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摘要:随着我国教育改革的不断深入完善,技工院校在电工专业教学中异在不断探索新的教学方法、模式,以适应社会对高技能人才的需求。EWB(Electronics Workbench)软件是电子电工专业经常使用的电路仿真软件之一,具备交互式、可视化强等特点。不仅有效的避免了电子电工课程理论性强,不易理解等特点,而且方便了教师对课程重难点的讲解,也加深了学生对电子电工重难点理论的理解,此外,还间接培养了学生的动手能力,有效地激发了学生的学习热情。
关键词:电子电工;EWB;技工院校
中图分类号:G4 文献标识码:A
前言
在技工院校中,电子电工技术是一项操作、实训技能极强的学科,其核心要点是电子电工实训,要求学生不但要掌握过硬的理论知识,还必须具备扎实的实践操作能力。但是,由于实训器材、设备成本较高,实训室不会频繁使用,故而弱化了实训器材、设备的利用率,且资源损耗较为严重,加之匮乏实训设备,故难以确保实训效果[1]。在此形势下,EWB 的出现可将上述问题有效处理,这一新型电子软件平台囊括各种元器件、电路等,为电子电工实训奠定坚实的基础,使用该软件进行有效教学,既直观又节省资源耗损[2]。
一、关于EWB软件
(一)EWB ( Electronics Workbench)即电子工作平台,是由加拿大Interactive Image Technologies公司在1988年所开发的一种电子电路计算机仿真设计软件。开展电子电工实训时,因其EWB模拟平台功能的完整性,学生不仅能通过可视化操作界面直观的理解电路图和操作流程,还给予教师在授课过程中提供了便利。并且,EWB 也可确保学生更好的掌握已学电子电工知识技能,并及时提供可靠的实训结果。
(二)EWB 的优势
1.使用便捷:EWB提供了可视化虚拟操作界面,便易教師及学生选取所需电路仿真测试设备与线路图绘制组件。
2.组件库齐全:在EWB中,组件较为齐全,其具有的组件数量充裕,且元件库类型众多,不但具有模拟集成电路,还囊括数字混合图书馆与数字集成电路等。
二、技工院校电子电工传统实训教学与使用EWB软件平台实训教学比较分析
(一)传统电工电子实训教学
技工院校电子电工教学要求理论与实训结合非常高,以往的电子电工教学,通常采用先理论后实训或边实训边理论方式开展。而技工院校电子电工实训设备又受限于学校的办学规模,一般情况下,实训设备不齐全,或在实训过程中,学生实训技能掌握情况还受限于实训耗材是否充足等因素。
(二)使用 EWB 仿真软件的电工电子教学
为解决以上传统电工电子教学中的不足,当前许多技工院校引入了EWB 仿真软件,它可辅助展开实训教学过程,实施仿真实训。该软件能够有效引导学生进行自主学习,保证实训教学中师生互动频率与节奏有所提升。当然,EWB 实训教学对学生的学习主动性与创造性培养也是显而易见的,在合理运用EWB 展开教学后,学生的问题分析与解决能力会有明显提高,对他们后续电子类专业课程学习也有很大帮助。
1.优势
(1)软件使用效率高且易用
EWB仿真软件为电子电工教学所提供的可视化操作窗口相当直观,学生利用菜单就能快速跳出栅格标尺展开电路设计布局,同时教师也会指导学生在元器件库中选择拖拽相应元件到作图窗口指定位置中,用导线连接完成电路图制作过程。教学过程操作简单,能够避免传统教学法相对枯燥的编程过程与电路图制作过程,在相对简易的教学中更能吸引学生注意力,激发兴趣,例如基于原理图输人电路仿真测试即可完成教学任务。
(2)虚拟器件齐全且功能强大
EWB 仿真软件中是具有普通实训室所具备的通用仪器的,例如信号发生器、万用表、通道示波器、直流电源、频率特性仪等等,这些虚拟仪器可为EWB仿真软件提供14种电路仿真分析方法,可被广泛应用于技工院校的电子电工的教学中,配合直流工作点分析、交流分析、傅里叶分析、瞬态分析等等为学生传授关键知识内容,提高他们的实训理论知识能力,以便于顺利开展随后的实训教学过程。另外,借助EWB仿真软件中的虚拟期间也能够现场指导学生归纳某些电路设计的错误类型,帮助学生存储、积累各种实训教学资料,实现对实训考核内容的全面优化,对随后的教学总结与考核都有一定辅助协力作用。
