多媒體課件與Multisim軟件

周 正 宋宇飛

摘要：對(duì)于實(shí)踐性強(qiáng)、知識(shí)點(diǎn)多的《模擬電子技術(shù)》課程，綜合運(yùn)用多媒體課件與Multisim軟件進(jìn)行教學(xué)，既可以提高學(xué)生的學(xué)對(duì)興趣，加深對(duì)基本概念和電路工作原理的理解，又便于知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié)和記憶。

關(guān)鍵詞：模擬電子技術(shù)多媒體課件Muldsim

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672—1578(2009)12—0088—02

隨著計(jì)算機(jī)的普及，越來(lái)越多的教師應(yīng)用多媒體手段進(jìn)行課堂教學(xué)，越來(lái)越多的多媒體課件出現(xiàn)在不同的課程上，包括《模擬電子技術(shù)》。但是多媒體課件就真的很適合《模擬電子技術(shù)》教學(xué)嗎?下面筆者就此談幾點(diǎn)看法。

1《模擬電子技術(shù)》課程的特點(diǎn)

《模擬電子技術(shù)》是電子、自動(dòng)化和通信等電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，除了具備專業(yè)基礎(chǔ)課的一般特點(diǎn)(有自身比較完整的理論體系，是許多后續(xù)課程的公共基礎(chǔ))以外，還具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，即課程內(nèi)容涉及的許多具體電路都可以作為最終的實(shí)用電路或產(chǎn)品。另外，其內(nèi)容豐富，從分立元器件、基本電路、集成運(yùn)放到應(yīng)用電路，環(huán)環(huán)相扣；知識(shí)點(diǎn)多、概念多、公式多、難點(diǎn)多，學(xué)起來(lái)問(wèn)題也多。

如果不花足夠的精力，不要說(shuō)電路的分析與設(shè)計(jì)，就是基本的概念和簡(jiǎn)單電路的工作原理都難以掌握，甚至連課程的重點(diǎn)都不知在何處。若再沿用“粉筆加黑板，教師一言堂”的傳統(tǒng)教學(xué)模式，學(xué)生對(duì)于本來(lái)就感覺難學(xué)的課程只會(huì)敬而遠(yuǎn)之。甚至產(chǎn)生厭學(xué)的情緒。

2多媒體課件在《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

有關(guān)《模擬電子技術(shù)》的多媒體課件相當(dāng)豐富，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)其來(lái)源主要有三個(gè)途徑：各種教材自帶的課件、網(wǎng)絡(luò)下載或自制。采用前兩種方法獲得的課件省時(shí)省力，然而它們不可能滿足教師的需要或不符合教師的使用習(xí)慣；再考慮到因材施教的原則，它可能也不適合于所教授的學(xué)生。教師自制的課件可以體現(xiàn)自己的教學(xué)思想，完善教學(xué)設(shè)計(jì)，盡可能的滿足不同學(xué)生的需要。

優(yōu)秀的多媒體課件具有交互性強(qiáng)、內(nèi)容與形式多樣化、信息量大與高速度、可模擬、易控制等特點(diǎn)，可產(chǎn)生出圖文并茂，聲色俱全的視聽效果，完成一些傳統(tǒng)教學(xué)方式難以實(shí)現(xiàn)的教學(xué)任務(wù)。但是多年的實(shí)踐表明，多媒體課件在《模擬電子技術(shù)》課程中的應(yīng)用并不十分令人滿意。學(xué)生們認(rèn)為這只是將黑板上的內(nèi)容放到了幻燈片上，除了信息量更大、圖片更美觀、知識(shí)點(diǎn)的歸納總結(jié)更清晰之外，并不比傳統(tǒng)教學(xué)好多少，甚至連此前的公式推導(dǎo)都看不到了，因?yàn)榉庞乘俣群芸臁?/p>

考慮到該課程很強(qiáng)的實(shí)踐性，有人建議將課程移到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。對(duì)于大部分學(xué)校來(lái)說(shuō)，這顯然是不可行的，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室所能承擔(dān)的工作是有限的。

