EWB軟件在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用優(yōu)勢

嚴新英

新疆阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆阿克蘇 843000

EWB軟件在電子技術(shù)課程中的應(yīng)用優(yōu)勢

嚴新英

新疆阿克蘇職業(yè)技術(shù)學(xué)院 新疆阿克蘇 843000

介紹了利用EWB(虛擬電子工作臺)在電子技術(shù)課程教學(xué)中所顯現(xiàn)出傳統(tǒng)教學(xué)所不能比擬的優(yōu)勢。探討如何把EWB仿真軟件應(yīng)用在教學(xué)中，最大限度地調(diào)動學(xué)生的視覺和聽覺能力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

EWB軟件；電子技術(shù)課程；應(yīng)用優(yōu)勢

EWB的全稱為Electronics Workbench(虛擬電子工作臺)，是由加拿大Interactive Image Technologies公司推出的專門用于電子線路的仿真軟件，是EDA(Electronic Design Automatic電子設(shè)計自動化)技術(shù)的主要電子應(yīng)用軟件工具之一，它提供了虛擬實驗和電路分析兩種仿真分析手段，可用于數(shù)模電路、數(shù)模混合電路和部分強電電路的實驗、分析和設(shè)計。采用EWB仿真軟件改進電子技術(shù)課程的教學(xué)，可以實現(xiàn)邊學(xué)邊練的教學(xué)模式，使學(xué)生更快更好地掌握理論知識，并熟悉常用電子儀器的使用方法和電子電路的測量方法，從而提高學(xué)生對電路的綜合分析能力、設(shè)計能力以及創(chuàng)新能力。因此，在學(xué)生掌握EWB軟件基本操作條件下，整合優(yōu)化EWB軟件在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實意義。

1 EWB軟件在教學(xué)過程中的應(yīng)用優(yōu)勢

EWB軟件最突出的特點是用戶界面友好，各類器件和集成芯片豐富，尤其是其直觀的虛擬儀表是軟件的一大特色。EWB軟件所包含的虛擬儀表有：雙蹤示波器、數(shù)字萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、波特圖圖示儀、失真度分析儀、頻譜分析儀、邏輯分析儀、網(wǎng)絡(luò)分析儀等，同時還提供諸多中外大公司的晶體管元器件、集成電路和數(shù)字門電路芯片，而且參數(shù)可以任意調(diào)整，使用數(shù)量不限，器件庫中沒有的器件，可以根據(jù)需要新建元器件。它提供了一個與硬件設(shè)備非常相似的虛擬實驗平臺，且仿真實驗不受儀器儀表及元器件的限制，只要有計算機就可以進行仿真實驗。幾乎能對電子技術(shù)課程中所有基本電路進行虛擬實驗，虛擬實驗的過程與儀器操作方法非常相似，但比實際操作更為便捷安全。

1.1 運用EWB軟件使抽象的內(nèi)容變的生動形象

電子技術(shù)課程專業(yè)性強，具有抽象難懂、不易掌握、枯燥乏味等特點，特別是很多內(nèi)容又與生活實際的應(yīng)用互不聯(lián)系，教師與學(xué)生很難互動，教與學(xué)的矛盾較為突出。盡管應(yīng)用多媒體教學(xué)手段，文字與畫面并存，教師費盡口舌講得頭頭是道，依然感覺學(xué)生還是不能很好地掌握電路原理的分析能力，久而久之學(xué)生在聽覺和視覺上的疲憊造成注意力不集中而逐漸失去對本課程學(xué)習(xí)的興趣。如何調(diào)動學(xué)生的注意力、觀察力、思考力等智力因素，同時調(diào)動學(xué)生的興趣、意志、性格、興奮點等非智力因素的積極性，在眾多輔助教學(xué)軟件中，EWB有著較好的輔助教學(xué)效果。將

EWB軟件與多媒體教學(xué)整合應(yīng)用會使枯燥乏味抽象難懂的內(nèi)容變得生動有趣。例如在以往的教學(xué)中，學(xué)習(xí)整流、濾波電路時，盡管借助于多媒體畫面的再現(xiàn)和教師分析，學(xué)生對波形的變化理解可能還會存在一定困難。如果利用EWB軟件進行仿真模擬，學(xué)生就可以清楚直觀地看到整流前和整流后的波形變化，而且波形的出現(xiàn)既準確又美觀，還具有動感。此時教師再對電路分析進行講解，然后得出整流、濾波電路的工作原理，這樣抽象的概念變得具體、直觀、生動，既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又使學(xué)生易于理解和掌握。

1.2 運用EWB軟件使實驗教學(xué)安全省時如果學(xué)生到實驗室做實驗，教師在實驗前就得提前準備實驗器材和設(shè)備。在實驗過程中還得不斷檢查學(xué)生的接線、安全等問題，萬一接錯線可能會燒壞元件甚至燒壞儀器設(shè)備，不僅造成實驗器材的浪費而且還具有一定的危險性，實驗后還要清點檢查實驗器材和設(shè)備。而將EWB引入實驗教學(xué)，利用該軟件進行仿真實驗，上述的種種問題也就隨之解決了，無論學(xué)生怎樣做仿真實驗，元器件庫的任何元器件、測試儀器都不會損壞或者丟失。接好線以后可以進行仿真接通電源，驗證線路的正確性，從而大大減少實際操作中的線路故障率，節(jié)約實驗材料，而且也加快了學(xué)生做實驗的速度，實驗效率得到提高。

