基于Every Circuit軟件創(chuàng)新的電子技術課程教學研究

陳紫晗

摘 要：參加中職技能大賽有利于激發(fā)學生學習興趣、提高學生學習水平，但任何一場中職技能比賽都離不開《電子技術基礎》課程的學習、應用。然而《電子技術基礎》內(nèi)容龐雜、概念抽象、電路結(jié)構復雜，再加上中職學生的學習基礎普遍不扎實、學習自覺性普遍較差，對這門課程的學習愈加困難。文章利用EveryCircuit對復雜電路進行仿真，使原本龐雜的內(nèi)容更加清晰、抽象的概念更易理解、復雜的電路結(jié)構更加明了。學生在學習中還能直觀的觀察到動態(tài)電壓和電流的動畫，更好地激發(fā)學生學習的興趣，調(diào)動學生學習的積極性。

關鍵詞：電子技術；Every Circuit；單向?qū)щ娦?/p>

“普通教育有高考，職業(yè)教育有大賽”，近些年如火如荼進行的中職技能大賽，不僅有利于增強學生的學習興趣，提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力，而且在各類技能賽的組織、集訓、分析、總結(jié)等一系列工作，還有利于提高教師的實踐教學水平，促進師資隊伍建設。然而，縱觀單片機控制裝置安裝與調(diào)試、電子裝配、戶式中央空調(diào)安裝與調(diào)試等大部分電工電子技能比賽，都離不開理論基礎課程的學習，尤其離不開《電子技術基礎》的學習。然而，由于這門基礎課程的內(nèi)容龐雜，概念抽象，電路結(jié)構復雜，以及中職學生的學習基礎不扎實、學習自覺性較差，《電子技術基礎》的教學并非那般容易。所以僅靠傳統(tǒng)的教學方式無法滿足現(xiàn)實的需要，為了提高中職學生的學習效力和技能水平，《電子技術基礎》的教學方法、教學教材、教學設施的改革時不我待。為此，在對電子技術基礎這門課程進行教學時，我借助手機軟件Every Circuit和實訓教學相結(jié)合的教學方法，拓寬學生學習的平臺，讓學生在學習中直觀地觀察到動態(tài)電壓和電流的動畫，激發(fā)學生學習的興趣，寓教于樂。

1 實施背景

全國高等職業(yè)院校技能大賽的一個重要特點是突出了人才的能力培養(yǎng)和就業(yè)導向。大賽要求選手具備良好的理論基礎，又必須具有較強的技術綜合應用能力，而且與未來的職業(yè)資格要求相結(jié)合。中等職業(yè)學校學生的生源基本都是應屆初中畢業(yè)生，在初中時基本上是學習成績中等偏下的學生，這部分學生在初中階段學習習慣以及各方面的養(yǎng)成都較差。大部分學習進取心不強，在學習上缺乏動力，加之課程知識較抽象，難理解，因此學生普遍存在厭學情緒。由于學生在課堂上反應冷淡又反過來影響教師的教學，使教師教學情緒不高，缺少激情，課堂氣氛沉悶，沒有生氣和活力。因此，在中職電子技術基礎課堂上進行改革是非常有必要的。

在傳統(tǒng)的教學模式下，電子技術基礎課程理論教學一般都占有相當大的比重，教學過程中強調(diào)知識的系統(tǒng)性、完整性、科學性，而忽略了知識的學以致用。如果對技能競賽的試題加以分析研究，可以發(fā)現(xiàn)電子技術基礎課程應著力培養(yǎng)的是從事電子行業(yè)工作學生的最基本的職業(yè)能力。但是電子技術基礎課程內(nèi)容多、難度大，學生需要的是一改以往的“傳教”式，簡單直觀的觀察到現(xiàn)象，沒有生澀的大理論，沒有讀不懂的操作過程，也沒有龐雜的計算。

基于上述的現(xiàn)象，在教授電子技術基礎這門課程時，我多數(shù)采用的是結(jié)合手機仿真軟件Every Circuit、實驗、體驗、設計等，渾然一體的教學方式，希望盡量達到授學生以魚，也授之以漁。

2 Every Circuit的特點及功能

Every Circuit該軟件具有動畫模擬電壓波形和電流流向，模擬控制旋鈕調(diào)整電路參數(shù)，自動布線等。

在運行Every Circuit這款軟件時，學生只需要通過手機在軟件界面搭建所需要的電路，連接好以后，按下運行按鈕，就能清楚的看到電壓的數(shù)值和電流流向及數(shù)值或者相關的輸入輸出波形。它在模擬電路運行的同時，還可以通過模擬按鈕來調(diào)整電路參數(shù)，電路會實時的響應這種變化。對于中職生來說，可以通過這個軟件搭建電路，直觀的觀察到電流的流向，學生一看就能一目了然，學生還可利用業(yè)余時間通過手機進行學習。

