Multisim仿真軟件在電子技能課程中的應(yīng)用研究與實(shí)踐

冼鋼

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和方法逐漸難以適應(yīng)電子技能課程的教學(xué)需要，突破過去教學(xué)的局限，采用更為先進(jìn)高效的教學(xué)方式是當(dāng)前的重要任務(wù)。Multisim仿真軟件是一種基于SPICE工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的EDA軟件，能夠以計(jì)算機(jī)為載體，快速精確地進(jìn)行仿真模擬電路，對(duì)電子技能課程教學(xué)的改革發(fā)展有著重要的促進(jìn)作用。對(duì)Multisim仿真軟件在中職電子技能課程中的應(yīng)用意義及其特點(diǎn)進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)Multisim仿真軟件在電子技能課程中的實(shí)踐運(yùn)用方式進(jìn)行探究，以期為電子技能課程教學(xué)效率與質(zhì)量的提升提供一定的參考。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 中職;Multisim仿真軟件;電子技能課程

[中圖分類號(hào)]? G712? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）19-0028-02

一、Multisim仿真軟件應(yīng)用意義

在傳統(tǒng)的電子技能課程教學(xué)中，教學(xué)方式比較單調(diào)，且直觀性不足，學(xué)生往往很難掌握要領(lǐng)，且許多中職院校的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)比較緊張，實(shí)踐教學(xué)方面的資源比較缺乏，多是以理論教學(xué)為主，由教師進(jìn)行講授，學(xué)生在大部分時(shí)間處于聽講的狀態(tài)，培養(yǎng)出來的學(xué)生難以達(dá)到相應(yīng)的知識(shí)與能力要求。計(jì)算機(jī)與EDA技術(shù)的發(fā)展，為改變傳統(tǒng)教學(xué)模式提供了技術(shù)上的支持。教師可利用Multisim仿真軟件作為輔助教學(xué)工具，改變過去以教師為中心的課堂教學(xué)模式，實(shí)施以學(xué)生為主體的自主探究性學(xué)習(xí)。教師可引導(dǎo)學(xué)生利用Multisim仿真軟件來完成仿真實(shí)驗(yàn)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子電路的直觀認(rèn)識(shí)，提高使用各種儀器的能力，掌握修改電路參數(shù)、分析各元器件參數(shù)的作用等，可通過連線、測(cè)試、調(diào)整、分析等過程，與理論計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，通過實(shí)踐與理論的有機(jī)結(jié)合，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子技能的理解和掌握，使學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)理論知識(shí)的同時(shí)，掌握實(shí)踐操作的技能。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師也可以利用Multisim軟件進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)器材的不足，培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)操作能力。此外，Multisim仿真軟件還有助于創(chuàng)設(shè)生動(dòng)逼真的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，減少實(shí)驗(yàn)批次，使教師從大量重復(fù)性的指導(dǎo)工作中解脫出來，有更多的精力和實(shí)踐來更新教學(xué)技術(shù)與知識(shí)，優(yōu)化教學(xué)模式，從而提升課堂教學(xué)的效率與質(zhì)量。

二、Multisim仿真軟件的特點(diǎn)

（一）功能全面，操作方便

Multisim軟件采用直觀的圖形界面，整體類似于一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可從電路窗口中直接選取元器件，快捷地創(chuàng)建電路圖，同時(shí)還配備有電路仿真所需要的測(cè)試儀器，操作十分便捷，容易理解和掌握運(yùn)用的方式，經(jīng)過一段時(shí)間的練習(xí)，可以很快熟悉其操作方法。

（二）放置元器件迅速，連線過程簡(jiǎn)捷

在運(yùn)用虛擬電子工作平臺(tái)建立仿真電路時(shí)，元器件的放置和連線是比較繁瑣的環(huán)節(jié)，費(fèi)時(shí)較多。而Multisim則可以幫助學(xué)生省去許多操作，自動(dòng)化地完成元器件的放置。同時(shí)，連線過程也十分簡(jiǎn)捷，只需要點(diǎn)擊相應(yīng)的引腳，就可以完成元器件之間的連接。且當(dāng)元器件移動(dòng)的時(shí)候，也能夠保持連線的狀態(tài)。

