ＥＷＢ軟件在電子技術基礎教學中的應用

計算機輔助教學是當今教育領域的重要內容，是實現教育現代化的重要手段。計算機仿真技術應用于教學是教育技術發展的一個飛躍。計算機仿真技術EWB的出現和發展為先進教育理念與電子電路課堂教學的結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方法。

1.電子電路課程的特點

教學方法是與課程特點、學習環境和教學資源緊密聯系的。了解電子電路課程特點是我們建立新型教學方法的出發點。電子電路課程由模擬電路和數字電路兩部分組成，是高校電子類學科及其相關專業的基礎課。該課程具有概念多、公式多、定量計算多、圖形多、宏觀現象的微觀分析多、教學內容多和實踐性強的特點，教與學難度較大。因此，如何根據課程的特點將現代科學技術成果應用于電子電路課堂教學，改進、完善、發展和創新教學方法，為教師、學生建立發揮創造潛力的教與學的環境，不斷提高教學質量和效率，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方法

基于計算機仿真技術EWB進入電子電路課堂教學，為我們改進、完善、發展和創新教學方法創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計的EDA（Electronics Design Automatization，電子設計自動化）工具軟件，是計算機仿真技術在電子技術中的應用。EWB軟件提供了上萬種真實精度的電子元器件模型，標準的電子元器件符號、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、函數信號發生器、示波器、數字信號發生器、邏輯分析儀等）以及穩態分析、瞬態分析、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易學易用。EWB具有的強大聯機幫助功能，使用過程中可以隨時了解所用元器件、儀器的技術指標和功能。在網上可隨時更新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的理想平臺。

2.2 基于EWB的電子電路課堂教學方法

隨著教學理論的不斷發展和現代科學技術成果廣泛應用于教學，教學方法也在不斷隨之改進、完善、發展和創新。下面是我們在EWB上建立并實際運用于電子電路課堂教學的一些方法。

2.2.1理論與實踐緊密結合的教學方法

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，是在EWB虛擬的電子電路環境（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、學生感覺到自己置身于一特殊的教與學的環境之中， 從而產生親臨真實電子電路環境的感受和體驗。由于教師、學生是從虛擬環境的內部向外觀察，而不是作為一個旁觀者由外向內觀察，因而電子電路環境更加逼真。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，因此在教學中能夠根據課堂實際情況和教學需要，實時調整（增添、插入、刪除和改寫 ）教學內容和教學進度，并進行仿真實驗，實現了實時交互式的教與學。同時由于把電子電路理論教學放在了虛擬的電子實驗室里進行，使電子電路課堂教學情境化，增強了教學的直觀性、形象性、生動性和時效性，激發了學生的學習興趣，實現了課堂理論教學與實踐的緊密結合，提高了課堂教學效率和教學質量。

2.2.2實時啟發、探究式的教學方法

教學是教與學的協同活動，沒有學生主動積極的認知活動，教學效果也不會理想。啟發、探究式教學方法是以教師為主導、學生為主體的一種民主、科學的教學方法。它是以激發學生積極地開動腦筋、積極思維、提出問題、主動實踐，以達到掌握知識、技能，發展智力的目的。但由于受媒體技術本身的教學特性及其功能的限制，在以往電子電路課堂教學中基本上是以教師為中心，單向教學為主，學生被動地接受知識，師生的實時交互性非常有限。因而實時啟發、探究式的教學方法也難以真正實現。而在基于EWB的課堂上，首先，電子元器件的符號、命名、電路標識都遵循統一的標準，使得師生間或學生間在學習過程中的協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的設置和仿真，數據、圖形的分析和處理，結果的輸出和存儲等都只須鼠標輕點幾下即可完成，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。真正實現了“所想即所得”的高效交流。運用EWB創設的開放性、情境化、高效性的學習環境，在教學中我們以“問題情境一建立模型一解決問題與拓展”的模式展開，對新知識的學習都以相關問題情境的研究作為學生學習這些知識的有效切入點。例如在單極放大電路的教學中，我們依據學生已有的知識背景和活動經驗（學生已具備PN結、放大、晶體三極管導通的外部條件等基本知識，會用EWB，能正確使用數字電表、示波器、信號發生器等虛擬儀器），首先由教師創設問題情境。（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，由學生根據已有的知識背景和活動經驗進入到EWB環境中，調用電子元器件、電子儀器等來建構放大電路，通過對電路的反復仿真、修改和調測，學習和掌握了有關單極放大電路的電路類型、靜態工作點、非線性失真、飽和失真、截止失真和頻率特性等知識，并最終完成教學任務。在整個教學過程中通過設問、提問、課堂討論以及實時仿真模擬等方法對學生的學習給于實時指導，作到了電子電路課堂教與學的實時交互，從而使學生獲得大量動手實踐，動腦思考的機會，實現了以學生為中心的電子電路課堂教學。使教學成為在教師引導下交互式的雙邊活動，從而充分調動教與學雙方的積極性，提高了課堂教學效率和質量。

3. 結語

基于EWB的電子電路課堂教學不僅實現了理論與實踐的緊密結合，實現了實時啟發和探究式的教與學，而且計算機仿真技術能把復雜事物簡化、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容變得生動有趣，便于學習者觀察與思維，從而更好地理解和掌握所學知識，有效地實現精講，突出重點，突破難點?；贓WB創設的學習環境，豐富了電子電路課堂教學方法，拓展了教學內容的廣度和深度。同時也因它更貼近現代科技、更具有時代氣息而受到學生的歡迎。

（050062石家莊工程技術學校）