基于Multisim仿真軟件的《電子線路》教學(xué)

張東娟

【摘? 要】在中職《電子線路》教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式和手段無(wú)法較好地滿足現(xiàn)代化教學(xué)的需要，將Multisim仿真軟件引入到《電子線路》教學(xué)中，提高課堂教學(xué)效果。經(jīng)過(guò)實(shí)踐探索與總結(jié)，從激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，突破教學(xué)重難點(diǎn)和整合資源拓展延伸等方面促進(jìn)《電子線路》信息化教學(xué)的優(yōu)化建設(shè)研究。

【關(guān)鍵詞】Multisim;電子線路;信息化教學(xué)

《電子線路》在日常生活中應(yīng)用較為廣泛，是電子類專業(yè)中職生所需要掌握的核心專業(yè)課，也是對(duì)口單招電工電子、機(jī)電、計(jì)算機(jī)專業(yè)高考的必考內(nèi)容。它的概念較為抽象，理論性比較強(qiáng)，解題方法有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，有大量的復(fù)雜電路，學(xué)生理解困難，進(jìn)而放棄學(xué)習(xí)。將Multisim仿真軟件作為信息化教學(xué)的有效工具，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

1.Multisim軟件概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子電路的分析和設(shè)計(jì)方法有了重大變化。Multisim是應(yīng)用于電子電路的一款EDA虛擬仿真軟件，具有采用圖形方式創(chuàng)建電路、操作方便和界面形象的特點(diǎn)，非常適合電子線路的課程教學(xué)。

應(yīng)用Multisim仿真軟件輔助教學(xué)不僅能節(jié)約成本，節(jié)省購(gòu)置元器件和儀器設(shè)備的大量經(jīng)費(fèi)，彌補(bǔ)因?qū)嶒?yàn)儀器缺乏和實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)不足而造成的缺憾，還能實(shí)現(xiàn)許多實(shí)訓(xùn)教學(xué)中不能實(shí)現(xiàn)或難以實(shí)現(xiàn)的功能。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，部分學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力較為薄弱。應(yīng)用Multisim仿真軟件快速搭建電路，演示、仿真以分析電路原理、探索規(guī)律，并且可以設(shè)置故障，驗(yàn)證推測(cè)故障原因，避免煩瑣的操作步驟，提高效率。

2.Multisim軟件在《電子線路》中的應(yīng)用實(shí)例

以《電子線路》第十一章數(shù)字電路基礎(chǔ)知識(shí)中的與門電路為例應(yīng)用Multisim軟件進(jìn)行仿真，研究電路的工作原理。根據(jù)與門電路的電路圖，在仿真軟件中，將兩個(gè)二極管正極連接在一起經(jīng)3kΩ電阻接12V的電壓上，輸入端A和B可接入0V和6V兩種電壓，組成與門電路。并且將示波器和萬(wàn)用表連接在兩個(gè)二極管相連接的正極端作為輸出，測(cè)量輸出電壓。開關(guān)S1和S2都斷開，輸入A和B均為0V，二極管兩端正向電壓相同，都導(dǎo)通，輸出約為0.64V。當(dāng)開關(guān)S1斷開、S2閉合，即輸入A為0V、B為6V，二極管兩端正向電壓不同，U1>U2，V1的電壓差大，耗盡層快速變薄，先導(dǎo)通，使輸出端鉗位為0.7V左右，V2截止。同理，當(dāng)開關(guān)S1閉合、S2斷開，即輸入A為6V、B為0V，U1

3.Multisim軟件在實(shí)踐教學(xué)中的運(yùn)用意義

3.1激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性

以往的電子線路教學(xué)，特別強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性傳授，學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性較差，缺乏興趣與動(dòng)力。興趣是最好的老師，要想使學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，首先要做的就是調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。應(yīng)用Multisim軟件輔助教學(xué)，使原本較為枯燥的內(nèi)容變得更加直觀、色彩繽紛，給學(xué)生新奇、形象的感覺。在學(xué)習(xí)全波整流電容濾波電路時(shí)，應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，學(xué)生較難理解波形的變化。借助Multisim仿真軟件，在變壓器二次側(cè)、濾波電容兩端連接示波器，對(duì)比變壓器二次側(cè)電壓和整流濾波后的電壓波形，學(xué)生可以清楚的看到正弦波和濾波后平滑性較好的直流電壓，形象直觀。改變?yōu)V波電容的大小，再對(duì)比輸出波形，引導(dǎo)學(xué)生分析濾波電容的大小對(duì)輸出波形的影響。學(xué)生根據(jù)仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增加電容器的電容時(shí)，輸出電壓的波動(dòng)更平緩。將抽象的問(wèn)題變得更加直觀、生動(dòng)，讓學(xué)生真正對(duì)電子線路感興趣，使學(xué)生從“要我學(xué)”變?yōu)椤拔覙穼W(xué)”。

