2022年电脑模拟仿真技术在电子维修教学中的运用 .pdf

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1、电脑模拟仿真技术在电子维修教学中的运用摘 要：随着时代的进步和科学技术的发展，电脑技术也在不断地更新和提高，与此同时，电脑技术更是在各领域都得到了很好的利用，而电脑模拟仿真技术在分析设计方面则是非常的高效安全。运用电脑模拟仿真技术设计出的系统与实际基本相同，在实际电子维修教学中，可以让学生在掌握电子仪器操作的前提下，更好的了解电路的基本构架，从而更好地解决问题。本文主要通过对电脑模拟仿真技术特点的阐述，浅析电脑模拟仿真技术在电子维修教学中的实际应用。关键词：电脑模拟仿真技术；电子维修教学；运用随着电脑技术的飞跃，人们进入了数字化网络时代，相应的电脑电子技术的应用率也大大提高，特别体现在教学实践

2、过程中，由于电脑模拟仿真技术的应用，填补了传统教学的抽象化，不但一定程度上提高了教学层次，而且节约了教学材料的成本。像利用电脑模拟仿真技术做成相应的电路模型，然后利用仪器器材去进行实验研究，不仅节约了实验器材，而且培养了学生的兴趣。一、电脑模拟仿真技术的定义仿真， simulation，就是利用项目模型使得在某个具体层次上的不确定性因素转化成对目标的影响。仿真又被叫做蒙特卡罗方法（monte carlo ） ，是一种通过使用随机数做实验来求解随机问题的技术方法。所以，蒙特卡罗方法， 又名随机抽样或者统计实验方法，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -

3、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - 它属于计算数学的分支之一，是本世纪四十年代中期为了适应当时原子能发展而出现的。蒙特卡罗方法的基本思想是：当所要求解的问题是某种事件出现的概率，或者是某个随机变量的期望值时，它们可以通过某种“实验”的方法，得到这种事件出现的频率，或者这个随机变数的平均值，并用它们作为问题的解。蒙特卡罗方法起源于1876 年，从 1946 年到 1952 年，数字电脑发展于科研机构，从而冗长的计算成为可能，而这样的计算就是蒙特卡罗方法所需求的。电脑模拟仿真技术是一门综合性技术，它的

4、基础是数学理论、相似原理、信息技术、系统技术等专业技术，电脑以及各类物理效应设备则是工具，利用的则是系统模型对实际的或者设想的系统，从而进行实验研究。它是多个高新技术领域知识的集大成者，包含了电脑、网络、图形图像、面向对象等技术以及多媒体、软件工程、信息处理、自动控制等。二、电脑模拟仿真技术的特点（一）更加直观，简化学习因为使用电脑模拟仿真技术进行电子维修教学时，可以制作出和实际状况一致的仪器与图标，所以，方便了学生们进一步的学习。（二）分析手段多样化电脑模拟仿真技术制作的模型，拥有相对完整的元件库，同时，电脑模拟仿真技术的混合模拟功能以及数字信号模拟功能，对电路名师资料总结 - - -精品资

5、料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 仿真图形中的电波及各工作状态下的数据不仅具有储存作用，而且兼备打印作用。电脑模拟仿真技术具备静态、动态以及失真等各种状态的分析，同时对于电路中出现的短路和其他故障能及时做出判断分析。（三）教学结合优点多首先，电脑模拟仿真技术提供的实验方法相对简单易操作，实践于电子维修教学不但成本低，而且系统的自动检修和维护使得系统的长期使用得到了保障。所以，学生们在实际进行实验的时候，不必担心由于自身的操作错误从而造成不良后果

6、。其次，假使实验中遇到不懂的问题， 还可以寻求在线帮助， 保证了实验的独立完成性。然后，在实验的反复操作过程中，不存在实验器材以及相应原料的浪费。最后，电脑模拟仿真技术在进行一些难度系数较大的实验的时候，可以有很强的真实感。三、电脑模拟仿真技术应用于电子维修教学的意义电脑模拟仿真技术运用到实际实验以后，实验中，学生们通过更改一部分的电路参数值，以至于改变主要的电路输入以及输出的性质，清晰地展现电路的变化趋势，从而帮助对电子维修理论相关知识有更大程度的感性上的认识，达到对知识的深层次的理解。电脑模拟仿真技术绘制的图形，结合实际测试数据，能够降低由于不确定因素导致的误差，同时可以观测得出瞬间发生的

7、不容易被观测到的参数。和传统型的实物实验相比较，不难发现：电脑模拟仿真技名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 术一定程度上，不但可以填补传统型实物实验不可以随意变更电路参数的缺陷，而且对于不更换实验元件的大前提下，同等的实验时间内，运用电脑模拟仿真技术进行电子维修实验相应课程教学，学生们在实验的过程中，能够利用变换电路参数，然后观测出性质的曲线型变化，并且观测出相对精准的数据。电子维修实验教学的真正意义在于：通过学生们

