計算機輔助教學(xué)是當(dāng)今教育領(lǐng)域的重要內(nèi)容，是實現(xiàn)教育現(xiàn)代化的重要手段。計算機仿真技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)是教育技術(shù)發(fā)展的一個飛躍。計算機仿真技術(shù)EWB的出現(xiàn)和發(fā)展為先進教育理念與電子電路課堂教學(xué)的結(jié)合提供了良好的條件。因此，我們探究基于EWB的電子電路課堂教學(xué)方法。

1.電子電路課程的特點

教學(xué)方法是與課程特點、學(xué)習(xí)環(huán)境和教學(xué)資源緊密聯(lián)系的。了解電子電路課程特點是我們建立新型教學(xué)方法的出發(fā)點。電子電路課程由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成，是高校電子類學(xué)科及其相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)課。該課程具有概念多、公式多、定量計算多、圖形多、宏觀現(xiàn)象的微觀分析多、教學(xué)內(nèi)容多和實踐性強的特點，教與學(xué)難度較大。因此，如何根據(jù)課程的特點將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果應(yīng)用于電子電路課堂教學(xué)，改進、完善、發(fā)展和創(chuàng)新教學(xué)方法，為教師、學(xué)生建立發(fā)揮創(chuàng)造潛力的教與學(xué)的環(huán)境，不斷提高教學(xué)質(zhì)量和效率，是廣大教師一直探索的問題。

2. 基于EWB的電子電路課堂教學(xué)方法

基于計算機仿真技術(shù)EWB進入電子電路課堂教學(xué)，為我們改進、完善、發(fā)展和創(chuàng)新教學(xué)方法創(chuàng)造了前所未有的條件。

2.1 EWB簡介

EWB(Electronics Workbench， 電子工作平臺)是加拿大Interactive Image Technologies 公司推出的一個專門用于電子電路仿真和設(shè)計的EDA（Electronics Design Automatization，電子設(shè)計自動化）工具軟件，是計算機仿真技術(shù)在電子技術(shù)中的應(yīng)用。EWB軟件提供了上萬種真實精度的電子元器件模型，標(biāo)準(zhǔn)的電子元器件符號、外形和操作方法與實際電子儀器十分相似的虛擬儀器（萬用表、函數(shù)信號發(fā)生器、示波器、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯分析儀等）以及穩(wěn)態(tài)分析、瞬態(tài)分析、噪聲分析和失真分析等十多種對電路進行仿真分析的手段。EWB易學(xué)易用。EWB具有的強大聯(lián)機幫助功能，使用過程中可以隨時了解所用元器件、儀器的技術(shù)指標(biāo)和功能。在網(wǎng)上可隨時更新EWB的元件庫。EWB具有開放性、靈活性、多樣性和實時交互性等功能特征，因此它是電子電路課堂教學(xué)的理想平臺。

2.2 基于EWB的電子電路課堂教學(xué)方法

隨著教學(xué)理論的不斷發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)成果廣泛應(yīng)用于教學(xué)，教學(xué)方法也在不斷隨之改進、完善、發(fā)展和創(chuàng)新。下面是我們在EWB上建立并實際運用于電子電路課堂教學(xué)的一些方法。

2.2.1理論與實踐緊密結(jié)合的教學(xué)方法

電子電路是一門實踐性很強的課程。長期以來在其課堂教學(xué)中，盡管采用了實物演示，幻燈、投影、電影、錄象、VCD以及CAI課件等多種教學(xué)方法，然而它們都存在很大的不足（可變性很小，靈活性差）。然而基于EWB的電子電路課堂教學(xué)，是在EWB虛擬的電子電路環(huán)境（在計算機上的電子實驗室）中，師生借助計算機自然地、高效地與EWB上的電子元器件、電子儀器、分析工具等進行實時交互作用，相互影響。使教師、學(xué)生感覺到自己置身于一特殊的教與學(xué)的環(huán)境之中， 從而產(chǎn)生親臨真實電子電路環(huán)境的感受和體驗。由于教師、學(xué)生是從虛擬環(huán)境的內(nèi)部向外觀察，而不是作為一個旁觀者由外向內(nèi)觀察，因而電子電路環(huán)境更加逼真。由于基于EWB作成的電子教案具有開放性、可變性和實時交互性等功能特征，因此在教學(xué)中能夠根據(jù)課堂實際情況和教學(xué)需要，實時調(diào)整（增添、插入、刪除和改寫 ）教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進度，并進行仿真實驗，實現(xiàn)了實時交互式的教與學(xué)。同時由于把電子電路理論教學(xué)放在了虛擬的電子實驗室里進行，使電子電路課堂教學(xué)情境化，增強了教學(xué)的直觀性、形象性、生動性和時效性，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實現(xiàn)了課堂理論教學(xué)與實踐的緊密結(jié)合，提高了課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量。

