摘 要：随着现代计算机技术在各行各业中的应用逐渐深入，社会生产生活的效率也逐渐提升，教育中应用计算机技术也愈发成熟。“电工基础”课程是电气、电子类专业的重要基础课程，内容概念较为多，原理也更为抽象复杂。因此，纯粹的理论教学难以达成教学效果，引入实践教学的情况下则能够达成教学目标。基于此，文章对应用计算机仿真技术于“电工基础”课程实验教学，对其应用效果及应用实例进行探讨。
关键词：课堂教学;“电工基础”;计算机仿真技术
“电工基础”课程是电子和电气专业的基础课程，在内容概念及原理上较为复杂、抽象，较多学校因为排课量少或者试验设备缺乏，教学过程中只能在没有完善设备的情况下进行，导致教学与实践相互脱离，缺乏实践感性认识，对于理论知识学习较为困难[1]。长此以往导致学习兴趣匮乏，课堂教学效果不佳[2]。为了使得实践与理论脱节的矛盾得到解决，文章结合计算机仿真技术，对理论与试验教学进行探讨，以期提升现代课堂教学效果与教学质量。
1 计算机仿真技术简述
本文所述计算机仿真技术阐述主要依据Multisim10软件进行，该软件为美国NI公司开发，是电子电路仿真及设计专业工具软件，能够为设计提供全面集成性的环境，为电路仿真设计至电路板图生成的过程提供仿真的环境，以此为电子电路设计以及产品研制开发提供便捷的途径及方法。元件参数及电路连接发生改变的过程中，仿真软件能够真实对各类变化进行反映。因为该软件所提供的虚拟设备及电子元器件全面丰富、类多样齐，外形以及操作方法和实际电子设备的操作几乎相同，既能进行电路设计，也能进行射频以及数字、模拟等电路实验，同时也能实现自动布线设计、多层印制电路板板图布局，在电子及电工类专业的教学中有较大实践，且在各类仿真实验中也较为便利快捷，是极为理想的教学辅助软件。
2 Multisim 10软件优势
2.1 成本小
在该软件的应用过程中，花费成本较小，能够使得因实验设备缺失造成教学不足得到弥补。现代计算机应用于社会工作、生活的方方面面，在中职教育中，多数学校已经建立多媒体教室及计算机实验室。因此，在进行软件的应用时，只需要进行仿真软件的安装，就能满足各类专业“电工基础”课程教学的要求，这与在实际教学中建立实验室的效果差异并不大，且电子元器件种类齐全、设备丰富多样，进行电路仿真的过程中亦不会有安全隐患、设备损耗的问题，只需要进行软件运行，并从软件的元件库中进行测量仪器及虚拟电源的调取，并对其进行连接，开关连接完毕后就能进行仿真实验，与实际实验进行同样的测试分析。整个应用过程，快捷且便利，将其应用于课堂教学过程中，能够避免实际中材料的损耗，又能实现与实际教学相似的实验环境，学习到相关要求的专业技能与专业知识。实际教学中，较多学校都难以负担昂贵的设备，应用仿真软件能够实现类似效果，避免学生学习效果不佳。
2.2 实现理论与实践教学
在传统“电工基础”课程教学过程中，要有大量设备、仪器以及大量空间，才能实现理论与实践的教学，且在该过程中，因为实验时间长、读数误差大、调试不便利等原因，实验效果不明显。使用该软件时，只需要将学生带入计算机房，老师在进行理论课程的教学过程中，使用电脑仿真实验向学生演示，之后让学生自行实验验证，将理论与实践紧密结合。教学过程中，避免原有理论有余、实践不足的情况，使得学生用理论进行实验、实验印证理论。
2.3 增强学生创新意识
实际进行实验的过程中，因为受到实际设备、电子元器件、安全风险、空间、时间的影响，较多实验无法按照设计思路展开，使得实验效果往往不能达到要求。在引入仿真实验软件的过程中，能够突破上述条件的影响，只需通过电脑操作即可实现，排除人为等因素导致实验不成功情况，学生的实验也将不被实验室局限，可以按照学生兴趣及爱好进行各种实验，由此使得学生在问题的探寻及解决、分析过程中，能力不断提升。实际的实验过程并不能完全避免人为等因素的影响，且因为学生理论有限，进行实验时往往不能达成相应的要求，出现较多纰漏，进而导致安全等问题出现。因此，应用仿真软件于实际教学中可谓是尽善尽美，是理想的实验方式，且能够使得成本得到控制，学生在进行实验过程中，也不会受到较多限制，能够极大地提升学生的创新能力。
3 Multisim 10软件在“电工基础”课程中的应用
“电工基础”课程进行教学的过程中，内容较多，直流电路、交流电路到瞬态电路，各个电路的原理及概念、定律等均能够通过该软件的使用进行仿真实验验证。将仿真软件在实际课堂教学中应用，能够实现实践与理论相结合，且能提高课堂教学效果与教学质量，学生更能对各类电工设备及仪器的使用及测量方式进行深入学习、掌握。
本文以直流电路中基尔霍夫电流定律进行仿真软件应用，该定律内容为在任一时刻流入节点电流总和等于节点中流出的电流总和。在进行实验的过程中，将电路图中的某一节点贯通，设其为1号节点，那么流入1号节点的电流I1与流出节点的电流I2，I3之和相同，也就是I2，I3相加等于I1。进行理论阐述以及电路分析的过程中，使用仿真软件进行实验的过程中，首先将multisim 10软件启动，从工具栏中的元件库与信号源按钮中找到R1，R2，R3，并拖拽入主页面，并将同一编号的电阻及两个12 V直流电源如法炮制，再从仪器中找到XMM1，XMM2，XMM3，并拽入主页面。之后进行元件参数及位置的调整，并进行电路的连接，之后使用通用表进行各个支路电流的检测。根据测量的结果，3个支路电流之和与通过节点电流综合相差0.01%，根据计算机的十进制与二进制数据换算，这在测量正常误差的范围之内。
4 结语
将计算机仿真技术引入实际教学课堂中，能够使得教学效率提升，并使得学生在学习效果上得到提升。教师在进行理论讲解和实验的演示过程中，学生同时进行电脑验证，能够使得实践与理论教学相结合，从而使得学生兴趣得到提升，教学效果与教学质量得到保证。
[參考文献]
[1]刘珊珊，杨超.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[J].科技创新导报，2019（4）：223-225.
[2]钱志平，马瑞.冲模课程设计教学中计算机仿真技术的应用[J].教育教学论坛，2018（41）：217-218.