电路课程实践教导创新诌议

仿真实验过程和虚拟仪器使用方法与实际实验过程不需要购买任何实验用元器件，利用它还能开设一些应用实际电路无法进行或难以开展的实验项目，例如进行短路和过流试验。EWB还提供了十多种电路分析功能，能分析电路的实际工作状态和性能，能与电子电路分析软件PSPICE元器件库兼容，用EWB设计的电路可直接输出到Protel等印刷电路板排版软件。因此EWB不仅是一种优秀的计算机辅助实验教学工具，还是一种优秀的电路设计自动化软件。应用EWB仿真电路课程实验教学的突出优点。一方面，可以按实验要求在电脑桌面上创建实验电路，其界面形象直观，它拥有丰富的元器件模型库，电路连线、调整、修改等操作方便，且不受场地、设备、检测仪器等条硬件件限制;另一方面，解决了传统电路实验高消耗、低效率，综合性、设计性实验难以开展，涉及面窄，实验开出率低等矛盾;再者，它提供了万用表、信号发生器、示波器、逻辑分析仪等多种控制面板和交直流分析、噪声分析、失真度分析等十多种分析功能，应用EWB进行仿真实验，如同置身于电工电子实验室中，使用真实的实验检测仪器、设备与元器件创建、调试电路，可以节省一大笔用于购买高档仪器、电子元器、连线件等实验耗材的经费。学生还可以对仿真电路中的电路元件参数进行修改，设置各种故障，从而观察到不同故障情况下的电路工作状态。

基于EWB的电路课程实验教学改革的内容及成果

1．电路课程实验教学内容的优化与教学方法的改革以教材内容和逻辑顺序为基础，结合我校对电路课程实践教学的具体要求，应用EWB软件，开设虚拟实验。学生不仅掌握了EWB电路创建、各种虚拟仪器仪表的使用、电路的仿真分析等EWB软件的基本使用方法，还利用EWB进行了互补对称功率放大电路仿真实验、小信号交流放大电路仿真实验、有源滤波电路仿真实验、LC正弦波振荡电路等多个实验项目，实验开出率大大提高，学生创造能力和创新性思维得到了很好地锻炼。实验理论教学采用EWB虚拟技术手段配以讲解式、启发式、讨论式复合教学法，有利于培养学生的综合设计能力与自主创新能力。在电路课程实验原理的教学上，把EWB虚拟技术引入到CAI课件制作中，对教学过程中的一些重要概念、定理、定律和实验现象的讲解，配以虚拟实验的动态演示，可以使抽象的原理、理论变得直观生动，让学生更易理解和掌握。同时，采用启发式、讨论式教学方法，调动了学生的积极性、主动性和创造性，学生的自学能力、分析问题、解决问题的能力得以提高。2．实际实验教学与虚拟实验教学相结合的实验教学模式实际的电路实验与基于EWB的电路虚拟实验各有其优越性和不足，不能偏颇。遵循学生的认知规律，采用两条腿走路的办法，在实验教学的初始阶段，采用实际实验与虚拟实验两种方式对比教学的模式。尔后，随着教学内容的拓展，实际的电路实验教学受到场所、设备、元器件等实验条件的限制，采用EWB进行虚拟实验，模拟实际电路实验中的各种情况，对实验的数据和现象进行分析、研究与总结。例如，用于验证基尔霍夫定律和戴维宁定理的实验项目，先用电子元器件和相应检测仪器设备连接成一定的电路，进行实际电路实验，再用EWB电子实验平台进行虚拟实验，改变元器件的参数，观察并分析各种参数下实验数据的变化是否符合相应的定律或定理。这样既有利于学生熟练使用EWB软件，又加深了其对相关定律、定理的理解和掌握。再者，部分实验，如观察串联谐振现象，由于受实验元器件的限制，学生在实验中很难找到峰值点、谐振点等，而学生对这部分实验内容又缺乏直观感受，采用实际元件连接电路的方式开展此类实验很成功，如果采用EWB进行虚拟实验，元器件参数可以随意调整，学生很容易观察到谐振时的各种现，提高了实验的效率。实际的电路实验与基于EWB的电路课程虚拟实验相结合的教学模式，不仅可以有效地缓解学生人数多与实验场地、设备有限的矛盾，而且可以提高学生的实践能力、计算机应用能力。实际的电路实验与基于EWB的电路课程虚拟实验相结合的教学模式，丰富了电路实验教学的内容，提高了实验开出率和学生学习电路课程的兴趣。基于EWB的计算机虚拟技术在电路实验教学中推广应用，有效地提高了电路课程的教学效率与教学质量，更好地培养了学生的综合分析能力、实践能力和自主创新能力。3．搭建实践创新平台，培养学生综合设计能力以基于EWB的电路课程实验教学改革为重点的教学改革成效显著。这一教学改革把计算机虚拟技术、网络技术、开放性教学等现代教育技术与教学模式融入实践教学之中，克服了传统实践教学必须在规定的时间、规定地点开展规定的实验内容的弊端，有效地拓展了学生的第二课堂，搭建起能全方位、全天候地培养学生综合能力和自主创新能力的实践平台。为提高实验教学效率，常规的电路实验教学，通常采用自制的电路板或采用实验箱、实验台进行实验，其线路是固定的，学生无法通实验箱或实验台练习创建电路。如果借助于EWB实验平台，学生不仅可以开展丰富的电工电子类课外科技活动，进行自主性、选择性地开展电工与电子课程实验、实习或实训，还可以根据需要，创建各种电工与电子线路。4．学生在创造性地开发、设计新的电工电子产品时，利用EWB实验平台具有独特的优势。例如:学生初始设计的电路可能不完美或由于受元器件参数、精度、质量的影响造成电路故障，甚至元件烧毁等严重后果。如果先行采用EWB软件进行仿真调试，待基本完善后，再选择所需的元件进行安装连接，这样不仅可以缩短电路设计的周期，提高设计效率，还可以有效地减少设计风险。再者，学生经过设置元器件的标号与参数、电路连接、仪器使用、电路运行、电路分析等实践操作，学生的实践能力、综合设计能力不断增强。

基于EWB的电路课程教学改革的创新与特色

基于EWB的电路课程教学改革，构建了理论教学、实验教学、大学生课外科技创新活动等在内的全方位实践教学体系，对相关课程的教学改革具有示范性和推广应用价值。1．基于EWB的计算机虚拟技术在电路课程教学中的应用，改革了教学手段，丰富了课堂教学的信息量;使抽象的电路理论变得具体生动，学生更易理解和掌握;激发了学生的学习热情，增强了课堂教学效果。2．实际的电路实验与基于EWB的电路课程虚拟实验相结合的教学模式拓展了实验教学的内容，为学生自主性学习提供了广阔的空间，提高了学生开展电路实验的兴趣和实验效率，建立了理论教学与实践教学，联系的通道，有利于学生知识的掌握的能力的培养。3．进行基于EWB的电路课程实验教学改革，综合性、设计性电路实验内容得顺利开展，搭建了全方位全天候培养学生综合能力、创新能力的平台。通过这一途径培养的人才社会适应能力更强，更能顺应时代进步对创新思维与创新能力的需求。

作者：郑全新 李晗 单位：荆楚理工学院