利用EDA仿真软件改进电工电子学课程教学效果
- 格式:pdf
- 大小:480.93 KB
- 文档页数:2
使用EDA软件优化电气信息类专业课程教学的研究【摘要】对电子设计自动化(EDA)软件进行了介绍,并介绍了电气信息类专业课程教学中存在的问题。
在高校进一步加强网络基础建设、数字化建设以及信息化教学的背景下, 借助EDA软件辅助电气信息理论教学,有利于教师提高课程设计质量,不断完善教学内容, 补充实验设备不足,提高教学效果, 开发学生的创造潜力。
同时用实例论证了EDA软件对了电气信息类专业课程教学的优化。
【关键词】EDA软件电气信息优化教学目录第一章 EDA软件介绍 (4)(一)EDA概念简介 (4)(二)常用EDA软件有哪些 (4)(三)EDA软件具体分类 (4)(四)几种EDA软件的比较 (4)第二章电气信息类专业课程目前授课现状和不足 (6)(一)电气信息类专业课程简介 (6)(二)电气信息类专业课程授课现状 (6)(三)电气信息类专业课实验现状 (7)第三章 EDA如何优化了电气信息类专业课程教学 (8)(一)将EDA软件引入电气信息类专业课程教学的可行性 (8)(二)EDA优化电气信息类专业课程教学的实例 (8)(三)研究EDA软件对电气信息专业教学优化的意义 (15)第四章总结 (17)(一)设计不知之处 (17)(二)对EDA软件及电气信息专业教学展望 (17)致谢 (18)参考文献 (19)第一章 EDA软件现状(一)、 EDA概念简介EDA 是“Electronic Design Automation”的缩写(电子设计自动化),是20 世纪 90 年代初从计算机辅助设计(Computer Aided Design),,简称CA D )、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CA M )、计算机辅助测试(Computer Aided Test,简称CA T)和计算机辅助工程(Computer Aided Engineering,简称CA E)的概念发展而来的。
EDA技术在电工电子教学的应用论文EDA技术在电工电子教学的应用论文摘要:EDA技术也就是电子设计及其自动化技术,其主要通过计算机中的EDA软件平台,来完成电工电子电路的分析与设计工作。
因此利用EDA技术进行电工电子教学,能够有效提升电工电子电路设计的效率与质量。
论文主要对EDA技术在电工电子教学中的应用展开探讨,并提出电工电子教学设计的方案。
关键词:EDA技术;电子电工;教学设计;应用一、EDA技术的理论概述与基本特征EDA技术是电子信息技术、计算机信息技术的综合,主要借助于计算机仿真平台,进行电工电子电路原理图(包括简单电子电路原理图、复杂电子线路原理图和机床电气线路原理图)的设计和印制电路板。
EDA技术在电工电子电路设计中非常灵活,其中ProtelDXP2004仿真软件作为EDA技术的重要组成部分,被应用到电工电子教学中。
通过ProtelDXP2004绘制的电路原理图整洁规范,可读性强,并且具有很好的外延特性,制图者可以通过在绘图阶段对元件库进行必要的整理,提高今后同类型电路的绘图速度和精度[1]。
同时,用户还可以在绘图完成后生成关于电路的元件清单,其中详细列出了电路中各个元件的相关参数,为读图者和后续PCB板的制作提供了便利。
教师可以利用ProtelDXP2004仿真软件绘制并生成电子PCB线路板文件,通过PCB板的3D预览功能,可方便的看到电路板的仿真模型。
通过ProtelDXP2004软件进行电工电子的仿真实验,能够有效提升电工电子课程教学效率。
二、EDA在电工电子理论教学中的应用在电工电子教学中,主要包括元器件、电路结构、电路特性、电路工作原理等理论内容。
对于这些较为抽象的理论教学内容,需要通过多种具象化的教学演示方式,来加深学生对电工电子理论的认知。
因此教师就可以运用EDA技术中的ProtelDXP2004软件,进行元器件、电路结构、电路特性、电路工作原理等的讲解。
其中ProtelDXP2004软件包含大量电工电子元器件,教师可以通过相应的仪器图表,来展示各种电子元器件的型号、结构、特性等。
刍议EDA技术应用于电工电子教学中的具体体现刍议EDA技术应用于电工电子教学中的具体体现【摘要】电工电子类课程的因为其自身的枯燥性以及艰深性,增加了教学的难度,需要教师采用新技术新方法,改革课堂教学,提高教学效率。
本文介绍了EDA技术中的Multisim2001软件,论述了其在实践教学中的作用,从而证明了EDA技术对于电工电子教学的重要作用。
【关键词】EDA技术电工电子教学应用体现一、课堂教学的辅助作用Multisim2001是EDA技术的主要软件之一,可以通过原理图的输入,实现对其设计内容的数字模拟或是混合仿真,具有操作简单、模拟逼真以及仿真效果好等优点,是教学工作的主要帮手。
(一)软件的优势。
该软件配备了强大的电器元器件库,涵盖了大量的常用元器件,同时也拥有数量与种类都比较齐全的虚拟仪器,为电路的仿真提供了多种可选择的分析方法。
在实验模拟的过程中,软件使用屏幕抓取的办法来进行元器件的选择、电路的创建以及对需要的测试仪器进行连接,依靠直观的图形界面,在屏幕上直观生动的完成对于实验室工作台的模拟,加上软件的控制面板与操作方式与实物都有着高度的相似性,提高了模拟相似度的同时也增强了软件的操作感,可以增强学生亲身实地操作的感受,提高教学效果。
这种软件不仅仅是一个优秀的设计模拟工具,在实现了对于电路的设计、分析以及数据交换工作的同时,也是一个优秀的电子技术训练工具,通过虚拟仪器使用,学生可以清楚的看到电路的运行情况,熟悉电子仪器的作用,有效地增强了电工电路或是与此相关的课程的生动性,帮助学生深化理解了专业理论,培养了学生创新能力以及动手能力,利于学生综合素质的提高。
(二)软件的应用。
由于其具有较好的直观演示功能,配备了函数发生器、数字万用表以及示波器,能够生动的阐释难懂的公式,帮助了学生有效地解题,所以在实践中的应用也最广。
比如在讲解晶体管分压式偏置放大电路时,就极大的减轻了教师的教学困难,帮助学生很好的运用了知识,了解了相关的电路知识。
仿真软件在电工电子技术教学的应用【摘要】随着科技的发展,仿真软件在电工电子技术教学中扮演着越来越重要的角色。
本文首先从历史发展的角度介绍了仿真软件在教学中的应用情况,然后详细分析了仿真软件在电工电子技术教学中的优势和应用案例。
接着探讨了仿真软件对学生学习的影响以及教师如何更好地利用仿真软件进行教学。
最后总结了仿真软件在电工电子技术教学中的重要性,并展望了未来的发展趋势。
通过本文的研究,可以更好地认识到仿真软件在电工电子技术教学中的重要性,为教学实践提供参考。
【关键词】电工电子技术、教学、仿真软件、历史发展、优势、应用案例、学习影响、教师利用、重要性、未来发展趋势、结语。
1. 引言1.1 概述随着科技的不断发展,电工电子技术在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
而为了更好地教授电工电子技术知识,教育界开始逐渐借助仿真软件这一现代化工具。
仿真软件通过模拟真实的电路和系统运行情况,为学生提供了一个实践的平台,帮助他们更好地理解理论知识。
本文将探讨仿真软件在电工电子技术教学中的应用,从历史发展、优势、应用案例、学生学习影响以及教师利用方面进行分析和讨论。
通过深入了解仿真软件在电工电子技术教学中的作用,我们可以更好地把握现代化教学方法,提高学生的学习效果和实践能力。
在未来,随着科技的不断进步,仿真软件在电工电子技术教学中的重要性将愈发凸显,带来更广阔的发展空间和应用前景。
部分为仿真软件在电工电子技术教学中的重要性和未来发展提供了一个整体的概览。
1.2 研究背景电工电子技术一直是工程教育的重要内容之一,其涉及的知识面广泛,实践性强,对学生的理论和实践能力要求较高。
随着科技的不断发展和进步,传统的教学方法已经无法满足教学需求,为了更好地培养学生的实践能力和创新思维,学术界和教育界开始探索新的教学模式和方法。
在这样的背景下,研究仿真软件在电工电子技术教学中的应用具有重要意义。
通过深入研究仿真软件在教学中的优势和应用案例,可以更好地指导教师和学生的教学实践,提高教育质量,促进教育改革和发展。
EDA仿真在电子技术课程教学中的应用作者:卢刚来源:《教育教学论坛》 2014年第15期卢刚(西华大学电气信息学院,四川成都610039)摘要:电子技术课程的特点决定了其是一门理论与实践紧密结合的课程,在教学中引入新的手段与方法是在该门课程教学改革中必然面临的一个问题。
本文针对这一问题,在传统理论教学的基础上利用在科学研究和工程实践中广泛采用的仿真技术构建了一套从系统、算法到电路与寄存器级仿真系统。
为学生展示一个近于实际的电子系统基本设计流程,在传统电子技术实验之外使课堂理论教学摆脱了纯理论讲解的方式,能够有效促进教学与实践的结合。