2.2.2實時啟發(fā)、探究式的教學(xué)方法

教學(xué)是教與學(xué)的協(xié)同活動，沒有學(xué)生主動積極的認知活動，教學(xué)效果也不會理想。啟發(fā)、探究式教學(xué)方法是以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的一種民主、科學(xué)的教學(xué)方法。它是以激發(fā)學(xué)生積極地開動腦筋、積極思維、提出問題、主動實踐，以達到掌握知識、技能，發(fā)展智力的目的。但由于受媒體技術(shù)本身的教學(xué)特性及其功能的限制，在以往電子電路課堂教學(xué)中基本上是以教師為中心，單向教學(xué)為主，學(xué)生被動地接受知識，師生的實時交互性非常有限。因而實時啟發(fā)、探究式的教學(xué)方法也難以真正實現(xiàn)。而在基于EWB的課堂上，首先，電子元器件的符號、命名、電路標(biāo)識都遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，使得師生間或?qū)W生間在學(xué)習(xí)過程中的協(xié)作與會話能形成有效的交流。其次，計算機儲存量大和處理速度快的功能使EWB完成對電子電路參數(shù)的設(shè)置和仿真，數(shù)據(jù)、圖形的分析和處理，結(jié)果的輸出和存儲等都只須鼠標(biāo)輕點幾下即可完成，因而在課堂上師生間能有充分的交流，學(xué)生的疑問、新奇的想法等都可以得到即時的驗證和嘗試。真正實現(xiàn)了“所想即所得”的高效交流。運用EWB創(chuàng)設(shè)的開放性、情境化、高效性的學(xué)習(xí)環(huán)境，在教學(xué)中我們以“問題情境一建立模型一解決問題與拓展”的模式展開，對新知識的學(xué)習(xí)都以相關(guān)問題情境的研究作為學(xué)生學(xué)習(xí)這些知識的有效切入點。例如在單極放大電路的教學(xué)中，我們依據(jù)學(xué)生已有的知識背景和活動經(jīng)驗（學(xué)生已具備PN結(jié)、放大、晶體三極管導(dǎo)通的外部條件等基本知識，會用EWB，能正確使用數(shù)字電表、示波器、信號發(fā)生器等虛擬儀器），首先由教師創(chuàng)設(shè)問題情境。（如：要求完成能對幅度10mv、頻率1kH的正弦波信號不失真放大20倍，負載電阻為1k。）第二步，由學(xué)生根據(jù)已有的知識背景和活動經(jīng)驗進入到EWB環(huán)境中，調(diào)用電子元器件、電子儀器等來建構(gòu)放大電路，通過對電路的反復(fù)仿真、修改和調(diào)測，學(xué)習(xí)和掌握了有關(guān)單極放大電路的電路類型、靜態(tài)工作點、非線性失真、飽和失真、截止失真和頻率特性等知識，并最終完成教學(xué)任務(wù)。在整個教學(xué)過程中通過設(shè)問、提問、課堂討論以及實時仿真模擬等方法對學(xué)生的學(xué)習(xí)給于實時指導(dǎo)，作到了電子電路課堂教與學(xué)的實時交互，從而使學(xué)生獲得大量動手實踐，動腦思考的機會，實現(xiàn)了以學(xué)生為中心的電子電路課堂教學(xué)。使教學(xué)成為在教師引導(dǎo)下交互式的雙邊活動，從而充分調(diào)動教與學(xué)雙方的積極性，提高了課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。

3. 結(jié)語

基于EWB的電子電路課堂教學(xué)不僅實現(xiàn)了理論與實踐的緊密結(jié)合，實現(xiàn)了實時啟發(fā)和探究式的教與學(xué)，而且計算機仿真技術(shù)能把復(fù)雜事物簡化、變抽象為具體、微觀的事物放大、宏觀事物縮小，縮短時空距離。同時可以把許多抽象和難以理解的內(nèi)容變得生動有趣，便于學(xué)習(xí)者觀察與思維，從而更好地理解和掌握所學(xué)知識，有效地實現(xiàn)精講，突出重點，突破難點?；贓WB創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)環(huán)境，豐富了電子電路課堂教學(xué)方法，拓展了教學(xué)內(nèi)容的廣度和深度。同時也因它更貼近現(xiàn)代科技、更具有時代氣息而受到學(xué)生的歡迎。

（050062石家莊工程技術(shù)學(xué)校）