Multisim仿真軟件在電子線路教學(xué)中的應(yīng)用

胡秀明

[摘 要] 《電子線路》是中等職業(yè)學(xué)校電子類專業(yè)的一門基礎(chǔ)課程，該課程包括模擬電路和數(shù)字電路兩部分的知識(shí)，其理論知識(shí)比初中階段更為抽象，學(xué)生普遍感到難以理解的原理，采用電子仿真軟件Multisim輔助教學(xué)，將電子虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與理論教學(xué)有機(jī)結(jié)合，可以豐富教學(xué)內(nèi)容，提高學(xué)生興趣的同時(shí)也可提高課堂教學(xué)效率，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

[關(guān) 鍵 詞] Multisim 10；仿真；電子電路；教學(xué)

[中圖分類號(hào)] G712 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] A [文章編號(hào)] 2096-0603（2018）30-0226-01

中等職業(yè)學(xué)校的電子線路課程內(nèi)容主要以理論教學(xué)為主，結(jié)合部分實(shí)驗(yàn)完成整個(gè)教學(xué)任務(wù)，課程的一般安排在中職一年級(jí)。然而在教學(xué)過程中，我們面對(duì)的群體是學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，在理論教學(xué)過程中，運(yùn)用Multisim仿真軟件，進(jìn)行電子電路實(shí)驗(yàn)仿真。我們不僅可以幫助學(xué)生更好地理解電子線路的理論知識(shí)，而且可以保證電子實(shí)驗(yàn)電路參數(shù)的準(zhǔn)確性和實(shí)踐證據(jù)。顯然，運(yùn)用Multisim仿真軟件這種教學(xué)設(shè)計(jì)手段有助于提高學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和綜合實(shí)踐能力，它是一種教學(xué)補(bǔ)充。

一、傳統(tǒng)教學(xué)的弊端

在過去，有些學(xué)校沒有實(shí)驗(yàn)條件，通常在黑板上畫電路，沒有很好的演示效果，屬于純理論教學(xué)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)只能處于講解想象的狀態(tài)。當(dāng)有條件可以實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果我們進(jìn)行材料演示，就會(huì)把各種元器件或儀器搬到教室中去，而電子元器件一般都很小且儀器的調(diào)試按鈕界面也都較小，所以在后排的學(xué)生很難看清教師所演示的內(nèi)容，同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備等因素的影響，許多學(xué)生普遍無法獨(dú)立參與電子實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)需要與電接觸，所以在做實(shí)驗(yàn)的過程中總存在一些不安全因素。使用仿真軟件，一方面可以很容易繪制出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)美觀的電路，使電子教學(xué)在理論和實(shí)驗(yàn)上都有新的提升，很容易激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神。另一方面，它可以使學(xué)生自由、勇敢地完成各種電子實(shí)驗(yàn)，為電子教學(xué)帶來巨大的發(fā)展。Multisim仿真軟件適用于板級(jí)仿真和數(shù)字電路板設(shè)計(jì)，包括電路原理圖的圖形輸入和電路硬件描述語言的輸入方式。它具有豐富的仿真和分析能力，因此，Multisim 10仿真軟件已成為本課程的重要教學(xué)工具。

二、Multisim 10的功能特點(diǎn)

Multisim 10仿真軟件是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司2007基于Windows的仿真工具，作為一個(gè)專業(yè)應(yīng)用軟件，具有以下功能特點(diǎn)。

1.視覺地圖形狀界面。電路原理圖、電路測(cè)試和仿真分析的建立被集成到一個(gè)電路窗口中，整個(gè)操作界面就像一個(gè)電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，“軟件是組件”和“軟件是工具”。

2.豐富的組件庫。組件庫為實(shí)驗(yàn)選擇提供了數(shù)千個(gè)電路組件，還可以建立或擴(kuò)展現(xiàn)有的組件庫，因此在工程設(shè)計(jì)中也非常方便。

3.功能強(qiáng)大的虛擬儀器。

4.完善的分析功能。隨著電路分析功能的進(jìn)一步完善，電路分析方法，如瞬態(tài)分析和穩(wěn)態(tài)分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析等都可以完成，以幫助設(shè)計(jì)者分析電路的性能。

三、仿真軟件的教學(xué)，提高課堂教學(xué)效率的同時(shí)也提高了實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量

將仿真軟件引入課堂，在解釋理論的同時(shí)，采用多媒體同步演示，并給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果，一方面，將一些抽象的概念形象化、直觀化、簡(jiǎn)易化，提高教學(xué)效率。例如，當(dāng)我們進(jìn)行振蕩電路教學(xué)時(shí)，輸出信號(hào)將由電路的正反饋逐漸增加，當(dāng)振蕩幅度增加到一定程度時(shí)，由于三極管的限制效應(yīng)，輸出波形最終穩(wěn)定。有些學(xué)生對(duì)原理比較難理解，在實(shí)驗(yàn)室中使用現(xiàn)有儀器不能顯示振動(dòng)的波形?，F(xiàn)在通過Multisim仿真顯示振蕩波形，振蕩器的振蕩是非常直觀的。這種教學(xué)模式活潑生動(dòng)，學(xué)生自始至終保持著很高的學(xué)習(xí)興趣，加深了對(duì)記憶的理解和記憶。有效提高了課堂教學(xué)效率。另一方面，學(xué)生實(shí)驗(yàn)前采用Multisim進(jìn)行仿真模擬大大提高實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量。Multisim軟件包含多種組件，選擇范圍廣，參數(shù)修改方便。結(jié)合理論知識(shí)通過不斷修改，將實(shí)驗(yàn)效果調(diào)試出來，而后依據(jù)仿真軟件的電路連接及設(shè)置方式進(jìn)行實(shí)際電路搭建與調(diào)試，調(diào)試出結(jié)論，不需要更換電路來進(jìn)行多次焊接，多次更換焊接元件的同時(shí)也可能損壞設(shè)備和印制電路板，所以，實(shí)驗(yàn)前采用仿真軟件模擬使電路調(diào)試變得方便快捷，提高了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，大大提高了學(xué)生電子電路的設(shè)計(jì)水平。

四、仿真軟件在教學(xué)中的局限性

它給電子理論教學(xué)帶來了極大的方便，節(jié)省了大量的財(cái)力、物力和資源，也給學(xué)生帶來了生動(dòng)、直觀的教學(xué)模式，這是一種普及的教學(xué)方式。然而，仿真軟件的應(yīng)用對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力有一定的影響，尤其是一些實(shí)用的儀器儀表的使用，在電子仿真軟件的使用上也存在一定的差異。當(dāng)然，我們也要注意模擬教學(xué)的輔助教學(xué)功能和學(xué)生的實(shí)踐操作，它們必須相互結(jié)合、相輔相成，不能用虛擬仿真代替實(shí)際的操作訓(xùn)練。