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EWB軟件在電子電路教學(xué)中的應(yīng)用簡介|論文
隨著計(jì)算機(jī)的普及，應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行的輔助教學(xué)業(yè)已成為一種潮流。電路仿真系統(tǒng)將實(shí)驗(yàn)臺(tái)“搬到”了計(jì)算機(jī)屏幕上，通過鼠標(biāo)或鍵盤調(diào)用元器件和儀器搭接電路，電路的各種參數(shù)容易調(diào)整，整個(gè)教學(xué)過程在虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。應(yīng)用仿真系統(tǒng)對(duì)電子技術(shù)相關(guān)課程進(jìn)行教學(xué)改革，一改傳統(tǒng)教學(xué)模式，具有直觀而形象的特點(diǎn)，可使實(shí)驗(yàn)與理論有機(jī)結(jié)合，教學(xué)方式采用多媒體模式，在教學(xué)過程中寓教于樂，輕松教學(xué)。
Electronic Workbench（EWB）軟件是加拿大Interactive Image Technologies公司于20世紀(jì)80年代末、90年代初推出的專門用于電子電路仿真的“虛擬電子工作臺(tái)”軟件，新版本為multisim。它是目前全球最直觀、最高效的EDA軟件，目前全球有幾萬所大學(xué)、中學(xué)正在使用。它的功能非常強(qiáng)大，能夠提供電阻、電容、三極管、集成電路等十四大類幾千種元件；能夠提供示波器、萬用表等十幾種常用的電子儀器；它具有強(qiáng)大的電路圖繪制功能，可繪制出符合標(biāo)準(zhǔn)的電子圖紙；它還具有強(qiáng)大的波形顯示功能，并且結(jié)果可輕松放入各類文檔。在加拿大和美國，已有85%的大學(xué)及中學(xué)正在把EWB當(dāng)作物理、電工及電子學(xué)的課程教學(xué)和實(shí)驗(yàn)的輔助手段。在國內(nèi)也得到很好的推廣和使用。
在電子電路的教學(xué)中引進(jìn)EWB軟件可以看到電路工作的實(shí)際效果，測量電路的有關(guān)參數(shù)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生對(duì)電路的認(rèn)識(shí)、理解。比如在交流電一節(jié)的教學(xué)中，掌握交流電的波形是一個(gè)重點(diǎn)，這就需要使用示波器觀察交流電波形。而示波器的價(jià)格相對(duì)比較貴，許多學(xué)校根本無力大量購買，或者有些學(xué)校雖有足夠的示波器但害怕學(xué)生在使用時(shí)可能損害儀器而放在實(shí)驗(yàn)室不用，因此這部分的教學(xué)往往就是紙上談兵。我們利用EWB軟件中的雙蹤示波器就可以解決這個(gè)問題。教師可以通過多媒體模式在計(jì)算機(jī)上利用EWB軟件對(duì)電路進(jìn)行仿真，也可以讓學(xué)生自己在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行EWB軟件的操作，學(xué)生在EWB軟件的示波器上能夠看到各測試點(diǎn)的波形并可以讀出波形的峰值、頻率、相位差。這樣學(xué)生既看到了動(dòng)態(tài)的波形變化，增加了對(duì)交流電波形的理解，又掌握示波器的用法、讀法。使用EWB軟件對(duì)學(xué)生來說，沒有了搞壞儀器的風(fēng)險(xiǎn)，也就沒有了做不成功的心理負(fù)擔(dān)，學(xué)生就能更大膽的去嘗試、去實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生更好的去研究問題、探討問題。
我們?cè)陔娮与娐返慕虒W(xué)中經(jīng)常會(huì)假設(shè)某個(gè)元器件發(fā)生短路、斷路、漏電等故障，而這些假設(shè)由于各種原因不太好做實(shí)驗(yàn)，教師只有通過純理論分析來講授。如使用EWB軟件，這個(gè)難題就非常好解決，我們可以利用EWB中提供的元器件故障設(shè)置功能將元器件設(shè)置好故障，再連接相關(guān)的儀器，進(jìn)行電路仿真后就可以看到元器件發(fā)生故障時(shí)的現(xiàn)象，還可以從儀器上讀出所需要的各個(gè)參數(shù)。
在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)教學(xué)的時(shí)候EWB軟件的作用就更明顯了。通常在設(shè)計(jì)電路時(shí)我們需要使用面包板或制成印制電路板來連接元器件，但是學(xué)生在電路設(shè)計(jì)的初期往往由于對(duì)電路特性的不太熟悉經(jīng)常需要更換元器件的參數(shù)或更改連線，這就需要我們不斷的在面包板上或印制電路板上去調(diào)換元器件，這個(gè)工作非常的繁瑣，而且容易造成元器件的損壞和浪費(fèi)。而在EWB軟件里隨時(shí)可以更換元器件或修改元器件的參數(shù)，并且仿真以后的效果和實(shí)際制成電路的效果幾乎一樣，學(xué)生在進(jìn)行簡易電路設(shè)計(jì)時(shí)就可以先在計(jì)算機(jī)上用EWB軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，仿真成功以后再制成印制電路板做成電路成品，這樣既避免了設(shè)計(jì)中的許多麻煩又節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。
EWB在電子電路教學(xué)中還有很多用途，電子技術(shù)相關(guān)課程的教師可以在教學(xué)中自行體會(huì)。
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