关键词:EDA;仿真;电子技术;教学中图分类号:G642.4 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2014)15-0068-02一、引言电子技术是一门重要的专业基础课程,不同于电路分析或电路基础等,其突出特点是集理论与实践于一体,是一门既需要理论讲解,亦须实际动手操作才能深刻体会的基础技术课程。
在电子技术课程的教学中虽然另开设有实验课,但也存在诸多问题。
其一,实验课程通常过于集中于有限的几个环节或典型实验,缺乏普遍性;其二,实验资源不足,且时间较短,造成只有少数学生能真正有效地进行动手实践;其三,实验的方法与手段,包括实验环境,由于各种原因导致其往往与实际情况脱节。
实际上,在工程实践中,现代电子系统的研究,包括大型复杂电子系统在内,几乎都是采用先进行系统建模与仿真(原理或算法仿真),而后进行综合设计,最后实现的方法。
在设计中,对于每一个子系统或子功能,同样采取先建模仿真,而后设计,最后实现的方式来进行。
有鉴于此,我们在电子技术课程理论教学中,引入EDA(EDA:Electronicsdesign automation)仿真,使得纯理论教学不仅更加形象生动,而且体现了课程与实践的紧密结合。
通常,对于电子系统的研究而言,仿真可以描述为对研究的实际物理对象进行数学建模,用计算机语言将其转化为一个软件化系统;并根据在实际情况下可能产生的输入条件在计算机中产生对应的输入信号送入这个软件化的虚拟系统,再对系统性能进行评估,并据此完善和修正所建模型的参数与结构,最终使得系统达到设计要求。
基于EDA技术课程的电子专业教学改革实践【摘要】电子设计自动化(EDA)技术在电子专业教学中的应用日益广泛,本文通过对EDA技术在电子专业教学改革实践的探讨,旨在探索如何更好地借助先进的技术手段提升教学效果。
文章首先介绍了EDA技术在电子专业教学中的应用及在教学改革中的优势,接着分析了相关教学案例并探讨了其效果评估。
随后具体探讨了EDA技术在电子专业教学中的具体应用情况,证明了其在提高学生实践能力和创新能力方面的重要作用。
结论部分总结了EDA技术课程对电子专业教学改革的推动作用,展望了未来的发展方向,最终指出了本文研究的重要性和意义。
通过本文的探讨,希望能为电子专业教学改革提供一定的参考和借鉴。
【关键词】EDA技术课程、电子专业、教学改革、实践、应用、优势、案例分析、具体应用、效果评估、推动作用、发展展望、总结。
1. 引言1.1 背景介绍电子设计自动化(Electronic Design Automation,EDA)技术是指利用计算机软件来辅助进行电路设计的一种先进技术。
随着信息技术的迅速发展,EDA技术在电子产业中的应用越来越广泛,对提高电路设计效率、降低设计成本、提高设计质量都起着至关重要的作用。
在当今数字化时代,电子专业的教学也需要不断改革与创新,以适应行业发展的需求。
随着电子产业的不断发展,传统的电子专业课程教学已经难以满足行业要求。
传统的课程教学方式往往局限于理论知识的传授,缺乏实际操作和实践能力的培养。
如何将先进的EDA技术引入电子专业教学,促进学生的实际能力培养,提高教学效果,已成为当前亟待解决的问题之一。
本文将围绕EDA技术课程在电子专业教学改革中的应用展开探讨,通过案例分析和具体应用实例,探讨EDA技术在电子专业教学改革中的优势和效果评估。
希望能够为电子专业教学改革提供参考,推动电子专业教学朝着更加实用和有效的方向发展。
1.2 研究目的本研究的目的是通过探讨EDA技术在电子专业教学中的应用及其在教学改革中的优势,分析电子专业教学改革实践案例,并针对EDA技术在电子专业教学中的具体应用进行深入剖析,以及对教学改革效果进行评估,从而全面了解EDA技术课程对电子专业教学改革的推动作用。
运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学【摘要】本文主要探讨了运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学的方法和效果。
首先介绍了背景和研究意义,然后分析了计算机仿真技术在电工基础实验和电子线路实验中的应用。
通过案例分析,展示了利用计算机仿真技术进行实验教学的具体效果,并进行了实验效果评价。
