Edison仿真软件在电工基础课教学中的应用.doc

Edison仿真软件在电工基础课教学中的应用范宏明（酒泉工贸中等专业学校，甘肃 酒泉 735000）摘要：电工基础是中等职业学校电工电子类专业的一门专业基础课程，具有很强的实践性。在教学中如果能积极创造条件使用Edison软件进行教学辅助，将会有效调动学生学习兴趣与积极性，提高教学质量，改善教学手段，丰富教学内容，提高课堂教学效果，而且对于培养学生的自主能力、创新能力、分析和解决问题的能力都起到了潜移默化的作用。 关键词Edison仿真辅助 教学电工基础是中等职业学校电工电子类专业的一门专业基础课程，具有很强的实践性。学习本门课程需要学生不但具备扎实的数学、物理方面的有相关理论知识，而且要求学生具备较强的抽象思维和严谨的推导能力。而从目前中职招生情况来看，所招收的学生大多数是来自初级中学的分流学生，他们不但学习基础、学习行为和习惯差，而且有相当一部分学生其数学和物理知识更是匮乏，这种现象我校更为普遍。学生的这一现状对电工基础课程传统教学模式提出了新的挑战。面对这一特殊群体，如何有效地开展教学，调动学生学习的兴趣与积极性，如何获得最佳的教学效果，成为课任教师亟需思考的问题。在教学中如果能积极创造条件使用Edison软件进行教学辅助，将会很好的解决上述问题。下面就Edison软件及其在教学过程中的应用作如下探讨： 一、Edison软件简介Edison（爱迪生）由匈牙利DesignSoft公司推出的电子电路仿真分析、设计软件，是目前广为使用的教学软件，它为课任教师和学生创造了一个独特的全新学习环境。因为Edison的环境是以3D实体的零件造型，让初学者有置身于真实电路实验室的感觉，加上有趣的声、光效果，如在电路中有发光的灯泡，可以看到灯泡光线强弱的变化，又如电动机，可以看到其转动的快慢及方向，加上声音的配合，使初学者仿佛在游戏中学习，让初学者在不知不觉中学习电学知识，快速引导初学者进入电子学领域，从而引起初学者的兴趣，是师生的良师益友。同时，爱迪生可以做几十个电学方面的实验，既可以弥补实验仪器、元件少的不足又可避免仪器、元器件的损坏。在教学中如能充分合理地使用必将使教师的教学及学生的学习效率大大提高。二、将Edison引入课堂教学，进行演示实验，提高课堂教学效果 长期以来，电工基础课堂教学，是以黑板加粉笔的传统教学方法，教师授课时先要花大量时间绘制电路图，然后对电路原理和运行结果进行讲解和描述，由于学生缺乏相关的基础知识，使学生难以理解教师“所云”，因此就出现了学生下课很精神，上课很困乏，个别还梦起了周公。究其原因，不是教师讲的不透彻，也不是学生不想学，而是因为学生先天不足(知识断层)，同时课堂缺乏新意，缺乏互动，教学内容提不起学生的兴趣，最终影响教学效果。现在如果我们将Edison软件的虚拟实验功能引进课堂，在讲解理论的同时，利用多媒体同步演示，显示实验电路的搭建过程及实验结果，使一些抽象的概念形象化、直观化、简单化，这样既使沉闷的课堂变得生动起来，又可使学生兴趣盎然。当使用一段时间学生也基本掌握了本软件电路搭建方法后，还可以让学生亲自动手搭建本节课的实验电路，这样教师教的轻松，学生学的投入，必将会取得较好的教学效果。比如在讲授基尔霍夫电压定律时学生对其内容难以理解，可当堂搭建如图1所示电路，通过仪表所测量到的值即可很清楚地看到电路中电动势与各段电压之间的关系，通过演示既让学生看到了电路搭建的过程，又能让学生加深理解，同时又巩固了电压表的使用知识，可谓一举多得。三、利用Edison进行仿真实验，改革实验教学方法，提高实验教学质量 Edison软件具有强大的仿真功能，你可以在计算机上研究和实验找出真实的电路是如何运做的。在左边的实验架上你可以轻松的找到形如实际的电池，电阻，二极管，发光二极管（LED），三极管，逻辑门，触发器等0栩栩如生的3d 组件，通过鼠标将其拖到实验电路板上连接起来形成真实的电路，在右边窗口中即可看到该电路的原理图。随着外加电压的增加灯泡会点燃得更亮，马达会转得更快。你可以看到灯泡的光，甚至听到马达的转动声音。改变元件的数值来变更电路方案 - 电阻的彩色条形码也会自动地改变！|如果外加的电压太高灯泡就会烧毁！然而，一切都可以补救，使用修复功能可复原损坏了的元件并使电路工作。电工基础课是一门实践性很强的课程，理论学习必须紧密地与实验结合起来。在理论课学习过程中,抽几节课讲解Edison画图及仿真的用法。在实验课中，结合实验进行仿真，先按实验电路图及实验要求在实验电路板对电路进行连接，然后根据实验步骤更改各元器件的参数，再对仪表测得的数据分次进行记载，最后根据实验数据总结验证实验结果。这样学生做实验的兴趣提高，信心加强，实验教学质量大大提高。特别是在较为复杂的实验中，学生粗心的连接或操作可能会使电路短路或元器件损坏，通过软件的提示及修复功能或使学生加深对实验内容和要求的理解，大大提高了学生分析问题、解决问题的能力，同时又不会造成硬件损坏或人身伤害。四、Edison软件使用中应注意的问题 采用Edison 辅助教学，需要借助多媒体教室，它改善了教学手段，丰富了教学内容，减少了老师由于画电路图、波形图而浪费很多课堂有效教学时间，也能更形象生动地将难于理解的知识用仿真的形式表现出来，也更能激发出学生学习电学知识的兴趣。但任何科学技术都是一把双刃剑，有利亦有弊，如果完全用虚拟实验取代实物实验，就只会在电脑上仿真，学生对真实元器件的封装、检测等认知程度大大降低，对使用仪器的操作能力大大削弱，缺少对实际电子产品设计的布局能力、布线能力、安装调试能力。为了避免其弊端，我们应采用虚实结合，一方面要强调仿真实验对教学的辅助作用，同时也要认识到实际动手能力的重要性，两者必须相辅相成，有机结合。既要合理安排仿真实验课时，主要以学生自己上机实验为主，课堂上进行基本电路的仿真；又要精心选择仿真实验课题，为学生提供科学、合理的仿真实验题目，让学生通过实验，掌握知识，提高兴趣；还要让学生做一些设计性的实验，自己设计，自己制作安装调试，使他们的虚拟仿真实验变成看得见摸得着的产品。 总之，将Edison仿真软件应用于教学中，能把复杂事物简单化、变抽象为具体、微观的事物放大、宏观事物缩小；同时可以把许多抽象和难以理解的内容变得生动有趣，动态地演示一些现象，化难为易；还能模拟一些用语言难以清楚表述的，以及现实实验不易进行的内容。它不仅提高了教学质量，改善了教学手段，丰富了教学内容，提高了课堂教学效果，而且对于培养学生