（三）具有強(qiáng)大的電路分析功能

Multisim軟件不僅能夠提供虛擬儀表，還具有直流工作點(diǎn)分析、噪聲分析、交流分析、傳輸函數(shù)分析以及最壞情況分析等多種分析方法，能夠充分滿足電子技能課程的教學(xué)需求，實(shí)時(shí)顯示測(cè)量分析結(jié)果。

（四）提供了強(qiáng)大的作圖功能

利用Multisim軟件科對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行調(diào)整、存儲(chǔ)、打印等操作，還可以通過作圖器對(duì)結(jié)果實(shí)施測(cè)量、標(biāo)記、添加網(wǎng)格等操作，且所有顯示都可以被微軟Excel、Mathsoft Mathcad以及LABVIEW等軟件調(diào)用。

三、Multisim仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐研究

（一）教學(xué)方法新穎，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

電子技能課程具有較強(qiáng)的抽象性，理解難度較大，許多學(xué)生在學(xué)習(xí)這門學(xué)科時(shí)會(huì)感到困難，從而失去學(xué)習(xí)的興趣。對(duì)此，教師可利用Multisim仿真軟件來創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，將知識(shí)寓于情境當(dāng)中，激發(fā)學(xué)生的好奇心，通過教師的引導(dǎo)和啟發(fā)，促使學(xué)生發(fā)現(xiàn)情境當(dāng)中存在的問題，并通過思考和實(shí)驗(yàn)來探究問題的答案，通過這種不斷將學(xué)生置入問題情境中的方式，能夠有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使他們成為學(xué)習(xí)的主體。與此同時(shí)，教師也要積極發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用，在教學(xué)過程中給予學(xué)生一定的激勵(lì)，指導(dǎo)他們完成電路的設(shè)計(jì)，并通過仿真實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。通過這種方式，能夠讓學(xué)生感受到成功的喜悅，使電子技能課程的學(xué)習(xí)成為一種樂趣。相比于傳統(tǒng)的講授來說，在Multisim仿真軟件的教學(xué)應(yīng)用過程中，學(xué)生有了更多的參與機(jī)會(huì)，他們自主思考，自己動(dòng)手操作，不僅實(shí)踐能力得到了有力的提升，對(duì)這門課程的興趣也變得更加濃厚。

（二）提高電子技能課程的教學(xué)效率

在電子技能課程中，包含著許多抽象的概念，學(xué)生理解起來較為困難，而電路波形復(fù)雜的變換過程，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)也難以表現(xiàn)出來。借助Multisim仿真軟件，可用圖形、動(dòng)態(tài)波形等方式來表現(xiàn)知識(shí)，讓學(xué)生更加直觀快捷地理解所學(xué)的知識(shí)。傳統(tǒng)課堂中，教師在講解電路的時(shí)候，通常需要在電路圖和波形圖的繪制上花費(fèi)大量的時(shí)間。對(duì)此，教師可利用Multisim軟件，在上課前先模擬好電路，在教學(xué)時(shí)調(diào)出來，按下仿真開關(guān)即可，能夠提高課堂教學(xué)的效率。比如在教學(xué)“多級(jí)放大電路”的時(shí)候，在講授放大器級(jí)間耦合的方式和多級(jí)放大器的頻率響應(yīng)特性的時(shí)候，教師需要在黑板上畫出電路圖及頻率特性曲線，并舉例說明放大器級(jí)間耦合的方式，帶領(lǐng)學(xué)生分析頻響特性曲線。但這一過程較為費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在教師畫圖的過程中，有的學(xué)生注意力分散。對(duì)此，教師可提前做好電路分析，在需要教學(xué)顯示時(shí)，選擇交流分析功能，便能夠很快生成頻響特性曲線，對(duì)多級(jí)放大器與單機(jī)放大器之間的倍數(shù)比較，采用示波器也能夠輕松地得出結(jié)果。這樣一來，便能夠節(jié)約大量的課堂時(shí)間，且學(xué)生觀察學(xué)習(xí)的效果也會(huì)更好，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)效率的提升。