軟件可以在手機上實時仿真電路的運行情況，操作極為簡單、易學，能夠較好地激發(fā)學生的學習興趣，同時，對于學習基礎較好的同學，也可自行設計電路進行仿真，提升學生的成就感。

3 Every Circuit在電子技術基礎教學中應用的必要性

對于電類學生來說，電子技術基礎是一門必須掌握的專業(yè)基礎課程。但電子技術基礎這門課程內(nèi)容較多，知識抽象，概念難于理解，而且電路結(jié)構復雜，分析比較困難。而實際上中職教育是一種就業(yè)準備教育，是生產(chǎn)一線能夠解決實際問題的技術工人，而不是專門從事設計工作的技術人員。因此對于電子技術基礎這門課程中涉及到的元器件，我們的學生需要重點掌握的是元器件的應用，對于元器件的組成等只需要了解就可以。

對于傳統(tǒng)的教學模式，學生在課堂上先學習理論知識，再到實訓室進行實訓操作，或者現(xiàn)在大部分采用的理實一體化的教學，都會存在部分學生在學習理論知識難理解現(xiàn)象，哪怕到了實訓室進行實驗操作觀察到了實驗現(xiàn)象，都還有部分學生存在一知半解的情況，久而久之，學生的學習主動性就越來越差。

隨著教育信息化的空前發(fā)展，信息技術也促使我們教師改變著“教”與“學”模式，學生需要有東西提高他們的興奮點，激發(fā)學習興趣。現(xiàn)在生活條件優(yōu)越，每位學生都有配備手機，所以在課堂上學生可以通過手機操作Every Circuit軟件。教師借助Every Circuit電路仿真軟件里豐富的元件庫，通過Every Circuit軟件編輯電路，在屏幕上模擬運行，把抽象的概念、定理轉(zhuǎn)換成生動、有趣的動畫電路進行輔助教學，這樣的學生不僅能夠認識電路符號，還能清晰地觀察到電流的流向，能收到良好的教學效果。

4 Every Circuit軟件在電子技術基礎教學中的應用

本文以利用Every Circuit電路仿真軟件對二極管的單向?qū)щ娦詰秒娐愤M行仿真為例，探討Every Circuit在電子技術基礎課程理論教學中的應用。

每當提起二極管時，腦子里就馬上要想到“單向?qū)щ娞匦浴?。二極管作為電子技術基礎里第一個接觸到的半導體元器件，是極其重要的元器件。掌握好其應用將為后續(xù)課程內(nèi)容單相半波整流電路、單相橋式整流電路打下良好的基礎。但是以往學生在開始學習二極管應用的相關電路時，就對二極管單向?qū)щ娦缘膽靡恢虢猓词故鞘褂枚嗝襟w課件教學，或者其他的教學仿真軟件，學生也只是停留在熟練地記住結(jié)論，進行類似的簡單電路的分析計算上，而對于電路如何工作及電流流向則比較模糊，對二極管單向?qū)щ娦缘膽弥皇切纬梢粋€比較膚淺的認識，而在后面學習單相橋式整理電路等電路就更加困難了。用Every Circuit輔助課堂教學，這些問題就能載一定程度上得到解決。

4.1 二極管單向?qū)щ娦浴绷?/p>

啟動Every Circuit，在元件庫中選擇電壓源、二極管、電阻，分別放置好位置，點擊元件的終點連接電路，創(chuàng)建電路圖。連接好電路后，按下運行按鈕，觀察電路的工作狀態(tài)，如圖1所示。電路中運動的綠色小點顯示，箭頭指向即電流方向。

當直流加到二極管上時，如圖1（a）所示，陽極電壓為正、陰極為負，于是二極管導通，正向電流產(chǎn)生，通過軟件可以很直觀的看到電路是有電流產(chǎn)生的，而且還可以觀察到正向電流為3.19mA。相反，圖1（b）中，二極管的陽極電壓為負、陰極為正，二極管截止（不導通），通過軟件可以很直觀的看到電路中沒有電流產(chǎn)生，二極管的左邊是5V，右邊是0V，說明此二極管是斷開的。

