Multisim仿真軟件在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用

王瀟瀟

摘 要：本文針對數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)，淺談將Multisim仿真軟件融入課程的方案及思路，旨在改善傳統(tǒng)教學(xué)方式和教學(xué)手段的不足，提高數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù);Multisim

1 引言

作為高校計算機(jī)、電子信息工程、自動化等專業(yè)的基礎(chǔ)課程，數(shù)字電子技術(shù)在課程體系中占據(jù)重要地位。傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)存在教學(xué)手段落后、教學(xué)內(nèi)容滯后、理論與實踐脫節(jié)等問題，如何提高數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)質(zhì)量，與時俱進(jìn)，需要從教人員更深入地思考[1]。

2 傳統(tǒng)數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)存在的問題

數(shù)字電子技術(shù)是一門理論與實踐有機(jī)結(jié)合、工程技術(shù)特征鮮明的工科基礎(chǔ)課程。該課程包含理論教學(xué)和實踐教學(xué)兩個部分，而傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)在這兩個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)均存在著一些顯著的問題。

一、教學(xué)模式單一

數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)多以教師為主體，教師主導(dǎo)課堂，教材和教師是知識的源泉，學(xué)生則是被動的接受者。這種教學(xué)模式雖然便于教師當(dāng)堂講解更多理論知識和課程內(nèi)容，但學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏主觀能動性。授人以魚不如授人以漁，學(xué)生在課程中更應(yīng)該學(xué)到的是如何掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法觸類旁通，而不應(yīng)局限于基礎(chǔ)知識和基本技能的學(xué)習(xí)。由于數(shù)字電子技術(shù)課程邏輯性強(qiáng)且內(nèi)容抽象，在這種教師和學(xué)生缺乏交互的教學(xué)模式下，學(xué)生的學(xué)習(xí)情況無法及時反饋，容易導(dǎo)致學(xué)生喪失對該課程的學(xué)習(xí)興趣，降低學(xué)習(xí)積極性。

二、教學(xué)內(nèi)容落后

互聯(lián)網(wǎng)背景下，科技在進(jìn)步，知識在更新，社會對人才的專業(yè)水平和能力有更高的要求，數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)內(nèi)容的一成不變會使這門課程被時代所淘汰。傳統(tǒng)教材中的一些內(nèi)容在現(xiàn)今實際生產(chǎn)中已經(jīng)落后甚至不再使用，例如小規(guī)模、中規(guī)模的邏輯芯片大多已被硬件語言描述與系統(tǒng)設(shè)計的集成電路所替代。教學(xué)內(nèi)容的落后阻礙了學(xué)生對當(dāng)代先進(jìn)技術(shù)的了解和掌握，對其今后工作發(fā)展也十分不利。

三、理論與實踐脫節(jié)

數(shù)字電子技術(shù)課程中理論教學(xué)與實踐教學(xué)兩部分在課程安排上被分割開來相互獨立，由于教學(xué)進(jìn)度和課程時間安排等原因，無法同時保證實踐與理論教學(xué)相同步和實踐教學(xué)本身的連貫性，學(xué)生無法將理論很好地結(jié)合在實踐中，導(dǎo)致學(xué)生在實踐教學(xué)環(huán)節(jié)僅重視按部就班完成安排的實驗任務(wù)，集中精力確保芯片管腳、電源和地之間連線無誤，缺乏思考問題、分析問題、解決問題能力的訓(xùn)練，更缺乏對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3 Multisim軟件融入課程教學(xué)

Multisim軟件是美國國家儀器（NI）有限公司推出的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板設(shè)計。該軟件內(nèi)部集成了完整的元器件數(shù)據(jù)庫，用戶可通過圖形輸入和硬件描述語言輸入兩種方式快速創(chuàng)建電路原理圖，利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE仿真器進(jìn)行電路仿真，實現(xiàn)快速、輕松、高效的電路設(shè)計和驗證。將Multisim仿真軟件融入數(shù)字電子技術(shù)課程中進(jìn)行輔助教學(xué)，在增加教學(xué)手段的同時更豐富了教學(xué)內(nèi)容，為教學(xué)模式多樣化提供了新的思路，將理論與實踐教學(xué)更緊密地結(jié)合在了一起。

