仿真軟件Mulitisim10與中職《電子線路》課程整合初探

【摘要】本文簡單講述仿真軟件Mulitisim10的發(fā)展史、特點(diǎn)及功能，通過對經(jīng)濟(jì)滯后地區(qū)中職學(xué)?！峨娮泳€路》教學(xué)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，闡述了經(jīng)濟(jì)滯后地區(qū)中職學(xué)校仿真軟件Mulitisim10與《電子線路》課程整合的重要性、可行性，進(jìn)一步說明了仿真軟件與《電子線路》整合的方法及效果。

【關(guān)鍵詞】電子線路 仿真軟件Mulitisim10 課程整合

【中圖分類號】G42 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）03-0229-02

目前，我國很多經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的中職學(xué)校，教學(xué)場地、設(shè)備捉襟見襯。在進(jìn)行《電子線路》的教學(xué)過程中，普遍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，黑板上學(xué)《電子線路》，收到的教學(xué)效果不盡人意。然而《電子線路》是中職電子、電工等專業(yè)的一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，是進(jìn)一步學(xué)習(xí)其它技術(shù)課和專業(yè)課的奠基石?！峨娮泳€路》一些理論知識具有抽象性、實(shí)驗(yàn)性；加上中職學(xué)校的大部分學(xué)生是“學(xué)困生”，因此在教學(xué)過程中，學(xué)生普遍感到：原理枯燥難懂，操作深奧難明，于是厭學(xué)、畏難情緒油然而生。然而以多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心的仿真技術(shù)已成為拓展人類能力的創(chuàng)造性工具，仿真軟件Mulitisim10的應(yīng)用是融現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)和手段，改變深奧理論與學(xué)生知識水平相矛盾的問題，改變傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)從屬于理論的做法。在教學(xué)中引入電子設(shè)計仿真軟件Mulitisim10，能夠充分利用各職業(yè)學(xué)校的計算機(jī)資源，有效解決職業(yè)學(xué)校在實(shí)踐教學(xué)中經(jīng)費(fèi)緊張和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)儀器、設(shè)備不足的問題；能夠使教師教學(xué)變得更加直觀，學(xué)生學(xué)習(xí)變得更加容易；能夠使學(xué)生更系統(tǒng)地學(xué)習(xí)電子技術(shù)，使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)。隨著電子線路課程綜合化、模塊化的轉(zhuǎn)變和各種仿真軟件的不斷完善，在中職教育中嘗試開展以仿真軟件Mulitisim10進(jìn)行輔助教學(xué)的方法是值得探索的。同時，信息技術(shù)的飛速發(fā)展，必然會帶動教育從目的、內(nèi)容、形式、方法到組織的全面變革。仿真軟件Mulitisim10和課程整合必然是教學(xué)改革的新視點(diǎn)，對仿真軟件Mulitisim10和課程整合的研究，具有重大的意義。

一、Mulitisim10 軟件簡介、特點(diǎn)、功能

1.Mulitisim10軟件簡介

Mulitisim 軟件最初由加拿大IIT公司推出的電子線路仿真軟件，從Mulitisim 2001開始到后來的Mulitisim7、Mulitisim8止，從Mulitisim9后的版本改由美國儀器（NI公司）公司推出。Mulitisim 10是美國NI公司最近推出的Mulitisim新版本，是該公司電子線路仿真軟件的最新版本。Mulitisim10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件和儀表，通過軟件將元器件和儀器集合為一體。它是一個原理圖電路設(shè)計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。Mulitisim10的元件庫提供數(shù)千種電路元器件供實(shí)驗(yàn)選用。同時也可以新建或擴(kuò)展已有的元器件庫，而且建庫的元器件參數(shù)可以從生產(chǎn)廠商的產(chǎn)品使用手冊中查到，因此可方便地在工程設(shè)計及電子類教學(xué)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

2.Mulitisim10 軟件特點(diǎn)

