李鴻蓮

【摘要】本文主要介紹了EWB仿真軟件的特點，結合本校實際情況，并進行實例分析其在疫情期間在數(shù)字電路網(wǎng)絡教學中的應用。

【關鍵詞】EWB;數(shù)字電路;仿真;電子時鐘;疫情

疫情就是命令，防控就是責任。為了響應國家號召又不讓學生落下一節(jié)課，我們的教學工作不得不由線下轉到線上進行網(wǎng)絡直播。在網(wǎng)絡直播這方面，我們卻是一個新手，只能邊學習邊改進，特別是我們職業(yè)學校，由于我們是以動手操作的實訓課程為主，網(wǎng)絡教學很多實訓課程無法開展。學生對于純理論知識的教學覺得乏味無趣，尤其是《數(shù)字電路》這一門課程，實驗項目多，實用性和操作性強，但理論知識抽象而枯燥無味，但是它又是電子專業(yè)基礎核心課程，廣泛應用于電視、雷達、通信、電子計算機、自動控制、航天等科學技術領域，這又為我們開展網(wǎng)絡教學增加了新的難度，于是在網(wǎng)絡教學中引入“虛擬電子實驗平臺”迫在眉睫。

一、仿真軟件EWB的特點

目前比較常見的數(shù)電類仿真軟件有：EWB、protel、MAXplus等。而EWB被稱為電子設計工作平臺，是加拿大Interactive ImageTechnologies公司于九十年代初推出的電子電路仿真的“虛擬電子工作臺”軟件，我們選擇該軟件主要是因為它具有以下特點：一是具有電路的設計、調試、仿真等功能，并且下拉式菜單簡潔明晰，操作界面簡易快捷，非常適合初學者使用;二是具有自動化程度高、功能強大、運行速度快，而且操作界面簡單快捷，有良好的數(shù)據(jù)開放性和互換性;三是能夠提供電阻、電容、三極管、集成電路等14大類幾千種元器件，還能夠提供萬用表、示波器、信號發(fā)生器等十幾種常用的電子儀器;四是具有強大的電路圖繪制功能，可繪制出符合標準的電子圖紙;它還具有強大的波形顯示功能，并且結果還可以輕松放入各類文檔;五是軟件占內存比較小，只有幾十mb，特別是綠色軟件的推出，也只有十幾mb，并無需安裝，直接打開就可以使用，傳輸快捷，非常適合在疫情期間提供給學生使用。

二、EWB仿真直觀明了，激發(fā)學生的學習興趣

由于EWB能夠提供萬用表、示波器、信號發(fā)生器等十幾種常用的電子儀器，而且實驗數(shù)據(jù)圖形直觀明了，這不僅方便我們教學，更有利于學生對電路的認識和理解。例如，在講授“微積分電路”時，微積分電路實際上是把矩形波變?yōu)榧忭敳?，對于第一次接觸數(shù)字電路的學生來說過于抽象，如果能利用雙蹤示波器來觀察矩形波和尖頂波，實驗會變得簡單明了。但是疫情期間我們只能開設網(wǎng)絡課程，于是利用EWB電子平臺對電路進行仿真，可以在EWB上直觀看到波形的變化，而且還可以直接讀出波形的相關數(shù)據(jù)，增加了學生對微分電路的理解，也讓學生掌握了示波器的使用方法。

三、設計并仿真生活中的實例，提高學生的學習興趣

興趣是最好的老師，學生一旦對某種事物產生了濃厚的興趣，就會主動去探索。那么如何才能激發(fā)學生的學習興趣？估計每個老師都有不同的見解。我認為對于數(shù)字電路這門課程來說，利用好身邊的事例，運用到實訓當中，更能引起學生的興趣。例如，電子時鐘、八路搶答器、籃球比賽24秒倒計時等一些身邊常見的例子。把這些實驗分成幾個部分，一步步引導學生進行電路設計并通過EWB平臺進行仿真，實現(xiàn)從設計到驗證的整個過程?，F(xiàn)以電子時鐘為例。首先，讓學生解電子時鐘的構成：“秒”針由一個60進制的“秒”時鐘構成，“分”針由一個60進制的“分”時鐘構成，“時”針由一個24/12進制的“時”時鐘構成。其次，教師在EWB平臺上講解12進制時鐘的工作原理及構成（由一個4位二進制加法計數(shù)器構成）及連接方法并進行仿真，并演示12進制時鐘的連接并進行仿真。再次，要求學生在EWB平臺上把完整的時分秒時鐘進行設計連接并仿真。最后，展示學生的實驗成果。學生在仿真實驗中看到自己設計的電子表，這讓學生獲得成就感，激勵他們再接再厲，也讓學習更加充實。學生更加主動參與教學、樂于探究、勤于動手，使他們的問題意識、探究意識得到進一步增強，疫情期間的學習過程變得更加愉快、和諧，也有效彌補了網(wǎng)絡教學不能進行實訓操作的遺憾。

四、易于設置故障點，提升學生的學習能力

對于學習電子電路專業(yè)的學生，檢測電路故障是每個學生必須掌握的技能，特別是打算以后做電器設備維護檢修工作的同學，及時排查出故障點能大大提高工作效率，減少損失。而EWB平臺恰好可以在電路元件中人為設置故障點，例如設置某個元器件管腳的開路、短路、漏電等故障，并且使用EWB軟件來設置故障點不會損壞元器件，特別是我們山區(qū)的職中學校，實訓設備緊缺，特意用完好的元器件來設置故障點幾乎是不可能的事情，而且人為制造故障的很多情況都會存在不安全的因素。所以，教師只能用假設來講解分析某種故障情況，不夠直觀明了，學生理解起來比較困難，這也給我們的課堂教學帶來了困難。但是使用EWB軟件來進行故障設置分析，既不會因為操作失誤而損壞元器件或測量儀器儀表為學校帶來經(jīng)濟損失，也不會對學生造成人身危害，學生沒有了身心方面的負擔也就能更大膽地去嘗試，更有利于學生去探索、研究問題。

總之，利用EWB軟件輔助數(shù)字電路的教學，既有助于學生理解消化理論知識，也讓學生易于分析復雜的電路，把抽象內容形象化，復雜的電路簡單實際化，特別是疫情期間，讓枯燥無味的知識變得生動有趣，有利于激發(fā)學生的學習興趣。雖然EWB軟件高效、快捷、準確又不會損壞器件，但仿真是理想狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，和我們實際測量的數(shù)據(jù)存在一定的差距，所以也不能完全用EWB軟件代替實訓課程，真實的實訓課程還可以鍛煉學生的動手操作能力，實驗儀器的使用更加真實可見。以后如果能夠把EWB仿真教學和實操課程相結合起來，更能提高學生的學習興趣以達到更好的教學效果。

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