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电子技术,原来可以这样玩——移动版电路仿真软件辅助教学经验一二三

       作为电子爱好者、职校电子专业教师,我对电子仿真软件情有独钟。如Multisim和Proteus,不仅是钻研电子技术的良师益友,也是日常教学的得力工具。但是这两款仿真软件只能运行在win系统之下,难以在手机这样广泛使用的移动终端运行。几年前,笔者徜徉网络世界时,先后挖掘到两款移动版电路仿真软件,遂装入手机,把玩一番,顿觉如获至宝。虽说这两款电路仿真软件功能远不如Multisim和Proteus强大,但是作为电子技术基础的辅助教学工具,基本满足了实用、够用、易用的教学要求,学生可以随时随地在手机上运行仿真软件,搭建相关电路,验证专业知识,因为仿真界面形象直观,既强化了应知应会重点难点的理解与记忆,还为后续的实训操作奠定了基础。用学生自己的话来说,学电子就像玩手机游戏一样情趣盎然,高深莫测的电路原理,通过电路仿真,很快就体会到了难以理解的专业知识。
       经常使用的Droid Tesla Pro和EverCircuit两款电子电路仿真软件,能够在Android(安卓)系统的手机或者是平板电脑上运行,使用类似的移动版电路仿真软件,作为电子专业基础教学辅助工具,不仅简单易行,且教学效果良好。现将我的点滴经验分享如下。
       在二极管相关理论知识教学环节中,老师指导学生在手机上用Droid Tesla Pro搭建如图一所示的LED小夜灯电路,然后仿真运行,验证电路功能是否正常。
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        当学生完成这个学习任务后,老师再指导学生故意将桥式整流电路的个别二极管反接、或者调整其它元件参数,之后再仿真运行,根据仿真结果,体会电路原理、理解元件作用。当把电路中的100uF电容器更换为47uF时,出现了图二所示的仿真结果,有时候LED能正常点亮,有时候LED短暂闪亮后竟然烧毁了。
       这个看似非正常的仿真结果,其实与真实电路高度契合,这也让笔者对这款仿真软件刮目相看。正是有了如此直观的仿真体验,学生在后续LED节能灯实际制作中,顺利完成了实训任务,取得了较为理想的教学成绩。
       在三极管相关知识的教学活动中,我设计了图三所示的仿真电路。该电路能够演示三极管在电路中的饱和、放大与截止三个工作状态。如果将普通三极管换成场效应管,则能直观显示单极型三极管与双极型三极管的不同特点。
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       555是很普通却又很奇特的电子元件。图四和图五分别用Droid Tesla Pro、EverCircuit两款仿真软件,对555进行仿真,验证其独特的数模电路功能,体会外围元件的作用,学习示波器使用技能。
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       运算放大器的仿真界面如图六所示。这里利用虚拟仪表,直观体现出集成运放的主要特性,让学生对纯粹的理论知识有了较为真实的体会。
       学习数字电路最为枯燥且难以理解的是触发器的相关知识。科学运用本文介绍的仿真软件,把知识点有机融合在在教学中,将使得教、学更具效率。图七所示的JK触发器电路,用两个开关分别给JK端预置高、低电平,通过两只LED来验证显示JK触发器的逻辑功能,让原本抽象的概念变得直观明了。
       图八为译码器仿真场景,只要用手指在触摸屏上轻轻一点,通过数码管的显示状态,就很容易理解8421BCD译码器的工作原理。
       将电子仿真软件作为有效的教学手段,贯穿于电子专业的教学过程中,毫不夸张的说,就好像在理论知识与实际操作两个教学环节中,架起了一座无形的桥梁,达到事半功倍的教学目的。以上是我在教学实践中的心得体会,权当抛砖引玉,期待分享同行精彩的电子仿真软件应用经验,让电子技术变得更易玩、更好玩。
◇四川 叶宝宏

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