EveryCircuit電路仿真軟件在電子技術教學中的應用

趙玉林 李兵

摘要：該文主要結合電子技術課程的學科特點和高職院校工科學生的學習特點，把EveryCircuit電路仿真軟件應用于電子教學的過程中，不僅適用于目前信息化教學的要求，同時符合電子教學“做中學，學中做”的教學模式，更有利于激發學生的學習動機，開展探究式教學。另外可以克服教學硬件的局限性，提高了教學效率和學生的學習效果。

關鍵詞：EveryCircuit；電子技術

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）06-0112-02

電子技術課程是電子信息技術、電氣自動化、通信等電類專業，以及機電一體化、機電設備維修、汽車檢測與技術等非電類專業的一門專業基礎必修課程。通過本課程的學習使學生能夠認識和檢測常見的基本電子元器件，學會分析基本的典型的電子線路，掌握基本原理和基本方法，并能夠對常見的電子線路進行檢測和故障排除，具備一定動手實踐能力，同時提升分析問題和解決問題的能力[1]。為了使學生能夠更深刻地、直面地認識和分析典型的電子線路，我們采用電路仿真的方法開展教學，使理論和仿真相結合，同時也采用和實驗相結合的方法。目前常用的電路仿真軟件為Multisim，該軟件提供了更方便的交換環境，在里面有各種型號的電子元器件和常用的模擬電子儀器，極大地方面我們選用符合要求的電子元器件進行電路的搭接，用電子儀器進行檢測，進一步完善電路。在教學中引入該軟件，確實可以提升學生的學習積極性和學習興趣，培養探索精神[2，3]。但是該軟件由于功能比較強大，占用的內存空間大，只能在電腦上運行，本文采用的EveryCircuit電路仿真軟件可直接安裝在手機上運行，方便操作和實施，并且形象地顯示了電路特征。對促進學生的學習起到了良好的教學效果。

1 電子技術課程課程特點和學生學習特點

電子技術課程是一門理實一體化課程，根據課程要求在教學過程要重視理論性，讓學生掌握電子技術的基本知識、基本理論和基本方法，對于大多數學生來說，特別是基礎比較薄弱的高職學生來說，感到理論性比較強，分析電子線路比較困難，從而學習起來比較枯燥和厭煩，進而對這門課失去學習的興趣和求知欲，另外要加強課程的實踐性，培養學生設計和搭接電子線路的能力，并且應用基本的電子儀器對電子線路進行檢測和調試，鍛煉學生的實踐操作能力。雖然高職學生在實踐操作方面占有一定的優勢，但是在理論和實際相結合方面還存在不足，特別是很多學生面對復雜的電子線路感到困惑，以及電子元件參數的設置對電路性能的影響。

2 EveryCircuit電路仿真軟件

EveryCircuit電路仿真軟件是一款專為電子類專業的學習者打造的軟件，它可以直接安裝在手機上，仿真電路在手機上運行。在仿真過程中，能夠深刻地了解到電子電路是如何進行工作，并實現其功能。在這款軟件中，我們可以從元件庫中選擇所需要的電子元件，在工作界面上搭接電路，然后根據需要設置各元件的參數，電路搭接完畢后只需要點擊播放按鈕，就能夠在工作界面上觀察到動態的電壓和電流的動畫，在模擬電路運行的同時，還可以通過模擬按鈕來調整電路參數，來觀察電路實時響應的變化。

在該電路仿真模擬器中，元件庫中包含常見的電阻、電容、電感、二極管、晶體管、理想運算放大器、數字邏輯門、信號發生器等電子元件和電子儀器。在仿真過程中，我們可以根據電路的需要來設置各電子元件參數。該仿真軟件具有直觀的用戶界面、動畫電壓和電流波形、瞬態仿真、保存和加載電路原理圖、模擬控制旋鈕調整電路參數等功能。

該軟件的這些功能和特點，在很大程度降低電路仿真的難度，可以有效地彌補理論教學的缺陷，在教學過程中，把理論教學和電路仿真相結合，老師的教和學生動手仿真相結合，理論知識和仿真結果相結合。既激發了學生的學習熱情，又提升學習深刻理解和分析電路的能力。同時在很大程度上促使學生之間的相互探討，促進教學互動。

3 EveryCircuit電路仿真的教學實例

本文以電子技術中的“直流穩壓電源”，如圖1這一項目中整流和濾波模塊為例來分析該種方法在教學中的應用。直流穩壓電源這一部分是前面講的二極管、三極管等知識的具體實際應用，是電子技術中最經典的一部分。

首先結合實際，創設情境，引導學生認識直流穩壓電源在生產生活中的具體應用。然后劃分功能模塊，模塊化教學。

然后分模塊講解，在整流模塊中，如何把降壓后的交流電變為直流電，引導學生復習回顧二極管的單向導電性特征。然后激發學生探討，通過搭接何種電路來實現。使學生相互交流，討論如何利用二極管來實現整流電路。讓學生用該軟件在手機上仿真該整流電路。仿真后的電路如圖2所示。

根據同學們的仿真結果提出問題，探討該電路的局限性，進一步優化電路改變電路的整流性能。引導學生采用四個二極管來實現仿真整流電路。如圖3所示，并結合仿真結果來比較兩種整流電路的功能，進一步根據仿真中的電壓或者電流動畫來分析該整流電路。并由此對該電路進行簡單的計算。

通過該軟件仿真，可以形象地看到整流后輸出的電壓或者電流波形，并且結合電路的結構和組成，根據二極管的特性對整流電路進行分析，掌握電路分析的基本能力，同時又可以結合借助該軟件利用提供的原件搭接電路，設計所需要的電路。

接下來進一步討論濾波模塊，通常采用電容或者電感進行濾波。如圖4所示。

在電子線路中，電子元件的參數對電路性能的影響也很大，因此電子線路的分析要比電工基礎中學的電氣線路要復雜得多，很多學生對電路功能的理解和電路特性的分析感到非常困難。在上述的例子中，通過EveryCircuit仿真，使同學們通過參數調整，分析電容大小對濾波效果的影響，并形象地顯示出電路的特性，激發學生的學習興趣，提升學習主動性，培養自主學習、不斷探索，獨立地分析問題和解決問題的能力，并能夠結合實際，提升自己的動手能力和創新能力。

4 結束語

EveryCircuit電路仿真方便學生在課堂上直接用手機仿真電路，做到理論與實際的相結合，改革傳統設計模式，提高了實驗效率，并且可以形象生動地顯示電路的特征，加強了學生對電路的分析和理解，有利于充分激發和培養學生的自主學習能力及學習電路樂趣。通過介紹EveryCircuit軟件的功能、特點，并結合電子電路實例敘述其設計、仿真與分析的具體運，在實際的教學中取得了良好的效果，得到學生的一直贊同。

參考文獻：

[1] 李鵬. 仿真教學在高等職業教育中應用研究[D]. 山東師范大學，2008：1-57.

[2] 白玉成. 基于MULTISIM仿真電路的設計與分析[D]. 哈爾濱工程大學，2010：1-69.

[3] 李若瓊. Multisim在電工技術教學中的應用[J]. 電子科技，2011（2）：124-12.

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