最后讨论了教学方法的改进,提出了未来发展方向。
通过本文的研究可以看出,运用计算机仿真技术可以提高实验教学效果,激发学生学习兴趣,增强他们的实践能力和创新意识。
未来的发展方向应该进一步完善计算机仿真技术在电工基础和电子线路课程实验中的应用,以提高教学质量和培养优秀电子工程技术人才。
【关键词】电工基础、电子线路、计算机仿真技术、实验教学、案例分析、教学方法、实验效果评价、未来发展方向1. 引言1.1 背景介绍电工基础和电子线路课程是电子信息类专业的核心课程,是培养学生掌握电工电子基础知识和实践技能的重要环节。
传统的实验教学方式存在诸多问题,例如实验设备昂贵、实验操作繁琐、实验内容难以更新等。
为了解决这些问题,运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学已成为一种新的趋势。
计算机仿真技术能够模拟真实的电工电子实验环境和过程,具有成本低、操作简便、实验内容可拓展等优势。
通过在计算机上进行仿真实验,学生可以更加直观地理解电工电子原理,掌握实验操作技能,提高实验的效率和效果。
本文将围绕计算机仿真技术在电工基础和电子线路课程实验中的应用展开讨论,通过案例分析和实验效果评价,探讨该技术在改善实验教学中的作用和意义。
我们将对教学方法进行改进,以期提高学生成绩和实验教学质量。
通过本研究,希望为电工基础和电子线路课程实验教学的改进建设提供参考和借鉴。
1.2 研究意义电工基础和电子线路课程是电气工程专业的基础课程,是培养学生电气工程专业素养和实践能力的重要环节。
传统的实验教学方式存在一些问题,比如实验设备昂贵、实验过程繁琐、实验结果复现困难等。
“EDA技术与应用”教学现状分析与教学方法改进随着信息技术的不断发展,EDA(Electronic Design Automation)技术在电子工程领域中得到了广泛应用。
EDA技术可以帮助工程师在电子产品设计、验证和制造过程中提高效率,降低成本,同时也能够提升电子产品的性能和可靠性。
对于电子工程专业的学生来说,掌握EDA技术是非常重要的。
本文将对“EDA技术与应用”教学现状进行分析,并提出相应的教学方法改进建议。
一、教学现状分析1. 教学内容“EDA技术与应用”是电子工程专业的一门重要课程,其教学内容主要包括EDA软件的原理与应用、数字电路设计与仿真、模拟电路设计与仿真、PCB布线设计等方面的内容。
目前,一些高校在教学中主要使用一些知名的EDA软件,如Cadence、Mentor、Altium等,通过这些软件的学习和实践,学生可以掌握EDA技术的基本原理和应用技能。
2. 教学方法目前,大多数高校采用传统的课堂教学模式,结合实验课程进行教学。
教师通过课堂讲解和演示,让学生了解EDA软件的基本操作和应用技巧,然后通过实验课程进行实践操作。
这种教学方法在一定程度上能够帮助学生掌握技术和技能,但由于EDA技术具有一定的复杂性和抽象性,学生在学习过程中往往会遇到一些困难和挑战。
3. 学习资源在学生的学习过程中,他们需要一些优质的学习资源来帮助他们更好地掌握EDA技术。
目前,一些高校借助互联网资源,如公开课、教学视频、在线教程等,为学生提供了一些学习辅助资源。
由于EDA技术在国内的应用和研究相对较少,学习资源的匮乏也成为了影响学生学习的因素之一。
二、教学方法改进建议1. 更新教学内容在教学内容方面,教师可以针对EDA技术的最新发展和应用趋势,对课程内容进行更新和扩充。
可以增加EDA软件在物联网、人工智能、自动驾驶等领域的应用案例,让学生了解到EDA技术在不同领域的实际应用,激发学生的学习兴趣。
2. 创新教学方法针对传统的课堂教学模式,教师可以尝试引入一些创新的教学方法,如案例教学、项目实践、课外讨论等。
使用EDA软件提高专业课教学效果的实践【摘要】本文结合电子类课程教学,模拟了用电子EDA软件Protel 99SE实现教学目标、提高课堂教学效果的过程,对专业课教学中存在的同类现实问题解决具有很好的启示作用。
【关键词】教学;Protel;99SE;仿真电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)技术是信息技术的一个组成部分,它为当今电子产业的迅猛发展提供了广阔的发展空间。
Protel作为中国最流行的EDA软件在中国的普及程度是其他EDA软件所不能比拟的。
虽然Protel主要作为信息技术行业应用软件在使用,但笔者认为其使用的范围完全可以拓展到课堂教学。
