电工教学EWB软件运用

EWB（ElectronicsWorkbench）软件作为一种可视化、交互式的电路仿真软件，是电工电子教学中主要应用的软件之一。本人在中职电工电子教学中，利用EWB软件作为辅助教学工具，取得了较好的效果。现对该软件及其在教学应用效果方面作一分析探讨。

一、EWB软件特点及使用简介

1.EWB软件的主要特点。EWB软件提供了模拟电路、数字电路以及电路分析的虚拟实验环境，其虚拟现实的方式非常适合在EDA实验中运用。其主要特点有：具有丰富的电路元件库和多种仪器仪表，还可根据需要扩充器件库，对于元件可以灵活设置参数或模拟开路、短路等故障；可以在计算机上进行模拟真实的实验室工作台，所需的测试仪器以及电器元件等可以直接从屏幕上进行选取，操作简单、方便；EWB软件上仪器的控制界面的操作方式和外形与实物非常相似；可以实时分析和显示电路运行和测量的结果；具有存储打印的功能，且可直接把编制电路图复制到Word以及其他的软件中。图一为EWB软件操作界面。

2.EWB软件的主要运行步骤。第一步：输入原理图。在电路工作区放置元件的原理图符号，连接导线，设置元件参数。第二步：放置和连接测量仪器，设置测量仪器参数。第三步：启动仿真开关，在仪器上观察仿真结果。

二、EWB在中职电工电子教学中的应用效果分析

1.演示生动直观，方便理论教学。在传统课堂教学中，对于电工电子一些理论及计算，一般只能在黑板上进行演示推算，既枯燥又平淡的讲解过程，往往会使学生产生疲劳。运用EWB软件，则可以方便将一些电路进行仿真，对理论进行验证，并用多媒体形式生动而直观地演示出来，有利于学生加深对理论知识的理解和认识。例如对于基尔霍夫电流定律的讲解，我们可以通过EWB软件进行教学。在EWB软件的原理图编辑创口创建如图二所示的电路，然后打开仿真开关，其中电流表的显示的数据就是仿真分析的结果。从图中可以看出：4.349+（-3.130）+（-1.217）=0，验证了基尔霍夫电流定律（KCL）。并且在教学的过程中可以通过EWB软件随时进行更改电路的结构和元器件的数值，可以通过多组数据进行验证，这样将理论与直观的仿真演示相结合，不仅可以激发学生的学习兴趣，而且对提高学习效率具有重要的作用。同时也使教师从以往在备课过程中寻找元件器材，准备电源、仪表等复杂的程序中解放出来，让课堂演示实验更为方便简单。

2.安全省时省心，提高实验效率。使用EWB软件让学生进行仿真实验，可以省去许多实验器材准备、损坏、维护、管理等环节的工作，有利于节约时间，提高效率。还可以避免学生因电路接错、操作不当、工具使用错误等多种因素带来的严重后果，或是产生触电等安全问题，减少部分学生在实际实验中因为胆小而不敢动手的问题。学生通过仿真实验，熟悉电路，可以作为实际操作的预练，对于培养良好的实践动手能力带来帮助。如对220V交流电降压、整流、滤波的电路实验（如图三）进行仿真分析过程中，我们不仅很方便地测量出了各电路的电压、电流值，并且对不接或加接滤波电容后的波形非常直观地就可以演示出来。在实际实验中如需对同一电路不同状态进行测试（如本电路中的滤波电容）需拆装相应的元件，既费时又易损元件，而在EWB软件中可以很方便地随意更换或修改元件及参数。

3.仿真故障电路，增强分析能力。在实际实验中，如要演示某些如发生严重短路、或有元件漏电、或有其他不安全因素等的电路运行，可能不太容易操作，一般只能作理论上的假设和分析。但在EWB软件中，教师可以对某些元件设置故障，来仿真电路出现问题，在运行过程中让学生查找电路问题，分析产生故障原因。如对于全波整流电路中，可以把其中一个整流二极管设为开路，通过示波器观察输出波形变为半波整流，也可将滤波电容设为短路，观察负载的电压、电流等变化情况。这种灵活设置各种故障电路的方式，更有助于提高学生分析和解决电路问题的能力。

4.方便电路设计，促进自主学习。借助于EWB软件，教师可以让学生大胆地自行设计电路，进行仿真运行。在仿真设计中，学生不象实际实验中有更多约束，即使运行出错也不会造成严重后果，还可以自行分析继续调整设计电路。因此有利于调动学生的学习兴趣和学习主动性，提高自主学习能力，学生的创新开发能力也得到了培养。

5.解决器材难题，节约实验成本。EWB软件中丰富的元件库和仪器仪表，为我们仿真更多实验创造了良好条件。元件、仪表的反复使用，不用担心损坏或数量不够等问题。特别是对于一些信号发生器、频率特性仪等学校配备较少的仪器，在软件中可以方便地使用，为一些学校因为实验仪器缺乏而不能开设实验的问题，得到了较好的解决。

三、EWB软件应用于电工电子教学中需要注意的问题

1.不可忽视实际操作。EWB软件尽管功能较为强大，但毕竟只是仿真功能。最好的软件也不能代替实际的操作，就如汽车模拟驾驶工具一样，可以加以仿真练习，但不能代替真实的驾驶技术。因此我们可以把EWB软件作为电工电子实践操作的有益补充，但绝不能忽视加强实际动手能力的培养，否则对于学生来说仍将是纸上谈兵。

2.加强严谨细致的思想教育。由于仿真实验时即使操作失误或错误运行也不会带来严重后果，学生实验中的随意性会比较强，这与实际实验操作中强调的严谨细致的工作要求有较大差别。因此要加强这方面的思想教育，避免给学生思想上及实际操作中带来负面影响。综上所述，EWB软件作为一种操作方便、简单、且功能齐全的软件系统，在电工电子教学中可以发挥较强的作用，能帮助我们把抽象难懂的理论变得生动形象，有利于提高学生学习兴趣，激发学生的学习主动性和积极性。作为在学生实际操作前的预备练习，EWB软件为实际操作打下基础，也有利于学生培养创新能力。作为教师，我们应有效利用和发挥仿真软件的优势，做到虚拟与现实结合，使其成为电工电子教学中的有益补充，从而提高教学效果。