Edison 3D電子電路仿真實驗軟件在《數字電子技術》課程教學中的應用

摘 要：介紹Edison 3D電子電路仿真實驗軟件在《數字電子技術》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動態仿真實驗效果的特點。

關鍵詞：Edison；仿真實驗；數字電子技術

隨著國家對職業教育的重視，人們對職業教育的教學方式、方法改革日趨熱衷。職業教育的特點促使職業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、場地和經費保障的限制下，一定程度影響了職業院校實驗實訓教學的開展和學生實踐創新能力的培養。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。仿真實驗作為傳統實驗的一個有效補充，能有效的節省大量教育經費。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，發現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據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造了一個獨特的全新學習環境，用虛擬設備、聲音和動畫創建、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光二極管3D模型也實時點亮，與傳統實物實驗展示的效果完全一致，實時3D動態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，實現了逼真的3D元件和實時3D動態仿真實驗效果，在《數字電子技術》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

[1]邸靜妍；從仿真軟件到虛擬電工電子實驗室；《電子世界》， 2012（24）：23-24

[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，電路與系統專業，講師，現任職于重慶電子工程職業學院應用電子學院。