2.实例说明
(1)EWB仿真软件集成计数器数字电路实训中的应用
在技工院校数字电路实训教学中有针对集成计数器的实训中,其实训目的就是帮助学生了解有关计数器的基本运行原理,再通过实训掌握计数器的基本功能与实践应用,并在最后引导学生自主展开相关设计。这里以74LS90数字电路设计为例,教师利用到了EWB仿真软件中电路图导线设计功能配合二进制计数器设置电路输入端与输出端,最后制作形成一十进制计数器,将各路导线连接起来,形成二、五、混合进制计数器,并将所有端子有机配合起来,实现“任意进制计数器”功能。在该教学过程中,EWB仿真软件发挥了巨大作用,它在教学中成功绘制了十进制计数器电路图,并进行仿真模拟实训,首先将学生的注意力集中在对器件的功能研究上。
2. EWB仿真软件在重难点知识中的演示应用
EWB软件可以采用直观的图形界面搭建电路,从而在计算机上模仿真实的实训操作,这样不仅提高了学生的学习积极性,而且使原本枯涩难懂的知识点变得生动形象起来。此外,电工电子专业的电子元器件众多,比如由电阻、电容、电感、二极管三极管场效应管等等,而电阻又有可调电阻、固定电阻和特种电阻等等,这无疑又加大了学生的学习难度。但是EWB 软件提供了一些电子元器件的图片,可以让学生直观的对相应的电子元器件进行学习认识,这样也有助于学生对不同电子元器件的长期记忆。例如在进行直流稳压电源的讲解时,就可以用EWB 软件搭建一个实训电路图(如图1),这样就可以更加直观的让同学们看到整个实训的各个环节。
(三)比较分析
根据以上分析,应用EWB仿真软件进行电子电工教学能较大化的优于传统教学,不但可以引入虚拟实训室的教学环境开展仿真实训教学,在取得与传统教学同等教学效果的同时还节省了实训耗材。再者,该软件在教学实训中更有针对性,对学生的理论知识、实践技能有机结合有很大提升空间。
概括而言,EWB可视为是为技工院校电子电工教学量身定做的实训模拟软件工具,通过该工具,让学生能更直观掌握电子电工基础知识、技能,不断激发学生学习电子电工技术的兴趣,掌握更多的电子电工技术。
参考文献
[1]谌洪伟,华旭奋,赵勇.EWB软件在电子电路中的应用研究[J].计算机产品与流通,2018(10):287-288.
[2]童建宏,杨晓荣,李红桥,张巍继.EWB仿真软件在中学物理电学实验教学中的应用[J].物理教学,2018,40(10):35-37.
关键词:电子电工;EWB;技工院校
中图分类号:G4 文献标识码:A
前言
在技工院校中,电子电工技术是一项操作、实训技能极强的学科,其核心要点是电子电工实训,要求学生不但要掌握过硬的理论知识,还必须具备扎实的实践操作能力。但是,由于实训器材、设备成本较高,实训室不会频繁使用,故而弱化了实训器材、设备的利用率,且资源损耗较为严重,加之匮乏实训设备,故难以确保实训效果[1]。在此形势下,EWB 的出现可将上述问题有效处理,这一新型电子软件平台囊括各种元器件、电路等,为电子电工实训奠定坚实的基础,使用该软件进行有效教学,既直观又节省资源耗损[2]。
一、关于EWB软件
(一)EWB ( Electronics Workbench)即电子工作平台,是由加拿大Interactive Image Technologies公司在1988年所开发的一种电子电路计算机仿真设计软件。开展电子电工实训时,因其EWB模拟平台功能的完整性,学生不仅能通过可视化操作界面直观的理解电路图和操作流程,还给予教师在授课过程中提供了便利。并且,EWB 也可确保学生更好的掌握已学电子电工知识技能,并及时提供可靠的实训结果。
(二)EWB 的优势
1.使用便捷:EWB提供了可视化虚拟操作界面,便易教師及学生选取所需电路仿真测试设备与线路图绘制组件。
2.组件库齐全:在EWB中,组件较为齐全,其具有的组件数量充裕,且元件库类型众多,不但具有模拟集成电路,还囊括数字混合图书馆与数字集成电路等。
二、技工院校电子电工传统实训教学与使用EWB软件平台实训教学比较分析
(一)传统电工电子实训教学
技工院校电子电工教学要求理论与实训结合非常高,以往的电子电工教学,通常采用先理论后实训或边实训边理论方式开展。而技工院校电子电工实训设备又受限于学校的办学规模,一般情况下,实训设备不齐全,或在实训过程中,学生实训技能掌握情况还受限于实训耗材是否充足等因素。
