EWB技術在實驗教學中的應用

【摘 要】EWB技術在教育領域的應用，帶來一場深刻的教學改革，這一技術的產生必將沖擊著傳統的實驗教學模式。本文闡述了EWB技術的功能，以及電子技術實驗教學的應用，并對這一技術的應用提出了建設性的意見。

【關鍵詞】EWB 電子技術 實驗教學應用 創新教學

一、概述

EWB（Electronic Workbench ）是一種電子計算機仿真設計軟件，它被稱為電子設計工作平臺或虛擬電子實驗室。以計算機為工作平臺，融合應用電子技術、計算機技術、智能化技術最新成果。EWB技術代表了當今電子設計技術的最新發展方向。它不僅為電子技術設計人員提供了“自頂向下”的設計理念，同時也為教學提供了一個極為便捷的、科學的實驗教學平臺。電工電子類專業課程中的電工基礎、模擬電子技術、數字電子技術都可以通過EWB軟件，進行電路圖的繪制、設計、仿真試驗和分析。應該說將EWB軟件應用到電工、電子類專業的教學中是一種教學手段的創新，也是提高教學質量的優選方法。

二、EWB技術的基本功能

電工、電子類專業的教學目的就是要求學生掌握各類電工、電子器件的類型、電路圖的讀圖和繪制以及電路的工作原理，并能掌握分析電路的方法。EWB軟件恰到好處的適合電工、電子類專業的教學環節和目的。其功能如下：

（一）EWB軟件建立了各類元件設計數據庫模塊

它包括：電源庫、基本元器件庫、二極管庫、晶體管庫、模擬集成器件庫、TTL數字器件庫、CMOS器件庫、其他數字器件庫，混合器件庫、指示器件庫、混雜器件庫、射頻器件庫、機電類器件庫等。豐富的元器件庫為學生了解各類電工、電子元器件鋪墊了堅實的基礎，也可以通過元器件庫了解各種器件的性能及參數，并能為創新設計提供用之不盡且無任何經濟負擔的試驗元件。

（二）EWB軟件能夠進行元器件創建和編輯

可以對自主研發的新器件編輯、修改和創建新的元器件。這一功能為學生的獨立創新提供了較好的技術平臺。因此充分利用EWB技術教學，是提高學生創新思維教學的好手段。

（三）EWB軟件具有電路原理圖的設計輸入子模塊

通過這一功能可以完成各類元器件構成的電路原理圖。通過原理圖的設計可以幫助學生理解原理圖的結構及各級電路之間的關系，對學生讀圖和識圖起到事半功倍的作用。

（四）EWB軟件的綜合仿真模塊

配置了如：萬用表、電流表、電壓表、函數信號發生器、示波器、功率表、掃頻儀、字信號發生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀、失真分析儀、頻譜分析儀等儀器儀表。它們為各類模擬電路提供仿真的動態電壓、電流參數及波形分析圖。對數字邏輯電路可以測試門電路的真值表及分析門電路的時間波形圖。

（五）多種類型的仿真分析

Multisim 7可以進行直流工作點分析、交流分析、瞬態分析、傅里葉分析、噪聲分析、失真分析、直流掃描分析、溫度掃描分析、參數掃描分析、靈敏度分析、傳輸函數分析、極點—零點分析等。分析結果以數值或波形直觀地顯示出來，為學生對電路的分析提供了豐富直觀的逼真數據，使其得出的結論更加滿足理論值論證和接近實踐性。

三、Multisim 7在實驗教學中的應用

我在教學中，按照《電子技術基礎》教學大綱要求，完成了全部的實驗課題，并根據情況增加了實驗內容，實驗的步驟全部由計算機完成，并能顯示出實驗結果， 我選擇了“典型共射放大電路”作為例子，說明其應用EWB技術的可行性。

（圖一）是通過Multisim 7軟件建立的電路模型。選擇示波器XSC1測量放大電路輸入端和放大電路輸出端交流信號電壓波形，電壓表U1和U2分別測量三極管基極和集電極的直流電壓。（圖二）為示波器測出放大電路R4（100Ω）50%時輸入和輸出端的信號波形圖。（圖三）為示波器測出放大電路R4（100Ω）65%時輸入和輸出端的信號波形圖。比較兩圖中輸出波形，在Multisim 7可方便的調整電路參數，直觀的觀察到波形變化情況。

（圖一）典型共射放大電路

（圖二） （圖三）

四、實驗教學的重要性

（一）鞏固擴展電子技術知識，實現知識向能力轉化

牢固掌握教材中的基礎理論知識，是學生學習中必須達到的基本條件。怎樣才能使教學達到一個新的高度，使學生對概論的理解更深，對結論的推理更清晰，對電路輸入端和輸出端的變化認識更具有實踐性，通過大量的仿真實驗與實操可以達到這一目的。

（二）實驗課的加強，可以提高學生的實操技能

EWB教學的實踐證明，它的應用只需調動學生的學習興趣和積極性，無需增加教學中材料消耗性費用的投入。就能使學生掌握到各類儀器儀表的使用、測量方法，也能模擬故障現象，使學生學會分析問題解決問題的能力。這種方法有利于提高人才的培養質量。

（三）有利于培養學生良好的職業習慣、職業道德和心理素質

實驗教學的環節是培養這種素質的重要途徑。因為實驗過程的合理性、嚴謹性、科學性，容不得半點虛偽。實驗的成功和失敗也能逐步提高學生面對失敗的心理素質。

本作者認為學校實驗教學就應該以EWB技術為突破口，引入計算機輔助教學手段。利用計算機各種強大功能，實現教學形象化、多媒體化、各科的仿真技術化。利用計算機各種軟件功能制作多媒體課件，取代原始的教學設備，提高教學的質量，解決部分實踐性環節教學難題，從而加快高素質人才培養的速度。由于EWB技術的先進性、實用性和通用性，因此它必將引領今后的實驗教學的發展方向，對實驗教學方法和手段的改革起到推動作用。

【參考文獻】

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