EWB軟件在《電子電路》教學中的作用及評價

《電子電路》課程包括模擬電子電路和數字電子電路。它是電子、通信、計算機等專業的技術基礎課程。課程具有概念多、公式多、定量計算多、圖形多、宏觀現象的微觀分析多和實踐性強等特點，教與學難度較大。而將EWB軟件引入教學，使教師和學生置身模擬現實的環境中，可以取得良好的教學效果。

一、EWB軟件的功能和特點

1.EWB軟件的功能。EWB是ELECTRONICS WORKBENCH EDA的縮寫。這是交互圖像技術有限公司在20世紀90年代初推出的EDA(Electronic Design Automation)軟件。這款軟件能夠進行模擬電路和數字電路的混合仿真，可以100%地仿真出真實電路的結果，而且在桌面上提供了萬用表、示波器、信號發生器、掃頻儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯轉換器等工具，它的器件庫中則包含了許多大公司的晶體管元器件、集成電路和數字門電路芯片，器件庫中沒有的元器件，還可以由外部模塊導入，初學者十分容易上手。

2.EWB軟件的特點。EWB被稱為電子設計工作平臺或虛擬電子實驗室，以SPICE3F5為軟件核心，增強了其在數字及模擬混合信號方面的仿真功能。EWB建立在SPICE基礎上，它具有以下突出的特點:

①采用直觀的圖形界面創建電路:在計算機屏幕上模仿真實實驗室的工作臺，繪制電路圖需要的元器件、電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕上選取;

②軟件儀器的控制面板外形和操作方式都與實物相似，可以實時顯示測量結果;

③EWB軟件帶有豐富的電路元件庫，提供多種電路分析方法;

④它可以同其它流行的電路分析、設計和制板軟件交換數據;

⑤EWB還是一個優秀的電子技術訓練工具，利用它提供的虛擬儀器可以用比實驗室中更靈活的方式進行電路實驗，仿真電路的實際運行情況，熟悉常用電子儀器測量方法。

二、EWB在《電子電路》教學中的作用

1.在理論教學中的作用。EWB為《電子電路》教學提供了一個很好的實用工具。它使教師能夠在教學過程中對數字電路隨時進行實驗、演示和分析。學生能夠直接地、形象直觀地觀察到邏輯電路的工作情況，了解到不同形式的邏輯電路的功能。在演示過程中教師可以隨時改變邏輯器件的參數、數值大小或增加邏輯器件的數量，讓學生直觀地看到從簡單電路到復雜電路的變化過程，體會不同電路性能、特性的變化。使用EWB軟件輔助教學，可將一些不易理解而又無法用真實儀器在課堂上演示的內容形象地展現在學生面前，做到化繁為簡、變抽象為直觀，讓學生增加感性認識，加深對理論知識的理解和掌握。

由于EWB軟件功能強大、操作方便，從而給我們提供了有別于多媒體課件的一種輔助教學手段，EWB軟件進行的虛擬實驗更生動更貼近真實的實驗。將EWB軟件應用于電子技術的理論教學中，能夠較容易實現理論與實驗的結合，突破教學中的重點難點，加深學生對知識的理解，拓寬學生對知識的應用，有助于提高學生理論聯系實際的能力及分析問題解決問題的能力，可以說對電子技術的理論教學起到“畫龍點睛”的作用。

2.在實踐教學中的作用。實踐教學的一個方面是要求學生制作出一些簡易的電子產品，比如:直流穩壓電源，彩燈控制電路，電子競賽搶答器等。這就要求學生要設計出正確的電路圖，并通過制板、焊接、調試來完成。如何設計出滿意的方案是關鍵的一步，在進行電子電路實驗和設計時EWB軟件的優勢就更加明顯了。在EWB軟件里隨時可以更換元器件或修改元器件的參數，仿真以后的效果和實際制成電路的效果幾乎一樣。學生在進行電路設計時可以先在計算機上用EWB軟件進行設計，仿真成功以后再制成印制電路板做成電路成品，這樣避免了設計中的許多麻煩又節約了設計成本，提高了電路設計的成功率。

三、EWB軟件應用于《電子電路》教學的評價

1.優點:①功能強大。EWB軟件是一個模擬的、開放的電子實驗平臺。在它上面，設計人員可以做各種類型、難度的電子電路實驗和實際電子產品設計，以便修改與優化電路。它為我們分析與設計電路提供了強大的計算機仿真工具。用EWB進行虛擬仿真實驗，實驗過程非常接近實際操作的效果，各元器件選擇范圍廣，參數修改方便，不會像實際操作那樣多次地把元件焊下而損壞器件和印刷電路板，使電路調試變得快捷方便，對電子技術課程中的絕大部分電路都能應用，不僅能用于對單個電路特性和原理進行驗證，也能應用于復雜電路的分析和設計，是一個功能齊全的“實驗平臺”。②利于教學。將EWB技術運用到教學中，既可以加深學生對理論內容的理解，又可以加強學生對實際應用的認識。隨著EDA軟件的不斷升級，更加智能的工具也不斷出現，這為教學提供了更廣闊的空間，同時對教師也提出了更高的要求。

實踐表明，把多媒體和仿真軟件兩種先進的方法結合在一起進行教學，簡單易行，組織方便，使枯燥的教學形象直觀，生動有趣，極大地調動學生的學習積極性，教學效果顯著。這種教學模式有必要繼續深入研究更多應用，以期取得更完美的效果。EWB可以在計算機上虛擬電子實驗室，非常適合電子課程的輔助教學。通過電路仿真實驗，既可提高學生對所學理論知識的理解和掌握，又可培養學生的創新意識，同時還解決了目前學校因經費不足、設備有限，很多實驗難以進行的問題。

在電子技術課程教學中應用EWB進行輔助教學，有助于學生更好地理解理論知識，增加學習興趣，避免了傳統的實踐課中，教師要在實訓前準備實訓材料和儀器設備，實訓后清點實驗材料，以及日常維護實訓器材等工作，同時利用EWB進行各種電路設計，可以適時地查找設計缺陷，優化設計方案，是非常值得提倡的一種教學手段，也是對學生實際能力培養的有效工具。

2.缺陷:①由于器件庫的限制，該軟件沒有提供微處理器、可編程器件等超大規模集成電路模型，目前還不可能對所有數字電路進行仿真。②EWB軟件并非完全可以替代實驗室實驗，它只是一種虛擬仿真實驗手段。EWB在電子技術教學中的使用還有待于在實際中不斷探索拓展，使得它的強大功能能夠被充分挖掘和利用。

綜上所述，由于EWB是一款功能強大的電子、電路設計、分析和仿真軟件，具有適于制作教學課件的特點，為教師的教學和學生的學習提供了方便，是教與學互動的平臺，是學與用的訓練平臺，是提高學生的學習興趣、操作技能和科研能力的平臺。通過使用EWB，能夠活躍課堂氣氛，提高教學質量，節約課件制作成本、實驗實訓成本等。因而，進一步探討EWB的教學功能和教學效果是必要的、有意義的和積極的。

(責任編輯付淑霞)