Multisim仿真軟件在“電路與電工技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用與研究

劉志芳，羅　勇，盧宇帥，王忠文（.廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州　5050；.京信通信技術(shù)（廣州）有限公司，廣東廣州　50663）

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Multisim仿真軟件在“電路與電工技術(shù)”教學(xué)中的應(yīng)用與研究

劉志芳1，羅勇1，盧宇帥1，王忠文2
（1.廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東廣州510520；2.京信通信技術(shù)（廣州）有限公司，廣東廣州510663）

摘要：為克服以往“電路與電工技術(shù)”課程中理論和實(shí)訓(xùn)脫節(jié)的弊端，文章闡述將仿真軟件Multisim應(yīng)用于理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)相對豐富的學(xué)習(xí)情境，推動(dòng)理論教學(xué)改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能水平，實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生分析問題、解決實(shí)際問題的能力。

關(guān)鍵詞：Multisim；電路；仿真

1　課程性質(zhì)

“電路與電工技術(shù)”課程是應(yīng)用電子技術(shù)、電子信息工程技術(shù)、通信技術(shù)、電氣自動(dòng)化技術(shù)等專業(yè)開設(shè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，這門課是電類學(xué)生入學(xué)后的第一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是學(xué)生由高中的科學(xué)基礎(chǔ)課向工程專業(yè)課過渡的“橋梁”，也是后續(xù)為模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程的先修課程。所以這門在專業(yè)課程設(shè)置上都具有重要的位置，它是引導(dǎo)學(xué)生對本專業(yè)的產(chǎn)生興趣，并且對大學(xué)課程的學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度形成一個(gè)好的習(xí)慣。

2　課程的現(xiàn)狀及教學(xué)情況

“電路與電工技術(shù)”課程一般安排在新生入學(xué)的第一個(gè)學(xué)期，根據(jù)不同的專業(yè)，課時(shí)安排54～80學(xué)時(shí)不等。現(xiàn)在所采用的教學(xué)方法一般還是傳統(tǒng)式的教師在多媒體教室教授理論，學(xué)生在實(shí)訓(xùn)室做實(shí)驗(yàn)（或?qū)嵱?xùn)）。由于多媒體教室和實(shí)訓(xùn)室是分開的，理論課和實(shí)訓(xùn)課的安排也不能連貫，導(dǎo)致本課程的理論和實(shí)訓(xùn)是脫節(jié)的。這種教學(xué)模式使得學(xué)生感覺課程沒有連貫性，隨著后面課程內(nèi)容的增多，不理解的地方越來越多，學(xué)生漸漸產(chǎn)生疲憊心理，從而失去了學(xué)習(xí)興趣，而這門專業(yè)基礎(chǔ)課的掌握情況直接影響到后續(xù)的幾門專業(yè)課。

作為高職教師，我們的任務(wù)不僅僅局限于傳授知識(shí)，如果還按部就班地按照以往的教學(xué)模式，不僅嚴(yán)重地束縛了學(xué)生的個(gè)性和創(chuàng)新能力的發(fā)展，無法體現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)遷移應(yīng)用能力，更難以適應(yīng)未來社會(huì)對應(yīng)用型、技能型人才的需求。為了改變這種狀況，我們必須探索“電路與電工技術(shù)”的教學(xué)新模式，提高教學(xué)效果，使理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)緊緊相扣，注重學(xué)生能力的培養(yǎng)。

3　將仿真軟件Multisim引入教學(xué)中

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展和計(jì)算機(jī)技術(shù)的普遍應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和電子虛擬仿真軟件作為電路設(shè)計(jì)驗(yàn)證和輔助調(diào)試的有效工具和先進(jìn)的方法已經(jīng)成為電子課程教學(xué)環(huán)節(jié)中不可或缺的一種先進(jìn)工具和手段。所以，在電路與電工技術(shù)的教學(xué)中，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)如Multisim仿真軟件在已經(jīng)成為必然趨勢。

