基于Every Circuit軟件創(chuàng)新的電子技術(shù)課程教學(xué)研究

陳紫晗

摘 要：參加中職技能大賽有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)水平，但任何一場中職技能比賽都離不開《電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程的學(xué)習(xí)、應(yīng)用。然而《電子技術(shù)基礎(chǔ)》內(nèi)容龐雜、概念抽象、電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再加上中職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)普遍不扎實、學(xué)習(xí)自覺性普遍較差，對這門課程的學(xué)習(xí)愈加困難。文章利用EveryCircuit對復(fù)雜電路進(jìn)行仿真，使原本龐雜的內(nèi)容更加清晰、抽象的概念更易理解、復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)更加明了。學(xué)生在學(xué)習(xí)中還能直觀的觀察到動態(tài)電壓和電流的動畫，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

關(guān)鍵詞：電子技術(shù)；Every Circuit；單向?qū)щ娦?/p>

“普通教育有高考，職業(yè)教育有大賽”，近些年如火如荼進(jìn)行的中職技能大賽，不僅有利于增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高畢業(yè)生的就業(yè)競爭力，而且在各類技能賽的組織、集訓(xùn)、分析、總結(jié)等一系列工作，還有利于提高教師的實踐教學(xué)水平，促進(jìn)師資隊伍建設(shè)。然而，縱觀單片機(jī)控制裝置安裝與調(diào)試、電子裝配、戶式中央空調(diào)安裝與調(diào)試等大部分電工電子技能比賽，都離不開理論基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，尤其離不開《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)。然而，由于這門基礎(chǔ)課程的內(nèi)容龐雜，概念抽象，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以及中職學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)不扎實、學(xué)習(xí)自覺性較差，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)并非那般容易。所以僅靠傳統(tǒng)的教學(xué)方式無法滿足現(xiàn)實的需要，為了提高中職學(xué)生的學(xué)習(xí)效力和技能水平，《電子技術(shù)基礎(chǔ)》的教學(xué)方法、教學(xué)教材、教學(xué)設(shè)施的改革時不我待。為此，在對電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程進(jìn)行教學(xué)時，我借助手機(jī)軟件Every Circuit和實訓(xùn)教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)的平臺，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中直觀地觀察到動態(tài)電壓和電流的動畫，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，寓教于樂。

1 實施背景

全國高等職業(yè)院校技能大賽的一個重要特點是突出了人才的能力培養(yǎng)和就業(yè)導(dǎo)向。大賽要求選手具備良好的理論基礎(chǔ)，又必須具有較強(qiáng)的技術(shù)綜合應(yīng)用能力，而且與未來的職業(yè)資格要求相結(jié)合。中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生的生源基本都是應(yīng)屆初中畢業(yè)生，在初中時基本上是學(xué)習(xí)成績中等偏下的學(xué)生，這部分學(xué)生在初中階段學(xué)習(xí)習(xí)慣以及各方面的養(yǎng)成都較差。大部分學(xué)習(xí)進(jìn)取心不強(qiáng)，在學(xué)習(xí)上缺乏動力，加之課程知識較抽象，難理解，因此學(xué)生普遍存在厭學(xué)情緒。由于學(xué)生在課堂上反應(yīng)冷淡又反過來影響教師的教學(xué)，使教師教學(xué)情緒不高，缺少激情，課堂氣氛沉悶，沒有生氣和活力。因此，在中職電子技術(shù)基礎(chǔ)課堂上進(jìn)行改革是非常有必要的。

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，電子技術(shù)基礎(chǔ)課程理論教學(xué)一般都占有相當(dāng)大的比重，教學(xué)過程中強(qiáng)調(diào)知識的系統(tǒng)性、完整性、科學(xué)性，而忽略了知識的學(xué)以致用。如果對技能競賽的試題加以分析研究，可以發(fā)現(xiàn)電子技術(shù)基礎(chǔ)課程應(yīng)著力培養(yǎng)的是從事電子行業(yè)工作學(xué)生的最基本的職業(yè)能力。但是電子技術(shù)基礎(chǔ)課程內(nèi)容多、難度大，學(xué)生需要的是一改以往的“傳教”式，簡單直觀的觀察到現(xiàn)象，沒有生澀的大理論，沒有讀不懂的操作過程，也沒有龐雜的計算。

基于上述的現(xiàn)象，在教授電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程時，我多數(shù)采用的是結(jié)合手機(jī)仿真軟件Every Circuit、實驗、體驗、設(shè)計等，渾然一體的教學(xué)方式，希望盡量達(dá)到授學(xué)生以魚，也授之以漁。

2 Every Circuit的特點及功能

Every Circuit該軟件具有動畫模擬電壓波形和電流流向，模擬控制旋鈕調(diào)整電路參數(shù)，自動布線等。

在運行Every Circuit這款軟件時，學(xué)生只需要通過手機(jī)在軟件界面搭建所需要的電路，連接好以后，按下運行按鈕，就能清楚的看到電壓的數(shù)值和電流流向及數(shù)值或者相關(guān)的輸入輸出波形。它在模擬電路運行的同時，還可以通過模擬按鈕來調(diào)整電路參數(shù)，電路會實時的響應(yīng)這種變化。對于中職生來說，可以通過這個軟件搭建電路，直觀的觀察到電流的流向，學(xué)生一看就能一目了然，學(xué)生還可利用業(yè)余時間通過手機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)。

