EWB仿真在中職電子技術(shù)教學(xué)中的運(yùn)用

王鳳舞

摘要：為了解決在中職電子技術(shù)教學(xué)中的理論難、實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限和學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差等影響教學(xué)效果的不利因素，提出了在教學(xué)中引入EWB計(jì)算機(jī)輔助仿真教學(xué)的方法。首先，明確了中職學(xué)校電子技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀；其次，對(duì)EWB做了簡(jiǎn)要介紹；再次，分析了EWB在教學(xué)的作用和意義；最后得出結(jié)論，在教學(xué)中引入該仿真分析方法可以較好地解決所述的不利因素，提高教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：中職；電子技術(shù)；EWB仿真

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006-5962（2013）07-0059-01

1中職學(xué)校電子技術(shù)教學(xué)的現(xiàn)狀

首先，電子專業(yè)學(xué)習(xí)的電子技術(shù)基礎(chǔ)，是一門理論性和實(shí)踐性都較強(qiáng)的課程，理論方面不但知識(shí)面廣，信息量大，基礎(chǔ)概念繁多[1]，而且在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)用傳統(tǒng)的授課形式去講授，教學(xué)效果不太理想。

其次，由于條件限制，電子專業(yè)實(shí)驗(yàn)室配備的教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備種類和數(shù)量都很有限，僅僅只能滿足課本中最基本的教學(xué)實(shí)驗(yàn)要求。且實(shí)驗(yàn)室元器件和儀器損壞、淘汰更新滯后，無形中是影響教學(xué)效果的消極因素之一。

再次，大多數(shù)中職學(xué)生，是以中考失敗者的心態(tài)進(jìn)入職業(yè)學(xué)校的，在理論知識(shí)學(xué)習(xí)方面基礎(chǔ)差，積極性不高，他們?nèi)绻麩o法順利接受新知識(shí)、及時(shí)掌握新內(nèi)容，就會(huì)在學(xué)習(xí)過程中逐漸喪失興趣。

影響中職電子技術(shù)教學(xué)的不利因素可能還有很多，但以上三點(diǎn)現(xiàn)狀較為普遍，它們嚴(yán)重影響著電子專業(yè)中職生的教育教學(xué)。如何改善這些不利教學(xué)現(xiàn)狀，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)為我們提供了一條理想的途徑，其中EWB就是有力的解決工具之一。

2EWB的功能與特點(diǎn)

EWB是一種電子電路計(jì)算機(jī)仿真軟件，它被稱為電子設(shè)計(jì)工作平臺(tái)或虛擬電子實(shí)驗(yàn)室，英文全稱為Electronics Workbench，是加拿大Interactive Image Technologies公司于1988年開發(fā)的，是目前教育與工業(yè)界流行的電路輔助設(shè)計(jì)軟件之一。

EWB主要用于電子技術(shù)中模擬和數(shù)字電路的仿真，利用這款軟件不僅能繪制電路圖，還能進(jìn)行電路功能仿真分析[2]，可以方便的從計(jì)算機(jī)屏幕上觀察到各種電路的輸入輸出信號(hào)參數(shù)及波形，以所見即所得的方式進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和獲得電路仿真結(jié)果，通過它甚至還能進(jìn)行PCB設(shè)計(jì)制版。

EWB具有以下突出的特點(diǎn)： 1、采用直觀的圖形界面創(chuàng)建電路，在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿真實(shí)實(shí)驗(yàn)室的工作臺(tái)，選擇合適的元器件繪制電路圖、電路設(shè)計(jì)仿真需要的器件均可直接從屏幕上選取；2、軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實(shí)物相似，可以實(shí)時(shí)顯示測(cè)量結(jié)果；3、EWB軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法；4、作為實(shí)用設(shè)計(jì)工具，它可以同其它流行的電路分析、設(shè)計(jì)和制板軟件交換數(shù)據(jù)；5、EWB還是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實(shí)驗(yàn)室中更靈活的方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)，仿真電路的實(shí)際運(yùn)行情況，熟悉常用電子儀器測(cè)量方法。

我校教學(xué)中使用的是EWB9版本，其核心組成部分是Multisim9。如果涉及到PCB制版，還應(yīng)安裝Ultiboard組件。當(dāng)前EWB最新版本為Multisim11。

3電子技術(shù)教學(xué)引入EWB虛擬電子實(shí)驗(yàn)室的作用

3.1EWB使用方便，直觀理解抽象概念。

EWB是個(gè)極好的電路設(shè)計(jì)仿真工具，稍有計(jì)算機(jī)操作基礎(chǔ)的人只需略加學(xué)習(xí)就可以很熟練地使用該軟件，無需動(dòng)用電烙鐵和面包板即可實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)搭建。若想更換電路中的元器件或改變?cè)骷?shù)，只需點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)即可，它極方便于作為電子技術(shù)的輔助教學(xué)軟件使用。

