電工教學EWB軟件運用思索

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EWB（ElectronicsWorkbench）軟件作為一種可視化、交互式的電路仿真軟件，是電工電子教學中主要應用的軟件之一。本人在中職電工電子教學中，利用ewb軟件作為輔助教學工具，取得了較好的效果?，F對該軟件及其在教學應用效果方面作一分析探討。

一、EWB軟件特點及使用簡介

1.EWB軟件的主要特點：

EWB軟件提供了模擬電路、數字電路以及電路分析的虛擬實驗環境，其虛擬現實的方式非常適合在EDA實驗中運用。其主要特點有：具有豐富的電路元件庫和多種儀器儀表，還可根據需要擴充器件庫，對于元件可以靈活設置參數或模擬開路、短路等故障；可以在計算機上進行模擬真實的實驗室工作臺，所需的測試儀器以及電器元件等可以直接從屏幕上進行選取，操作簡單、方便；EWB軟件上儀器的控制界面的操作方式和外形與實物非常相似；可以實時分析和顯示電路運行和測量的結果；具有存儲打印的功能，且可直接把編制電路圖復制到Word以及其他的軟件中。圖一為EWB軟件操作界面。

2.EWB軟件的主要運行步驟：

第一步：輸入原理圖。在電路工作區放置元件的原理圖符號，連接導線，設置元件參數。第二步：放置和連接測量儀器，設置測量儀器參數。第三步：啟動仿真開關，在儀器上觀察仿真結果。

二、EWB在中職電工電子教學中的應用效果分析

1.演示生動直觀，方便理論教學在傳統課堂教學中，對于電工電子一些理論及計算，一般只能在黑板上進行演示推算，既枯燥又平淡的講解過程，往往會使學生產生疲勞。運用WEB軟件，則可以方便將一些電路進行仿真，對理論進行驗證，并用多媒體形式生動而直觀地演示出來，有利于學生加深對理論知識的理解和認識。例如對于基爾霍夫電流定律的講解，我們可以通過EWB軟件進行教學。在EWB軟件的原理圖編輯創口創建如圖二所示的電路，然后打開仿真開關，其中電流表的顯示的數據就是仿真分析的結果。從圖中可以看出：4.349+（-3.130）+（-1.217）=0，驗證了基爾霍夫電流定律（KCL）。并且在教學的過程中可以通過EWB軟件隨時進行更改電路的結構和元器件的數值，可以通過多組數據進行驗證，這樣將理論與直觀的仿真演示相結合，不僅可以激發學生的學習興趣，而且對提高學習效率具有重要的作用。同時也使教師從以往在備課過程中尋找元件器材，準備電源、儀表等復雜的程序中解放出來，讓課堂演示實驗更為方便簡單。

2.安全省時省心，提高實驗效率使用EWB軟件讓學生進行仿真實驗，可以省去許多實驗器材準備、損壞、維護、管理等環節的工作，有利于節約時間，提高效率。還可以避免學生因電路接錯、操作不當、工具使用錯誤等多種因素帶來的嚴重后果，或是產生觸電等安全問題，減少部分學生在實際實驗中因為膽小而不敢動手的問題。學生通過仿真實驗，熟悉電路，可以作為實際操作的預練，對于培養良好的實踐動手能力帶來幫助。如對220V交流電降壓、整流、濾波的電路實驗（如圖三）進行仿真分析過程中，我們不僅很方便地測量出了各電路的電壓、電流值，并且對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。在實際實驗中如需對同一電路不同狀態進行測試（如本電路中的濾波電容）需拆裝相應的元件，既費時又易損元件，而在EWB軟件中可以很方便地隨意更換或修改元件及參數。

3.仿真故障電路，增強分析能力在實際實驗中，如要演示某些如發生嚴重短路、或有元件漏電、或有其他不安全因素等的電路運行，可能不太容易操作，一般只能作理論上的假設和分析。但在EWB軟件中，教師可以對某些元件設置故障，來仿真電路出現問題，在運行過程中讓學生查找電路問題，分析產生故障原因。如對于全波整流電路中，可以把其中一個整流二極管設為開路，通過示波器觀察輸出波形變為半波整流，也可將濾波電容設為短路，觀察負載的電壓、電流等變化情況。這種靈活設置各種故障電路的方式，更有助于提高學生分析和解決電路問題的能力。

4.方便電路設計，促進自主學習借助于EWB軟件，教師可以讓學生大膽地自行設計電路，進行仿真運行。在仿真設計中，學生不象實際實驗中有更多約束，即使運行出錯也不會造成嚴重后果，還可以自行分析繼續調整設計電路。因此有利于調動學生的學習興趣和學習主動性，提高自主學習能力，學生的創新開發能力也得到了培養。

5.解決器材難題，節約實驗成本EWB軟件中豐富的元件庫和儀器儀表，為我們仿真更多實驗創造了良好條件。元件、儀表的反復使用，不用擔心損壞或數量不夠等問題。特別是對于一些信號發生器、頻率特性儀等學校配備較少的儀器，在軟件中可以方便地使用，為一些學校因為實驗儀器缺乏而不能開設實驗的問題，得到了較好的解決。

三、EWB軟件應用于電工電子教學中需要注意的問題

綜上所述，EWB軟件作為一種操作方便、簡單、且功能齊全的軟件系統，在電工電子教學中可以發揮較強的作用，能幫助我們把抽象難懂的理論變得生動形象，有利于提高學生學習興趣，激發學生的學習主動性和積極性。作為在學生實際操作前的預備練習，EWB軟件為實際操作打下基礎，也有利于學生培養創新能力。作為教師，我們應有效利用和發揮仿真軟件的優勢，做到虛擬與現實結合，使其成為電工電子教學中的有益補充，從而提高教學效果。