張勇 王建鋒
【摘 要】 EWB軟件的引入有效改變了傳統(tǒng)電子教學(xué)的枯燥、抽象,使教學(xué)內(nèi)容直觀形象化,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣得到了很大的激發(fā),理論知識(shí)理解和掌握得更好,實(shí)踐操作能力能夠有效得到提升,其發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力也能夠得到培養(yǎng)。同傳統(tǒng)教學(xué)相比,EWB軟件引入教學(xué)具有顯著的優(yōu)勢。所以在電子教學(xué)中,要充分發(fā)揮其優(yōu)勢,并強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際技能的訓(xùn)練。
【關(guān) 鍵 詞】 EWB;中職;電子教學(xué)
電子技術(shù)在中職院校中屬于的基礎(chǔ)課程。在具體的教學(xué)過程中,元器件功能的講解或儀表儀器的使用,都需要通過實(shí)驗(yàn)才可以清楚直觀地傳達(dá)給學(xué)生。然而長期以來,中職院校并不具備所需的相關(guān)設(shè)備,造成學(xué)生對所需知識(shí)缺乏深入的認(rèn)識(shí),實(shí)踐操作能力較差等問題。在電子教學(xué)中引入EWB能夠有效解決這些問題。不少中職院校引入了EWB進(jìn)行教學(xué),教學(xué)效果有了明顯改善。EWB的引入,對于元器件的功能和儀器儀表的使用,能夠使學(xué)生獲得直觀具體的感受,強(qiáng)化所需知識(shí),激發(fā)其學(xué)習(xí)的積極性和創(chuàng)造性,提升其實(shí)踐操作能力??梢姡珽WB在提升中職電子教學(xué)效果中發(fā)揮著重要作用。
一、EWB軟件簡介
20世紀(jì)末,加拿大電子InteractiveImage Technologies公司推出工作平臺(tái)(EWB)軟件,改工作平臺(tái)是一種電子電路仿真虛擬平臺(tái),其優(yōu)點(diǎn)眾多,具體如下:
(1)方便安裝,無需占用太多空間,圖形界面豐富多樣,用戶在使用時(shí)無需編程,根據(jù)實(shí)際需求選用元器件或測試儀器即可達(dá)到使用目的,符合中職院校學(xué)生的實(shí)際需求。
(2)軟件的操作方式和控制面板外形都與實(shí)物十分相似,能夠?qū)y試結(jié)果顯示出來。
(3)EWB軟件帶有的電子元件十分豐富,用戶可以根據(jù)需要選擇各種元件仿真模擬電路。
(4)EWB能夠作為電子技術(shù)訓(xùn)練工具來使用,借助其虛擬儀器能夠更為靈活地開展電子線路實(shí)驗(yàn),能夠很好地模擬各類電子和數(shù)字電路。
(5)EWB軟件具有強(qiáng)大的分析功能,可進(jìn)行的分析有14項(xiàng)之多,包括暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)、參數(shù)掃描、溫度掃描、直流工作點(diǎn)、噪聲及失真度、零極點(diǎn)、直流和交流靈敏度以及蒙特卡羅等;具有仿真的功能,并能夠存儲(chǔ)相關(guān)數(shù)據(jù),包括測試儀器的工作狀態(tài)、測試點(diǎn)的數(shù)據(jù)、現(xiàn)實(shí)波形數(shù)據(jù)等。
二、EWB對中職電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義
(1)同其他電路仿真軟件相比,EWB軟件具有更高的仿真度。具體表現(xiàn)為:第一,其能夠提供數(shù)十類數(shù)千種包括電阻、電容、三極管和集成電路在內(nèi)的元件;還可以提供十幾種包括掃頻儀、萬用表、示波器和數(shù)字信號發(fā)生器等在內(nèi)的設(shè)計(jì)及儀器儀表,繪制電路圖、現(xiàn)實(shí)波形的功能較為強(qiáng)大,能夠仿真顯示實(shí)際電路。第二,實(shí)際所需元器件和儀表儀器的選取不必采取文本方式,可以從EWB軟件元器件儀表儀器庫中直接選取。
(2)學(xué)生對于儀表儀器功能的理解和掌握,能夠通過EWB軟件輕而易舉地獲得。
(3)EWB軟件的使用能夠讓中職學(xué)生對相關(guān)理論知識(shí)獲得更深的理解和掌握,并為電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)奠定理論基礎(chǔ),使實(shí)踐操作能力得到提升。
