張勇 王建鋒
【摘 要】 EWB軟件的引入有效改變了傳統電子教學的枯燥、抽象,使教學內容直觀形象化,學生的學習熱情和興趣得到了很大的激發,理論知識理解和掌握得更好,實踐操作能力能夠有效得到提升,其發現并解決問題的能力也能夠得到培養。同傳統教學相比,EWB軟件引入教學具有顯著的優勢。所以在電子教學中,要充分發揮其優勢,并強化學生實際技能的訓練。
【關 鍵 詞】 EWB;中職;電子教學
電子技術在中職院校中屬于的基礎課程。在具體的教學過程中,元器件功能的講解或儀表儀器的使用,都需要通過實驗才可以清楚直觀地傳達給學生。然而長期以來,中職院校并不具備所需的相關設備,造成學生對所需知識缺乏深入的認識,實踐操作能力較差等問題。在電子教學中引入EWB能夠有效解決這些問題。不少中職院校引入了EWB進行教學,教學效果有了明顯改善。EWB的引入,對于元器件的功能和儀器儀表的使用,能夠使學生獲得直觀具體的感受,強化所需知識,激發其學習的積極性和創造性,提升其實踐操作能力。可見,EWB在提升中職電子教學效果中發揮著重要作用。
一、EWB軟件簡介
20世紀末,加拿大電子InteractiveImage Technologies公司推出工作平臺(EWB)軟件,改工作平臺是一種電子電路仿真虛擬平臺,其優點眾多,具體如下:
(1)方便安裝,無需占用太多空間,圖形界面豐富多樣,用戶在使用時無需編程,根據實際需求選用元器件或測試儀器即可達到使用目的,符合中職院校學生的實際需求。
(2)軟件的操作方式和控制面板外形都與實物十分相似,能夠將測試結果顯示出來。
(3)EWB軟件帶有的電子元件十分豐富,用戶可以根據需要選擇各種元件仿真模擬電路。
(4)EWB能夠作為電子技術訓練工具來使用,借助其虛擬儀器能夠更為靈活地開展電子線路實驗,能夠很好地模擬各類電子和數字電路。
(5)EWB軟件具有強大的分析功能,可進行的分析有14項之多,包括暫態和穩態、參數掃描、溫度掃描、直流工作點、噪聲及失真度、零極點、直流和交流靈敏度以及蒙特卡羅等;具有仿真的功能,并能夠存儲相關數據,包括測試儀器的工作狀態、測試點的數據、現實波形數據等。
二、EWB對中職電子實驗教學的意義
(1)同其他電路仿真軟件相比,EWB軟件具有更高的仿真度。具體表現為:第一,其能夠提供數十類數千種包括電阻、電容、三極管和集成電路在內的元件;還可以提供十幾種包括掃頻儀、萬用表、示波器和數字信號發生器等在內的設計及儀器儀表,繪制電路圖、現實波形的功能較為強大,能夠仿真顯示實際電路。第二,實際所需元器件和儀表儀器的選取不必采取文本方式,可以從EWB軟件元器件儀表儀器庫中直接選取。
(2)學生對于儀表儀器功能的理解和掌握,能夠通過EWB軟件輕而易舉地獲得。
(3)EWB軟件的使用能夠讓中職學生對相關理論知識獲得更深的理解和掌握,并為電路設計實驗奠定理論基礎,使實踐操作能力得到提升。
(4)EWB軟件的引入能夠有效激發學生的學習主動性,培養其創造性思維。
三、實例分析
設計要求:某醫院有四間病室,分別標為一、二、三、四號,每個病室安裝有呼叫按鈕;每個護士值班室設有指示燈各一個,分別對應各個病室。現要求當一號病室按下按鈕時,其他病室按下按鈕與否都只有一號燈發亮;而當二號病室按下按鈕,一號(下轉63頁)(上接61頁)病室未按下時,三四號病室按下按鈕與否,都只有二號燈發亮,依此類推。
(一)設計分析
在教師的引導下,讓學生分析設計要求;在設計過程中,分析是關鍵性的環節,教師要引導教師有意識、有步驟地找出問題的解決方法。根據要求可知:①本系統輸入按鈕和輸出指示燈各有4個;②各個病室的按鈕具有不同的優先等級,具有最高優先級的是一號按鈕,然后依次是二號、三號和四號,可以讓學生使用優先編碼器來解決優先級問題,讓1~4號按鈕依次接74148的7~4輸入端;③按鈕的輸入信號會轉換成編碼,我們必須將編碼轉換成指示燈信號,因此,需要將3~8譯碼器接在編碼器輸出端;④譯碼器屬于低電平輸出,而指示燈卻是高電平點亮,教師需要積極引導學生探索問題的解決辦法,這里我們采用將非門接入譯碼器和指示燈之間的方法。
(二)電路連接
在學生大致了解電路的基礎上,將74148、74138和其他元件調入在EWB軟件的軟件編輯區,用EWB軟件提供開關來充當按鈕。首先接好兩個芯片的電源,還要特別注意接好地;然后將74148設定為編碼狀態,將74138設定為譯碼狀態;最后將輸入—輸出的順序進行電路連接。
(三)電路仿真
當接好電路后,將軟件右上角電源打開,進行電路運行情況的演示,這是EWB軟件引入教學的獨特優勢。通過這樣的演示,能夠讓設計實現實際操作,直觀而生動,學生能感受到設計結果,激發其學習的主動性。
(四)優化電路設計
依據電路仿真結果修改并優化電路,及時解決出現的問題。在本例中,燈亮順序發生錯誤,當四個開關都未按下時,某一指示燈依然發亮。對出現的問題,教師要引導學生進行深入分析,找出原因,提出針對性的優化措施,從而有效提升學生的設計能力。
EWB軟件的引入有效的改變了傳統電子教學的枯燥、抽象,使教學內容直觀形象化,學生的學習熱情和興趣得到了很大的激發,理論知識理解和掌握得更好,實踐操作能力能夠有效得到提升,發現并解決問題的能力也能夠得到培養。同傳統教學相比,EWB軟件引入教學具有顯著的優勢。所以在電子教學中,要充分發揮其優勢,并強化學生實際技能的訓練。
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