《OTL功率放大電路的調(diào)試與測(cè)量》的教學(xué)設(shè)計(jì)

　　摘要： Multisim仿真軟件是一個(gè)專門用于電子線路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。本文就是針對(duì)《OTL功率放大電路的調(diào)試與測(cè)量》，結(jié)合Multisim仿真軟件進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生將學(xué)到的理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)地表現(xiàn)出來，同時(shí)結(jié)合具體電路實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)知識(shí)的理解和掌握，提高教學(xué)效率。
　　關(guān)鍵詞： OTL功率放大電路Multisim仿真教學(xué)設(shè)計(jì)
　　
　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展，電路設(shè)計(jì)可以通過計(jì)算機(jī)輔助分析和仿真技術(shù)完成。計(jì)算機(jī)仿真在教學(xué)中的應(yīng)用，代替了大包大攬的試驗(yàn)電路，大大減輕驗(yàn)證階段的工作量；其強(qiáng)大的實(shí)時(shí)交互性、信息的集成性和生動(dòng)直觀性，為電子專業(yè)教學(xué)搭建了良好的平臺(tái)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能夠突出教學(xué)重點(diǎn)、突破教學(xué)難點(diǎn)；并能保存仿真中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，為整機(jī)檢測(cè)提供參考數(shù)據(jù)，還可保存大量的單元電路、元器件的模型參數(shù)。采用仿真軟件能滿足整個(gè)設(shè)計(jì)及驗(yàn)證過程的自動(dòng)化。
　　Multisim軟件是一個(gè)專門用于電子線路仿真與設(shè)計(jì)的EDA工具軟件。作為Windows下運(yùn)行的個(gè)人桌面電子設(shè)計(jì)工具，Multisim是一個(gè)完整的集成化設(shè)計(jì)環(huán)境。Multisim計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)可以很好地解決理論教學(xué)與實(shí)際動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一問題。學(xué)生可以很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)地再現(xiàn)出來，并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己的儀表。Multisim能極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和積極性，真正地做到了變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)——這些在教學(xué)活動(dòng)中已經(jīng)有了很好的體現(xiàn)。
　　因?yàn)椤峨娮泳€路》是一門比較抽象的課程，也基于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)比較薄弱，所以在課堂教學(xué)上要充分利用現(xiàn)有的資源調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性。比如說電路模型、投影、仿真，還可以結(jié)合實(shí)際，讓同學(xué)們自己動(dòng)手制作一些電路，將各個(gè)知識(shí)點(diǎn)融合在里面，這樣就能避免全理論的灌輸，能讓學(xué)生在實(shí)際操作時(shí)理解理論，教師再在這個(gè)基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步分析理論，達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合的效果。《OTL功率放大電路的調(diào)試與測(cè)量》是《電子線路》中的內(nèi)容，本文主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)對(duì)象是職中學(xué)生。
　　關(guān)于《OTL功率放大電路的調(diào)試與測(cè)量》的教學(xué)設(shè)計(jì)，集講授、師生互動(dòng)、操作演示、學(xué)生操作等多種授課方式，主要目的是讓學(xué)生在熟悉OTL功率放大器的組成和理解電路的工作原理的基礎(chǔ)上，完成電路的調(diào)試和測(cè)量。
　　本設(shè)計(jì)的操作演示環(huán)節(jié)是利用電路仿真軟件Multisim實(shí)現(xiàn)的。該軟件的界面相當(dāng)于一個(gè)真實(shí)的電子實(shí)驗(yàn)臺(tái)，電路所需的元器件和仿真所需的測(cè)試儀器均可直接拖放到屏幕上，輕點(diǎn)鼠標(biāo)可用導(dǎo)線將它們連接起來，軟件儀器的控制面板和操作方式都與實(shí)物相似，測(cè)量數(shù)據(jù)、波形和特性曲線如同在真實(shí)儀器上看到的一樣。Multisim既可對(duì)模擬電路或數(shù)字電路分別進(jìn)行仿真，又可進(jìn)行數(shù)模混合仿真，仿真失敗時(shí)會(huì)顯示出錯(cuò)信息、提示可能出錯(cuò)的原因，仿真結(jié)果可隨時(shí)儲(chǔ)存和打印。
　　本教學(xué)設(shè)計(jì)的具體流程如下：