1.3 運用EWB軟件可積極調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性

鑒于我院學(xué)生的實際情況，要提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)比學(xué)習(xí)知識的掌握更重要。利用EWB軟件有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性。例如：教師可以先給學(xué)生一個錯誤的電路圖，讓學(xué)生在EWB的工作區(qū)中先畫出來，然后進行仿真操作，并分析仿真中出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，從電路圖中找出錯誤，修改，再仿真，直到完全正確為止。在操作的過程中學(xué)生會自覺自愿的去主動分析出現(xiàn)的錯誤，積極想辦法修改電路，將被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃铀伎迹蟠筇岣吡藢W(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

學(xué)習(xí)電子技術(shù)課程，不僅要掌握分析電路的基本原理和基本計算公式，而且要求在掌握基本原理的基礎(chǔ)上著重掌握對電路的分析和設(shè)計能力。我院的電子實驗設(shè)備無法滿足各種電路的設(shè)計和調(diào)試要求，但有了EWB軟件，一切問題都解決了。

例如，用“與非門”設(shè)計一個交通信號燈故障檢測電路，如果用傳統(tǒng)組合邏輯電路設(shè)計的步驟如下。

(1)根據(jù)實際問題對邏輯功能的要求，列出真值表；

(2)由真值表寫出邏輯函數(shù)的“與或”表達式；

(3)將邏輯表達式用代數(shù)法或卡諾圖法進行化簡；

(4)將“與或”表達式轉(zhuǎn)換成“與非”表達式；

(5)根據(jù)最簡表達式畫出邏輯電路圖。

設(shè)計時首先要根據(jù)命題分析事件的邏輯因果關(guān)系，然后形成真值表，根據(jù)真值表列出函數(shù)表達式，這是最關(guān)鍵的兩步，而后三步既繁瑣又有一定的難度。如果我們使用EWB軟件進行輔助教學(xué)，教師在講述例題時就可以集中精力分析和討論給定命題的邏輯關(guān)系，運用EWB的“邏輯轉(zhuǎn)換儀”填寫真值表(如圖1所示)，然后用邏輯轉(zhuǎn)換儀生成邏輯電路，進行仿真。結(jié)合教師的講解，步驟清晰地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，從而實現(xiàn)組合邏輯設(shè)計。教師講起來得心應(yīng)手，學(xué)生的聽覺和視覺也得到了極大的調(diào)動。另外教師還可以結(jié)合實際給學(xué)生提出問題，讓學(xué)生利用EWB軟件自己動手搞設(shè)計來調(diào)動學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)創(chuàng)新意識。采用這樣的教學(xué)方法，既可以集思廣益又充分挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛力，還可開闊學(xué)生的眼界，激發(fā)學(xué)生主動思考，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣也會大大提高，同時還會啟發(fā)他們思考生活中有關(guān)的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

圖1

2 結(jié)束語

電子技術(shù)課程結(jié)合EWB軟件進行教學(xué)，顯示出多媒體教學(xué)所不可比擬的優(yōu)勢。它既可以幫助學(xué)生理解并掌握抽象的理論，又可以不受實驗設(shè)備條件不足的限制，隨時進行仿真模擬，而且完全不必擔(dān)心元器件、儀表被損壞等。

EWB軟件是一種較好的輔助性的教學(xué)軟件，但學(xué)生全面綜合實踐技能的提高還須通過硬件設(shè)備、元器件、儀表等實操訓(xùn)練達到目的。因此，要正確處理好運用EWB軟件仿真實驗與硬件實驗的關(guān)系，有些實驗一定要在硬件實驗室做，有些實驗則可以應(yīng)用EWB進行仿真。所以將EWB軟件和電子技術(shù)課程的教學(xué)合理、有機地進行整合，充分發(fā)揮EWB技術(shù)的優(yōu)勢，讓學(xué)生在實驗探索中能有效地掌握電子技術(shù)這門課程，以更好地促進電子技術(shù)教學(xué)質(zhì)量的提高。

[1]宋守云.EWB仿真軟件在電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].河南機電高等專科學(xué)校學(xué)報,2004(9):117-118.

[2]周政新.電子設(shè)計自動化實踐與訓(xùn)練[M].北京:中國民航出版社,2000.

[3]馬曉陽.虛擬儀器技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國職業(yè)技術(shù)教育,2006(13):51-52.

EWB Software at Electronics Technique Applied Advantage within Course

Yan Xinying

Aks Vocational and Technical College, Aks, 843000, China

This text introduced to make use of EWB(virtual electronics work set) at electronics technique course teaching in a traditional teaching presented can not compare of advantage. Inquire into how to imitate the true software application to EWB in the teaching, with maximum limit transfer the student's sense of vision and sense of hearing ability, stir up student study interest, foster the student's innovation consciousness.

EWB software; electronics technique course; applied advantage

2016-01-17

嚴新英，本科，講師。