(二)使用 EWB 仿真软件的电工电子教学
为解决以上传统电工电子教学中的不足,当前许多技工院校引入了EWB 仿真软件,它可辅助展开实训教学过程,实施仿真实训。该软件能够有效引导学生进行自主学习,保证实训教学中师生互动频率与节奏有所提升。当然,EWB 实训教学对学生的学习主动性与创造性培养也是显而易见的,在合理运用EWB 展开教学后,学生的问题分析与解决能力会有明显提高,对他们后续电子类专业课程学习也有很大帮助。
1.优势
(1)软件使用效率高且易用
EWB仿真软件为电子电工教学所提供的可视化操作窗口相当直观,学生利用菜单就能快速跳出栅格标尺展开电路设计布局,同时教师也会指导学生在元器件库中选择拖拽相应元件到作图窗口指定位置中,用导线连接完成电路图制作过程。教学过程操作简单,能够避免传统教学法相对枯燥的编程过程与电路图制作过程,在相对简易的教学中更能吸引学生注意力,激发兴趣,例如基于原理图输人电路仿真测试即可完成教学任务。
(2)虚拟器件齐全且功能强大
EWB 仿真软件中是具有普通实训室所具备的通用仪器的,例如信号发生器、万用表、通道示波器、直流电源、频率特性仪等等,这些虚拟仪器可为EWB仿真软件提供14种电路仿真分析方法,可被广泛应用于技工院校的电子电工的教学中,配合直流工作点分析、交流分析、傅里叶分析、瞬态分析等等为学生传授关键知识内容,提高他们的实训理论知识能力,以便于顺利开展随后的实训教学过程。另外,借助EWB仿真软件中的虚拟期间也能够现场指导学生归纳某些电路设计的错误类型,帮助学生存储、积累各种实训教学资料,实现对实训考核内容的全面优化,对随后的教学总结与考核都有一定辅助协力作用。
2.实例说明
(1)EWB仿真软件集成计数器数字电路实训中的应用
在技工院校数字电路实训教学中有针对集成计数器的实训中,其实训目的就是帮助学生了解有关计数器的基本运行原理,再通过实训掌握计数器的基本功能与实践应用,并在最后引导学生自主展开相关设计。这里以74LS90数字电路设计为例,教师利用到了EWB仿真软件中电路图导线设计功能配合二进制计数器设置电路输入端与输出端,最后制作形成一十进制计数器,将各路导线连接起来,形成二、五、混合进制计数器,并将所有端子有机配合起来,实现“任意进制计数器”功能。在该教学过程中,EWB仿真软件发挥了巨大作用,它在教学中成功绘制了十进制计数器电路图,并进行仿真模拟实训,首先将学生的注意力集中在对器件的功能研究上。
2. EWB仿真软件在重难点知识中的演示应用
EWB软件可以采用直观的图形界面搭建电路,从而在计算机上模仿真实的实训操作,这样不仅提高了学生的学习积极性,而且使原本枯涩难懂的知识点变得生动形象起来。此外,电工电子专业的电子元器件众多,比如由电阻、电容、电感、二极管三极管场效应管等等,而电阻又有可调电阻、固定电阻和特种电阻等等,这无疑又加大了学生的学习难度。但是EWB 软件提供了一些电子元器件的图片,可以让学生直观的对相应的电子元器件进行学习认识,这样也有助于学生对不同电子元器件的长期记忆。例如在进行直流稳压电源的讲解时,就可以用EWB 软件搭建一个实训电路图(如图1),这样就可以更加直观的让同学们看到整个实训的各个环节。
(三)比较分析
根据以上分析,应用EWB仿真软件进行电子电工教学能较大化的优于传统教学,不但可以引入虚拟实训室的教学环境开展仿真实训教学,在取得与传统教学同等教学效果的同时还节省了实训耗材。再者,该软件在教学实训中更有针对性,对学生的理论知识、实践技能有机结合有很大提升空间。
概括而言,EWB可视为是为技工院校电子电工教学量身定做的实训模拟软件工具,通过该工具,让学生能更直观掌握电子电工基础知识、技能,不断激发学生学习电子电工技术的兴趣,掌握更多的电子电工技术。
参考文献
[1]谌洪伟,华旭奋,赵勇.EWB软件在电子电路中的应用研究[J].计算机产品与流通,2018(10):287-288.
[2]童建宏,杨晓荣,李红桥,张巍继.EWB仿真软件在中学物理电学实验教学中的应用[J].物理教学,2018,40(10):35-37.