一、教學(xué)模式多元化

將Multisim仿真軟件融入數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)課堂，學(xué)生可應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，根據(jù)觀察到的仿真結(jié)果，積極調(diào)動思維提出問題、思考問題，課堂上帶著疑問聽老師講解電路原理，更加直觀感受和理解課程知識。并且由于仿真軟件的靈活性，學(xué)生可以在仿真中隨意支配調(diào)整電路的設(shè)計過程和內(nèi)容，這也充分激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生更加全面深入地分析、驗證電路，促進(jìn)學(xué)生小組研究和討論，積極發(fā)揮學(xué)生的自主性，讓學(xué)生主動學(xué)習(xí)，動手操作，自我獲取，形成經(jīng)驗，總結(jié)規(guī)律，提高能力，充分做到以學(xué)生為主體，學(xué)生主導(dǎo)課堂的教學(xué)模式理念[2]。

二、教學(xué)內(nèi)容調(diào)整和創(chuàng)新

傳統(tǒng)的數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)其教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式面對所有學(xué)生都是一樣的，然而不同的學(xué)生其專業(yè)基礎(chǔ)、認(rèn)知水平、學(xué)習(xí)態(tài)度和習(xí)慣都有著很大的差異，針對這些差異，教師可以充分利用仿真軟件工具，很方便地因材施教，調(diào)整實驗內(nèi)容，滿足學(xué)生的差異性和個性化需求，使得不同層次的學(xué)生各有所獲。

三、理論與實踐緊密結(jié)合

Multisim仿真軟件的應(yīng)用使電路設(shè)計和測試不再受限于實驗室的軟硬件環(huán)境，不再受時間和空間的限制，將理論教學(xué)與實踐教學(xué)更加緊密地結(jié)合起來。仿真軟件內(nèi)部集成了龐大的虛擬元器件數(shù)據(jù)庫，幫助學(xué)生更好地熟悉器件管腳和功能;集成了各類虛擬儀器儀表，從控制面板外形到操作方式都與實物相似，幫助學(xué)生更好地熟悉儀器儀表的參數(shù)調(diào)整和規(guī)范操作[3]。仿真軟件的無成本使學(xué)生無需擔(dān)心電路設(shè)計錯誤會損壞實驗中的元器件和儀器儀表等問題，既鼓勵了勇敢動手操作，又大大擴(kuò)展了實驗空間，有助于創(chuàng)新意識的培養(yǎng)和專業(yè)水平的提升。

4 結(jié)語

數(shù)字電子技術(shù)課程是一門理論與實踐緊密結(jié)合的專業(yè)基礎(chǔ)課程，廣泛滲透于每個工科類專業(yè)。如何激發(fā)學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的動手能力，提高學(xué)習(xí)自主性和創(chuàng)造性，是教師需考慮的重要問題。

將Multisim仿真軟件融入數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)，借助教學(xué)手段和教學(xué)方法的豐富提高了理論和實踐教學(xué)效率，在廣度和深度兩維層面拓展了教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生樹立了理論聯(lián)系實際的哲學(xué)思想，提升了學(xué)生的創(chuàng)新能力，讓學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中真正做到有所探究、有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖杰，曾玢石，趙晉琴.Multisim在數(shù)字電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J].當(dāng)代教育論壇（教學(xué)研究），2011（06）：41-43.

[2] 陳麗華.立足核心素養(yǎng)，深化課程改革[J].文教資料，2019（19）：191-192.

[3] 楊曉雷. Multisim11在《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].上海師范大學(xué)，2013.