EWB軟件在《電工電子技術》課程教學實踐運用中的現實價值

程麗華

【摘要】提高學生的技術素養是職業院校的核心目標，對技術概念、原理的理解是技術素養的重要內容之一。教學中我嘗試采用實驗、問卷調查的方法，開展了EWB5.0教學軟件在《電工電子技術》課程抽象概念、原理的應用研究，皆在探究EWB軟件對這部分知識教學的有效性。實踐證明1.EWB5.0輔助教學軟件能引起學生技能學習興趣，且提高了學生的整體動手能力。2.利用EWB5.0輔助軟件的動態仿真過程有助于學生對抽象概念、原理的理解，增強了掌握知識的信心。

【關鍵詞】EWB5.0 電工電子技術電路仿真

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）12-0021-02

The Practical Value of Ewb Software Used in the Teaching Practice of “Electrical and Electronic Technique”

Cheng Lihua

（Ningxia Industrial Vocational College，Yinchuan 750021，China）

【Abstract】Main vocational teaching aim is to advance students technological literacy. Understanding concepts and principles is one of important contents. In teaching I have tried to experiment， questionnaire. Using EWB.5.0 teaching software in ‘Electrical and Electronic Technology to improve students interesting and operational ability .Using EWB.a5.0 software helps students to understand abstract concepts and principles and to enhance their confidence.

【Keywords】EWB5.0；Electrical and Electronic Technology；Circuit Simulation

高等職業教育主要的任務是培養技能應用型人才，各高職院校都在為此進行“項目教學”即理論與實踐一體化教學模式的研究與實踐。理論與實踐一體化教學是將理論教學和操作技能訓練有機地結合起來，利用先進的教學設施和實驗設備，實現專業理論知識傳授和實踐技能訓練的統一。《電工電子技術》是我院機電專業重要的一門專業基礎課，該課程不但要求學生掌握電路的基本原理，更重要的是培養學生對電路分析，設計及應用能力。將EWB仿真軟件引入“電工電子技術”的教學中，不僅可解決實踐設備缺乏的問題，又可實現理論與實踐教學的一體化。

一、《電工電子技術》課程教學在實踐中存在的問題

1.教

由于《電工電子技術》是一門理論性很強概念抽象難度較大的課程，課時又少。傳統的課堂教學基本上都是采用多媒體結合板書的形式，學生的基礎又參差不齊。有些重點難點的講解需要花費更多的課時，造成很難完成教學任務。

2.學

傳統的大學教學方法的另一個很大弊病就是不能充分調動學生學習的積極性，這就是人們常說的“滿堂灌”，在這種教學方法下，學生缺乏求索知識的內部誘因，表現出很大的被動性，只能聽，不能做，不利于技能型人才的培養。

3.做

實施一體化教學的關鍵在于實踐教學的實訓設備，場地等教學的完善。目前，實驗室存在的重要問題是承擔的實驗任務越來越重，實驗設備的損壞不能及時維護，設備陳舊等，使一些課程項目、實驗實訓無法開展。

二、探索EWB軟件在《電工電子技術》課程教學運用的可行性

1.EWB軟件功能

Electronics Work bench（簡稱EWB），中文又稱電子工程師仿真工作室，該軟件是加拿大交換圖像技術有限公司推出的。EWB5.0軟件就像是一個方便的實驗室，它是一個只有16MHz的小巧軟件。主要用于模擬電路和數字電路的混合仿真。EWB5.0軟件的仿真功能十分強大，近似100%地仿真出真實電路的結果，且可免費下載綠色版EWB5.0。

2.EWB軟件界面直觀

EWB軟件的原理圖與各種工具都在同一個窗口內，它由菜單欄，工具欄，元器件庫區，電路設計區，電路描述窗口，狀態欄和暫停按鈕，啟動停止開關組成。其中元件庫中，各種元器、儀器、儀表都分門別類歸在里面，從電阻到集成電路，從電壓表、電流表到示波器，還有各式電壓源、電流源、信號源，總之一般電工電子電路常用的元件及檢測儀器，儀表基本上應有盡有，操作也很方便，采用圖形方式創建電路和提供交互式仿真過程，創建電路需要的元器件，電路仿真需要的測試儀器均可直接從屏幕中選取，且元器件和儀器的圖形與實物外形非常相似，即使是未使用過它的人，稍加學習就可以熟練地應用該軟件。

3.EWB軟件的運行

EWB5.0軟件運行后，顯示出功能強大的Windows統一風格的菜單欄，在其界面右上方有一個開關狀態的圖標，當把電路圖連接后，它就是通電開關。若想更換充電器或改變電氣參數，只須點點鼠標即可，另外，他可以為仿真電路中的器件設置各種故障，如開路，短路和不用程度的漏電，以觀察不同故障下的電路狀態。EWB5.0軟件輸出方式靈活，在仿真的同時，它可以儲存測試點的所有數據，顯示波形和具體數據。

