程麗華

【摘要】提高學(xué)生的技術(shù)素養(yǎng)是職業(yè)院校的核心目標(biāo)，對技術(shù)概念、原理的理解是技術(shù)素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一。教學(xué)中我嘗試采用實驗、問卷調(diào)查的方法，開展了EWB5.0教學(xué)軟件在《電工電子技術(shù)》課程抽象概念、原理的應(yīng)用研究，皆在探究EWB軟件對這部分知識教學(xué)的有效性。實踐證明1.EWB5.0輔助教學(xué)軟件能引起學(xué)生技能學(xué)習(xí)興趣，且提高了學(xué)生的整體動手能力。2.利用EWB5.0輔助軟件的動態(tài)仿真過程有助于學(xué)生對抽象概念、原理的理解，增強(qiáng)了掌握知識的信心。

【關(guān)鍵詞】EWB5.0 電工電子技術(shù)電路仿真

【中圖分類號】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0021-02

The Practical Value of Ewb Software Used in the Teaching Practice of “Electrical and Electronic Technique”

Cheng Lihua

（Ningxia Industrial Vocational College，Yinchuan 750021，China）

【Abstract】Main vocational teaching aim is to advance students technological literacy. Understanding concepts and principles is one of important contents. In teaching I have tried to experiment， questionnaire. Using EWB.5.0 teaching software in ‘Electrical and Electronic Technology to improve students interesting and operational ability .Using EWB.a5.0 software helps students to understand abstract concepts and principles and to enhance their confidence.

【Keywords】EWB5.0；Electrical and Electronic Technology；Circuit Simulation

高等職業(yè)教育主要的任務(wù)是培養(yǎng)技能應(yīng)用型人才，各高職院校都在為此進(jìn)行“項目教學(xué)”即理論與實踐一體化教學(xué)模式的研究與實踐。理論與實踐一體化教學(xué)是將理論教學(xué)和操作技能訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合起來，利用先進(jìn)的教學(xué)設(shè)施和實驗設(shè)備，實現(xiàn)專業(yè)理論知識傳授和實踐技能訓(xùn)練的統(tǒng)一?！峨姽る娮蛹夹g(shù)》是我院機(jī)電專業(yè)重要的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程不但要求學(xué)生掌握電路的基本原理，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生對電路分析，設(shè)計及應(yīng)用能力。將EWB仿真軟件引入“電工電子技術(shù)”的教學(xué)中，不僅可解決實踐設(shè)備缺乏的問題，又可實現(xiàn)理論與實踐教學(xué)的一體化。

一、《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)在實踐中存在的問題

1.教

由于《電工電子技術(shù)》是一門理論性很強(qiáng)概念抽象難度較大的課程，課時又少。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)基本上都是采用多媒體結(jié)合板書的形式，學(xué)生的基礎(chǔ)又參差不齊。有些重點(diǎn)難點(diǎn)的講解需要花費(fèi)更多的課時，造成很難完成教學(xué)任務(wù)。

2.學(xué)

傳統(tǒng)的大學(xué)教學(xué)方法的另一個很大弊病就是不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，這就是人們常說的“滿堂灌”，在這種教學(xué)方法下，學(xué)生缺乏求索知識的內(nèi)部誘因，表現(xiàn)出很大的被動性，只能聽，不能做，不利于技能型人才的培養(yǎng)。

3.做

實施一體化教學(xué)的關(guān)鍵在于實踐教學(xué)的實訓(xùn)設(shè)備，場地等教學(xué)的完善。目前，實驗室存在的重要問題是承擔(dān)的實驗任務(wù)越來越重，實驗設(shè)備的損壞不能及時維護(hù)，設(shè)備陳舊等，使一些課程項目、實驗實訓(xùn)無法開展。