軟件可以在手機(jī)上實時仿真電路的運行情況，操作極為簡單、易學(xué)，能夠較好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時，對于學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較好的同學(xué)，也可自行設(shè)計電路進(jìn)行仿真，提升學(xué)生的成就感。

3 Every Circuit在電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中應(yīng)用的必要性

對于電類學(xué)生來說，電子技術(shù)基礎(chǔ)是一門必須掌握的專業(yè)基礎(chǔ)課程。但電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程內(nèi)容較多，知識抽象，概念難于理解，而且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，分析比較困難。而實際上中職教育是一種就業(yè)準(zhǔn)備教育，是生產(chǎn)一線能夠解決實際問題的技術(shù)工人，而不是專門從事設(shè)計工作的技術(shù)人員。因此對于電子技術(shù)基礎(chǔ)這門課程中涉及到的元器件，我們的學(xué)生需要重點掌握的是元器件的應(yīng)用，對于元器件的組成等只需要了解就可以。

對于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生在課堂上先學(xué)習(xí)理論知識，再到實訓(xùn)室進(jìn)行實訓(xùn)操作，或者現(xiàn)在大部分采用的理實一體化的教學(xué)，都會存在部分學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識難理解現(xiàn)象，哪怕到了實訓(xùn)室進(jìn)行實驗操作觀察到了實驗現(xiàn)象，都還有部分學(xué)生存在一知半解的情況，久而久之，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性就越來越差。

隨著教育信息化的空前發(fā)展，信息技術(shù)也促使我們教師改變著“教”與“學(xué)”模式，學(xué)生需要有東西提高他們的興奮點，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。現(xiàn)在生活條件優(yōu)越，每位學(xué)生都有配備手機(jī)，所以在課堂上學(xué)生可以通過手機(jī)操作Every Circuit軟件。教師借助Every Circuit電路仿真軟件里豐富的元件庫，通過Every Circuit軟件編輯電路，在屏幕上模擬運行，把抽象的概念、定理轉(zhuǎn)換成生動、有趣的動畫電路進(jìn)行輔助教學(xué)，這樣的學(xué)生不僅能夠認(rèn)識電路符號，還能清晰地觀察到電流的流向，能收到良好的教學(xué)效果。

4 Every Circuit軟件在電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

本文以利用Every Circuit電路仿真軟件對二極管的單向?qū)щ娦詰?yīng)用電路進(jìn)行仿真為例，探討Every Circuit在電子技術(shù)基礎(chǔ)課程理論教學(xué)中的應(yīng)用。

每當(dāng)提起二極管時，腦子里就馬上要想到“單向?qū)щ娞匦浴薄６O管作為電子技術(shù)基礎(chǔ)里第一個接觸到的半導(dǎo)體元器件，是極其重要的元器件。掌握好其應(yīng)用將為后續(xù)課程內(nèi)容單相半波整流電路、單相橋式整流電路打下良好的基礎(chǔ)。但是以往學(xué)生在開始學(xué)習(xí)二極管應(yīng)用的相關(guān)電路時，就對二極管單向?qū)щ娦缘膽?yīng)用一知半解，即使是使用多媒體課件教學(xué)，或者其他的教學(xué)仿真軟件，學(xué)生也只是停留在熟練地記住結(jié)論，進(jìn)行類似的簡單電路的分析計算上，而對于電路如何工作及電流流向則比較模糊，對二極管單向?qū)щ娦缘膽?yīng)用只是形成一個比較膚淺的認(rèn)識，而在后面學(xué)習(xí)單相橋式整理電路等電路就更加困難了。用Every Circuit輔助課堂教學(xué)，這些問題就能載一定程度上得到解決。

4.1 二極管單向?qū)щ娦浴绷?/p>

啟動Every Circuit，在元件庫中選擇電壓源、二極管、電阻，分別放置好位置，點擊元件的終點連接電路，創(chuàng)建電路圖。連接好電路后，按下運行按鈕，觀察電路的工作狀態(tài)，如圖1所示。電路中運動的綠色小點顯示，箭頭指向即電流方向。

當(dāng)直流加到二極管上時，如圖1（a）所示，陽極電壓為正、陰極為負(fù)，于是二極管導(dǎo)通，正向電流產(chǎn)生，通過軟件可以很直觀的看到電路是有電流產(chǎn)生的，而且還可以觀察到正向電流為3.19mA。相反，圖1（b）中，二極管的陽極電壓為負(fù)、陰極為正，二極管截止（不導(dǎo)通），通過軟件可以很直觀的看到電路中沒有電流產(chǎn)生，二極管的左邊是5V，右邊是0V，說明此二極管是斷開的。