3.2突破教學(xué)重難點(diǎn)，提高教學(xué)質(zhì)量

借助Multisim仿真軟件，可以使復(fù)雜變?yōu)楹?jiǎn)單、抽象變?yōu)樾蜗?，更容易解決教學(xué)重點(diǎn)，攻克教學(xué)難點(diǎn)，有效的達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量。

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用將電子線路第一章和第八章進(jìn)行整合，制作分析全波整流電容濾波集成穩(wěn)壓電路。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)調(diào)試排除電路故障的學(xué)習(xí)有困難，是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。通過(guò)Multisim仿真軟件模擬設(shè)置故障點(diǎn)，輔助推測(cè)驗(yàn)證故障原因。有一組學(xué)生制作的電路輸出電壓與濾波電容兩端電壓相同，學(xué)生推測(cè)可能是LM317的2、3腳連焊，在仿真軟件中設(shè)置LM317的2、3腳短路，發(fā)現(xiàn)符合實(shí)際現(xiàn)象，修正后問(wèn)題得到解決。另一組學(xué)生制作的電路，輸出電壓不可調(diào)。學(xué)生通過(guò)萬(wàn)用表測(cè)電壓進(jìn)行逐級(jí)調(diào)試，測(cè)得電壓數(shù)據(jù)，但是無(wú)法分析故障原因，向我求助。針對(duì)故障進(jìn)行原理再探究，引導(dǎo)學(xué)生分析數(shù)據(jù)尋找故障點(diǎn)，再借助仿真模擬驗(yàn)證，學(xué)生推測(cè)5kΩ可調(diào)電阻可能是最大阻值接入，輸出電壓穩(wěn)定但是不可調(diào)。針對(duì)學(xué)生找出的故障點(diǎn)，借助仿真進(jìn)行驗(yàn)證，仿真結(jié)果符合故障現(xiàn)象，問(wèn)題得到解決。通過(guò)自查互查求助，逐級(jí)排故，理論再講解，借助仿真，引導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，突破排故這個(gè)難點(diǎn)。

3.3資源整合拓展延伸，提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力

將Multisim軟件與微課整合式的融入《電子線路》教學(xué)中，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)電子線路知識(shí)點(diǎn)的理解與掌握。同時(shí)，Multisim軟件可以做為課后拓展的有效仿真工具，進(jìn)行課后電子制作等創(chuàng)新研究。不僅可以豐富教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)更加輕松，還能及時(shí)地吸收新技術(shù)、新知識(shí)，實(shí)現(xiàn)科技與教育的與時(shí)俱進(jìn)。

結(jié)合Multisim軟件將電子線路中的重難點(diǎn)內(nèi)容制作成微課，供學(xué)生課前參考學(xué)習(xí)，使電子線路課堂教學(xué)更加有針對(duì)性，有效地提高效率和教學(xué)質(zhì)量。與門電路是模擬電路向數(shù)字電路轉(zhuǎn)化的基本電路之一，很多同學(xué)不理解數(shù)字電路，通過(guò)應(yīng)用動(dòng)畫和仿真制作的微課，形象地演示與門電路的工作過(guò)程，實(shí)現(xiàn)模擬量與數(shù)字量的轉(zhuǎn)化，方便學(xué)生理解和掌握。Multisim軟件可以做為拓展延伸的有效工具，進(jìn)行課后電子創(chuàng)新研究。結(jié)合實(shí)際生活，應(yīng)用Multisim軟件進(jìn)行課后自主探索創(chuàng)新作品，根據(jù)作品功能，設(shè)計(jì)好電子電路后，對(duì)電路進(jìn)行仿真研究，然后再進(jìn)行實(shí)際焊接制作。通過(guò)仿真軟件不僅可以加深學(xué)生對(duì)作品原理的理解，更能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高職業(yè)能力。真正激發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)生活、創(chuàng)造生活的創(chuàng)造力。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，運(yùn)用Multisim軟件輔助《電子線路》課程教學(xué)，可以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情，使學(xué)生積極主動(dòng)的構(gòu)建知識(shí)體系，整合資源，加強(qiáng)課前課后探索，提高學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力，形成“高效、主動(dòng)、趣味”的課堂。

【參考文獻(xiàn)】

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（江蘇省揚(yáng)中中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 鎮(zhèn)江 212200）