基于EveryCircuit构建《电工技术》课程掌上实验室教学的研究

    李伟

    摘 要 本文主要介绍了《电工技术》课程教学中存在的问题，通过将EveryCircuit手机APP软件引入到《电工技术》课程的教学中，让学生利用智能手机构建起了自己的掌上实验室，使学生可以随时随地学习、验证电工技术知识，可以随时随地对自己的新奇想法进行检验，使教学做到了“实验在手，创造我有”的教学状态。

    关键词 EveryCircuit 电工技术 掌上实验室

    中图分类号：G712 文献标识码：A

    1电工技术课程传统教学中存在的问题

    1.1理论知识的讲解与实验验证脱节

    理论知识的讲解与实验验证脱节，不符合人们的认知规律，不利于对知识的理解和记忆。学生在学习电工知识的过程中如果遇到什么疑问或是想要验证一下知识是否正确，他们根本无从下手，只能依靠老师的讲解来提高对知识的理解，缺乏对知识的直观感受，自然学生对于这种晦涩抽象的教学内容难以掌握，难以激发他们的学习兴趣，甚至可能会导致他们增加对电工技术课程的厌恶感，教学效果可想而知。

    1.2學校实验条件有限，不可能具备所有实验需要的仪器、元件和设备

    通常，学校仅仅只有几间通用的实验室，而且实验室中不可能具有所有的元器件。可开展的实验数量有限，更不可能按照学生自己的需要来搭建实验电路，限制了学生们的想象力和创造力。

    2引入EveryCircuit仿真APP软件，构建《电工技术》课程掌上实验室教学

    电子设计自动化技术的软件种类很多，常用的模拟和数字电路混合仿真软件有：Multisim，Protel，Pspice等。这些软件非常优秀，国内外专家学者在电路教学改革方面也提出很多方法，并取得很好的教学效果。然而，这些软件都是只能在电脑上使用，实际情况中并不是每一个学生都有电脑。因此限制了这些软件在教学过程中的使用。

    EveryCircuit是一款可以在Android和苹果手机和平板电脑上运行的电子电路仿真模拟App软件，您可以随时随地直接在手机或平板电脑上构建和模拟电路，软件中会实时以动画的形式显示电路的电压电流的变化情况，从而了解电路的工作方式。另外，我们可以在电路模拟运行时调整电路参数，可以实时看到该电路是如何响应的。在手机的触摸屏界面上搭建电路和仿真电路，让您感觉自己正在用自己的双手制作电路，自豪感油然而生，增强了学习的趣味性。

    3基于EveryCircuit构建《电工技术》课程掌上实验室的研究

    下面以几个实例来介绍EveryCircuit在电工技术课程中的应用。

    3.1参考点（零电位点）与电位的关系

    在EveryCircuit中搭建电路如图1所示，电路中选择D点作为参考点（零电位点），点击播放按钮，得到电路的仿真结果，如图2。图2中可以看到电路中每一点的电位值：VA=40V ，VB=15V ，VC=10V ，VD=0V。

    在电路中，调整参考点（零电位点）的位置，将参考点设置在B点，电路如图3所示。点击播放按钮，得到电路的仿真结果，如图4所示。图4中可以看到电路中每一点的电位值：VA=25V ，VB=0V ，VC=-5V ，VD=-15V。

    通过对以上电路的仿真，在同一个电路中，将参考点（零电位点）设置在不同的位置，我们发现电路中每一点的电位都发生了变化，这样就可以自己总结出电位值与参考点（零电位点）的关系：“电位值与参考点（零电位点）的选择有关”这样的结论。

    3.2参考点（零电位点）与电压的关系

    在以上电路中，根据仿真结果，我们将参考点（零电位点）的位置与电压的对应关系列出下表1：

    从表1中可以看出：不论参考点是在D点还是在B点，UAB、 UAC 、UBC电压都保持不变。这样就可以自己总结出电压值与参考点（零电位点）的关系：“电压值与参考点（零电位点）的选择无关”这样的结论。

    4结束语

    将手机App软件EveryCircuit引入《电工技术》课程教学，利用EveryCircuit软件中丰富的元器件资源，学生可以在课堂上、在课后应用该App加深对电工知识和各种电路原理的理解，不受空间时间的限制，随时随地的完成不同电路的测试与设计。构建基于EveryCircuit的掌上实验室教学，可以提高学生对于《电工技术》课程的学习兴趣，增强学生的学习动力，为《电工技术》课程的教学提高一种新的思路。

    参考文献

    [1] 易礼智.虚拟仿真技术在电工技术教学中的应用[J].科教导刊（下旬），2016（06）：75-76.