)生無(wú)法逐個(gè)開展實(shí)驗(yàn)等方面的問(wèn)題；最后，在仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ较?，?shí)驗(yàn)的整體效率得到了顯著提升，教師在令學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不必在擔(dān)心實(shí)驗(yàn)中的設(shè)備、道具等出現(xiàn)損壞、損耗等問(wèn)題，這便很好的處理了理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相脫鉤的問(wèn)題，學(xué)生可以通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)，將自身所掌握的技術(shù)理論在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行大膽驗(yàn)證，極大程度上提升了學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有更大的熱情。

1.3 仿真實(shí)驗(yàn)的缺陷分析

盡管在仿真實(shí)驗(yàn)背景下，設(shè)備、儀表等非常齊全且數(shù)量充足，電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率較高，但是因?yàn)榉抡鎸?shí)驗(yàn)自身特征，導(dǎo)致其存在有一些不可避免的缺陷，大體可以總結(jié)為如下幾個(gè)方面。

（1）仿真實(shí)驗(yàn)的使用會(huì)不可避免的讓學(xué)生了解電工電子元器件和儀表的機(jī)會(huì)降低。實(shí)際上，在仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中所涉及到的電子元器件和現(xiàn)實(shí)生活中真正使用的電子元器件之間是存在有比較大的差異的，因此過(guò)度使用仿真實(shí)驗(yàn)將會(huì)讓學(xué)生對(duì)于真實(shí)電子元器件、儀表等設(shè)備的認(rèn)識(shí)敏感度降低，讓學(xué)生在今后工作中接觸這些設(shè)備時(shí)缺乏“實(shí)物感”，學(xué)生在開展仿真實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，只能通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤進(jìn)行操作。

（2）在仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生的動(dòng)手能力將無(wú)法得到有效保障，盡管在仿真實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，學(xué)生可以開展理論性實(shí)驗(yàn)，但是針對(duì)各類電子元器件的運(yùn)行原理是很難進(jìn)行有效了解的，導(dǎo)致學(xué)生今后在實(shí)際工作當(dāng)中，解決突發(fā)狀況的能力很難得到有效的培養(yǎng)。

（3）在仿真實(shí)驗(yàn)背景下，將會(huì)降低學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)體驗(yàn)。如在傳統(tǒng)電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下，學(xué)生將會(huì)不可避免的遇見各類故障，老師在教學(xué)過(guò)程中，也會(huì)輔助學(xué)生對(duì)這些故障進(jìn)行處理，由此強(qiáng)化學(xué)生對(duì)故障的辨析能力和處理能力，由此強(qiáng)化學(xué)生今后在生活和工作中對(duì)這些故障的應(yīng)對(duì)能力。但是在仿真實(shí)驗(yàn)背景下，是不可能完全模擬出實(shí)驗(yàn)中潛在的各類故障的，軟件只會(huì)基于學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)效果，達(dá)到預(yù)定內(nèi)容，并不會(huì)對(duì)現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中的潛在故障進(jìn)行顯示。

2 仿真實(shí)驗(yàn)在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的作用分析

筆者從自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的電工電子實(shí)驗(yàn)被劃分成兩大不同類型的實(shí)驗(yàn)。

