Multisim仿真軟件在《電子技術基礎》課程教學中的應用

方順浩

【摘要】《電子技術基礎》是職業(yè)學校電子類專業(yè)的一門基礎課程，由于其理論知識比較抽象，學生普遍感到原理比較難懂，而通過電子仿真軟件Multisim進行輔助教學，將電子虛擬實驗平臺與理論教學有機結合，可以豐富教學內(nèi)容，提高學生的學習興趣，提高課堂教學效率，也有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。

【關鍵詞】Multisim 仿真 電子技術 教學

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）05-0017-01

Multisim是美國國家儀器有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，是一個專門用于電子電路仿真與設計的工具軟件，人們可以用它自由地搭建電路原理圖，并用虛擬儀器技術對電路進行仿真。

職業(yè)學校的《電子技術基礎》教學一般由理論教學和實驗教學兩個大的教學環(huán)節(jié)構成。我們在教學過程中，結合理論教學的進程，利用Multisim仿真軟件在計算機上進行電子電路實驗仿真，作為教學的補充，既幫助學生更好地理解電子技術的理論知識，又能確保電子實驗電路參數(shù)的準確，實踐證明，這種教學、設計手段的運用，有助于增強學生的感性認識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和綜合動手能力。

1.多媒體演示仿真實驗，提高課堂教學效率

以前的電子技術課程教學，多數(shù)教師主要進行理論課教學，注重原理分析、公式推導，學生聽起來感覺枯燥無味，難以理解。為了提高教學效率，有時需要配合演示實驗。但實物的演示實驗，需要花費較多的準備時間，將多種儀器搬到教室，使用不便，而且電子元件或示波器屏幕比較小，坐在后排的同學難以看清演示的內(nèi)容。而且演示操作過程，也會占用過多時間，影響教學進度。

現(xiàn)在將仿真軟件引進課堂，在講解理論的同時，利用多媒體同步演示，顯示實驗結果，使一些抽象的概念形象化、直觀化、簡單化，提高教學的效率。下面舉兩個應用的實例。

在講授三極管共發(fā)射極放大電路時，三極管具有放大和反相的作用，有的學生理解起來比較困難。我們利用仿真軟件來仿真電路的實際效果，并用虛擬示波器觀測波形。學生有了感性認識后，理解起來就輕松了不少。

在講授振蕩電路的起振時，通過電路的正反饋作用，輸出信號就會逐漸由小變大，當振蕩幅度增大到一定的程度后，由于三極管的限幅作用，最后使得輸出的波形穩(wěn)定。其中部分原理學生比較難理解，用實驗室現(xiàn)有的儀器根本就不能顯示出起振的波形來，現(xiàn)在利用Multisim仿真顯示出振蕩波形，振蕩器起振的過程非常直觀，這種教學模式生動活潑，學生自始至終保持著極高的學習興趣，加深了理解和記憶，有效地提高了課堂教學效率。

將仿真技術應用于課堂教學后，可以把許多抽象的內(nèi)容變得生動形象，化難為易，使教學中的難點、重點變得一目了然，便于學生觀察與思考，從而更好地理解和掌握所學知識。

2.改革實驗教學方法，提高實驗教學質(zhì)量

《電子技術基礎》是一門實踐性比較強的課程，理論學習必須與實踐操作結合起來。以前，實踐環(huán)節(jié)主要是上電子實驗課，實驗內(nèi)容多為驗證性實驗，而創(chuàng)新設計、綜合性實驗較少。

Multisim仿真軟件不但提供了各種豐富的分立元件和集成電路等元器件， 還提供了各種豐富的調(diào)試測量工具：如各種電壓表、電流表、示波器、分析儀等。是一個全開放性的仿真實驗平臺，用Multisim進行仿真模擬實驗，實驗過程非常接近實際電路的效果。各種元器件選擇范圍廣，參數(shù)修改方便，不會像實際操作那樣多次地把元件焊上焊下而損壞器件和印刷電路板，而且電路調(diào)試也變得方便快捷。并且《電子技術基礎》課程中的大部分實驗電路都能應用Multisim進行仿真。

我們在授課的過程中，抽幾節(jié)課講解Multisim仿真軟件的使用方法。在電子技術實驗課之前，學生必須先將電路進行仿真，得到實驗結果以后，再進行實際的安裝、焊接、調(diào)試。學生做實驗的興趣提高了，自信心得到了增強，實驗教學質(zhì)量大大提高，特別是在簡單的設計性實驗中，可以隨時修改元件參數(shù)，并能馬上獲得仿真結果，直到滿足電路設計要求。學生可提出各種設計方案，從而大大提高了分析問題、解決問題的能力，激發(fā)了他們的創(chuàng)新意識，也大大提高了學生電子電路的設計水平。

3.虛擬仿真實驗應注意的問題

雖然采用虛擬仿真輔助教學，改善了教學手段，豐富了教學內(nèi)容，也能更形象生動地將難以理解的知識用仿真的形式表現(xiàn)出來，能激發(fā)出學生設計電路的創(chuàng)新意識。但如果完全用虛擬實驗取代實物實驗，就只會在電腦上進行操作，學生對真實元器件的封裝、檢測等認知程度會大大降低，對使用實際儀器的操作能力會大大削弱，缺少對實際電子產(chǎn)品設計的布局能力、布線能力、安裝調(diào)試能力。為了避免其弊端，使之與傳統(tǒng)的教學相得益彰，融于一體，我們采用虛實結合的方式，一方面強調(diào)仿真實驗對教學的輔助作用，另一方面認識到實際動手能力的重要性，兩者必須相輔相成，有機結合。既要合理安排仿真實驗課時，又要在實驗課堂上進行實際電路的安裝調(diào)試工作；精心選擇仿真實驗課題，為學生提供科學、合理的仿真實驗題目，讓學生通過實驗，掌握知識，提高興趣。還讓學生做一些簡單的設計性實驗，自己設計、制作安裝調(diào)試電子電路，使虛擬仿真實驗變成看得見摸得著的電子電路。

總之，將Multisim仿真軟件應用于教學中，不僅可以把許多抽象和難以理解的內(nèi)容變得生動有趣，化難為易，而且能模擬一些用語言難以清楚表述的，以及現(xiàn)實實驗不易進行的內(nèi)容。它不僅提高了課堂教學效率，而且對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、分析和解決問題的能力都起到了積極的作用。當然，也要注意仿真教學的輔助教學作用和學生實際的操作能力，兩者必須相互結合，取長補短，而不能用虛擬仿真完全代替實際操作訓練。

參考文獻：

[1]彭利標.電子技術基礎[M].北京：高等教育出版社 2006

[2]黃培根.Multisim 10計算機虛擬仿真實驗室[M]. 北京：電子工業(yè)出版社 2010