如何巧用计算机仿真技术攻克电工电子技术课程教学难点

刘珊珊 杨超

摘   要：随着计算机技术的发展，计算机仿真技术在攻克电工电子技术课程教学难点中发挥重要作用。计算机仿真技术是非电类专业学生学习电子技术课程的有效工具，具有高效、安全等优势，在教学中起到了事半功倍的效果。仿真技术可以模拟真实电路，让学生更加直观清晰观看电路结构和操作，高效解决了电工电子技术课程中教学的难点内容。本文从现实出发，首先对计算机仿真技术进行简要概述，其次分析电力电子技术课程教学现状，最后针对如何巧用计算机仿真技术攻克电工电子技术课程教学难点提出对策，希望为同类研究提供一定的参考价值。

关键词：计算机仿真技术  电工电子技术课程  教学难点  对策

中图分类号：G719.21                               文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）02（a）-0217-02

电工电子技术课程是一门理论与实践相统一的工程技术学科，在当前社会各个行业领域中得到广泛应用。该课程内容抽象复杂，具有学习难度大、实验成本高等特点，对学生的基础知识面要求较宽[1]，即使是非电类专业学生也要具备一定的电路知识，因此学习难度大。在课程教学中要求学生跟随教师思路，准确理解电气控制线路工作原理，熟练掌握操作技能及安装工艺，因此使用计算机仿真技术可以有效检验学生的学习成果，提高教学质量和效率，辅助课堂教学。

1  计算机仿真技术概述

计算机仿真技术是以计算机为依托发展起来的技术，其界面直观生动，易学易懂。在借助计算机仿真技术进行教学时，可以根据实际教学需要绘制出对应的仪器和图标，然后放入计算机中进行演示，直观显示出电路运行视频。同时计算机仿真技术为教学提供各种分析手段。运用计算机仿真技术绘制而成的模型中包括了完备的元器件，其库容较大，可以为生产提供便利条件。计算机仿真技术具有完善的混合模拟功能及数字信号模拟功能，可以储存电路仿真图形中的电波以及在工作状态下的运行数据，以便为后续环节提供保证，直接在这种形式下打印出来。计算机仿真技术不仅包含了静态、动态及失真情况下的各种分析图像及数据，而且还能合理分析及判断出电子技术课程中出现的电路短路现象[2]。此外，电工电子技术课程教学难点较多，计算机仿真技术为此创造出一种简单易行的实验方法，不仅所需成本低，而且运行系统的自主检修和维护保证了整个系统的正常运转。根据电工电子课程教学安排，学生需要开展实验时，不必受到错误操作而产生的不良干扰，系统能够自动修复。

2  分析电工电子技术课程教学现状

针对非电类专业学生，他们的基础知识较为薄弱，基本上是高中阶段接触积累的电路、电子知识，因此在教学中关注学生的反应，重视学生对基本理论知识、分析方法的理解和掌握。同时在课堂教学中，教师要详细分析电工电子电路的工作原理，这对非电类专业学生是教学的难点，主要涉及电路的拓扑结构及元器件的电压电流变化等[3]。由于电工电子技术课程较为枯燥乏味，因此学生注意力容易分散，稍一中断对理解电路分析过程带来难度，因此严重打击学生的学习兴趣。这就需要教师在教学中形成独特的授课风格和授课方法，不仅要提高教学质量和效率，还可以在适当场合运用趣味性、幽默性语言，营造出和谐融洽的课堂环境，同时教学中加强师生之间的互动交流，鼓励学生积极回答问题，发挥出自身的主观能动价值，让学生真正融入课堂教学氛围中。

3  巧用计算机仿真技术攻克电路电工电子技术课程难点的对策

3.1 讲解与演示相结合的教学方法

计算机仿真技术对学生而言较为陌生，因此学生需要在教师指导下学习。一般情况下，随着实验过程中条件因素的变化，实验结果也会随之发生变化，其中有着不可预测的因果关系。应用计算机仿真技术绘制图形，可以参考实测数据，避免诸多不定性要素引发的误差，从而能够直观观测到瞬间短路参数变化而引发的现象[4]。和传统电工电路实验相比较，计算机仿真技术完善了实物实验无法随意改变电路参数的缺陷。而且在不需要调增实验条件和元器件情况下便可实现这一操作，相同实验时间段内，通过计算机仿真技术开展实验课程更加有利，能够为学生呈现出多种电路绘制图和电路模型，通过调节参数让学生直观清楚观察特性曲线的变化，从而得到精确的分析数据。

3.2 穿插趣味性的实验來激发学生学习兴趣

电工电子技术课程中包含大量的实验课，实验课存在的目的是来验证理论知识的准确性，例如对555芯片的功能及原理进行实验检验。教师首先用仿真软件组合出一个实用型电路，并在授课时实时仿真，得到输出曲线，让学生加深对整个电路的感性认识，然后对电路中各个元器件的参数进行修改，当修改完成一个元件参数后，查看仿真软件中的记录结果，相互开始比较，得到其元件在电路中发挥的作用，这样学生就能更加清楚元器件的功能，在计算机仿真技术应用下避开了复杂的理论推导，学生只要比较输出曲线便可直观分析出元件功能，仿真曲线透出元件参数不同其作用的改变，因此仿真技术有效激发了学生学习电工电路知识的兴趣。

3.3 采取理想的教学方案

教师在课前制定教学方案时应该结合学生的认知能力和心理特点。由于学生之间存在个性差异，因此对新知识的接受能力不相同，这容易造成教学方案不适用于所有学生。对此教师要遵循因材施教的原则，尊重个性差异，计算机仿真技术的应用符合教师因材施教的理念，是一种理想的教学方案[6]。仿真教学内容规范化、系统化和标准化，且主要目的是培养专业技能技巧，训练学生的操作实践能力，设计出各个教学难点配套的专业技能培训系统和教程，为有效评价提供了先进技术手段。

4  结语

综上所述，计算机仿真技术是基于计算机的一种新型技术，应用范围广泛，发挥出强大的能力，让学生体验到电工电子技术课程的学习乐趣，攻克掉教学中的难点内容。学生在计算机仿真技术中将抽象的知识具体化，将枯燥的知识趣味化，将僵化的知识生动化，克服传统电工电子技术课程教学中的枯燥乏味等弊端，是有着较高教育价值的高新技术。

参考文献

[1] 郭龙源，荣军，吴健辉，等.计算机仿真技术在电力电子技术教学中的应用[J].现代计算机：专业版，2017， 29（21）：103-105.

[2] 肖雯娟，吕慧.计算机仿真技术在“电力电子技术”课程教学中的应用[J].现代职业教育，2018（7）：50-51.

[3] 郭曼.计算机仿真技术在电力电子技术课堂教学难点中的应用[J].科学中国人，2015（18）.

[4] 荣军，丁跃浇，张敏，等.计算机仿真软件在“电力电子技术”教学中的应用[J].中国电力教育，2011（12）：173-174.

[5] 何一卿.计算机仿真技术在电子技术课程中的应用[J]. 实验室研究与探索，2000，19（3）：60-62.

[6] 汪先兵，王祥傲.应用型本科院校电力电子技术实验教学模式的探索[J].滁州学院学报，2017（5）：131-132.