兰州理工大学电气工程与信息工程学院 余 萍

以仿真实验为中心开展《电工学》教学

兰州理工大学电气工程与信息工程学院 余 萍

本文通过对高等学校非电类专业《电工学》课程特点、教学现状以及存在问题的分析，对电工学课程体系的优化进行了思考和探索，创新性的提出了以仿真实验为中心的电工学教学方案，经过在授课班级的实验论证，此方法能够有效提高学生学习兴趣和效果，对今后电工学课堂教学水平的提高有一定的指导意义。

仿真实验；电工学；教学

电工学是针对高校工科非电类专业开设的一门技术应用性必修课，内容涉及电路分析、磁路分析、常用的电气设备及其控制方法等方面[1,2]。课程的任务是使学生掌握电科学的基本理论、知识和技能以及分析和解决实际问题的能力，培养创新精神。该课程具有学时少、内容多且抽象、理论性和实践性都很强的特点，因此，学生在学习过程中往往表现出学习困难、课堂参与度不高,对概念和原理理解不清，动手能力差等特点，教学效果不甚理想[3]。鉴于这种教学现状，传统的教学模式已不能满足需要，必须大胆改革，丰富课堂教学形式，多种教学手段有机结合，开展以仿真实验为中心的电工学教学，力求直观、生动的展示教学内容，帮助学生最大程度理解内容，力争良好教学效果。

表1 传统教学方法与以Multisim为中心的教学方法的对比展示

表2

1 课堂教学与Multisim有机结合

Multisim13又称“虚拟电子工作台”，是美国国家仪器有限公司开发的一款强大的电路模拟软件。它拥有超过26,000个元件的元器件库且参数修改方便，为各类电路的搭建提供了有利保障；拥有万用表、双踪示波器、函数信号发生器、波特图仪、频谱分析仪等种类齐全的虚拟测试仪器，用于实现数据结果、波形的直观显示和储存；且提供了直流分析、暂态分析、交流分析、失真分析、时域分析等近20种电路分析方法，从而实现了故障查找、电路工作状态观测、提高电路分析效率等功能。Multisim软件能够快速、简洁、有效地实现各类电路的设计和实验仿真。

Multisim作为一款拥有强大功能的仿真软件，正在被广泛应用于电工电子教学中[4,5]。以它为中心开展电工学教学活动，能够更加直观而生动地展示教学内容，极大地增加了学生的参与度和满足感，使其在轻松愉快的学习过程中更加直观地感受相关概念和原理，更加深刻地理解和掌握学习内容，更加主动地分析和解决问题，此举既展示了电科学发展的魅力又提高了教学效果。

2 传统教学方法与以Multisim为中心的教学方法的对比展示

就叠加定理中重要知识点的讲解进行两种教法的对比，说明新方法的优势和作用。

叠加定理：对于线性电路，任何一条支路的电流(或电压)，都可以看作是由电路中的各个电源（电压源或电流源）单独作用时在此支路上所产生的电流（或电压）的代数和[6]。

通过对比，显见以仿真实验为中心的教学方法对内容的展现更加直观、生动；在仿真过程中，可以让学生参与到电路的设计、分析中来，以主动思考代替被动接受，避免了教师灌输式的教学模式，极大地激发了学生的学习兴趣，是学生对相关知识的理解更透彻，记忆更深刻（见表1）。

3 开展以仿真实验为中心的《电工学》教学活动

面对新形势下的电工学教学新要求，大胆改革，加大Multisim在电工学教学中的参与比重，充分发挥其优势，提高教学效果。如表2所示，将列表展示部分将Multisim引入电工学知识点教学中教学步骤。

4 结束语

开展以仿真实验为中心的电工学教学，避免了传统教学模式中重教轻导，以教师为中心的误区，不仅提高了教学形式的多样性，体现了电科学的先进性，给学生以新鲜感；还从教学内容上将抽象问题形象化、复杂问题简单化，最大限度的提高了学生的课堂参与度，提高了学习电工学的自信心。经在笔者所在授课班级进行为期一学期的教学改革试验后发现及格率提高了10.7%，平均分提高了2.8分，90分以上的比例明显提高，进一步证明此方法切实可行，且大大提高了教学效果，对学生的动手能力、创新能力的培养具有重大的现实意义。

[1]张赞,李小宁．Multisim在电工学理论教学中的应用[J]．中国科技信息,2011(24):216．

[2]张建红．计算机仿真软件在电工学课程实验教学中的辅助应用[J]．科技资讯,2014(22):175．

[3]郭惠玲,张丽．利用仿真技术实现电工学研究型教学法的探讨[J]．实验技术与管理,2009,26(11):83-85．

[4]孙向文,孙立功．Multisim在“电工学”课堂教学中的应用研究[J]．中国电力教育,2014,11(4):73-74．

[5]廖辉．仿真软件在电工学中辅助教学探讨[J]．实验技术与管理,2014,31(4):102-105．

[6]秦曾煌．《电工学》(上册)——电工技术(第6版)[M]．北京:高等教育出版社,2004．

余萍（1979—），女，甘肃兰州人，硕士，讲师，主要从事电路与系统、模式识别等方向的教学与研究工作。

甘肃省自然科学基金（1506RJZA104）；兰州理工大学教学研究项目（JY2013014）。