(4)EWB軟件的引入能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性,培養(yǎng)其創(chuàng)造性思維。
三、實(shí)例分析
設(shè)計(jì)要求:某醫(yī)院有四間病室,分別標(biāo)為一、二、三、四號,每個(gè)病室安裝有呼叫按鈕;每個(gè)護(hù)士值班室設(shè)有指示燈各一個(gè),分別對應(yīng)各個(gè)病室?,F(xiàn)要求當(dāng)一號病室按下按鈕時(shí),其他病室按下按鈕與否都只有一號燈發(fā)亮;而當(dāng)二號病室按下按鈕,一號(下轉(zhuǎn)63頁)(上接61頁)病室未按下時(shí),三四號病室按下按鈕與否,都只有二號燈發(fā)亮,依此類推。
(一)設(shè)計(jì)分析
在教師的引導(dǎo)下,讓學(xué)生分析設(shè)計(jì)要求;在設(shè)計(jì)過程中,分析是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié),教師要引導(dǎo)教師有意識(shí)、有步驟地找出問題的解決方法。根據(jù)要求可知:①本系統(tǒng)輸入按鈕和輸出指示燈各有4個(gè);②各個(gè)病室的按鈕具有不同的優(yōu)先等級,具有最高優(yōu)先級的是一號按鈕,然后依次是二號、三號和四號,可以讓學(xué)生使用優(yōu)先編碼器來解決優(yōu)先級問題,讓1~4號按鈕依次接74148的7~4輸入端;③按鈕的輸入信號會(huì)轉(zhuǎn)換成編碼,我們必須將編碼轉(zhuǎn)換成指示燈信號,因此,需要將3~8譯碼器接在編碼器輸出端;④譯碼器屬于低電平輸出,而指示燈卻是高電平點(diǎn)亮,教師需要積極引導(dǎo)學(xué)生探索問題的解決辦法,這里我們采用將非門接入譯碼器和指示燈之間的方法。
(二)電路連接
在學(xué)生大致了解電路的基礎(chǔ)上,將74148、74138和其他元件調(diào)入在EWB軟件的軟件編輯區(qū),用EWB軟件提供開關(guān)來充當(dāng)按鈕。首先接好兩個(gè)芯片的電源,還要特別注意接好地;然后將74148設(shè)定為編碼狀態(tài),將74138設(shè)定為譯碼狀態(tài);最后將輸入—輸出的順序進(jìn)行電路連接。
(三)電路仿真
當(dāng)接好電路后,將軟件右上角電源打開,進(jìn)行電路運(yùn)行情況的演示,這是EWB軟件引入教學(xué)的獨(dú)特優(yōu)勢。通過這樣的演示,能夠讓設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)實(shí)際操作,直觀而生動(dòng),學(xué)生能感受到設(shè)計(jì)結(jié)果,激發(fā)其學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。
(四)優(yōu)化電路設(shè)計(jì)
依據(jù)電路仿真結(jié)果修改并優(yōu)化電路,及時(shí)解決出現(xiàn)的問題。在本例中,燈亮順序發(fā)生錯(cuò)誤,當(dāng)四個(gè)開關(guān)都未按下時(shí),某一指示燈依然發(fā)亮。對出現(xiàn)的問題,教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入分析,找出原因,提出針對性的優(yōu)化措施,從而有效提升學(xué)生的設(shè)計(jì)能力。
EWB軟件的引入有效的改變了傳統(tǒng)電子教學(xué)的枯燥、抽象,使教學(xué)內(nèi)容直觀形象化,學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣得到了很大的激發(fā),理論知識(shí)理解和掌握得更好,實(shí)踐操作能力能夠有效得到提升,發(fā)現(xiàn)并解決問題的能力也能夠得到培養(yǎng)。同傳統(tǒng)教學(xué)相比,EWB軟件引入教學(xué)具有顯著的優(yōu)勢。所以在電子教學(xué)中,要充分發(fā)揮其優(yōu)勢,并強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際技能的訓(xùn)練。
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