電工教學(xué)EWB軟件運(yùn)用思索

1、電工教學(xué)EWB軟件運(yùn)用思索EWB（ElectronicsWorkbench）軟件作為一種可視化、交互式的電路仿真軟件，是電工電子教學(xué)中主要應(yīng)用的軟件之一。本人在中職電工電子教學(xué)中，利用EWB軟件作為輔助教學(xué)工具，取得了較好的效果。現(xiàn)對(duì)該軟件及其在教學(xué)應(yīng)用效果方面作一分析探討。 一、EWB軟件特點(diǎn)及使用簡(jiǎn)介 1.EWB軟件的主要特點(diǎn)： EWB軟件提供了模擬電路、數(shù)字電路以及電路分析的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，其虛擬現(xiàn)實(shí)的方式非常適合在EDA實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用。其主要特點(diǎn)有：具有豐富的電路元件庫和多種儀器儀表，還可根據(jù)需要擴(kuò)充器件庫，對(duì)于元件可以靈活設(shè)置參數(shù)或模擬開路、短路等故障；可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室工

2、作臺(tái)，所需的測(cè)試儀器以及電器元件等可以直接從屏幕上進(jìn)行選取，操作簡(jiǎn)單、方便；EWB軟件上儀器的控制界面的操作方式和外形與實(shí)物非常相似；可以實(shí)時(shí)分析和顯示電路運(yùn)行和測(cè)量的結(jié)果；具有存儲(chǔ)打印的功能，且可直接把編制電路圖復(fù)制到Word以及其他的軟件中。圖一為EWB軟件操作界面。 2.EWB軟件的主要運(yùn)行步驟： 第一步：輸入原理圖。在電路工作區(qū)放置元件的原理圖符號(hào)，連接導(dǎo)線，設(shè)置元件參數(shù)。第二步：放置和連接測(cè)量?jī)x器，設(shè)置測(cè)量?jī)x器參數(shù)。第三步：?jiǎn)?dòng)仿真開關(guān)，在儀器上觀察仿真結(jié)果。 二、EWB在中職電工電子教學(xué)中的應(yīng)用效果分析 1.演示生動(dòng)直觀，方便理論教學(xué)在傳統(tǒng)課堂教學(xué)中，對(duì)于電工電子一些理論及計(jì)算，一

3、般只能在黑板上進(jìn)行演示推算，既枯燥又平淡的講解過程，往往會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生疲勞。運(yùn)用WEB軟件，則可以方便將一些電路進(jìn)行仿真，對(duì)理論進(jìn)行驗(yàn)證，并用多媒體形式生動(dòng)而直觀地演示出來，有利于學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解和認(rèn)識(shí)。例如對(duì)于基爾霍夫電流定律的講解，我們可以通過EWB軟件進(jìn)行教學(xué)。在EWB軟件的原理圖編輯創(chuàng)口創(chuàng)建如圖二所示的電路，然后打開仿真開關(guān)，其中電流表的顯示的數(shù)據(jù)就是仿真分析的結(jié)果。從圖中可以看出：4.349+（-3.130）+（-1.217）=0，驗(yàn)證了基爾霍夫電流定律（KCL）。并且在教學(xué)的過程中可以通過EWB軟件隨時(shí)進(jìn)行更改電路的結(jié)構(gòu)和元器件的數(shù)值，可以通過多組數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，這樣將理論與直

4、觀的仿真演示相結(jié)合，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且對(duì)提高學(xué)習(xí)效率具有重要的作用。同時(shí)也使教師從以往在備課過程中尋找元件器材，準(zhǔn)備電源、儀表等復(fù)雜的程序中解放出來，讓課堂演示實(shí)驗(yàn)更為方便簡(jiǎn)單。 2.安全省時(shí)省心，提高實(shí)驗(yàn)效率使用EWB軟件讓學(xué)生進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，可以省去許多實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備、損壞、維護(hù)、管理等環(huán)節(jié)的工作，有利于節(jié)約時(shí)間，提高效率。還可以避免學(xué)生因電路接錯(cuò)、操作不當(dāng)、工具使用錯(cuò)誤等多種因素帶來的嚴(yán)重后果，或是產(chǎn)生觸電等安全問題，減少部分學(xué)生在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中因?yàn)槟懶《桓覄?dòng)手的問題。學(xué)生通過仿真實(shí)驗(yàn)，熟悉電路，可以作為實(shí)際操作的預(yù)練，對(duì)于培養(yǎng)良好的實(shí)踐動(dòng)手能力帶來幫助。如對(duì)220V交流電降壓、

5、整流、濾波的電路實(shí)驗(yàn)（如圖三）進(jìn)行仿真分析過程中，我們不僅很方便地測(cè)量出了各電路的電壓、電流值，并且對(duì)不接或加接濾波電容后的波形非常直觀地就可以演示出來。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中如需對(duì)同一電路不同狀態(tài)進(jìn)行測(cè)試（如本電路中的濾波電容）需拆裝相應(yīng)的元件，既費(fèi)時(shí)又易損元件，而在EWB軟件中可以很方便地隨意更換或修改元件及參數(shù)。 3.仿真故障電路，增強(qiáng)分析能力在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，如要演示某些如發(fā)生嚴(yán)重短路、或有元件漏電、或有其他不安全因素等的電路運(yùn)行，可能不太容易操作，一般只能作理論上的假設(shè)和分析。但在EWB軟件中，教師可以對(duì)某些元件設(shè)置故障，來仿真電路出現(xiàn)問題，在運(yùn)行過程中讓學(xué)生查找電路問題，分析產(chǎn)生故障原因。如對(duì)于

6、全波整流電路中，可以把其中一個(gè)整流二極管設(shè)為開路，通過示波器觀察輸出波形變?yōu)榘氩ㄕ?，也可將濾波電容設(shè)為短路，觀察負(fù)載的電壓、電流等變化情況。這種靈活設(shè)置各種故障電路的方式，更有助于提高學(xué)生分析和解決電路問題的能力。 4.方便電路設(shè)計(jì)，促進(jìn)自主學(xué)習(xí)借助于EWB軟件，教師可以讓學(xué)生大膽地自行設(shè)計(jì)電路，進(jìn)行仿真運(yùn)行。在仿真設(shè)計(jì)中，學(xué)生不象實(shí)際實(shí)驗(yàn)中有更多約束，即使運(yùn)行出錯(cuò)也不會(huì)造成嚴(yán)重后果，還可以自行分析繼續(xù)調(diào)整設(shè)計(jì)電路。因此有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)生的創(chuàng)新開發(fā)能力也得到了培養(yǎng)。 5.解決器材難題，節(jié)約實(shí)驗(yàn)成本EWB軟件中豐富的元件庫和儀器儀表，為我們仿真更多實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造了良好條件。元件、儀表的反復(fù)使用，不用擔(dān)心損壞或數(shù)量不夠等問題。特別是對(duì)于一些信號(hào)發(fā)生器、頻率特性儀等學(xué)校配備較少的儀器，在軟件中可以方便地使用，為一些學(xué)校因?yàn)閷?shí)驗(yàn)儀器缺乏而不能開設(shè)實(shí)驗(yàn)的問題，得到了較好的解決。 三、EWB軟件應(yīng)用于電工電子教學(xué)中需要注意的問題 綜上所述，EWB軟件作為一種操作方便、簡(jiǎn)單、且功能齊全的軟件系統(tǒng)，在電工電子教學(xué)中可以發(fā)揮較強(qiáng)的作用，能幫助我們把抽象難懂的理論變得生動(dòng)形象，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極