摘 要:介紹Edison 3D電子電路仿真實驗軟件在《數(shù)字電子技術》課程仿真實驗中的應用,將其與目前在實際教學中應用比較廣泛的有EWB、Multisim和Proteus等仿真軟件對比,介紹其更逼真的3D元件和實時3D動態(tài)仿真實驗效果的特點。
關鍵詞:Edison;仿真實驗;數(shù)字電子技術
隨著國家對職業(yè)教育的重視,人們對職業(yè)教育的教學方式、方法改革日趨熱衷。職業(yè)教育的特點促使職業(yè)院校對實驗實訓課程教學的形式、內容上的要求越來越高,而在實驗設備、器材、場地和經(jīng)費保障的限制下,一定程度影響了職業(yè)院校實驗實訓教學的開展和學生實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時,由于部分學生動手能力的局限,在實驗中的誤操作往往導致儀器損壞或實驗結果不理想,直接影響了學生對知識的學習。仿真實驗作為傳統(tǒng)實驗的一個有效補充,能有效的節(jié)省大量教育經(jīng)費。通過理論學習、仿真預習、硬件實做三者結合的教學模式,能有效降低學生實驗的盲目性,顯著提高教學質量與效率,降低設備損壞率。同時又能調動學生學習積極性。因此,仿真實驗軟件在近年來得到了大量的應用,目前在實際教學中應用比較廣泛的有EWB、Multisim和Proteus等軟件。筆者在《數(shù)字電子技術》課程教學中也曾使用過這幾款仿真實驗軟件,發(fā)現(xiàn)這些軟件的仿真實驗中電路的工作過程只能以電路圖和數(shù)據(jù)表格的方式顯示出來(與圖1右側電路圖仿真窗口顯示效果類似),與電路實物在外觀上相差較大,影響了學生對實驗的感官認知,降低了其對實驗的理解力。
Edison 3D電子電路仿真實驗軟件是Designsoft Inc公司開發(fā)的3D電子電路實驗軟件,看到的電子元件模型和實驗中的電子元件相差無幾,可以為教師和學生創(chuàng)造了一個獨特的全新學習環(huán)境,用虛擬設備、聲音和動畫創(chuàng)建、測試并且安全地修復電路,有效的解決了目前普遍使用的仿真實驗軟件的上述問題。以筆者在《數(shù)字電子技術》課程教學中需要進行的555電路實驗為例,圖1為Edison 3D電子電路仿真實驗軟件中自帶的一個555控制LED閃爍的仿真實驗例程。
從圖1中,可以看到在Edison 3D電子電路仿真實驗軟件中創(chuàng)建電路時,既可看見仿真電路圖,又可以看到對應的栩栩如生的3D實物組件。特別是在仿真運行過程中,右側電路圖窗口中LED1變紅時,左側3D實物窗口中的紅色發(fā)光二極管3D模型也實時點亮,與傳統(tǒng)實物實驗展示的效果完全一致,實時3D動態(tài)仿真實驗效果和逼真的3D元件可以吸引學生注意力,使學生形象地看到、讀到、聽到各種電學實驗,從而輕松有趣地學習電學知識。該軟件模擬的是操作環(huán)境,能使教學者的教學及初學者的學習效率大大提高。同時,一旦熟悉了原理圖之后,你可以使用Edison的原理圖編輯器和電路分析器(與更高級的TINA電路分析程序兼容)。除了虛擬儀器,Edison提供了最領先的分析結果視窗。使用者可以在結果視窗中充分調整坐標軸、直線風格、顏色和字體來呈現(xiàn)電路分析報表。甚至從Edison直接打印這些圖表,或將其剪貼到熟悉的文字處理程序中。Edison不僅僅計算電壓和電流,還可以針對線性電路,顯示這些結果是如何推導或進行數(shù)學描述的。
綜上,Edison 3D電子電路仿真實驗軟件與目前在實際教學中應用比較廣泛的有EWB、Multisim和Proteus等仿真軟件相比,實現(xiàn)了逼真的3D元件和實時3D動態(tài)仿真實驗效果,在《數(shù)字電子技術》課程教學中使用其進行仿真實驗,能更好地吸引學生注意力,并提高學生對實驗的理解,調動學生的學習積極性。
參考文獻
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[2]蒲永紅,蘇圣超;高校電工電子實驗教學中仿真軟件的應用;《課程教育研究》, 2014(28):236-236
作者簡介
陳學昌(1979—),男,碩士研究生,電路與系統(tǒng)專業(yè),講師,現(xiàn)任職于重慶電子工程職業(yè)學院應用電子學院。