基于EveryCircuit構建《電工技術》課程掌上實驗室教學的研究

李偉

摘 要 本文主要介紹了《電工技術》課程教學中存在的問題，通過將EveryCircuit手機APP軟件引入到《電工技術》課程的教學中，讓學生利用智能手機構建起了自己的掌上實驗室，使學生可以隨時隨地學習、驗證電工技術知識，可以隨時隨地對自己的新奇想法進行檢驗，使教學做到了“實驗在手，創造我有”的教學狀態。

關鍵詞 EveryCircuit 電工技術 掌上實驗室

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

1電工技術課程傳統教學中存在的問題

1.1理論知識的講解與實驗驗證脫節

理論知識的講解與實驗驗證脫節，不符合人們的認知規律，不利于對知識的理解和記憶。學生在學習電工知識的過程中如果遇到什么疑問或是想要驗證一下知識是否正確，他們根本無從下手，只能依靠老師的講解來提高對知識的理解，缺乏對知識的直觀感受，自然學生對于這種晦澀抽象的教學內容難以掌握，難以激發他們的學習興趣，甚至可能會導致他們增加對電工技術課程的厭惡感，教學效果可想而知。

1.2學校實驗條件有限，不可能具備所有實驗需要的儀器、元件和設備

通常，學校僅僅只有幾間通用的實驗室，而且實驗室中不可能具有所有的元器件。可開展的實驗數量有限，更不可能按照學生自己的需要來搭建實驗電路，限制了學生們的想象力和創造力。

2引入EveryCircuit仿真APP軟件，構建《電工技術》課程掌上實驗室教學

電子設計自動化技術的軟件種類很多，常用的模擬和數字電路混合仿真軟件有：Multisim，Protel，Pspice等。這些軟件非常優秀，國內外專家學者在電路教學改革方面也提出很多方法，并取得很好的教學效果。然而，這些軟件都是只能在電腦上使用，實際情況中并不是每一個學生都有電腦。因此限制了這些軟件在教學過程中的使用。

EveryCircuit是一款可以在Android和蘋果手機和平板電腦上運行的電子電路仿真模擬App軟件，您可以隨時隨地直接在手機或平板電腦上構建和模擬電路，軟件中會實時以動畫的形式顯示電路的電壓電流的變化情況，從而了解電路的工作方式。另外，我們可以在電路模擬運行時調整電路參數，可以實時看到該電路是如何響應的。在手機的觸摸屏界面上搭建電路和仿真電路，讓您感覺自己正在用自己的雙手制作電路，自豪感油然而生，增強了學習的趣味性。

3基于EveryCircuit構建《電工技術》課程掌上實驗室的研究

下面以幾個實例來介紹EveryCircuit在電工技術課程中的應用。

3.1參考點（零電位點）與電位的關系

在EveryCircuit中搭建電路如圖1所示，電路中選擇D點作為參考點（零電位點），點擊播放按鈕，得到電路的仿真結果，如圖2。圖2中可以看到電路中每一點的電位值：VA=40V ，VB=15V ，VC=10V ，VD=0V。

在電路中，調整參考點（零電位點）的位置，將參考點設置在B點，電路如圖3所示。點擊播放按鈕，得到電路的仿真結果，如圖4所示。圖4中可以看到電路中每一點的電位值：VA=25V ，VB=0V ，VC=-5V ，VD=-15V。

通過對以上電路的仿真，在同一個電路中，將參考點（零電位點）設置在不同的位置，我們發現電路中每一點的電位都發生了變化，這樣就可以自己總結出電位值與參考點（零電位點）的關系：“電位值與參考點（零電位點）的選擇有關”這樣的結論。

3.2參考點（零電位點）與電壓的關系

在以上電路中，根據仿真結果，我們將參考點（零電位點）的位置與電壓的對應關系列出下表1：

從表1中可以看出：不論參考點是在D點還是在B點，UAB、 UAC 、UBC電壓都保持不變。這樣就可以自己總結出電壓值與參考點（零電位點）的關系：“電壓值與參考點（零電位點）的選擇無關”這樣的結論。

4結束語

將手機App軟件EveryCircuit引入《電工技術》課程教學，利用EveryCircuit軟件中豐富的元器件資源，學生可以在課堂上、在課后應用該App加深對電工知識和各種電路原理的理解，不受空間時間的限制，隨時隨地的完成不同電路的測試與設計。構建基于EveryCircuit的掌上實驗室教學，可以提高學生對于《電工技術》課程的學習興趣，增強學生的學習動力，為《電工技術》課程的教學提高一種新的思路。

參考文獻

[1] 易禮智.虛擬仿真技術在電工技術教學中的應用[J].科教導刊（下旬），2016（06）：75-76.