究其原因,主要有以下两点:第一,Protel仿真的直观性可以调动学生学习的积极性。
由于专业课的抽象性强,授课教师采用一张嘴、一支笔的授课模式不能很好调动学生学习专业课的积极性。
而Protel软件具有完善的图形显示的功能,直观性强,若专业教师在授课过程中适时的使用仿真分析,并以投影的形式使学生清楚明白的看到电路的结果,不但省去了教师苦口婆心的比划,而且提高了学生学习专业课的积极性。
第二,Protel强大的仿真分析功能简化了理论推导,易于学生理解教学内容。
Protel拥有丰富的元件模型,从分立元件到集成元件,从模拟器件到数字器件,并有多种仿真电源,这使得Protel具备了强大的分析功能,如静态分析、瞬态分析、幅频特性分析、温度影响分析、频谱分析等。
通过使用这些分析功能,将避免复杂的理论推导,使学生更容易理解教学内容。
鉴于此,笔者以自己学习电路EDA的经验,向从事电子类课程教学的教师介绍电路设计、仿真软件Pro-tel99SE在专业课教学中的应用,希望对同行有所启发,从而对教学有所推动。
现以模拟电子线路中最常见的也是最基本的一种放大电路----固定分压偏置电路为例来做说明。
电路如图1所示。
对于该电路,在教学中通常有以下问题要讲解、分析:1)静态分析;2)电路参数变化对静态的影响;3)温度变化对静态的影响;4)电路放大倍数的分析;5)输入输出电阻的求解;6)频率特性的分析。
基于EDA技术辅助数字电子技术基础教学EDA(Electronic Design Automation)技术是数字电子设计中必不可少的技术之一,可以有效地辅助数字电子技术的研究和开发。
现在,越来越多的学校在数字电子技术基础教学中开始运用EDA技术来提高学生的学习效果。
本文将探讨基于EDA 技术辅助数字电子技术基础教学的优势。
首先,通过EDA技术,学生可以更加直观地理解数字电路的工作原理。
教师在课堂上可以利用EDA工具来模拟数字电路的运作,将抽象的理论知识形象化。
通过EDA软件的仿真功能,需要的只是在电脑上输入一些符号和数字,便可以得到数字电路的各种工作状态。
这样一来,学生不再局限于课本中的图像和文字,从而能够更好地理解数字电子技术的实际应用。
其次,EDA技术可以帮助学生更好地理解数字电子工程中的设计过程。
学生可以通过使用EDA工具来创建、测试和修改数字电路的结构和功能。
在这个过程中,EDA工具可以帮助学生识别出可能存在的问题和瓶颈,还可以给出一些方案来解决这些问题。
这种过程往往具有探索性和互动性,能够激发学生的创造性思维,提高他们的数字电子设计能力。
再次,基于EDA技术的数字电子教学不仅提高了学生的学习效果,也节约了学习资源。
通常情况下,学校数字电子实验室中的设备容量是有限的,没办法为每个学生提供充足的学习机会。
使用EDA技术后,学生可以在电脑上使用便捷、高效和安全的模拟环境来完成作业和实验,节约了学校的资源和设备维护成本。
最后,目前市场上有多种开源的EDA软件,而且有许多的教育版本的EDA工具也提供免费下载。
这些工具在学生的学习和研究过程中都提供了强有力的支持,而且它们的使用也有助于学生掌握最新的数字电子技术和进一步发现未来数字电子技术的新领域。
因此,基于EDA技术辅助数字电子技术基础教学是十分必要的。
它可以提高学生的学习效果、激发学生的创造性思维、节约学校的资源和设备维护成本、并引导学生向数字电子设计领域的更深层次发展。
EDA技术在电工电子教学的应用摘要:EDA技术也就是电子设计及其自动化技术,其主要通过计算机中的EDA软件平台,来完成电工电子电路的分析与设计工作。
因此利用EDA技术进行电工电子教学,能够有效提升电工电子电路设计的效率与质量。
主要对EDA技术在电工电子教学中的应用展开探讨,并提出电工电子教学设计的方案。
关键词:EDA技术;电子电工;教学设计;应用一、EDA技术的理论概述与基本特征EDA技术是电子信息技术、计算机信息技术的综合,主要借助于计算机仿真平台,进行电工电子电路原理图(包括简单电子电路原理图、复杂电子线路原理图和机床电气线路原理图)的设计和印制电路板。
EDA技术在电工电子电路设计中非常灵活,其中ProtelDXP2004仿真软件作为EDA技术的重要组成部分,被应用到电工电子教学中。
通过ProtelDXP2004绘制的电路原理图整洁规范,可读性强,并且具有很好的外延特性,制图者可以通过在绘图阶段对元件库进行必要的整理,提高今后同类型电路的绘图速度和精度[1]。