（三）豐富電子技能課程內(nèi)容

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式當(dāng)中，電子技能課程的教學(xué)內(nèi)容主要來源于教材，很少利用外部資源，難以滿足學(xué)生豐富多樣的學(xué)習(xí)需求。利用Multisim仿真軟件，則能夠演示許多傳統(tǒng)課堂上無法表現(xiàn)出來的實(shí)驗(yàn)電路，也可以用于模擬一些大膽新奇的想法，且不必?fù)?dān)心損壞儀器。教師也可以用這一軟件來為學(xué)生展示一些新型的使用電路，以豐富教學(xué)內(nèi)容，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野，有利于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電路運(yùn)用方法的理解。同時(shí)，仿真實(shí)驗(yàn)還可以成為實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)之間的紐帶，比如在講授電容濾波電路時(shí)，教師通過仿真實(shí)驗(yàn)，用示波器分別測(cè)出接上和斷開電容情況下的輸出電壓，可反復(fù)演示幾次，加深學(xué)生的記憶，使學(xué)生對(duì)電容在電路中的作用產(chǎn)生好奇心，從而認(rèn)真地聽教師分析電容濾波的工作原理。通過Multisim仿真軟件來展示豐富多樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)能力的發(fā)展都有著重要的促進(jìn)作用。

（四）彌補(bǔ)電子技能課程實(shí)驗(yàn)器材不足

電子技能課程對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力有著較高的要求，以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往只能夠在實(shí)驗(yàn)室中開展，課時(shí)相對(duì)有限，許多學(xué)生沒有充分的時(shí)間來深入全面地了解各種儀器的使用方法和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。但實(shí)驗(yàn)室在元器件的品類、規(guī)格和數(shù)量上有著一定的限制，運(yùn)用Multisim仿真軟件，不僅可以克服這些問題，還能夠避免儀器損壞、縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高教學(xué)效率。同時(shí)，一些比較貴重的儀器，如邏輯分析儀、失真分析儀、波特圖儀器等，有的中職院校并沒有配備，教師可通過軟件來讓學(xué)生使用這些功能，進(jìn)一步提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ顾麄冋莆兆钚碌膶I(yè)技術(shù)與方法。同時(shí)，Multisim仿真軟件也打破了實(shí)驗(yàn)教學(xué)在空間上的局限，只要有計(jì)算機(jī)，就能夠使用Multisim仿真軟件來模擬各種電路實(shí)驗(yàn)，無需附加額外條件，電路運(yùn)行過程中的技術(shù)指標(biāo)與數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，且仿真實(shí)驗(yàn)具有更加優(yōu)秀的分析技術(shù)。如許多電子儀器儀表中都會(huì)用到游標(biāo)，從而更加方便地獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，觀測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，Multisim仿真軟件具有經(jīng)典的分析方式，能夠輕松地捕捉瞬間的現(xiàn)象，也能將長(zhǎng)時(shí)間的現(xiàn)象集中在1秒里展示出來，這是實(shí)際儀器不具備的功能。因此，開展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，不僅可以給予學(xué)生直觀的體驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的操作能力，還有助于加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和對(duì)各種數(shù)據(jù)的記錄與分析，有利于獲取實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

四、結(jié)論

總而言之，利用Multisim軟件來輔助教學(xué)，是電子技能課程教學(xué)改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。教師科學(xué)合理地將Multisim仿真軟件應(yīng)用到電子技能課程教學(xué)中，有利于彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)模式的不足，提高電子技能課程教學(xué)的效率和質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生對(duì)電子技術(shù)的興趣，使學(xué)生對(duì)知識(shí)形成更深的理解與印象，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。利用Multisim仿真軟件教學(xué)，可以促進(jìn)電子技能課程教學(xué)方式的改革，以軟件為平臺(tái)，促使師生之間進(jìn)行更為高效、廣泛的交流，構(gòu)建出以學(xué)生為中心的主動(dòng)性教學(xué)方式。

參考文獻(xiàn)：

[1]余林.Multisim仿真軟件在電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（23）：122.

[2]劉景艷，李玉東.Multisim仿真軟件在電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2018（19）：36-39.

[3]佘艷，林晨.Multisim仿真在電工電子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].電子世界，2018（15）：185，187.

[4]周哲杰.Multisim在電力電子技術(shù)課程中的應(yīng)用[J].職業(yè)，2018（13）：116-117.