Multisim仿真軟件+雨課堂在《數(shù)字電子技術(shù)》教學中的應(yīng)用

趙祥敏，趙文海，付東輝，孫霄霄，徐曉雨

（1.牡丹江師范學院物理與電子工程學院；2.黑龍江商業(yè)職業(yè)學院，黑龍江 牡丹江 157011）

《數(shù)字電子技術(shù)》課程是一門難度較大又比較抽象的專業(yè)基礎(chǔ)課，其最大特點是理論與實踐相結(jié)合。Multisim軟件提供的界面友好清晰，學習容易上手。學生在學習《數(shù)字電子技術(shù)》課程的過程中都會產(chǎn)生很多疑問，如果用做實驗的方法去解決所遇到的問題，不僅加深印象還能激發(fā)學生的學習興趣和創(chuàng)造力，同時培養(yǎng)了自己動手解決問題的好習慣。雨課堂是由學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發(fā)，旨在連接師生的智能終端，將課前-課上-課后的每個環(huán)節(jié)都賦予全新的體驗，最大限度地釋放教與學的能量，推動教學改革。Multisim軟件與雨課堂結(jié)合，實現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+黑板+移動終端”的教學特征，推動線上線下混合式教學。

1 教學實踐

（1）實驗教學。無論哪門課內(nèi)實驗，其中第一個實驗對學生來說是最難的，因為在上第一個實驗之前，學生對實驗室的實驗環(huán)境和實驗設(shè)備不熟悉，學生在做實驗之前要先了解實驗室環(huán)境并熟悉實驗儀器的正確操作，所以在上第一個數(shù)字電子技術(shù)實驗的時候，教師需要花費很長的時間指導學生學習實驗設(shè)備的使用，可是由于實驗條件有限，盡管老師和學生都付出很多，但是實際效果并不理想，通過幾年的教學經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)Multisim軟件可以彌補以上不足。在上第一個實驗課之前，老師在雨課堂中把用Multisim軟件仿真的課件推送給學生，讓學生根據(jù)課件中的仿真圖對照著實驗指導書中的電路圖，進行實驗仿真，這種方法既直觀又可以激發(fā)學生的學習興趣，教學效果良好。下面是一個教學案例。

異或門邏輯功能測試如圖1所示，其仿真結(jié)果如圖2所示。對于從未接觸過數(shù)字電路實驗的學生來說，看到圖1會覺得茫然，感覺無從下手，可是當把實驗箱和電路板的圖片與Multisim軟件仿真對比演示后，學生就會知道如何用電路板來搭接圖1這個電路了。

圖1 74LS86異或門邏輯電路

圖2 74LS86異或門仿真結(jié)果

（2）理論教學。Multisim軟件在數(shù)字電子技術(shù)實驗中發(fā)揮了良好的作用，它在理論教學中更是功不可沒。我們常說，興趣是最好的老師，在學習邏輯代數(shù)基礎(chǔ)中的三種基本邏輯運算的時候，常用的方式是采用ppt中的電路圖或邏輯圖來講解各個邏輯關(guān)系，通過這種方式，學生只是被動地接受每種邏輯關(guān)系，但如果用Multisim仿真軟件+雨課堂直播帶領(lǐng)學生一起操作演示邏輯關(guān)系，學生會直觀地看到邏輯關(guān)系，不但可以加深對理論的理解，還能讓學生對此產(chǎn)生興趣，會充分調(diào)動學生對學習的積極性和主動性，課后學生還可以根據(jù)自己的需求觀看雨課堂中的回放跟著一起仿真，給課后復習和預(yù)習都帶來了便利。Multisim仿真軟件+雨課堂直播演示邏輯“與”截圖如圖3所示。

圖3 Multisim仿真軟件演示邏輯“與”

由于數(shù)字電子技術(shù)是一門實踐性很強的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程涉及的集成芯片較多，由集成芯片構(gòu)成的電路復雜，工作原理抽象，學生理解困難。Multisim軟件可以使復雜抽象的問題，可以舉一反三，使用虛擬元件搭建各種電路。在介紹555定時器的應(yīng)用時，用舉一反三的方法在反向型施密特觸發(fā)器輸出端加一個反相器構(gòu)成同向型施密特觸發(fā)器，并通過雨課堂直播的方式用仿真軟件演示兩種觸發(fā)器的工作過程，通過仿真結(jié)果，學生直觀地看到兩個觸發(fā)器工作結(jié)果不同，從而更加深了對理論知識的鞏固。而且課后學生還可以根據(jù)自己的需求觀看雨課堂中的仿真回放，給課后復習和預(yù)習都帶來了便利，提高了教學質(zhì)量。

2 結(jié)語

通過近兩年把Multisim 仿真軟件應(yīng)用到《數(shù)字電子技術(shù)》實踐教學中得出，Multisim激發(fā)了學生的學習興趣，培養(yǎng)了學生設(shè)計電子線路的實踐能力，提高了學生的動手能力，培養(yǎng)了學生創(chuàng)新精神和學生之間的協(xié)作學習能力，從而改善了教學效率和教學質(zhì)量。