　　1.實(shí)驗(yàn)開始前，針對(duì)OTL功率放大電路的電路進(jìn)行簡(jiǎn)單的復(fù)習(xí)；
　　2.進(jìn)入主課程，聯(lián)系實(shí)際，將功率放大電路的作用更具體地表現(xiàn)出來，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的，也可以此充分激發(fā)學(xué)生的興趣，活躍課堂氣氛；
　　3.試驗(yàn)前，檢查儀器設(shè)備，把實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題向?qū)W生說明，讓學(xué)生能在實(shí)驗(yàn)中著重注意，布置試驗(yàn)任務(wù)：OTL功率放大電路的調(diào)試與測(cè)量；
　　4.教師在Multisim做演示實(shí)驗(yàn)，明確實(shí)驗(yàn)步驟，及實(shí)驗(yàn)所需記錄的數(shù)據(jù)和注意細(xì)節(jié)；
　　5.學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，在Multisim軟件上操作，同時(shí)結(jié)合具體電路操作，記錄數(shù)據(jù)，教師進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)；
　　6.教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，將Multisim上的仿真數(shù)據(jù)與具體電路得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，或者將學(xué)生的數(shù)據(jù)與老師的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，總結(jié)OTL功率放大電路的特點(diǎn)，同時(shí)也在其中發(fā)現(xiàn)問題并解決；
　　7.實(shí)驗(yàn)總結(jié)，提出要求，在操作過程中，沒有達(dá)到要求的學(xué)生應(yīng)在課后加緊練習(xí)，跟上課程進(jìn)度；
　　8.整理實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備。
　　在《OTL功率放大電路的調(diào)試與測(cè)量》實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，Multisim軟件既用于教師的演示實(shí)驗(yàn)，又可讓學(xué)生親自體驗(yàn)，同時(shí)還結(jié)合了具體電路的操作，更能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握。本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)有：實(shí)驗(yàn)步驟有條理，學(xué)生容易理解和上手；教師在Multisim軟件中的實(shí)驗(yàn)示范，可以讓學(xué)生更清楚地看到實(shí)驗(yàn)的過程，有利于增強(qiáng)教學(xué)效果。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)進(jìn)行仿真和具體電路操作，就能很好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。利用仿真和電路模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，操作較簡(jiǎn)單，也能減少資源的損耗，提高效率。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還充分利用教學(xué)資源，如多媒體課件、投影、電路模型等，直觀地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程。
　　傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，任課老師在課前把儀器設(shè)備及元器件準(zhǔn)備好，學(xué)生照講義的實(shí)驗(yàn)步驟按部就班地進(jìn)行，這就不可避免地把學(xué)生置于被動(dòng)地位，他們很少有機(jī)會(huì)按自己的思維開展設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。利用Multisim軟件和一臺(tái)計(jì)算機(jī)就能進(jìn)行電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)，打破了時(shí)間和空間的限制，學(xué)生可以在不同的時(shí)間、地點(diǎn)和領(lǐng)域自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)他們提出問題、分析問題和解決問題的能力，并根據(jù)自己的興趣愛好，選擇一些學(xué)生喜歡的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
　　利用Multisim軟件，對(duì)教師的教學(xué)也是一個(gè)很好的提高和促進(jìn)，計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)給了教師一個(gè)更好的平臺(tái)，可在沒有實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)室的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和設(shè)計(jì)。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　［1］陳振源主編.電子線路［M］.北京:高等教育出版社，2006.