第一是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，整體來(lái)講，基礎(chǔ)性實(shí)具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)性理論，教師在教學(xué)工作中，通過(guò)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生接觸到直觀且簡(jiǎn)單的知識(shí)理論，幫助學(xué)生對(duì)于初級(jí)電工電子理論知識(shí)有較為直觀的認(rèn)識(shí)。因此，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)無(wú)論是在操作難度還是涉及理論難度上，都比較簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)的整體耗時(shí)也相對(duì)較短。所以基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的涉及內(nèi)容較為廣泛，但是學(xué)生理解較為容易，學(xué)生在操作的過(guò)程中一般都比較順利，基本上不會(huì)遇見比較困難或無(wú)法解決的問(wèn)題。長(zhǎng)期施行基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的教師在教學(xué)過(guò)程中不難發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榛A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)擁有一定簡(jiǎn)便性和直觀性，學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中自身的主觀能動(dòng)性很難得到有效的培養(yǎng)，同時(shí)因?yàn)榛A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生操作能力要求較低，所以無(wú)法就學(xué)生的設(shè)計(jì)能力進(jìn)行訓(xùn)練。但需要注意的是，在電工電子教學(xué)中，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)仍然是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，它對(duì)于學(xué)生基礎(chǔ)理論知識(shí)的構(gòu)建具有十分重要的作用，時(shí)至今日，大量專業(yè)性實(shí)驗(yàn)仍然建立在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)之上。因此，在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用，具有十分重要的價(jià)值，教師通過(guò)讓學(xué)生開展仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，能夠有效降低動(dòng)手操作的時(shí)間，幫助學(xué)生盡快的直觀了解相關(guān)的理論知識(shí)，讓教師能夠在最短的時(shí)間內(nèi)，完成相關(guān)的教學(xué)任務(wù)。

第二是綜合性實(shí)驗(yàn)，所謂綜合性實(shí)驗(yàn)，指的是學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要考量對(duì)電工電子理論知識(shí)點(diǎn)額綜合使用，即通過(guò)自身現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開展優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容的最優(yōu)化、最簡(jiǎn)化、直觀化、準(zhǔn)確化。因此，在綜合性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，往往有學(xué)生使用設(shè)備、儀表數(shù)量多，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)次數(shù)多、實(shí)驗(yàn)整體耗時(shí)較長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)損耗較大等諸多特點(diǎn)，教師在教學(xué)過(guò)程中，針對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，還會(huì)耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行分析，嚴(yán)重阻礙了教學(xué)進(jìn)度，并增加了學(xué)校的教學(xué)成本。基于這一現(xiàn)狀，在綜合性教學(xué)活動(dòng)中，靈活使用仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)，便能夠有效解決上述問(wèn)題。例如：在電工電子實(shí)驗(yàn)中，使用信號(hào)發(fā)射器、晶體管等設(shè)備時(shí)，學(xué)生在操作中便很有可能出現(xiàn)設(shè)備的損耗問(wèn)題，并且因?yàn)閷W(xué)生對(duì)于設(shè)備的不熟悉，很容易在操作中出現(xiàn)錯(cuò)誤操作，最終導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的整體效果不夠理想，但是在使用仿真技術(shù)之后，學(xué)生可以通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)軟件，來(lái)對(duì)自身的設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，若在仿真軟件演示當(dāng)中存在問(wèn)題，學(xué)生便能夠有效了解自身在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中所存在的漏洞，并通過(guò)仿真設(shè)計(jì)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行改進(jìn)，從而大大提升學(xué)生在現(xiàn)實(shí)操作中實(shí)驗(yàn)的成功率，并降低實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)各類原材料的損耗。通過(guò)這一案例不難發(fā)現(xiàn)，在電工電子實(shí)驗(yàn)綜合性實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作當(dāng)中，仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)的使用意義重大，它不僅能夠讓學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)性理論知識(shí)有更加深刻的掌握，同時(shí)也能夠給予學(xué)生更大的容錯(cuò)率，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)際操作的過(guò)程中，成功率更高，提升學(xué)生在電工電子實(shí)驗(yàn)課程中的信心。

總體來(lái)說(shuō)，在電工電子課程當(dāng)中，無(wú)論是基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)還是綜合性實(shí)驗(yàn)，仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用都有其獨(dú)到價(jià)值，該技術(shù)的使用，不僅能夠讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)做到最大限度的優(yōu)化，同時(shí)也能夠提升動(dòng)手實(shí)際操作環(huán)節(jié)的實(shí)驗(yàn)成功率，讓學(xué)生們對(duì)實(shí)驗(yàn)具有更高的興趣和信心，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)該課程的主觀能動(dòng)性，具有十分重要的意義。

