《电工基础》教学中嵌入EWB研究电路探析.docVIP

《电工基础》教学中嵌入EWB研究电路探析摘要：《电工基础》是电子电工专业学生必须掌握的一门专业基础课，其内容多，理论性强，公式多计算量大，实践性强。在教学中嵌入EWB分析电路可以弥补实验的不足，使学生摆脱深奥数学推导的压力及抽象思维，激发学习兴趣，提高教学质量。 关键词：嵌入；EWB；仿真电路；分析电路；教学 《电工基础》是电子电工专业学生必须掌握的一门专业基础课，它主要研究电路的组成及对电路的分析。本课程具有包含的内容广、理论性强，概念、原理、公式多又计算量大，实践性也强的特点。但中职一年级学生年龄小，生活经验少、抽象思维能力差，学习主动性差，学习这门课程时感觉很难。在以前的教学中，笔者采用过多媒体课件、演示实验、到实验室做实验等措施，但总觉得教学方法还是欠缺什么、实验还跟不上理论，教学也达不到较好效果。通过在教学中嵌入EWB分析电路，弥补了实验的不足，取得了较好的效果。 一、EWB介绍 电子工作平台Electronics Workbench（EWB）（现称为MultiSim）软件是加拿大Interactive Image Technologies公司于20世纪80年代末、90年代初推出的电子电路仿真的虚拟电子工作台软件，它具有这样一些特点： （1）采用直观的图形界面创建电路：在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台，绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取；（2）软件仪器的控制面板外形和操作方式都与实物相似，可以实时显示测量结果；（3）EWB软件带有丰富的电路元件库，提供多种电路分析方法；（4）作为设计工具，它可以同其它流行的电路分析、设计和制板软件交换数据；（5）EWB还是一个优秀的电子技术训练工具，利用它提供的虚拟仪器可以用比实验室中更灵活的方式进行电路实验，仿真电路的实际运行情况，熟悉常用电子仪器测量方法。 二、教学中嵌入EWB分析电路案例 案例一，电阻的串联电路：电路中的总电阻与各电阻的关系 1.题目：如图1所示，求RAB 3.引导学生根据结果来分析串联电路中总电阻与各电阻阻值间的关系。这个过程是课堂上最热烈、最活跃的时候，大家通过各自的思路来猜测结果是如何得来的。 最后得出RAB=R1+R2+R3，应用EWB再仿真别的电阻串联电路，测量出结果。反复多次，从而得出串联电路的一般规律。 案例二，电阻的并联电路：电路中总电阻与各分支电阻的关系 1.题目：如图3所示，求RAB 3.引导学生分析结果的得来。作为中职一年级的学生，如果不看书，是不可能猜测到计算方法的，因此，笔者直接告诉他们方法是：，要求学生用该方法去验证。接着再应用EWB去仿真别的电阻并联电路（如图5示），并测量出并联总电阻，再引导学生用同样的方法去验证，从而得出并联电路计算总电阻的一般规律。 三、教学中嵌入EWB分析电路的体会 1.EWB软件界面简单，操作简单易学、易掌握，且关于该软件的学习资料易通过多种渠道获得。EWB软件中还有关于多种仪表的使用及参数设置，这些内容都是学生在后续课程中需要掌握的。因此，在教学中要注意以下几点：第一，对该软件界面进行介绍，元件库中元件进行认识。第二，对EWB软件的操作进行讲解，如元件间的连接方法。第三，常用仪表的参数设置及仪表与电路的串并联连接原则。当然，这些讲解可穿插在电路仿真分析中去。 通过嵌入EWB分析电路，可以使学生在仿真过程中随意改变感兴趣的参数，实时观察系统行为的变化，交互性好。同时，EWB的仿真环境更能使学生摆脱深奥数学推演的压力，容易激发学生对新知识产生浓厚的探索兴趣，也为后续电类相关课程的仿真学习作了很好的铺垫，很适合中职生学生特点。 2.教学中仅是嵌入EWB仿真教学，对于多媒体课件、动画的插入、必要的演示实验、到实验室做实验等措施也是不可缺少的。 第一，多媒体课件、动画可以表达出EWB仿真电路中无法看到的现象。电工基础的许多概念和原理是比较抽象的，有些现象在电路中是无法展示的，所以仅靠形象、表象和想象对初学者来说是不容易理解和掌握的。但是，利用多媒体课件可以较好地解决这一难点。 例如，在讲解电压这节内容时，其教学难点就是“电压是电路中形成电流的原因”。教材是把水流比作电流，水压比作电压，以抽水机比作电源进行描述的。这种比拟方法，可以说是符合职高生形象思维的特点，但有的学生缺乏想象力，有的学生还未见过实物抽水机，无法在头脑中把水流、水压、抽水机和电流、电压、电源相匹配联系，使其从形象思维上升到抽象思维。而利用多媒体课件可以在屏幕上观看模拟水流的形成过程的同时，看到正电荷从正极向负极运动，这样将电流转换成电荷的流动，将课本中不动的图形变为电荷不断流动的动画，遵循学生的思维由