8、的自己动手实践验证理论知识，并且加深理论知识印象，填补理论上的空洞，从而形成自己的电子维修理论基础。将电脑模拟仿真技术和电子维修教学相结合，很好地解决了传统型教学由于时间相对短，学生们无法真正意义上理解电子产品电路的构架和相关原理的问题，更重要的是，利用电脑模拟仿真技术进行电子维修教学最大程度的开发了学生们的潜力，与此同时，激发了学生们的兴趣。因为学生们对于电子维修理论知识的掌握程度以及熟练状况因人而异，而且学生们的认知能力也存在着一定的差异，直接导致了电子维修教学需要结合各学生实际，因材施教。而电脑模拟仿真技术引进电子维修教学，使得电子维修教学课程内容逐步趋于标准规范、差异化。四、电脑模拟仿

9、真技术在电子维修教学中的应用（一）采用了模拟仿真技术的软件在电子维修教学中的应用通常情况下，实验过程中的因素的变化的影响，实验的结果往往会不同，因此，一定程度上存在着无法预测的因素的影响。打个比名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 方，像晶体管三极管电路由于它的参数在一致性上存在一定的偏差，直接导致了实验的时候数据方面也可能会有较大程度上的偏差。利用电脑模拟仿真与实验数据相结合运用，一方面能够检验出误差的大小，另一方面

10、，能够观察到因为速度快而没有办法有效观察到的瞬时电路参数。而且，利用采用了模拟仿真技术的示波器还能够观察到频率在20mhz以下的周期性波动形状，但是在实际操作过程当中，电路的参数会受到材料以及器材的影响，基本上是不存在可以任意改变电路的基本参数的可能性。运用电脑模拟仿真技术以后，电脑模拟仿真技术的快速性优势逐步显现出来，在不进行电子元件替换的基础上就能够直接改变电子元件的参数，所以，在同一时间内能够观察更多的电路由于参数变化的影响而导致的特性的曲线变化。在实际的电子维修实验过程中，电子维修的部分主要存在的问题可能就是电源的故障了。而电源故障又可以细分为：直流电和交流电交互位置、直流电源正负极接

11、反等。解决电子元件短路引发的故障，诸如：在实际电子维修实验操作过程当中，电子维修实验操作者由于自身操作不当， 使得三极管管脚短路， 直接导致烧坏三极管，此类现象完全能够利用电脑模拟仿真软件，进行两次操作：先进行第一遍操作，然后在保证操作正确的大前提下，实际实验操作，从而降低仪器以及电子元件损坏率，有效地控制材料成本。（二）虚拟实验室在电子维修教学中的应用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 虚拟实验室是一个相对开放式的

12、网络化的虚拟实验教学系统，利用的是网络技术和虚拟仿真技术，有利于现代教学的数字化、虚拟化发展。它的主要组成是虚拟实验台、虚拟器材库、开放式实验室管理系统。虚拟实验室里，学生们能够利用虚拟实验台自己操作，也可以自行进行实验设计， 这样对于培养学生们的操作、 分析判断、创新等方面的能力很有帮助。通过虚拟实验室，学生们更容易掌握电子维修的理论知识，能得到更加科学的指导。虚拟实验室中的虚拟环境与真实环境相仿，从而给试验台操作者提供了熟悉内容、预测结果的便利。虚拟实验室出现以来，被分为两大形式：软件仿真形式和直接操作远程实验形式。前者是基于采用了模拟仿真技术的软件的，从而为电子维修实验操作者提供与实际相

13、仿的环境，进行实验操作和学习；后者则不仅仅是基于仿真软件，它还包含了实验仪器和电子元件。简单来说，就是电子维修实验操作者可以利用仿真软件对实验故障以及参数进行分析，然后根据分析得出的解决方案以及新参数，对实际的实验仪器和电子元件的参数进行重新设置，从而得出新的实验过程和实验结果。 不难看出，此形式提高了资源的利用率，从而提高了电子维修实验操作者的效率。五、应用中的注意点随着电脑技术的不断更新发展, 不难预测，电脑模拟仿真技术将会被广泛应用在不同学科的实验教学当中, 因此，在实际使用推广过名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -

14、 - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 程中, 应该注意这些个小点：应当依据客观情况进行教学实验模式的革新 , 一方面不可以因循守旧，不对新技术加以使用；另一方面，也不可以盲目追求，利用电脑模拟仿真技术完全意义上取代真实的实验。同时，应当从思想观念上彻底变更教学指导思想和方法,加强教育技术现代化的培训课程, 让老师们能从根本上自发性质的利用电脑模拟仿真技术组织实践教学课程。最重要的，更应当加强对学生们的主动学习习惯的培养, 使学生能够更加自主的探寻学习媒介，提高自身素养。六、总结电脑模拟仿真技术是一种新型技术，有相对广泛而且有

15、效地辐射范围，在电子维修教学当中， 利用电脑模拟仿真技术进行教学指导，能够让学生们最大程度上的发挥潜能，积极主动的投入到实验中并且借助电脑仿真系统辅助教程，掌握更多的专业知识的同时培养一定的专业技能，为专业操作奠定坚实的基础。电脑模拟仿真技术引入电子维修教学，对技术科研以及难度高系数的实验带来了广阔的开发前景，是应该给予信赖和推崇的高科技技术。参考文献：1黄翠柏 . 电脑模拟仿真技术在电子技术教学中的应用j .2011,(1). 2赵文峰 . 控制系统设计与仿真 m . 西安电子科技大学出版名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 社,2002. 3卢学英 . 利用软件平台进行设计型实验的开发与研究j .实验室科学与探索 ,2004,23(4):41-43. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -