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    Edison 3D電子電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

    2016-03-21 10:52:35陳學(xué)昌
    卷宗 2016年1期
    關(guān)鍵詞:仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)字電子技術(shù)

    摘 要:介紹Edison 3D電子電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件在《數(shù)字電子技術(shù)》課程仿真實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用,將其與目前在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用比較廣泛的有EWB、Multisim和Proteus等仿真軟件對比,介紹其更逼真的3D元件和實(shí)時3D動態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)效果的特點(diǎn)。

    關(guān)鍵詞:Edison;仿真實(shí)驗(yàn);數(shù)字電子技術(shù)

    隨著國家對職業(yè)教育的重視,人們對職業(yè)教育的教學(xué)方式、方法改革日趨熱衷。職業(yè)教育的特點(diǎn)促使職業(yè)院校對實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程教學(xué)的形式、內(nèi)容上的要求越來越高,而在實(shí)驗(yàn)設(shè)備、器材、場地和經(jīng)費(fèi)保障的限制下,一定程度影響了職業(yè)院校實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的開展和學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。同時,由于部分學(xué)生動手能力的局限,在實(shí)驗(yàn)中的誤操作往往導(dǎo)致儀器損壞或?qū)嶒?yàn)結(jié)果不理想,直接影響了學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)。仿真實(shí)驗(yàn)作為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的一個有效補(bǔ)充,能有效的節(jié)省大量教育經(jīng)費(fèi)。通過理論學(xué)習(xí)、仿真預(yù)習(xí)、硬件實(shí)做三者結(jié)合的教學(xué)模式,能有效降低學(xué)生實(shí)驗(yàn)的盲目性,顯著提高教學(xué)質(zhì)量與效率,降低設(shè)備損壞率。同時又能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。因此,仿真實(shí)驗(yàn)軟件在近年來得到了大量的應(yīng)用,目前在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用比較廣泛的有EWB、Multisim和Proteus等軟件。筆者在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中也曾使用過這幾款仿真實(shí)驗(yàn)軟件,發(fā)現(xiàn)這些軟件的仿真實(shí)驗(yàn)中電路的工作過程只能以電路圖和數(shù)據(jù)表格的方式顯示出來(與圖1右側(cè)電路圖仿真窗口顯示效果類似),與電路實(shí)物在外觀上相差較大,影響了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的感官認(rèn)知,降低了其對實(shí)驗(yàn)的理解力。

    Edison 3D電子電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件是Designsoft Inc公司開發(fā)的3D電子電路實(shí)驗(yàn)軟件,看到的電子元件模型和實(shí)驗(yàn)中的電子元件相差無幾,可以為教師和學(xué)生創(chuàng)造了一個獨(dú)特的全新學(xué)習(xí)環(huán)境,用虛擬設(shè)備、聲音和動畫創(chuàng)建、測試并且安全地修復(fù)電路,有效的解決了目前普遍使用的仿真實(shí)驗(yàn)軟件的上述問題。以筆者在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中需要進(jìn)行的555電路實(shí)驗(yàn)為例,圖1為Edison 3D電子電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件中自帶的一個555控制LED閃爍的仿真實(shí)驗(yàn)例程。

    從圖1中,可以看到在Edison 3D電子電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件中創(chuàng)建電路時,既可看見仿真電路圖,又可以看到對應(yīng)的栩栩如生的3D實(shí)物組件。特別是在仿真運(yùn)行過程中,右側(cè)電路圖窗口中LED1變紅時,左側(cè)3D實(shí)物窗口中的紅色發(fā)光二極管3D模型也實(shí)時點(diǎn)亮,與傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)展示的效果完全一致,實(shí)時3D動態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)效果和逼真的3D元件可以吸引學(xué)生注意力,使學(xué)生形象地看到、讀到、聽到各種電學(xué)實(shí)驗(yàn),從而輕松有趣地學(xué)習(xí)電學(xué)知識。該軟件模擬的是操作環(huán)境,能使教學(xué)者的教學(xué)及初學(xué)者的學(xué)習(xí)效率大大提高。同時,一旦熟悉了原理圖之后,你可以使用Edison的原理圖編輯器和電路分析器(與更高級的TINA電路分析程序兼容)。除了虛擬儀器,Edison提供了最領(lǐng)先的分析結(jié)果視窗。使用者可以在結(jié)果視窗中充分調(diào)整坐標(biāo)軸、直線風(fēng)格、顏色和字體來呈現(xiàn)電路分析報(bào)表。甚至從Edison直接打印這些圖表,或?qū)⑵浼糍N到熟悉的文字處理程序中。Edison不僅僅計(jì)算電壓和電流,還可以針對線性電路,顯示這些結(jié)果是如何推導(dǎo)或進(jìn)行數(shù)學(xué)描述的。

    綜上,Edison 3D電子電路仿真實(shí)驗(yàn)軟件與目前在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)用比較廣泛的有EWB、Multisim和Proteus等仿真軟件相比,實(shí)現(xiàn)了逼真的3D元件和實(shí)時3D動態(tài)仿真實(shí)驗(yàn)效果,在《數(shù)字電子技術(shù)》課程教學(xué)中使用其進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),能更好地吸引學(xué)生注意力,并提高學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的理解,調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

    參考文獻(xiàn)

    [1]邸靜妍;從仿真軟件到虛擬電工電子實(shí)驗(yàn)室;《電子世界》, 2012(24):23-24

    [2]蒲永紅,蘇圣超;高校電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仿真軟件的應(yīng)用;《課程教育研究》, 2014(28):236-236

    作者簡介

    陳學(xué)昌(1979—),男,碩士研究生,電路與系統(tǒng)專業(yè),講師,現(xiàn)任職于重慶電子工程職業(yè)學(xué)院應(yīng)用電子學(xué)院。

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