與其他電路仿真軟件如Protel DXP2004相比， Mulitisim 10更方便好用，并且形象直觀，目前Mulitisim10 具有以下特點(diǎn)：

設(shè)計與實(shí)驗(yàn)可同步進(jìn)行，可以邊實(shí)驗(yàn)邊設(shè)計，修改調(diào)試方便；設(shè)計和實(shí)驗(yàn)用的元器件及測試儀器儀表齊全，可以完成各類型電路設(shè)計與實(shí)驗(yàn)；可以方便對電路參數(shù)進(jìn)行測試分析；實(shí)驗(yàn)中不消耗實(shí)際元件，實(shí)驗(yàn)成本低，速度快，效率高；設(shè)計和實(shí)驗(yàn)成功電路可以直接在產(chǎn)品中使用。

3.Mulitisim10 軟件功能

Mulitisim10軟件功能強(qiáng)大，它提供了直流分析、交流分析、瞬態(tài)分析等18種基本仿真分析功能。在進(jìn)行《電子線路》的教學(xué)過程中可根據(jù)教學(xué)大綱要求及實(shí)際教學(xué)情況進(jìn)行舍取，中職教師應(yīng)該掌握直流分析、交流分析、瞬態(tài)分析等基本分析方法。

二、中職《電子線路》課程教學(xué)現(xiàn)狀

《電子線路》是中職電子、計算機(jī)、機(jī)電等工科類專業(yè)開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課。同時，它又是一門理論與實(shí)踐密切聯(lián)系的課程，其教學(xué)的特點(diǎn)是理論知識抽象、知識點(diǎn)分散、分析方法多樣化和電路復(fù)雜等。再加上職校學(xué)生綜合素質(zhì)不高，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差，導(dǎo)致學(xué)習(xí)興趣不高，對專業(yè)的學(xué)習(xí)感到困難，所以目前中職《電子線路》在教學(xué)中出現(xiàn)了很多問題，以廣西百色地區(qū)為例，具體表現(xiàn)如下：

1.教材內(nèi)容嚴(yán)重滯后于時代發(fā)展。當(dāng)今社會是科技高速發(fā)展的社會，特別是電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，新電子元器件、新工藝不斷涌現(xiàn)。目前，廣西百色市大部分中職學(xué)校用的還是十多年前出版的教材，教材內(nèi)容陳舊，因此這樣的教學(xué)難以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。比如：現(xiàn)在青少年熱衷的MP3、MP4等數(shù)碼產(chǎn)品的流行，液晶電視機(jī)廣泛走入普通百姓家庭，變頻技術(shù)的廣泛應(yīng)用等。我們的大部分教材卻沒有介紹新技術(shù)，這與社會需要相脫離。

2.教材內(nèi)容繁雜，知識點(diǎn)過于分散，不利于實(shí)際教學(xué)過程的具體實(shí)施。教內(nèi)容貪多求全，實(shí)用知識不突出，大部分偏向于理論計算，實(shí)際應(yīng)用知識相對偏少。讓學(xué)生覺得無從下手，學(xué)無所用，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。知識點(diǎn)間的距離過長，學(xué)到后面的知識點(diǎn)就容易把前面的知識點(diǎn)忘記。

3.教學(xué)方法陳舊，教學(xué)手段呆板單一，現(xiàn)代實(shí)用型人才的培養(yǎng)。部分中職學(xué)校由于各種原因，《電子線路》教學(xué)都采用在黑板上教實(shí)踐操作。學(xué)生覺得燥澀難懂，再加上部分學(xué)生在初中階段是“學(xué)困生”，易引起學(xué)生厭學(xué)情緒。

4.理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)脫節(jié)，重理論，輕實(shí)踐，不利于實(shí)用戶技能型人才的培養(yǎng)。據(jù)我調(diào)查，很多中職學(xué)校開設(shè)的《電子線路》課，教師布置給學(xué)生的作業(yè)很多是計算類的抄抄寫寫，實(shí)踐性強(qiáng)的作業(yè)相對少。沒有很好地讓學(xué)生從初中傳統(tǒng)教學(xué)中走出來，不利于中職生的培養(yǎng)。

