仿真軟件Mulitisim10與中職《電子線路》課程整合初探

【摘要】本文簡單講述仿真軟件Mulitisim10的發展史、特點及功能，通過對經濟滯后地區中職學校《電子線路》教學現狀進行分析，闡述了經濟滯后地區中職學校仿真軟件Mulitisim10與《電子線路》課程整合的重要性、可行性，進一步說明了仿真軟件與《電子線路》整合的方法及效果。

【關鍵詞】電子線路 仿真軟件Mulitisim10 課程整合

【中圖分類號】G42 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）03-0229-02

目前，我國很多經濟欠發達地區的中職學校，教學場地、設備捉襟見襯。在進行《電子線路》的教學過程中，普遍采用傳統的教學方法，黑板上學《電子線路》，收到的教學效果不盡人意。然而《電子線路》是中職電子、電工等專業的一門重要的專業基礎課，是進一步學習其它技術課和專業課的奠基石。《電子線路》一些理論知識具有抽象性、實驗性；加上中職學校的大部分學生是“學困生”，因此在教學過程中，學生普遍感到：原理枯燥難懂，操作深奧難明，于是厭學、畏難情緒油然而生。然而以多媒體和網絡技術為核心的仿真技術已成為拓展人類能力的創造性工具，仿真軟件Mulitisim10的應用是融現代化教學技術和手段，改變深奧理論與學生知識水平相矛盾的問題，改變傳統的實驗從屬于理論的做法。在教學中引入電子設計仿真軟件Mulitisim10，能夠充分利用各職業學校的計算機資源，有效解決職業學校在實踐教學中經費緊張和實驗實習儀器、設備不足的問題；能夠使教師教學變得更加直觀，學生學習變得更加容易；能夠使學生更系統地學習電子技術，使學生由被動學習變為主動學習。隨著電子線路課程綜合化、模塊化的轉變和各種仿真軟件的不斷完善，在中職教育中嘗試開展以仿真軟件Mulitisim10進行輔助教學的方法是值得探索的。同時，信息技術的飛速發展，必然會帶動教育從目的、內容、形式、方法到組織的全面變革。仿真軟件Mulitisim10和課程整合必然是教學改革的新視點，對仿真軟件Mulitisim10和課程整合的研究，具有重大的意義。

一、Mulitisim10 軟件簡介、特點、功能

1.Mulitisim10軟件簡介

Mulitisim 軟件最初由加拿大IIT公司推出的電子線路仿真軟件，從Mulitisim 2001開始到后來的Mulitisim7、Mulitisim8止，從Mulitisim9后的版本改由美國儀器（NI公司）公司推出。Mulitisim 10是美國NI公司最近推出的Mulitisim新版本，是該公司電子線路仿真軟件的最新版本。Mulitisim10用軟件的方法虛擬電子與電工元器件和儀表，通過軟件將元器件和儀器集合為一體。它是一個原理圖電路設計、電路功能測試的虛擬仿真軟件。Mulitisim10的元件庫提供數千種電路元器件供實驗選用。同時也可以新建或擴展已有的元器件庫，而且建庫的元器件參數可以從生產廠商的產品使用手冊中查到，因此可方便地在工程設計及電子類教學領域中得到廣泛應用。

2.Mulitisim10 軟件特點

與其他電路仿真軟件如Protel DXP2004相比， Mulitisim 10更方便好用，并且形象直觀，目前Mulitisim10 具有以下特點：

設計與實驗可同步進行，可以邊實驗邊設計，修改調試方便；設計和實驗用的元器件及測試儀器儀表齊全，可以完成各類型電路設計與實驗；可以方便對電路參數進行測試分析；實驗中不消耗實際元件，實驗成本低，速度快，效率高；設計和實驗成功電路可以直接在產品中使用。

3.Mulitisim10 軟件功能

Mulitisim10軟件功能強大，它提供了直流分析、交流分析、瞬態分析等18種基本仿真分析功能。在進行《電子線路》的教學過程中可根據教學大綱要求及實際教學情況進行舍取，中職教師應該掌握直流分析、交流分析、瞬態分析等基本分析方法。