二、探索EWB軟件在《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)運(yùn)用的可行性

1.EWB軟件功能

Electronics Work bench（簡稱EWB），中文又稱電子工程師仿真工作室，該軟件是加拿大交換圖像技術(shù)有限公司推出的。EWB5.0軟件就像是一個方便的實驗室，它是一個只有16MHz的小巧軟件。主要用于模擬電路和數(shù)字電路的混合仿真。EWB5.0軟件的仿真功能十分強(qiáng)大，近似100%地仿真出真實電路的結(jié)果，且可免費(fèi)下載綠色版EWB5.0。

2.EWB軟件界面直觀

EWB軟件的原理圖與各種工具都在同一個窗口內(nèi)，它由菜單欄，工具欄，元器件庫區(qū)，電路設(shè)計區(qū)，電路描述窗口，狀態(tài)欄和暫停按鈕，啟動停止開關(guān)組成。其中元件庫中，各種元器、儀器、儀表都分門別類歸在里面，從電阻到集成電路，從電壓表、電流表到示波器，還有各式電壓源、電流源、信號源，總之一般電工電子電路常用的元件及檢測儀器，儀表基本上應(yīng)有盡有，操作也很方便，采用圖形方式創(chuàng)建電路和提供交互式仿真過程，創(chuàng)建電路需要的元器件，電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕中選取，且元器件和儀器的圖形與實物外形非常相似，即使是未使用過它的人，稍加學(xué)習(xí)就可以熟練地應(yīng)用該軟件。

3.EWB軟件的運(yùn)行

EWB5.0軟件運(yùn)行后，顯示出功能強(qiáng)大的Windows統(tǒng)一風(fēng)格的菜單欄，在其界面右上方有一個開關(guān)狀態(tài)的圖標(biāo)，當(dāng)把電路圖連接后，它就是通電開關(guān)。若想更換充電器或改變電氣參數(shù)，只須點(diǎn)點(diǎn)鼠標(biāo)即可，另外，他可以為仿真電路中的器件設(shè)置各種故障，如開路，短路和不用程度的漏電，以觀察不同故障下的電路狀態(tài)。EWB5.0軟件輸出方式靈活，在仿真的同時，它可以儲存測試點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)，顯示波形和具體數(shù)據(jù)。

綜上所述，把EWB軟件運(yùn)用到“電工電子技術(shù)”教學(xué)實踐中存在可行性。

三、EWB軟件在“電工電子技術(shù)”課程教學(xué)實踐應(yīng)用中的現(xiàn)實價值

1.課程內(nèi)容EWB軟件在《電工電子技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用，解決了課程內(nèi)容多、理論性強(qiáng)、學(xué)生難懂的問題。在課堂教學(xué)中應(yīng)用EWB軟件能模擬各種電路的能力，將難以說明的原理，概念用生動的畫面來解釋，幫助學(xué)生理解抽象概念。并有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)該課程的學(xué)習(xí)興趣，大大節(jié)省了課堂教學(xué)的時間。如在講授“單管放大電路時，通過EWB軟件，在課堂上就可以形象的展示電路特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)板書講解和仿真實驗有機(jī)結(jié)合，晶體管放大電路的靜態(tài)、動態(tài)工作情況及非線性失真一目了然。如圖1是單管共射放大電路，通過設(shè)置不同參數(shù)，可得到這些工作情況下輸出波形。

通過分析實驗數(shù)據(jù)可知，當(dāng)RC不變，負(fù)載RL增大，輸出電壓增大，電壓放大倍數(shù)增大，增強(qiáng)了放大效果。當(dāng)RL不變增大RC可便輸出電壓增大，電壓放大倍數(shù)增大，增強(qiáng)了放大效果。當(dāng)調(diào)節(jié)RB使靜態(tài)工作點(diǎn)不合適時，會產(chǎn)生截止失真或飽和失真。通過EWB可以生動形象地體現(xiàn)參數(shù)的變化對輸出波形的影響。這些結(jié)論再通過理論來驗證，使學(xué)生可以在課