同时,用户还可以在绘图完成后生成关于电路的元件清单,其中详细列出了电路中各个元件的相关参数,为读图者和后续PCB板的制作提供了便利。
教师可以利用ProtelDXP2004仿真软件绘制并生成电子PCB线路板文件,通过PCB板的3D预览功能,可方便的看到电路板的仿真模型。
通过ProtelDXP2004软件进行电工电子的仿真实验,能够有效提升电工电子课程教学效率。
二、EDA在电工电子理论教学中的应用在电工电子教学中,主要包括元器件、电路结构、电路特性、电路工作原理等理论内容。
对于这些较为抽象的理论教学内容,需要通过多种具象化的教学演示方式,来加深学生对电工电子理论的认知。
因此教师就可以运用EDA技术中的ProtelDXP2004软件,进行元器件、电路结构、电路特性、电路工作原理等的讲解。
其中ProtelDXP2004软件包含大量电工电子元器件,教师可以通过相应的仪器图表,来展示各种电子元器件的型号、结构、特性等。
利用EDA仿真软件改进电工电子学课程教学效果
石晨曦;杨慧中
【期刊名称】《中国科教创新导刊》
【年(卷),期】2008(000)032
【摘要】综述了电子工作台的主要特点与功能,并以单级放大电路为例阐述了使用EWB仿真软件来改进<电工电子学>课程的教学效果.通过教学,拓宽了学生的思维空间,有效激发了学生的学习兴趣,同时也提高了学生的自学能力和探索解决问题的能力.
【总页数】2页(P146-147)
【作者】石晨曦;杨慧中
【作者单位】江南大学通信与控制工程学院,江苏无锡,214122;江南大学通信与控制工程学院,江苏无锡,214122
【正文语种】中文
【中图分类】TN710.9
【相关文献】
1.利用EDA技术提升《电工电子学》教学质量
2.EDA仿真软件在《电子产品整机装配与调试实训》课程中的应用
3.应用实例提高“电工电子学”课程的教学效果
4.利用仿真软件提高数控实习教学效果
5.利用EDA技术全面改进数字电路课程教学
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
运用计算机仿真技术改善电工基础和电子线路课程实验教学概述随着计算机技术的快速发展,计算机仿真技术在教育领域得到了越来越广泛的应用。
在电工基础和电子线路课程的实验教学中,运用计算机仿真技术可以帮助学生更好地理解和掌握实验原理,提高实验效果,并且能够增加学生与实验之间的互动性和趣味性。
本文将探讨如何运用计算机仿真技术来改善电工基础和电子线路课程的实验教学。
电工基础实验教学电工基础实验教学是电子信息类专业中的重要课程,包括电路分析、交、直流电机、变压器等。
因此,实验教学非常重要。
传统的电工实验教学教学方法为带实验仪器进行现场实验,但存在实验成本非常高、实验器材信息更新快、危险系数高等问题。
同时,由于学生的实验经验及操作能力差异很大,极易导致实验结果不准确。
运用计算机仿真技术可以有效地解决这些问题。
首先,在计算机仿真实验中,学生无需另购买仪器设备,能够免去在实际实验中的安全风险,其次,计算机仿真实验具备可反复操作、实验数据直观显示、分析数据快捷等优点,能够让学生更加直观地理解实验原理,提升实验效果。
电子线路实验教学电子线路实验教学在电子信息类专业中也是非常重要的课程。
随着电子技术的发展和越来越多的电子元器件出现,学生必须学习和掌握各种工具,如示波器、信号发生器、计算机等。
传统电子线路实验教学常常存在教学环节简单、缺乏实验结果及实验数据的分析等问题。
通过运用计算机仿真技术,能够提升电子线路实验的教学质量。
仿真实验的特性具有实验成本低,无需占用大量实验室资源,学生在计算机上进行实验时无需购买昂贵的实验器材,同时计算机仿真实验的理论与实验融为一体,更好地解决学习理论与实践的矛盾问题,提高学生的学习效率。
结论综上所述,对于电工基础和电子线路课程的实验教学,运用计算机仿真技术能够显著提升教学效果,在免去实验成本、提高实验安全性和学生效率的同时,提供了可反复实验、数据分析更便于察看的功能,为学生提供了更为便利的学习渠道,是一种有利的教学方式。
6
中国科教创新导刊
中国科教创新导刊I 2008N O .32
C hi na Educa t i on I nnov at i on H er al d
电化教育研究