二、中職《電子線路》課程教學現狀

《電子線路》是中職電子、計算機、機電等工科類專業開設的一門專業基礎課。同時，它又是一門理論與實踐密切聯系的課程，其教學的特點是理論知識抽象、知識點分散、分析方法多樣化和電路復雜等。再加上職校學生綜合素質不高，學習基礎差，導致學習興趣不高，對專業的學習感到困難，所以目前中職《電子線路》在教學中出現了很多問題，以廣西百色地區為例，具體表現如下：

1.教材內容嚴重滯后于時代發展。當今社會是科技高速發展的社會，特別是電子技術日新月異的發展，新電子元器件、新工藝不斷涌現。目前，廣西百色市大部分中職學校用的還是十多年前出版的教材，教材內容陳舊，因此這樣的教學難以滿足學生學習的需要。比如：現在青少年熱衷的MP3、MP4等數碼產品的流行，液晶電視機廣泛走入普通百姓家庭，變頻技術的廣泛應用等。我們的大部分教材卻沒有介紹新技術，這與社會需要相脫離。

2.教材內容繁雜，知識點過于分散，不利于實際教學過程的具體實施。教內容貪多求全，實用知識不突出，大部分偏向于理論計算，實際應用知識相對偏少。讓學生覺得無從下手，學無所用，難以激發學生的學習熱情。知識點間的距離過長，學到后面的知識點就容易把前面的知識點忘記。

3.教學方法陳舊，教學手段呆板單一，現代實用型人才的培養。部分中職學校由于各種原因，《電子線路》教學都采用在黑板上教實踐操作。學生覺得燥澀難懂，再加上部分學生在初中階段是“學困生”，易引起學生厭學情緒。

4.理論教學和實踐教學脫節，重理論，輕實踐，不利于實用戶技能型人才的培養。據我調查，很多中職學校開設的《電子線路》課，教師布置給學生的作業很多是計算類的抄抄寫寫，實踐性強的作業相對少。沒有很好地讓學生從初中傳統教學中走出來，不利于中職生的培養。

三、仿真軟件Mulitisim10與《電子線路》課程整合的重要性與可行性

1.將Mulitisim10引入《電子線路》課程教學的重要性

《電子技術基礎》是一門非常重要的專業基礎課程，該課程教學效果的好壞直接影響到后續課程的教學。該課程既有很強的理論性、實踐性，要學好這門課程，特別是《電子線路》，對現在的中職生來說不是一件容易的事情。只有好的教學方法、教學手段，配合一定數量的實驗（含課堂教學中的演示實驗）和實踐環節，才能使學生領會、理解、掌握課程內容，做到融會貫通、學以致用，收到好的教學效果。然而在《電子線路》課程的教學中，過去一直存在著教學手段單一、教學方法呆板、實驗資源不足等原因及學生家庭經濟條件的制約，使教學效果不盡人意。從上面介紹所知，Mulitisim10有強大的仿真與分析功能，能提供豐富的元器件，提供很多測量儀量設備，彌補了學校教學資源不足，而不能講解的抽象知識及無法進行很多實驗，把Mulitisim10引入《電子線路》課程教學中去，是解決上述問題行之有效的方法。

2.將Mulitisim10引入《電子線路》課程教學的可行性

⑴近年來，全國各地實施了“職教攻堅戰”，大部分中職學校教學條件得到一定的改善，課堂教學普遍采用多媒體授課，具備了使用計算機仿真進行演示電路知識的硬件條件。教師可以應用Mulitisim10軟件進行仿真實驗演示，解決了過去《電子線路》課程演示難的問題。教學過程中涉及具體電路時，都可以使用軟件中的虛擬儀器（如萬用表、示波器、波特圖儀、數碼顯示器），利用多媒體同步演示、方便直觀、可大大提高課堂教學質量。

⑵隨著計算機技術的迅猛發展，以及我國加大對中職學校的投入力度，很多中職學校都配備有高配置的微機，具備了開設Mulitisim10仿真實驗的硬件條件。就我校而言，學校就裝配有400多臺高配置的電腦。只要在這些微機上裝上Mulitisim10軟件，就可以進行電子線路設計與仿真了。