通過仿真可以直觀理解抽象概念，降低知識(shí)理解難度。例如，學(xué)習(xí)共射極三極管放大電路時(shí)，對(duì)不同的極間偏置電壓和不同的輸入信號(hào)大小，三極管對(duì)應(yīng)有三個(gè)工作區(qū)，輸入輸出特性曲線復(fù)雜。在理論講解時(shí)，中職學(xué)生對(duì)于這些特性參數(shù)，理解起來有很大的困難。利用EWB仿真，教師就可以邊理論邊講解，在進(jìn)行參數(shù)調(diào)整的同時(shí)，用示波器來演示相應(yīng)的結(jié)果，學(xué)生對(duì)三極管不同工作區(qū)及放大的概念理解就會(huì)很直觀，并能理解透徹，使抽象的知識(shí)點(diǎn)變得形象化。還有模擬電路中的單管放大電路工作點(diǎn)設(shè)計(jì)，放大電路的負(fù)反饋，多級(jí)放大電路，差動(dòng)放大電路，運(yùn)算放大器的應(yīng)用，穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)等很多電路都可以通過仿真來實(shí)現(xiàn)[3]。

3.2EWB資源豐富，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足和更新滯后。

中職學(xué)校電子教學(xué)中涉及到許多元器件和抽象的電路，無論是元器件的功能講解，還是儀器儀表的使用，或者電路功能的調(diào)試，都需要大量的實(shí)驗(yàn)來同步模擬和驗(yàn)證。而大多數(shù)中職學(xué)校都存在實(shí)驗(yàn)設(shè)備限制、學(xué)生難以理解和缺乏實(shí)踐操作的普遍問題，而將EWB仿真軟件引入中職學(xué)校的電子課堂，恰恰解決了這一難題。

EWB軟件可以幾乎100%地仿真出真實(shí)電路的結(jié)果，它提供了萬用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器和掃頻儀等11種虛擬儀器進(jìn)行電路動(dòng)作的測(cè)量分析工具，元件庫包含了世界主流元件提供商的超過17000多種元件，其中囊括了半導(dǎo)體元器件（如二極管、三極管、功率管）、集成電路、數(shù)字電路芯片（如74系列、COMS系列）和控制器件（如繼電器）等等。同時(shí)能方便的對(duì)元件各種參數(shù)進(jìn)行編輯修改，創(chuàng)建自己所需的元器件，使元器件的規(guī)格、誤差和故障等參數(shù)完全模擬現(xiàn)實(shí)元器件。

3.3通過仿真實(shí)踐教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。

在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，中職學(xué)生大部分是初中的"后進(jìn)生"，他們起點(diǎn)低、對(duì)理論知識(shí)的接受能力不強(qiáng)，但其計(jì)算機(jī)操作及實(shí)踐動(dòng)手能力卻很強(qiáng)。抓住這個(gè)特點(diǎn)，可以多開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，把理論學(xué)習(xí)過程所涉及的電路、儀器以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，通過電腦仿真的形式讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下一一仿真驗(yàn)證。仿真還可作為過渡與補(bǔ)充放置在教學(xué)環(huán)節(jié)的中間，即：理論教學(xué)-計(jì)算機(jī)仿真-實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)[4]。仿真電路應(yīng)根據(jù)課程的教學(xué)內(nèi)容選自教材或參考書中的典型例題及課后習(xí)題。

通過EWB仿真教學(xué)，在教師講授理論的同時(shí)，可以很方便地進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)驗(yàn)仿真，使學(xué)生對(duì)知識(shí)理論牢固掌握。學(xué)生可以很好地把剛剛學(xué)到的理論知識(shí)通過計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)再現(xiàn)，有效地增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)積極性。

4結(jié)束語

近年來，我校在電子技術(shù)教學(xué)中引入了EWB，通過仿真教學(xué)不僅形象化了理論教學(xué)而且彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，學(xué)生在實(shí)踐動(dòng)手的同時(shí)，直觀形象的了解了各種元器件的功能和使用各種儀器，提高了實(shí)踐學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新性思維，培養(yǎng)了學(xué)生自己動(dòng)手解決實(shí)問題的能力。

總之，在中職《電子技術(shù)》課程教學(xué)中應(yīng)充分利用CAI手段，使理論教學(xué)與仿真驗(yàn)證相結(jié)合，將抽象的理論知識(shí)變成直觀的認(rèn)識(shí)，解決教學(xué)中面臨的實(shí)際問題，發(fā)揮EWB仿真教學(xué)的積極作用來增強(qiáng)教學(xué)效果、提高實(shí)驗(yàn)效率、提升學(xué)生能力，使職業(yè)教學(xué)取得好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]童詩白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2001.

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