《电工电子学》课程教学由理论课教学、课程实验等教学环节构成,理论课教学中讲解到一些电路时,学生由于缺乏感性认识而往往会产生枯燥无味的感觉,导致不能很好掌握教学内容。
如何有效提高课堂教学效率和改善学习效果是进行《电工电子学》课程教学必须解决的问题。
随着计算机技术的飞速发展,应用计算机进行辅助教学业已成为一种潮流。
特别在仿真领域,电子电路仿真系统将电路实验台在计算机平台上模拟实现,通过鼠标或键盘调用元器件和仪器搭接电路,电路的各种参数容易调整,整个教学过程在虚拟实验室进行。
应用仿真系统对电子技术相关课程进行教学改革,一改传统教学模式,具有直观而形象的特点,可使实验与理论有机结合,教学方式采用多媒体模式,在教学过程中寓教于乐,轻松教学[1]。
本课题获得江南大学创新团队发展计划资助。
理论与基本概念的理解与掌握,熟悉常用电工电子仪器的功能及元器件参数的选择,从而进一步培养学生设计与创新能力、分析与解决问题的能力[2]。
1EW B 软件的特点
1.1界面很直观、操作方便
仿真时,绘制电路图所需的元器件、仪表均可以从屏幕上直接选取,采用图形方式创建电路。
1.2电路元器件很丰富,仿真手段符合实际
EW B5.0C(虚拟电子工作台)软件仿真的
手段切合实际,选用的元器件和仪器与实际情况非常接近。
仿真软件元件库不仅提供了数千种电路元器件供选用,而且还提供了各种元器件的理想值,如对分析精度有特殊的要求,可以选择具有具体型号的器件模型,而且仪器的操作开关、按钮如同真实仪器,既容易学习又使人特别感兴趣。
并与目前常用的电子电路分析软件Pspi ce 的元器件库完全兼容,同时还可以根据需要新建或扩充元器件库。
1.3提供了多种电路的分析、设置、存储功能[2]作为虚拟的电子工作台,该软件提供了较为详细的电路分析手段,不仅可以完成电路的瞬态分析、稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路和噪声分析和失真分析等常规电路的分析方法,而且还提供了离散傅立叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分析等共计24种电路分析方法,以帮助设计人员分析电路的性能。
2教学示例
在理论教学的过程中,利用工作在W i n-dows X P 平台上的EW B5.0C 电子设计自动化软件在计算机上进行基础验证模拟实验,作为教学的补充,这将非常有利于增强学生对电路的感性认识,掌握各种仪器的基本使用、电路参数的测试方法,提高学生的学习效率。
教师结合教学内容通过多媒体教学平台演示电路工作情况,通过人机对话的方式,教师当场进行元件接线、参数设定,边连线,边测试,边修改,边分析,并与理
论计算结果进行对照。
通过E WB 软件的“com ponent pr oper t i e s ”(组成部件属性)随时调整和修改元器件参数,分析各元件参数对电路的作用与影响。
在调试、测量和观察思考的教学、学习过程中,把模拟实验与理论有机结合起来,加深了学生对理论的认识与掌握。
以模拟电路中典型的基本放大电路为例,作为单级放大电路,首先需要分析放大器的直流工作状态,设置合适的静态工作点,然后进行交流放大特性的研究分析[3]。
利用
EW B 仿真软件可以很形象地结合理论给与分析演示。
电路原理图如图1所示。
仿真中使用理想晶体管,它的基本参数β=100,其它电路参数如图1中所示。
2.1理论分析(1)
电路的静态工作点为:(2)路的交流分析:
在中频信号段,我们不考虑耦合电容、旁路电容和晶体管结电容的影响,利用微变
等效电路法,晶体管输入电阻为:
中频段电压放大倍数为:
其中,
2.2仿真分析
打开EW B 仿真软件,拖动相应的元器件创建如图1所示的电路原理图,并在相应的位置上安装好测量仪表,两个直流电流表用
利用
ED A 仿真软件改进电工电子学课程教学效果
石晨曦杨慧中
(江南大学通信与控制工程学院江苏无锡
214122)
摘要:综述了电子工作台的主要特点与功能,并以单级放大电路为例阐述了使用EW B 仿真软件来改进《电工电子学》课程的教
学效果。
通过教学,拓宽了学生的思维空间,有效激发了学生的学习兴趣,同时也提高了学生的自学能力和探索解决问题的能力。
关键词:电子设计自动化电工电子学仿真电子工作台中图分类号:TN710.9文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2008)11(b )-0146-