堂上比較具體形象的掌握抽象的放大原理，取得了良好的教學(xué)效果。

2. EWB軟件在《電工電子技術(shù)》教學(xué)中的應(yīng)用解決了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中學(xué)生做課后作業(yè)時，由于沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，學(xué)生難以判斷結(jié)果是否正確，嚴(yán)重影響了學(xué)生獨(dú)立完成作業(yè)的信心。如講復(fù)雜直流電路時，求各支路電流。可以使用的方法有多種，如支路電流法、回路電壓法、疊加定理、戴維南定理等獲得各支路電流。例如復(fù)雜直流電路已知參數(shù)如圖2，求各支路電流。由于每種方法分析計算過程繁瑣，學(xué)生難以判斷是否正確。若用EWB軟件，能立即顯示各支路變量的值。即1I=10mA， 12=5mA，13=5mA，且1I=12+13。通過比較學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)計算過程有無錯誤，從而提高了學(xué)生獨(dú)立獲取知識的能力。

3.EWB軟件在《電工電子技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用，解決了實驗實踐資源匱乏與增加實踐課程比例的矛盾，大大提高了學(xué)生做實驗的效率，使實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)也變得容易起來。例如：在數(shù)字電路中，設(shè)計一個三人表決電路，要求三人中有兩人或兩人以上同意時，發(fā)出成功信號，否則發(fā)出失敗信號，用與非門來實現(xiàn)。傳統(tǒng)的方法是要根據(jù)變量，列出真值表，由邏輯狀態(tài)得出邏輯表達(dá)式，然后利用卡諾圖化簡，得到最簡邏輯表達(dá)式，再畫出邏輯圖，最后到實驗室進(jìn)行試驗連接，驗證設(shè)計的正確與否。由于一些客觀原因，2小節(jié)課都無法得到正確的結(jié)果?，F(xiàn)用EWB軟件來仿真進(jìn)行此項設(shè)計。1；先設(shè)定變量A B C，用開關(guān)表示，開關(guān)接入高電平為“1”，接入低電平為“0”。輸出用指示燈表示，紅燈亮為“1”即通過，滅為0既不通過。2：在計算機(jī)上打開EWB軟件，用鼠標(biāo)將邏輯轉(zhuǎn)換儀拖拽到電路工作區(qū)，雙擊打開邏輯轉(zhuǎn)換儀的操作面板。在真值表中選中了變量A，B，C，根據(jù)設(shè)計題目要求在真值表中輸入“1”或者“0”。按下“真值表——簡化邏輯式”轉(zhuǎn)換鈕，在邏輯轉(zhuǎn)換儀面板最下方顯示最簡邏輯表達(dá)式， 即如圖3。

點(diǎn)擊邏輯表達(dá)式與非邏輯電路轉(zhuǎn)換鈕，即可得到用與非門來實現(xiàn)設(shè)計電路，如圖4。

4.驗證其邏輯功能，把電路的輸入端ABC分別接了三個開關(guān)，開關(guān)接電源。用開關(guān)的“接通”與“斷開”來表示“高”（1）與“低”（0），在輸出端接入紅色燈泡，紅燈亮表示通過，紅燈滅表示不通過。改變?nèi)齻€開關(guān)的狀態(tài)觀察紅燈亮或滅可以論證其對應(yīng)的邏輯關(guān)系。結(jié)果證明完全符合設(shè)計要求。

四、結(jié)束語

實踐教學(xué)證明，EWB仿真軟件在《電工電子技術(shù)》課程中的應(yīng)用，可以幫助學(xué)生更快的掌握課堂講述的內(nèi)容，加強(qiáng)對課程的概念、原理的理解，而且可以彌補(bǔ)實驗儀器，元器件缺乏帶來的不足，避免了原材料消耗和儀器的損壞。還可以發(fā)揮學(xué)生主動性和創(chuàng)造性的應(yīng)用仿真軟件來設(shè)計電路和做電路仿真實驗，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的效率，也為老師的教學(xué)和科研工作提供了一個好的輔助工具。因此該軟件在《電工電子技術(shù)》教學(xué)過程中具有很高的使用價值。

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