王淼


摘 要 電子技術基礎課程是高職電類專業的一門專業基礎課,其特點是知識點分散,分析計算較多。學生在本課程學習過程中會遇到很多抽象、不容易理解的電路,單純的理論教學枯燥、晦澀,但由于課時及場地的關系,很難在實驗室開展教學做一體的教學,因此,在授課過程中,若能加入仿真效果較好的Multisim9繪制的電路,并加以演示,可授課內容變得更加生動、易懂。
關鍵詞 MultiSim9 高職 電子技術
中圖分類號:G424 文獻標識碼:A DOI:10.16400/j.cnki.kjdkz.2015.05.056
Application of MultiSim9 Simulation Software in Teaching Process of
Vocational Electronic Technology Theoretical Basis
WANG Miao
(Liuzhou Railway Vocational Technical College, Liuzhou, Guangxi 545007)
Abstract Electronic technology foundation course is vocational electrical specialty a basic course, which is characterized by dispersed knowledge, analysis and calculation more. In this course students will encounter many abstract process, not easy to understand the circuit, a simple theory of teaching boring, obscure, but because of the relationship between class and the venue, it is difficult to do in the laboratory to carry out teaching one of the teaching, therefore, teaching process, if added to the simulation results better Multisim9 drawn circuit, and make presentations, lectures can become more vivid, and easy to understand.
Key words MultiSim9; vocational; electronic technology
高等職業教育是我國教育體系中高等教育的一種類型和層次,和高等本科教育不同,高等職業教育更注重職業對教育的引導作用。為使學生能更快的融入到職業教育,在教學過程中,更側重對學生實踐能力、創新能力和可持續發展能力的培養,而了解、熟悉、掌握大量的知識是培養學生各方面能力的基石,因此在授課過程中,應采用多種教學方法和手段,增強知識點的可視性、趣味性及時效性等。
1 高職電子技術基礎理論教學現狀分析及存在的問題
電子技術基礎是高職院校電類專業的專業基礎課,通常采用理論+實驗的教學模式,理論課時所占比例較重,由于該課程在專業建設中占有舉足輕重的作用,因此在全國高等職業教育改革的浪潮中,在生源水平參差不齊的今天,很多學校都在致力于尋找更有利于學生學習的教學方法及教學手段。
1.1 理論教學現狀分析
目前很多高職院校電類專業課都已經實現理實一體或教學做一體的教學模式,然而,基礎課和專業課的不同之處在于,基礎課知識點多,涵蓋面廣,以夯實學生的基礎知識為主要目標,授課過程以理論講授為主,實驗教學為輔。電子技術基礎課程包括模擬電子技術和數字電子技術兩大部分,主要知識點包括四種分立元件、二十余種集成元件及十多種常用電路。所授內容功能多,電路較復雜,以分析、計算為主,授課過程枯燥乏味、學生難以理解,目前這種占用大量課時的理論講授的授課方法(公式推導及計算)已經無法適應現在學生的學習狀態。
1.2 理論教學存在的問題
電子技術基礎課程的授課特點是:高職院校電類專業較多,所有的電類專業開設電子技術基礎為專業基礎課,授課班級非常多,實驗場所有限,無法實現像專業課一樣實施教學做一體教學,學生在實驗室的時間有限,且開設實驗均為驗證性內容,以授課后進行知識驗證為主,學生無法在接觸新知識的第一時刻便理解并掌握所學知識并驗證甚至開拓思維,時效性受到嚴重的限制,如何使學生在接受理論教學的同時,又能實時的掌握該部分內容及其應用,是需要我們盡快地找到一種合適的方法來解決的問題。
2 MultiSim9仿真軟件簡介
Multisim是由EWB(Electrical Workbench)發展而來,Multisim是一個完整的設計工具系統,有龐大的元件數據庫、完備的實驗儀器庫、完整的分析方法,界面易懂直觀,操作容易。Multisim9教育版(可漢化)具有20種虛擬仿真儀器儀表、19種分析方法以及強大豐富的元器件庫,完全滿足高職院校的學生在電子技術基礎課程的學習、設計、創新及實踐的要求。
3 MultiSim9仿真軟件在高職電子技術基礎理論教學過程中的應用
將MultiSim9仿真軟件引入到電子技術基礎理論教學中,就可以將傳統的理論課堂演變為“教學做一體的實驗課堂”,Multisim9不僅可以代替實驗室中的多種儀器,而且可實現虛擬實驗室,即只要有一臺計算機并安裝軟件即可實現。下面以組合邏輯電路的設計為案例說明MultiSim9仿真軟件在高職電子技術基礎理論教學過程中的應用。
3.1 理論知識
組合邏輯電路的設計主要介紹了組合邏輯電路的設計過程,即根據已知條件列出真值表,寫出邏輯函數表達式,化簡后畫出電路圖。
3.2 MultiSim9仿真軟件在授課過程中的應用
設計題目:設計一個舉重成功判別電路。在舉重比賽中有三個裁判員,每一個裁判員控制一個開關,認為某個運動員試舉成功時,按下開關,認為某個運動員沒有成功時,不按開關。如果兩個或兩個以上的裁判認為成功,給出成功信號,否則給出失敗信號,現有與非門若干,請完成電路設計。
理論授課過程如下:
(1)根據題目要求列出所有可能出現的情況表格(表1):
?表1
(2)根據表1得出真值表,如圖1MultiSim9仿真所示:
圖1 真值表及邏輯函數表達式
(3)根據圖1可得出以下結論:
= ?+ ?+ ?+
(4)利用卡諾圖化簡:
表2
化簡結果: = ?+ ?+
由于題目要求僅用與非門完成電路,因此可將上述化簡結果變換如下:
= ?+ ?+ ?= ?=
(5)圖1中各種轉換模式,可將電路圖轉換為真值表、真值表轉換為邏輯函數表達式、真值表化簡、邏輯函數表達式轉換為真值表、邏輯函數表達式轉換為電路圖、邏輯函數表達式轉換為用與非門組成的電路圖。
圖2為邏輯函數表達式轉換為用與非門組成的電路圖。
圖2 與非門組成的電路圖
4 小結
通過在理論教學中插入MultiSim9仿真電路,既可以使課堂氣氛活躍起來,又可以直接演示結果,使學生能夠在理解知識的基礎上開拓思維,直接修改參數得到不同的結果,并可驗證思路是否正確,將“虛擬實驗室”搬進理論課堂,其重要性是顯而易見的。
參考文獻
[1] 譚永紅.電子線路實驗進階教程.北京航空航天大學出版社,2013.2.
[2] 王金花.電子技術.人民郵電出版社,2010.5.