02图仿真原理图
表1静态分析理论值与仿真
值
14Chi na Educa t i on nnov at i on H er al d
1
中国科教创新导刊I 中国科教创新导刊
2008N O .32
C hi na Educa t i on I nnov at i on H er al d
电化教育研究
于测量I B 、I C ;两个交流电压表分别用于测量
U I 、U O 。
选用信号发生器用于产生1000Hz 的正弦交流信号,将示波器接于电路中,以便观察输入与输出信号波形。
2.2.1静态值和电压放大倍数的仿真分析
仿真分析主要包含静态值和电压放大倍数的实验测量。
把理论计算值和仿真分析值形成表1。
通过两者的对比,可以看到它们具有较好的一致性。
给于学生良好的感性认识。
更形象地,利用E W B 中的示波器给出输入输出的仿真波形如图2所示。
2.2.2静态工作点对放大器失真的影响保持输入电压U i 不变,将电位器RW 调节
至5%,即总的,输出信号出现失
真,用示波器可以很清楚地观察到失真的波形,如图3所示。
3结语
通过上面的教学示例,可看出:(1)用EW B 进行仿真模拟实验,实验过程非常接近实际操作的效果。
各元器件选择范围广,参数修改方便,不会像实际操作那样把元件多次焊接而损坏器件和印刷电路板,使电路调试变得快捷方便,对《电工电子学》课程中的绝大部分电路都能应用,不仅能用于对单个电路的特性和原理进行验证,也能用于多级的组合电路。
是一种“授之于渔”的很好方法[4]。
(2)E W B 不但提供了各种丰富的分立元件和集成电路等元器件,还提供了各种丰富的调
试测量工具:各种电压表、电流表、示波
图2输入输出仿真波形图
器、指示器、分析仪等。
它是一个全开放性的仿真实验和课件制作平台,给我们提供了一个实验器具完备的综合性电子技术虚拟实验室,使我们可以在任意组合的实验环境中搭建实验,可用常规的调试方法如测量各点电压、电流、波形等来调试和测量电路。
对于较大规模的电路,可分级接线和调试,通过元件复制或单级电路的复制来完成整个电路的组装,因此也适用于较大型的设计性实验。
(3)EW B 为我们提供了一个很好的实用工具,使我们能够在教学过程中随时提供实验、演示和电路分析。
教师在多媒体教室中深入浅出地分析各种电路的特性,讲解各种参数改变对电路的影响。
学生可结合学习内容,进行接近于实际电路的调试分析,加深对理论的理解,提高学习效率。
这样的计算机模拟仿真实验可以把电子技术的理论教学和实验教学有机地结合起来,为电子电路实际制作打下良好的基础。
可以看到E WB 在《电工电子学》课程教学中的广阔前景,其方便的更改电路和元件参数的能力,使我们得以很好的了解电子电路的各种性质。
这是一种很好的理论联系实际的教学方法,也是一种对学生实际能力培养的有效工具。
很显然,利用计算机的电子设计自动化应是电子技术教学今后的发展方向。
经过5年的教学实践,我们分别在机械、建筑、纺织、印刷、食品等专业进行了《电工电子学》课程的教学改革,用EW B 结合理论来辅助教学,取得了良好的教学效果,最重要的是更加激发了广大学生对《电工电子学》课程学习的热情,提高了学习的兴趣,更扎实地掌握了理论知识,增强了学生的创新能力。
同时,为进一步地深化教学效果,在EW B 的基础上深入探讨其它具有更强功能的电子仿真软件很有必要,譬如Pr ot el 、M a x+pl us Ⅱ、M ul t i si m 等,把它们介绍给学生,更有利于激发学生深入研究的兴趣,使得学生能掌握先进的分析工具解决实际问题,提高学生的专业素质,为将来的发展打下良好的基础[5]。
参考文献
[1]杨红英.E W B 软件在电子电路教学中的应
用[J ].中国科教创新导刊,2007,468:140~141.
[2]李忠波,袁宏,申永山,高有华,龚淑秋.电
子设计与仿真技术[M ].机械工业出版社,2004.
[3]张晓英,张起祥.基于E W B 平台的电子电
路设计[J].现代电子技术,2006,24:120~122.
[4]张颖.利用E W B 仿真软件进行电路实验教
学的探索[J].实验室研究与探索,2000(3):21~24.
[5]雷雨,李茜.电子技术课程设计与ED A 教
学相结合的探讨[J].高等教育研究,2006,22(2):42~
43.
图3失真波形图
147
C hi na Ed ucat i on n novat i on Her al d。