綜上所述，把EWB軟件運用到“電工電子技術”教學實踐中存在可行性。

三、EWB軟件在“電工電子技術”課程教學實踐應用中的現實價值

1.課程內容EWB軟件在《電工電子技術》教學中的應用，解決了課程內容多、理論性強、學生難懂的問題。在課堂教學中應用EWB軟件能模擬各種電路的能力，將難以說明的原理，概念用生動的畫面來解釋，幫助學生理解抽象概念。并有效激發學生學習該課程的學習興趣，大大節省了課堂教學的時間。如在講授“單管放大電路時，通過EWB軟件，在課堂上就可以形象的展示電路特點，采用傳統板書講解和仿真實驗有機結合，晶體管放大電路的靜態、動態工作情況及非線性失真一目了然。如圖1是單管共射放大電路，通過設置不同參數，可得到這些工作情況下輸出波形。

通過分析實驗數據可知，當RC不變，負載RL增大，輸出電壓增大，電壓放大倍數增大，增強了放大效果。當RL不變增大RC可便輸出電壓增大，電壓放大倍數增大，增強了放大效果。當調節RB使靜態工作點不合適時，會產生截止失真或飽和失真。通過EWB可以生動形象地體現參數的變化對輸出波形的影響。這些結論再通過理論來驗證，使學生可以在課

堂上比較具體形象的掌握抽象的放大原理，取得了良好的教學效果。

2. EWB軟件在《電工電子技術》教學中的應用解決了學生在學習過程中學生做課后作業時，由于沒有標準答案，學生難以判斷結果是否正確，嚴重影響了學生獨立完成作業的信心。如講復雜直流電路時，求各支路電流。可以使用的方法有多種，如支路電流法、回路電壓法、疊加定理、戴維南定理等獲得各支路電流。例如復雜直流電路已知參數如圖2，求各支路電流。由于每種方法分析計算過程繁瑣，學生難以判斷是否正確。若用EWB軟件，能立即顯示各支路變量的值。即1I=10mA， 12=5mA，13=5mA，且1I=12+13。通過比較學生可以發現計算過程有無錯誤，從而提高了學生獨立獲取知識的能力。

3.EWB軟件在《電工電子技術》課程教學中的應用，解決了實驗實踐資源匱乏與增加實踐課程比例的矛盾，大大提高了學生做實驗的效率，使實現教學目標也變得容易起來。例如：在數字電路中，設計一個三人表決電路，要求三人中有兩人或兩人以上同意時，發出成功信號，否則發出失敗信號，用與非門來實現。傳統的方法是要根據變量，列出真值表，由邏輯狀態得出邏輯表達式，然后利用卡諾圖化簡，得到最簡邏輯表達式，再畫出邏輯圖，最后到實驗室進行試驗連接，驗證設計的正確與否。由于一些客觀原因，2小節課都無法得到正確的結果。現用EWB軟件來仿真進行此項設計。1；先設定變量A B C，用開關表示，開關接入高電平為“1”，接入低電平為“0”。輸出用指示燈表示，紅燈亮為“1”即通過，滅為0既不通過。2：在計算機上打開EWB軟件，用鼠標將邏輯轉換儀拖拽到電路工作區，雙擊打開邏輯轉換儀的操作面板。在真值表中選中了變量A，B，C，根據設計題目要求在真值表中輸入“1”或者“0”。按下“真值表——簡化邏輯式”轉換鈕，在邏輯轉換儀面板最下方顯示最簡邏輯表達式， 即如圖3。

點擊邏輯表達式與非邏輯電路轉換鈕，即可得到用與非門來實現設計電路，如圖4。

4.驗證其邏輯功能，把電路的輸入端ABC分別接了三個開關，開關接電源。用開關的“接通”與“斷開”來表示“高”（1）與“低”（0），在輸出端接入紅色燈泡，紅燈亮表示通過，紅燈滅表示不通過。改變三個開關的狀態觀察紅燈亮或滅可以論證其對應的邏輯關系。結果證明完全符合設計要求。

四、結束語

實踐教學證明，EWB仿真軟件在《電工電子技術》課程中的應用，可以幫助學生更快的掌握課堂講述的內容，加強對課程的概念、原理的理解，而且可以彌補實驗儀器，元器件缺乏帶來的不足，避免了原材料消耗和儀器的損壞。還可以發揮學生主動性和創造性的應用仿真軟件來設計電路和做電路仿真實驗，大大提高了學生學習的效率，也為老師的教學和科研工作提供了一個好的輔助工具。因此該軟件在《電工電子技術》教學過程中具有很高的使用價值。

參考文獻：

[1]舒為清，田樹鈺.電工技術 [M].江蘇：中國礦業大學出版社，2010（1）.

[2]黃仁欣.電子技術[M].江蘇：中國礦業大學出版社，2005（1）.

[3]王連英.電子電路EWB仿真實驗[M].江西：江西高校出版社，2005（1）.

[4]張學軍，馬彥芬.EWB仿真在實驗教學中的應用[J].河北工程技術高等專科學校學報，2011（1）.

[5]王智忠：EWB仿真實驗在電工學課程理論教學中的應用[J].實驗技術與管理，2006（8）.