3 仿真實(shí)驗(yàn)的定位分析

因?yàn)榉抡鎸?shí)驗(yàn)技術(shù)的本質(zhì)是電工電子教學(xué)中的一種輔助教學(xué)軟件工具，因此，學(xué)生在正式接觸電工電子課程相關(guān)理論時(shí)，如果盲目使用仿真實(shí)驗(yàn)軟件開展教學(xué)工作，是無(wú)法幫助學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)性理論知識(shí)的掌握和學(xué)習(xí)的。筆者認(rèn)為，電工電子課程理論的學(xué)習(xí)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，所以，任課教師在正式開展教學(xué)過(guò)程的過(guò)程中，需要正確對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的作用進(jìn)行定位，并在教學(xué)過(guò)程中按照對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)來(lái)使用仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)。上文論述到，在電工電子實(shí)驗(yàn)中，可以劃分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)兩種類型。因此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)按照理論掌握、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作三個(gè)順序來(lái)開展教學(xué)工作，只有這樣才能培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。筆者在教學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，按照這一教學(xué)順序開展仿真實(shí)驗(yàn)整體效果良好，已經(jīng)有大量電工電子專業(yè)課程教師采用此種方法。

理論掌握環(huán)節(jié)的目的在于，學(xué)生可以通過(guò)學(xué)習(xí)電工電子實(shí)驗(yàn)中儀表設(shè)備的科學(xué)使用，數(shù)據(jù)信息的科學(xué)記錄，讓學(xué)生具備數(shù)據(jù)的正確處理能力，由此獲取最為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，所以，理論掌握是電工電子課程實(shí)驗(yàn)的一大重要部分，一般情況下，電子電路課程的設(shè)計(jì)會(huì)把數(shù)據(jù)誤差融入其中；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的功能是讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的理論知識(shí)具有良好的綜合使用能力，因此，仿真實(shí)驗(yàn)在這一環(huán)節(jié)的使用便是終點(diǎn)，學(xué)生開展設(shè)計(jì)，仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行驗(yàn)證，學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)所存在的問(wèn)題，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，讓學(xué)生在不斷嘗試摸索的過(guò)程中得出最為客觀的結(jié)果；在動(dòng)手實(shí)操環(huán)節(jié)，將會(huì)基于仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的設(shè)計(jì)方案開展動(dòng)手操作，若學(xué)生在操作的過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，便可以與仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行一一對(duì)照，分析在動(dòng)手環(huán)節(jié)所存在的問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行修正，幫助學(xué)生正確進(jìn)行操作，提升實(shí)驗(yàn)的成功率。

整體來(lái)講，在電工電子課程當(dāng)中，仿真實(shí)驗(yàn)的定位并不是對(duì)傳統(tǒng)電工電子實(shí)驗(yàn)的替代者，而是一名優(yōu)秀的輔助者，學(xué)生和教師通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證，能夠得出實(shí)驗(yàn)的最優(yōu)設(shè)計(jì)方案，并在動(dòng)手環(huán)節(jié)，嚴(yán)格基于這一設(shè)計(jì)方案開展操作，極大程度上提升了實(shí)驗(yàn)課程學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和主觀能動(dòng)性，這對(duì)于國(guó)家培養(yǎng)綜合性專業(yè)技術(shù)人才，具有十分重要的意義。

4 結(jié)束語(yǔ)

整體來(lái)講，在電工電子課程當(dāng)中，實(shí)驗(yàn)作為一大重要板塊，現(xiàn)代化技術(shù)的使用成為了提升實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果的重要途徑，而在此之中，仿真實(shí)驗(yàn)便成為了其中的焦點(diǎn)，任課教師必須要對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)的理論，并對(duì)電工電子課程中的作用、定位等有全面的認(rèn)識(shí)，只有這樣，才能讓仿真實(shí)驗(yàn)在該課程教學(xué)的過(guò)程中發(fā)揮自身應(yīng)有的價(jià)值，為培養(yǎng)更多綜合性專業(yè)技術(shù)人才，做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。