四、仿真軟件Mulitisim10與中職《電子線路》課程整合方法

在進行《電子線路》教學過程中采用理論與Mulitisim10仿真相結合的教學方法，對《電子線路》教學會起著很重要的作用。而在《電子線路》教學過程中，怎樣去實施理論與Mulitisim10仿真相結合教學方法呢？我個人認為，應從以下幾個方面進行：

1.將Mulitisim10仿真演示融合到理論教學中

《電子線路》中大部分理論知識很抽象，在進行教學的時候，老師常常是講得口干舌燥，還未能把問題講解清楚，學生也在認真的聽講，但還是一頭霧水。對于這些抽象的知識，如果可以通過Mulitisim10仿真演示出來，學生的學習效果會很好。例如：講授共發射極基本放大電路時，在講解靜態工作點要滿足放大要求時，通常我們會按照教科書得出的結論——發射結正向偏置，集電結反向偏置，這樣的結論來教授給學生。但在實際操作中，如何做才能滿足放大條件，學生不理解不會操作。可以利用Mulitisim10仿真來演示共發射極基本放大電路的組成原理電路，同時可以生成簡單的PCB電路供學生分析，這樣學生就可以很容易理解共發射極基本放大電路理論知識。

2.將Mulitisim10仿真與實踐教學結合

《電子線路》是一門實踐性很強的課程，電路工作原理的講解過程中，結合實操的方法效果會更好。雖然有些理論知識可以通過教具演示來講解，但因條件限制有的理論知識無法制作教具，教具的實踐操作性很有限。中職學生是喜歡動手操作，利用這特點在實踐教學中教師用Mulitisim10演示制作簡單電路，并指導學進行組裝，在組裝過程中若碰到故障，教師可以用Mulitisim10把故障演示出來，進一步來分析故障原因。例如：在講解OCL功放電路時，交越失真產生原因，學生是很難理解。在進行組裝時也容易發生故障，教師可以根據部分同學在組裝過程中出現的故障，用Mulitisim10演示出來，讓學生理解故障產生的原因及排除方法，猶如依葫蘆畫瓢，讓學生在輕松與愉快中學習。同時學生通過親自動手實訓，對理論的理解會進一步加深。增強了學生學習的自信心，學生的學習積極性會更高漲，這有利于中職生的身心健康成長。

五、仿真軟件Mulitisim10與中職《電子線路》課程整合后的效果

1.促進理論教學

在《電子線路》教學中采用理論與仿真相結合教學法，教師教得輕松，學生學起來也輕松，容易調動學生學習的積極性。雖然理論知識比較多，但仿真軟件能把枯燥的理論變成生動活潑的動畫。電路動態分析更加形象化，學生有更多精力投入到對知識的進一步學習。學生會更加喜歡聽《電子線路》課。所以通過理論與仿真軟件Mulitisim10相結合的教學方法，能夠更好地促使學生對理論知識的“吸收”。

2.增強實踐教學

雖說實踐教學會受學生歡迎，但如果僅單純的實踐教學，一開始學生會無從下手，總是擔心出問題，教師也不敢放開手腳讓學生進行操作。在學生對專業的實踐知識進行操作實訓前，教師先用仿真軟件Mulitisim10把實踐內容進行演示，讓學生感覺胸有成竹，減少學生在操作過程中走彎路，這樣更能體現出實踐教學的重點。所以在《電子線路》的實踐操作教學中，采用仿真軟件Mulitisim10相結合的教學方法，可以更好地強化實踐教學的效果。

3.促進學生專業能力發展

《電子線路》對電類專業的學生專業能力全面發展起著重要作用，這門課程是學生后續專業課的基礎課程，學生只有在學好《電子線路》的基礎上才能進一步學習其他專業課程。采用理論與仿真軟件Mulitisim10教學相結合的教學方法，讓學生真正的學會知識，也學會應用所學的知識解決實際問題，學以致用，激發學生學習的能動性，這樣電類專業學生的專業能力才能得到全面的發展。

參考文獻：

[1]《電子線路》，上海交通大學出版社，2012年，倪元兵等

[2]《Multisim10計算機仿真在電子電路設計中的應用》，電子工業出版社，2012年，聶典等

[3]《信息技術與課程整合》，北京大學出版社，2010年，張景中