三、仿真軟件Mulitisim10與《電子線路》課程整合的重要性與可行性

1.將Mulitisim10引入《電子線路》課程教學(xué)的重要性

《電子技術(shù)基礎(chǔ)》是一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，該課程教學(xué)效果的好壞直接影響到后續(xù)課程的教學(xué)。該課程既有很強(qiáng)的理論性、實(shí)踐性，要學(xué)好這門課程，特別是《電子線路》，對現(xiàn)在的中職生來說不是一件容易的事情。只有好的教學(xué)方法、教學(xué)手段，配合一定數(shù)量的實(shí)驗(yàn)（含課堂教學(xué)中的演示實(shí)驗(yàn)）和實(shí)踐環(huán)節(jié)，才能使學(xué)生領(lǐng)會、理解、掌握課程內(nèi)容，做到融會貫通、學(xué)以致用，收到好的教學(xué)效果。然而在《電子線路》課程的教學(xué)中，過去一直存在著教學(xué)手段單一、教學(xué)方法呆板、實(shí)驗(yàn)資源不足等原因及學(xué)生家庭經(jīng)濟(jì)條件的制約，使教學(xué)效果不盡人意。從上面介紹所知，Mulitisim10有強(qiáng)大的仿真與分析功能，能提供豐富的元器件，提供很多測量儀量設(shè)備，彌補(bǔ)了學(xué)校教學(xué)資源不足，而不能講解的抽象知識及無法進(jìn)行很多實(shí)驗(yàn)，把Mulitisim10引入《電子線路》課程教學(xué)中去，是解決上述問題行之有效的方法。

2.將Mulitisim10引入《電子線路》課程教學(xué)的可行性

⑴近年來，全國各地實(shí)施了“職教攻堅戰(zhàn)”，大部分中職學(xué)校教學(xué)條件得到一定的改善，課堂教學(xué)普遍采用多媒體授課，具備了使用計算機(jī)仿真進(jìn)行演示電路知識的硬件條件。教師可以應(yīng)用Mulitisim10軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)演示，解決了過去《電子線路》課程演示難的問題。教學(xué)過程中涉及具體電路時，都可以使用軟件中的虛擬儀器（如萬用表、示波器、波特圖儀、數(shù)碼顯示器），利用多媒體同步演示、方便直觀、可大大提高課堂教學(xué)質(zhì)量。

⑵隨著計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，以及我國加大對中職學(xué)校的投入力度，很多中職學(xué)校都配備有高配置的微機(jī)，具備了開設(shè)Mulitisim10仿真實(shí)驗(yàn)的硬件條件。就我校而言，學(xué)校就裝配有400多臺高配置的電腦。只要在這些微機(jī)上裝上Mulitisim10軟件，就可以進(jìn)行電子線路設(shè)計與仿真了。

四、仿真軟件Mulitisim10與中職《電子線路》課程整合方法

在進(jìn)行《電子線路》教學(xué)過程中采用理論與Mulitisim10仿真相結(jié)合的教學(xué)方法，對《電子線路》教學(xué)會起著很重要的作用。而在《電子線路》教學(xué)過程中，怎樣去實(shí)施理論與Mulitisim10仿真相結(jié)合教學(xué)方法呢？我個人認(rèn)為，應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行：

1.將Mulitisim10仿真演示融合到理論教學(xué)中

《電子線路》中大部分理論知識很抽象，在進(jìn)行教學(xué)的時候，老師常常是講得口干舌燥，還未能把問題講解清楚，學(xué)生也在認(rèn)真的聽講，但還是一頭霧水。對于這些抽象的知識，如果可以通過Mulitisim10仿真演示出來，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果會很好。例如：講授共發(fā)射極基本放大電路時，在講解靜態(tài)工作點(diǎn)要滿足放大要求時，通常我們會按照教科書得出的結(jié)論——發(fā)射結(jié)正向偏置，集電結(jié)反向偏置，這樣的結(jié)論來教授給學(xué)生。但在實(shí)際操作中，如何做才能滿足放大條件，學(xué)生不理解不會操作?？梢岳肕ulitisim10仿真來演示共發(fā)射極基本放大電路的組成原理電路，同時可以生成簡單的PCB電路供學(xué)生分析，這樣學(xué)生就可以很容易理解共發(fā)射極基本放大電路理論知識。