如何才能更好的進(jìn)行《模擬電子技術(shù)》課程的教學(xué)?EDA的出現(xiàn)很好的解決了這個(gè)問(wèn)題。

3Multisim 10簡(jiǎn)介

EDA(Electonine Design Automation，電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化)技術(shù)利用計(jì)算機(jī)的強(qiáng)大功能，使電子電路的設(shè)計(jì)、仿真分析以及印制電路板(PCB)等繁瑣的任務(wù)變得簡(jiǎn)單，是當(dāng)今電子設(shè)計(jì)的技術(shù)潮流，是電子設(shè)計(jì)人員必須掌握的基本技能。所謂的仿真分析是指利用EDA工具的模擬功能運(yùn)行所設(shè)計(jì)的電子電路或系統(tǒng)，得到電子電路或系統(tǒng)的工作特性即仿真結(jié)果。

EDA軟件有很多種。電子電路仿真軟件Muhisim 10由美國(guó)國(guó)家儀器公司(NI)推出，是早期的EWB(Electronic Workbench)的升級(jí)產(chǎn)品。

Muhisim 10具有如下的主要功能和特點(diǎn)：

(1)用戶界面友好。整個(gè)操作界面如同一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)工作臺(tái)。繪制電路所需的元器件和測(cè)量所需的儀器均可用鼠標(biāo)直接拖至工作區(qū)，通過(guò)鼠標(biāo)的連線即可構(gòu)成完整的電路。

(2)提供了豐富的元器件庫(kù)和多種測(cè)量?jī)x器儀表，便于各種電路的設(shè)計(jì)和仿真。

(3)具有強(qiáng)大的分析功能。通過(guò)各種分析功能，不必使用儀器儀表，就可以確定電路的工作性能。

4Multisim 10在《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)中的應(yīng)用

4.1構(gòu)建、仿真電路

利用Muhisim 10良好的界面和強(qiáng)大的仿真功能，在講授課程中就可以根據(jù)需要選擇元件構(gòu)建不同的電路，再接入所要的儀器，如萬(wàn)用表、示波器等。之后進(jìn)行仿真，觀察、記錄、分析各種儀器所測(cè)得的參數(shù)或波形。

整個(gè)過(guò)程如同在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建、測(cè)量電路一樣，非常形象直觀，能夠激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)興趣。每一次的構(gòu)建、仿真電路。都相當(dāng)于是進(jìn)行一次實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)相當(dāng)于進(jìn)行了一次虛擬的實(shí)踐，可以為其以后的實(shí)驗(yàn)積累經(jīng)驗(yàn)。

4.2改變電路結(jié)構(gòu)或參數(shù)分析電路

通過(guò)改變電路的結(jié)構(gòu)或參數(shù)，幾乎可以將《模擬電子技術(shù)》課程中的所有知識(shí)點(diǎn)直觀形象的展示出來(lái)。比如，對(duì)于如圖1所示的共射極放大電路，可以通過(guò)改變基極、集電極電阻或者直流電壓源來(lái)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，觀察靜態(tài)工作點(diǎn)的變化對(duì)于輸出波形的影響，甚至出現(xiàn)截止、飽和失真現(xiàn)象；也可以通過(guò)改變示波器通道B接于節(jié)點(diǎn)3還是節(jié)點(diǎn)4，觀察電容C2的隔直流、通交流作用：還可以通過(guò)移除射極旁路電容CE觀察引入負(fù)反饋前后的輸出波形變化；等等。

通過(guò)對(duì)一個(gè)基本電路的分析，可以讓學(xué)生了解電路的每個(gè)元件的作用，掌握電路的工作原理，以后的實(shí)踐中遇到類似現(xiàn)象知道從何處下手去解決。

4.3設(shè)計(jì)電路，仿真驗(yàn)證

學(xué)習(xí)《模擬電子技術(shù)》課程最終的目的是要能夠設(shè)計(jì)電路。設(shè)計(jì)完成之后可以通過(guò)Multisim 10進(jìn)行仿真驗(yàn)證，比在實(shí)驗(yàn)室中搭電路要快，且調(diào)整更方便。

5結(jié)論

在實(shí)際的《模擬電子技術(shù)》課程教學(xué)當(dāng)中，要綜合運(yùn)用多媒體課件與Multisim軟件。利用Multisim軟件設(shè)計(jì)電路、仿真分析具有簡(jiǎn)單、高效、直觀形象的特點(diǎn)，能夠激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)興趣，加深對(duì)基本概念和電路工作原理的理解，但從中體現(xiàn)出的知識(shí)點(diǎn)是散的。因此，需要用課件將相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)起來(lái)，便于記憶。二者相互結(jié)合，可以相得益彰。