电路仿真软件在电子与信息技术专业教学中的应用
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摘 要： 文章通过对比传统电子与信息技术专业教学中实验的不足，介绍电路仿真软件的优势、特点及在教学中的应用实例，证明采用EWB仿真软件辅助教学，具有传统教学方式不可比拟的优越性。
电子技术基础是中等职业学校电子与信息技术专业最重要的专业基础课程，也是一门实践性很强的课程。该课程专业性强，教师的教和学生的学都存在一定难度，特别是实验条件差、学生基础差的学校更是如此。采用电路仿真软件辅助教学，使抽象的理论直观化、形象化，使实验与理论得到了有机结合，可以把教师和学生从传统的教学模式中解放出来，使学生充分发挥主观能动性，主动参与到教学中，大大提高教学效率。
一、电子与信息技术专业实验课程教学现状
电子线路是一门较为抽象的理论型课程。学习电路理论时必须理论联系实际，抓好教学实验环节，让学生根据自己的实际情况，结合教学要求进行实验操作，验证所学的电路原理。但是，学生在实验中出现的种种现象不尽如人意，暴露了传统实物实验的一些固有缺陷。
例如：电子技术基础是中职学生入学后首先要学习的专业课程，学生不熟悉电路连接，还没有掌握好锡焊技术，连接电路时极易出错；电路连接错误，易造成电子元器件及测试仪器的损坏。学生不熟悉仪器操作也是造成仪器容易损坏的原因；实验的元器件离散性大，环境变化引起的温漂、干扰等因素会造成实验数据偏差；传统的电子技术实验是以实物为主的，设备易磨损老化，需要定期更新；教学实验室的设备配置与教学大纲的教学要求相对应，随着教学要求的提高及电子技术的飞速发展，实验设备的技术水平不断提高，数量要有所增加，造成实验经费困难。
EWB正是一款能够很好地解决上述问题的电子仿真实验软件，元器件库储存许多大公司的晶体管、阻容元件、集成电路和数字门电路芯片等元器件，仪器库则有万用表、示波器、信号发生器、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换等仪器，接通开关就可以进行和实物实验一样的测试分析，非常适合电学的初学者使用，让学生有置身于真实电路实验室的感觉，在不知不觉中学习电子技术基础知识，快速进入电子领域，从而激发兴趣。同时，可以弥补实验仪器、元件少的不足，避免仪器、元器件的损坏。电子化的教育媒体使教学过程更加灵活，各种信息通过文本、声音、图像等直观形式传递，具有丰富的手法和巨大的表现力，能够更好地吸引学生的注意，加深他们的理解和记忆。
二、使用电路仿真软件辅助教学的优点
1.使课程内容直观性增强，激发学生的学习兴趣。
应用电路仿真软件辅助教学，正是一体化教学模式的具体体现，把传统的实验搬到电脑屏幕上，将静止的、纸上谈兵的理论教学变成动态的、可视的一体化教学，增加了学生动手操作的机会，进一步激发了学生的学习兴趣。
在传统教学中，教师往往对着静止的图表很难将一些电路工作的动态过程讲清楚，比如单管放大电路中静态工作点调整引起的失真现象的教学。运用EWB仿真软件，学生可以自己搭接电路、设置电路不同的工作状态，还可以在虚拟示波器上看到因调整静态工作点引起输出波形失真的变化过程。又如在振荡电路的教学过程中，用常规的实验手段虽能观察到振荡波形，但无法看到电路的起振过程。教师用口头表述的方法向学生解释这个过程，现在有了仿真软件，就可以从虚拟示波器上看到这一过程，甚至可以使之停在起振过程中的某一时刻，进行观察与分析。这样，教与学效率都得到了极大提高。
2.安全、省时、省费用。
使用电路仿真软件辅助教学，可以避免因电路接错、工具使用等因素引起的安全问题。通常电子实验需要在印制电路板上完成元器件安装、电路连接，不同的电路，甚至同一电路的不同工作状态都需要我们不断地拆导线、换元件，这项工作不仅费时而且易损坏元件。在电路仿真软件中可以随意更换元件或修改元件参数。教师只需用心设计实验课题，而无需再准备实验材料和设备、实验中拼插、焊接实验元器件、使用实验设备、实验后清点实验材料，以及日常维护实验器材等，大大加快了学生做实验的速度。这些工作只需使用者轻轻点击鼠标就可以完成，既节约时间、提高效率，又降低实验成本。
3.有助于学生掌握相关专业软件。
职业学校中非计算机专业的学生的计算机应用能力基础还很薄弱。学生通过电路仿真软件的学习和使用，不仅能加深对电路的认识、理解，而且有助于提高对计算机操作的熟练程度，加深对相关专业软件的了解。老师精心设计实验项目，学生在项目实施过程中，从元件库的建立到项目的完稿、试运行到交付都自己完成。这样，学生对电路仿真软件的应用就有了较全面的了解。掌握了一门专业软件的使用方法，是现代社会技术人才工作中得力的工具。
三、电路仿真软件应用在电子技术教学中的效果
1.操作步骤简单易用，过程真实。
在线测量时，测量的步骤、仪器的控制面板布局和仪器的操作、控制方法都与真实实验相似。学生通过练习，能快速掌握实验操作和仪器的使用，并在边测试、边修改、边分析的过程中，很容易发现各元件参数对电路的作用与影响，将理论与实践有机结合。
2.动态测试一致性好，结果真实。
电路仿真软件可让操作者随意更换电路元件、设置元件参数，并作动态测试。其测试数值与理论计算值具有很强的一致性。
四、使用电路仿真软件存在的问题
电路仿真软件使用十分方便，效果显示非常直观，很有趣味性，为教师提供了一条实验教学的方便之路，为学生提供了一个广阔的活动舞台，对开展素质教育大有益处。诚然，EWB软件功能非常强大，它可以取代《电子技术》的部分实验课程，且已成为课堂教学的一种辅助形式，但它毕竟是一个模拟系统，不能完全代替电子实习训练。在使用过程中存在一些问题。
1.仿真实验并不能完全代替实物实验，诸如元件的插接工艺、焊点的质量、电烙铁的使用等方面的技能在电路仿真软件中无法学习，必须经过反复实践训练。一味追求仿真，只能走入一个新的误区。
2.不是所有实验都能使用电路仿真软件，如电流表、电压表等仪表的使用。原因是电路仿真软件中的仪表都是数字式的，能直接显示读数，而目前教材中所使用的仪表还是传统的，需要通过刻度读数。如果这样的实验用电路仿真软件教学，学生就无法掌握仪表的接线和读数方法，对教学产生一定的影响。
五、结语
中等职业学校主要培养适应新技术发展要求，具有较强的动手能力，满足一定职业群的某些具体工作岗位要求的技术人才，电子技术本身日新月异地发展，我们要将计算机辅助设计技术运用到学科教学中。如果教的仅仅是焊接元器件和使用万用表，那么课程与技术发展间的差距将越来越大。应该传授最新的知识、技能，让学生认识到如今的电子技术必须依靠先进的计算机技术提高设计、制作效率；认识到这是一门具有时代气息的学科；认识到我们培养的不是将来的焊接工，而是懂技术、会设计、能焊接的各类综合人才。