2.將Mulitisim10仿真與實(shí)踐教學(xué)結(jié)合

《電子線路》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，電路工作原理的講解過程中，結(jié)合實(shí)操的方法效果會更好。雖然有些理論知識可以通過教具演示來講解，但因條件限制有的理論知識無法制作教具，教具的實(shí)踐操作性很有限。中職學(xué)生是喜歡動手操作，利用這特點(diǎn)在實(shí)踐教學(xué)中教師用Mulitisim10演示制作簡單電路，并指導(dǎo)學(xué)進(jìn)行組裝，在組裝過程中若碰到故障，教師可以用Mulitisim10把故障演示出來，進(jìn)一步來分析故障原因。例如：在講解OCL功放電路時，交越失真產(chǎn)生原因，學(xué)生是很難理解。在進(jìn)行組裝時也容易發(fā)生故障，教師可以根據(jù)部分同學(xué)在組裝過程中出現(xiàn)的故障，用Mulitisim10演示出來，讓學(xué)生理解故障產(chǎn)生的原因及排除方法，猶如依葫蘆畫瓢，讓學(xué)生在輕松與愉快中學(xué)習(xí)。同時學(xué)生通過親自動手實(shí)訓(xùn)，對理論的理解會進(jìn)一步加深。增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性會更高漲，這有利于中職生的身心健康成長。

五、仿真軟件Mulitisim10與中職《電子線路》課程整合后的效果

1.促進(jìn)理論教學(xué)

在《電子線路》教學(xué)中采用理論與仿真相結(jié)合教學(xué)法，教師教得輕松，學(xué)生學(xué)起來也輕松，容易調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。雖然理論知識比較多，但仿真軟件能把枯燥的理論變成生動活潑的動畫。電路動態(tài)分析更加形象化，學(xué)生有更多精力投入到對知識的進(jìn)一步學(xué)習(xí)。學(xué)生會更加喜歡聽《電子線路》課。所以通過理論與仿真軟件Mulitisim10相結(jié)合的教學(xué)方法，能夠更好地促使學(xué)生對理論知識的“吸收”。

2.增強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

雖說實(shí)踐教學(xué)會受學(xué)生歡迎，但如果僅單純的實(shí)踐教學(xué)，一開始學(xué)生會無從下手，總是擔(dān)心出問題，教師也不敢放開手腳讓學(xué)生進(jìn)行操作。在學(xué)生對專業(yè)的實(shí)踐知識進(jìn)行操作實(shí)訓(xùn)前，教師先用仿真軟件Mulitisim10把實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行演示，讓學(xué)生感覺胸有成竹，減少學(xué)生在操作過程中走彎路，這樣更能體現(xiàn)出實(shí)踐教學(xué)的重點(diǎn)。所以在《電子線路》的實(shí)踐操作教學(xué)中，采用仿真軟件Mulitisim10相結(jié)合的教學(xué)方法，可以更好地強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)的效果。

3.促進(jìn)學(xué)生專業(yè)能力發(fā)展

《電子線路》對電類專業(yè)的學(xué)生專業(yè)能力全面發(fā)展起著重要作用，這門課程是學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的基礎(chǔ)課程，學(xué)生只有在學(xué)好《電子線路》的基礎(chǔ)上才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他專業(yè)課程。采用理論與仿真軟件Mulitisim10教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)方法，讓學(xué)生真正的學(xué)會知識，也學(xué)會應(yīng)用所學(xué)的知識解決實(shí)際問題，學(xué)以致用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的能動性，這樣電類專業(yè)學(xué)生的專業(yè)能力才能得到全面的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]《信息技術(shù)與課程整合》，北京大學(xué)出版社，2010年，張景中