在電工電子教學實踐中的Multisim應用

王強（1.陜西航空技師學院 陜西漢中 723000；2.陜西科技大學 陜西西安 712081）

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在電工電子教學實踐中的Multisim應用

王強1，2
（1.陜西航空技師學院 陜西漢中 723000；2.陜西科技大學 陜西西安 712081）

摘 要：利用Multisim仿真軟件可以捉高課堂教學效率，增強學生的實踐能力和電路分析能力，減少硬件投資。通過Multisim軟件，為傳統的電工學教學模式提供了新的手段，取得了良好的教學效果。

關健詞：Multisim 電工電子專業 教學改革

電工電子課程作為中職電專業學生的專業基礎課，重要性毋庸置疑。但電工電子存在的內容較多，由于課程中實驗的課時較少，容易造成學生眼高手低、動手能力差等情況。Multisim，Protel，，workbench， maxplusII等眾多的EDA仿真軟件和虛擬儀器的廣泛應用使得課堂上的實例演示成為可能，幫助學生掌握必要的知識點，將抽象的理論形象化、具體化，將理論知識上升到新的感性高度。［1］

Multisim是IIT （Interactive Image Technologies）公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，提供了全面集成化的設計環境，能完成從電路的仿真設計到電路板圖生成的全過程，從而為電子系統設計、電子產品開發和電子系統工程提供一種全新的手段和便捷的途徑。當改變電路連接或改變元件參數，對電路進行仿真時，可以清楚地觀察到各種變化對電路性能的影響。

一、Multisim是電專業課堂教學的先進工具

1.Multisim仿真軟件使元器件虛擬化，易于學生理解電路組成.

Multisim的工作界面非常直觀，原理圖和各種工具都在同一個窗口內，未接觸過它的人稍加學習就可以很熟練地操作該軟件，對于學生來說，它是個極好的EDA工具，由仿真軟件構造的電路模型與課堂上分析的電路圖完全一致，但是對于剛剛接觸到模擬電子部分的學生來說，與電路部分相比還是比較抽象，不容易理解。

2.Multisim仿真軟件眾多的虛擬儀器，能象實際電路一樣看到測量結果

用Multisim進行仿真模擬實驗，實驗過程非常接近實際操作的效果。各元器件選擇范圍廣，參數修改方便，使電路調試變得快捷方便。尤其重要的是不會像實際操作那樣多次地

焊接元件而損壞器件和印刷電路板，實現幾乎真正的零損耗。

3.Multisim仿真軟件提供了常用的電路分析方法，使操作更為簡便

Multisim提供了電路分折的常用方法，其中的基本分析方法主要內容包括：直流工作點分析、交流分析、瞬態分析、傅立葉分析、失真分析、噪聲分析、直流掃描分析。這些基本分析方法正好適用于初學者和課堂的理論教學。［2］

Multisim 7也提供了高級分析方法諸如靈敏度分析、溫度掃描分析、零極點分析、傳輸函數分析等，這些高級分析方法對于工程研究者同樣適用。

二、Multisim是電子課程設計、畢業設計和學生電子設計大賽的創作園地

課程設計、畢業電路設計是學生走向就業的重要實踐環節。目前隨著我國職業教育發展帶來了學生多、教師和實踐器材少等一系列問題，而對于沒有實踐經驗的學生，設計的過程中容易造成器件和儀器儀表的損壞，故學生的課程設計和畢業設計需要的元器件數量急劇增加，這就需要學校提供大量的資金支持。而采用Multisim進行仿真，如同在實驗室面包板上搭接電路，且不受元器件種類、數量和測試儀器的限制，其實驗過程是比較安全的。

在校期間舉辦學生電子設計大賽也是培養學生動手能力的一個有效途徑，然而受實驗場地、實驗器材的限制，大賽使大多數的學生得不到鍛煉。但是隨著Multisim軟件被引入課堂教學中，多數學生可以在實驗室、機房，甚至學生宿舍組建開發小組，可以具體的在Multisim中做一個工程項目，并將其最后移植到一個具體的硬件電路中，讓學生了解將仿真軟件和具體的工程如何結合起來，利于學生對工程實踐的了解和學習。

由于Multisim提供了大量的元器件庫，提供了修改電路設計的靈活性，提供了實驗室在數量、質量上難以相比的虛擬儀器、儀表，因而也提供了培養學生實踐精神、創造精神的平臺，為電工學課程設計、畢業設計和學生電子設計大賽提供了有利的條件。

三、Multisim為電工電子實驗教學提供了虛擬平臺

目前各地職校都在建立電工學實驗室，并且基本都是采用相應的硬件仿真設備，不僅需采購大量的硬件設備，而且設備維護工作量也非常巨大。但是由于電工學的種類繁多，再加上資金的限制，不可能在一個實驗室包括所有種類的電工學仿真設備。建設基于Multisim軟件仿真的電工學實驗室，在配置有限的硬件設備的情況下，可以很好地解決資金和設備維護問題。大量的仿真都可以在軟件環境中實現，大大增強了實驗室向學生開放的便利性。在實際運行中，取得了良好的教學效果。

Multisim的元器件、連接線路等和傳統的電工學實驗硬件高度對應，具有設計靈活，結果、過程統一的特點。可使設計時間大為縮短、耗資大為減少，這在相當程度上替代了傳統的電工學實驗教學的功能，例：元器件選擇、電路連接、電路檢測、電路修改、軟件調試、運行結果等。這些虛擬儀器儀表具有理想的參數指標，例如極高的輸入阻抗、極低的輸出阻抗。這些都盡可能減少了儀器對測量結果的影響。學生可以根據實驗內容的要求，在Multisim元件庫中選擇所需要的虛擬元件設計應用電路，這樣可以形象、直觀地看到程序執行的效果。因此基于Multisim軟件仿真建設的實驗室是電工學實驗教學的虛擬平臺。［3］

四、綜述

Multisim仿真軟件在電工學教學中的應用，有利于促進課程和教學改革，更有利于人才的培養，提高了學生的學習興趣和創新能力，具有很大的靈活性和可擴展性。利用Multisim提供的可靠、經濟的虛擬器件和儀表，不但經濟優勢明顯，而且大大提高了教學的效率，對學生實踐能力的培養具有重大的現實意義。

參考文獻

［1］ 韓力，吳海霞.Electronic Workbench應用教程［M］.北京：電子工業出版社，2001

［2］ 張政才.基于Multisim2001模擬電路實驗的探討.通化師范學院學報，2006

［3］ 尹勇，李林凌.Multisim電路仿真入門與進階［M］.北京：科學出版社，2005