4.2 二極管單向?qū)щ娦浴涣?/p>

啟動Every Circuit，在元件庫中選擇元件，分別放置好位置，點擊元件的終點連接電路，創(chuàng)建電路圖。連接好電路后，按下運行按鈕，觀察電路的工作狀態(tài)，如圖1所示。

在交流的情況下，交流信號在正半周時，二極管的陽極電壓為正、陰極為負(fù)，于是二極管導(dǎo)通，通過觀察波形可以看到，輸出跟輸入波形是一樣的，如圖2（a）所示。當(dāng)交流信號在負(fù)半周時，二極管的陽極電壓為負(fù)、陰極為正，于是二極管截止，輸出電壓為零，如圖2（b）所示。從整體上看，二極管只在交流信號的正半周時導(dǎo)通。

4.3 二極管單向?qū)щ娦浴渌麘?yīng)用

啟動Every Circuit，在元件庫中選擇元件，分別放置好位置，點擊元件的終點連接電路，創(chuàng)建電路圖。連接好電路后，按下運行按鈕，觀察發(fā)光二極管的工作狀態(tài)，如圖3所示。

通過仿真可以觀察到，在交流的情況下，交流信號在正半周時，二極管的陽極電壓為正、陰極為負(fù)，二極管導(dǎo)通，隨著時間的推移，發(fā)光二級管由左往右逐漸變亮，如圖3（a）所示。當(dāng)交流信號在負(fù)半周時，二極管的陽極電壓為負(fù)、陰極為正，二極管截止，所有的發(fā)光二極管不亮，證明此時輸出電壓為零，如圖3（b）所示。

通過讓學(xué)生在手機(jī)通過Every Circuit軟件搭建電路，來觀察為二極管加不同的電源電壓時，改變二極管陽極和陰極正負(fù)電壓值，來驗證二極管的單向?qū)щ娦浴＿@樣教師在教學(xué)過程中，可以讓學(xué)生很直觀的觀察到二極管在不同情況下的工作情況。

5 總結(jié)

在對15電子（2）班中電子技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)中，采用結(jié)合手機(jī)仿真軟件Every Circuit、實驗、體驗、設(shè)計等渾然一體的教學(xué)方式，經(jīng)過一學(xué)期的實踐，以之前12制冷班的理論、實驗教學(xué)方式進(jìn)行對比，取得一定程度的改善。

比如在講二極管的單向?qū)щ娦缘谌齻€電路（見圖3）時，對于此電路是書本上沒有的，但是當(dāng)學(xué)生看到此電路發(fā)光二極管的亮滅，并且發(fā)光二極管是逐漸變亮的時候，部分不是很想學(xué)習(xí)的同學(xué)就會慢慢感興趣，他們就會開始嘗試的提問疑問。而且二極管是電子技術(shù)基礎(chǔ)的第一節(jié)課，能夠在一門專業(yè)基礎(chǔ)課的前幾堂課程中讓學(xué)生感興趣是非常重要的，學(xué)生就會在接下來的學(xué)習(xí)產(chǎn)生更多的動力，反之學(xué)生會對此門課程產(chǎn)生厭學(xué)情緒。

Every Circuit電路模擬器可以在手機(jī)上進(jìn)行仿真，使得工作環(huán)境不再受限制，想學(xué)習(xí)的學(xué)生可以隨時、隨地進(jìn)行。并且Every Circuit軟件操作簡便，易學(xué)易用，很受學(xué)生的歡迎。它可以把抽象的概念、定理通過仿真實驗簡單化、形象化，同時形象的放置加深了學(xué)生對定理和定理內(nèi)容的記憶，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生的實踐能力，取得了良好的教學(xué)效果。

總之，隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，時代將對電工電子專業(yè)教學(xué)提出更高的要求。目前，中職學(xué)校各類專業(yè)在全國職業(yè)教育春天來臨之際，正如火如荼地進(jìn)行著各項教學(xué)改革，而尋找一種合適的改革措施是中職學(xué)校發(fā)展壯大的必經(jīng)之路。筆者認(rèn)為，中等職業(yè)學(xué)校電工電子專業(yè)教學(xué)改革選擇“技能大賽推動教與學(xué)”這一新思路，必將大大提升電類專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。

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Innovation of Electronic Technology Course Teaching Based on EveryCircuit

Chen Zihan

（Fujian Chemical Engineering School， Xiamen 361022， China）

Abstract： A large number of students have participated in the Secondary Vocational Skills Contest， which will make good contributions for students to motivating their learning interest and arousing their learning standard. However， without learning the curriculum Electronic Technology Foundation， it may be difficult for students to get good grades in the contest. It is well-known that the students poor foundation and low interest in this abstract curriculum Electronic Technology Foundation bring our teaching unprecedented difficulties in secondary vocational school. Therefore， with the emergence of EveryCircuit and its emulation， not only can students understand the numerous knowledge， abstract concepts and complex circuits more easily， but also students can watch the video of dynamic voltage and electricity more directly， which will make it better to arouse students learning interest and enthusiasm.

Key words： EveryCircuit； unilateral conductivity； electronic technology foundation