EWB技术在实验教学中的应用
【摘 要】EWB技术在教育领域的应用，带来一场深刻的教学改革，这一技术的产生必将冲击着传统的实验教学模式。本文阐述了EWB技术的功能，以及电子技术实验教学的应用，并对这一技术的应用提出了建设性的意见。
【关键词】EWB电子技术实验教学应用创新教学
一、概述
EWB（Electronic Workbench ）是一种电子计算机仿真设计软件，它被称为电子设计工作平台或虚拟电子实验室。以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果。EWB技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向。它不仅为电子技术设计人员提供了“自顶向下”的设计理念，同时也为教学提供了一个极为便捷的、科学的实验教学平台。电工电子类专业课程中的电工基础、模拟电子技术、数字电子技术都可以通过EWB软件，进行电路图的绘制、设计、仿真试验和分析。应该说将EWB软件应用到电工、电子类专业的教学中是一种教学手段的创新，也是提高教学质量的优选方法。
二、EWB技术的基本功能
电工、电子类专业的教学目的就是要求学生掌握各类电工、电子器件的类型、电路图的读图和绘制以及电路的工作原理，并能掌握分析电路的方法。EWB软件恰到好处的适合电工、电子类专业的教学环节和目的。其功能如下：
（一）EWB软件建立了各类元件设计数据库模块
它包括：电源库、基本元器件库、二极管库、晶体管库、模拟集成器件库、TTL数字器件库、CMOS器件库、其他数字器件库，混合器件库、指示器件库、混杂器件库、射频器件库、机电类器件库等。丰富的元器件库为学生了解各类电工、电子元器件铺垫了坚实的基础，也可以通过元器件库了解各种器件的性能及参数，并能为创新设计提供用之不尽且无任何经济负担的试验元件。
（二）EWB软件能够进行元器件创建和编辑
可以对自主研发的新器件编辑、修改和创建新的元器件。这一功能为学生的独立创新提供了较好的技术平台。因此充分利用EWB技术教学，是提高学生创新思维教学的好手段。
（三）EWB软件具有电路原理图的设计输入子模块
通过这一功能可以完成各类元器件构成的电路原理图。通过原理图的设计可以帮助学生理解原理图的结构及各级电路之间的关系，对学生读图和识图起到事半功倍的作用。
（四）EWB软件的综合仿真模块
配置了如：万用表、电流表、电压表、函数信号发生器、示波器、功率表、扫频仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真分析仪、频谱分析仪等仪器仪表。它们为各类模拟电路提供仿真的动态电压、电流参数及波形分析图。对数字逻辑电路可以测试门电路的真值表及分析门电路的时间波形图。
（五）多种类型的仿真分析
Multisim 7可以进行直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅里叶分析、噪声分析、失真分析、直流扫描分析、温度扫描分析、参数扫描分析、灵敏度分析、传输函数分析、极点—零点分析等。分析结果以数值或波形直观地显示出来，为学生对电路的分析提供了丰富直观的逼真数据，使其得出的结论更加满足理论值论证和接近实践性。
三、Multisim 7在实验教学中的应用
我在教学中，按照《电子技术基础》教学大纲要求，完成了全部的实验课题，并根据情况增加了实验内容，实验的步骤全部由计算机完成，并能显示出实验结果， 我选择了“典型共射放大电路”作为例子，说明其应用EWB技术的可行性。
（图一）是通过Multisim 7软件建立的电路模型。选择示波器XSC1测量放大电路输入端和放大电路输出端交流信号电压波形，电压表U1和U2分别测量三极管基极和集电极的直流电压。（图二）为示波器测出放大电路R4（100Ω）50%时输入和输出端的信号波形图。（图三）为示波器测出放大电路R4（100Ω）65%时输入和输出端的信号波形图。比较两图中输出波形，在Multisim 7可方便的调整电路参数，直观的观察到波形变化情况。
（图一）典型共射放大电路
（图二）（图三）
四、实验教学的重要性
（一）巩固扩展电子技术知识，实现知识向能力转化
牢固掌握教材中的基础理论知识，是学生学习中必须达到的基本条件。怎样才能使教学达到一个新的高度，使学生对概论的理解更深，对结论的推理更清晰，对电路输入端和输出端的变化认识更具有实践性，通过大量的仿真实验与实操可以达到这一目的。
（二）实验课的加强，可以提高学生的实操技能
EWB教学的实践证明，它的应用只需调动学生的学习兴趣和积极性，无需增加教学中材料消耗性费用的投入。就能使学生掌握到各类仪器仪表的使用、测量方法，也能模拟故障现象，使学生学会分析问题解决问题的能力。这种方法有利于提高人才的培养质量。
（三）有利于培养学生良好的职业习惯、职业道德和心理素质
实验教学的环节是培养这种素质的重要途径。因为实验过程的合理性、严谨性、科学性，容不得半点虚伪。实验的成功和失败也能逐步提高学生面对失败的心理素质。
本作者认为学校实验教学就应该以EWB技术为突破口，引入计算机辅助教学手段。利用计算机各种强大功能，实现教学形象化、多媒体化、各科的仿真技术化。利用计算机各种软件功能制作多媒体课件，取代原始的教学设备，提高教学的质量，解决部分实践性环节教学难题，从而加快高素质人才培养的速度。由于EWB技术的先进性、实用性和通用性，因此它必将引领今后的实验教学的发展方向，对实验教学方法和手段的改革起到推动作用。
【参考文献】
[1]路而红等编著. 虚拟电子实验室—Electronic Workbench，人民邮电出版社.
[2]赵世强等. 电子电路EDA技术[M]. 西安电子科技大学出版社，2000.
[3]李良荣等. 现代电子设计技术——基于Multisim7& Ultiboard. 机械工业出版社，2001.