4.2 二極管單向?qū)щ娦浴涣?/p>

啟動Every Circuit，在元件庫中選擇元件，分別放置好位置，點擊元件的終點連接電路，創(chuàng)建電路圖。連接好電路后，按下運行按鈕，觀察電路的工作狀態(tài)，如圖1所示。

在交流的情況下，交流信號在正半周時，二極管的陽極電壓為正、陰極為負，于是二極管導通，通過觀察波形可以看到，輸出跟輸入波形是一樣的，如圖2（a）所示。當交流信號在負半周時，二極管的陽極電壓為負、陰極為正，于是二極管截止，輸出電壓為零，如圖2（b）所示。從整體上看，二極管只在交流信號的正半周時導通。

4.3 二極管單向?qū)щ娦浴渌麘?/p>

啟動Every Circuit，在元件庫中選擇元件，分別放置好位置，點擊元件的終點連接電路，創(chuàng)建電路圖。連接好電路后，按下運行按鈕，觀察發(fā)光二極管的工作狀態(tài)，如圖3所示。

通過仿真可以觀察到，在交流的情況下，交流信號在正半周時，二極管的陽極電壓為正、陰極為負，二極管導通，隨著時間的推移，發(fā)光二級管由左往右逐漸變亮，如圖3（a）所示。當交流信號在負半周時，二極管的陽極電壓為負、陰極為正，二極管截止，所有的發(fā)光二極管不亮，證明此時輸出電壓為零，如圖3（b）所示。

通過讓學生在手機通過Every Circuit軟件搭建電路，來觀察為二極管加不同的電源電壓時，改變二極管陽極和陰極正負電壓值，來驗證二極管的單向?qū)щ娦?。這樣教師在教學過程中，可以讓學生很直觀的觀察到二極管在不同情況下的工作情況。

5 總結(jié)

在對15電子（2）班中電子技術基礎的教學中，采用結(jié)合手機仿真軟件Every Circuit、實驗、體驗、設計等渾然一體的教學方式，經(jīng)過一學期的實踐，以之前12制冷班的理論、實驗教學方式進行對比，取得一定程度的改善。

比如在講二極管的單向?qū)щ娦缘谌齻€電路（見圖3）時，對于此電路是書本上沒有的，但是當學生看到此電路發(fā)光二極管的亮滅，并且發(fā)光二極管是逐漸變亮的時候，部分不是很想學習的同學就會慢慢感興趣，他們就會開始嘗試的提問疑問。而且二極管是電子技術基礎的第一節(jié)課，能夠在一門專業(yè)基礎課的前幾堂課程中讓學生感興趣是非常重要的，學生就會在接下來的學習產(chǎn)生更多的動力，反之學生會對此門課程產(chǎn)生厭學情緒。

Every Circuit電路模擬器可以在手機上進行仿真，使得工作環(huán)境不再受限制，想學習的學生可以隨時、隨地進行。并且Every Circuit軟件操作簡便，易學易用，很受學生的歡迎。它可以把抽象的概念、定理通過仿真實驗簡單化、形象化，同時形象的放置加深了學生對定理和定理內(nèi)容的記憶，激發(fā)了學生學習的興趣和主動性，培養(yǎng)了學生的實踐能力，取得了良好的教學效果。

總之，隨著電子信息技術的發(fā)展，時代將對電工電子專業(yè)教學提出更高的要求。目前，中職學校各類專業(yè)在全國職業(yè)教育春天來臨之際，正如火如荼地進行著各項教學改革，而尋找一種合適的改革措施是中職學校發(fā)展壯大的必經(jīng)之路。筆者認為，中等職業(yè)學校電工電子專業(yè)教學改革選擇“技能大賽推動教與學”這一新思路，必將大大提升電類專業(yè)的教學質(zhì)量。

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Innovation of Electronic Technology Course Teaching Based on EveryCircuit

Chen Zihan

（Fujian Chemical Engineering School， Xiamen 361022， China）

Abstract： A large number of students have participated in the Secondary Vocational Skills Contest， which will make good contributions for students to motivating their learning interest and arousing their learning standard. However， without learning the curriculum Electronic Technology Foundation， it may be difficult for students to get good grades in the contest. It is well-known that the students poor foundation and low interest in this abstract curriculum Electronic Technology Foundation bring our teaching unprecedented difficulties in secondary vocational school. Therefore， with the emergence of EveryCircuit and its emulation， not only can students understand the numerous knowledge， abstract concepts and complex circuits more easily， but also students can watch the video of dynamic voltage and electricity more directly， which will make it better to arouse students learning interest and enthusiasm.

Key words： EveryCircuit； unilateral conductivity； electronic technology foundation