在理論教學(xué)中，可以通過Multisim仿真軟件創(chuàng)設(shè)相對豐富的學(xué)習(xí)情境，有利于學(xué)生變被動(dòng)接受知識(shí)為主動(dòng)探索，有利于推動(dòng)理論教學(xué)改革，有利于使教學(xué)內(nèi)容緊跟時(shí)代發(fā)展潮流。

在實(shí)踐教學(xué)中，應(yīng)用Multisim仿真軟件，可以節(jié)省實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本，保障學(xué)生和元器件、儀器儀表的安全，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的范圍和空間。幫助學(xué)生深入理解電路原理，突破教學(xué)難點(diǎn)，使課堂課外具有連貫性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能水平，實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體化教學(xué)，使做中學(xué)、做中教落到實(shí)處，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。

4　研究方法及過程

選擇2014級(jí)和2015級(jí)電氣自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生為主要研究與實(shí)踐對象，具體實(shí)施方法如下：

（1）課程開始前，讓學(xué)生熟悉Multisim仿真軟件，可以先通過學(xué)生中學(xué)的一些物理知識(shí)，讓他們對軟件感興趣，并且能夠熟練掌握。對后續(xù)的教學(xué)打好基礎(chǔ)。

（2）課堂上根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，以及學(xué)生掌握軟件的程度，布置適當(dāng)?shù)睦碚摗?shí)踐作業(yè)，讓學(xué)生在課外能夠持續(xù)課堂上的內(nèi)容，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，形成良好的學(xué)風(fēng)。

（3）教學(xué)過程中注意培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，充分體現(xiàn)Multisim仿真軟件的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)中實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）設(shè)計(jì)方案相同，缺乏能力培養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。而仿真實(shí)驗(yàn)，每個(gè)學(xué)生都可輕松調(diào)整自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)多種不同的設(shè)計(jì)方案，充分發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，用不同的電路來完成實(shí)驗(yàn)來。

（4）通過問卷調(diào)查及期末考試成績的對比，對教學(xué)研究進(jìn)行綜合分析。

5　教學(xué)效果

通過對2014級(jí)電氣自動(dòng)化B班在和2015級(jí)電子自動(dòng)化A班兩個(gè)班同學(xué)的問卷調(diào)查，可知兩個(gè)年級(jí)絕大多數(shù)學(xué)生對Multisim仿真軟件是認(rèn)可的，對教學(xué)方法及模式持肯定和接受的態(tài)度。使用仿真軟件后課堂相對沉悶的氛圍得到改善，氣氛更加活躍，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到發(fā)揮，為其提供了獨(dú)立思考、分析及利用現(xiàn)有資源解決問題的機(jī)會(huì)。

與其他班級(jí)成績橫向、縱向?qū)Ρ瓤梢园l(fā)現(xiàn)隨著Multisim仿真軟件的接受程度，學(xué)生的成績呈上升趨勢，當(dāng)然這之中可能存在某些客觀因素，但根據(jù)課堂效果來看，Multisim仿真軟件應(yīng)用于“電路與電工技術(shù)”教學(xué)實(shí)踐中，學(xué)生通過觀察、思考和自己動(dòng)手做，帶著問題去自主尋求解決的方法，激發(fā)了廣大學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和求知欲望，使學(xué)生的思維不斷拓寬，創(chuàng)造力不斷提高，想象力不斷豐富。利用仿真軟件可以按照自己的想法搭建電路，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)廣大學(xué)生多思、多想、多做，逐步提高學(xué)生終生學(xué)習(xí)的能力，培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)造發(fā)明的意識(shí)和精神。實(shí)踐證明：利用Multisim仿真軟件進(jìn)行“電路與電工技術(shù)”教學(xué)經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠，教學(xué)效果明顯。

6　總結(jié)與展望

（1）通過將Multisim仿真軟件應(yīng)用于“電路與電工技術(shù)”課程中，借助仿真軟件創(chuàng)設(shè)理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的學(xué)習(xí)的情境，學(xué)生通過做中學(xué)、做中教，激發(fā)學(xué)生求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探索能力和創(chuàng)造性思維能力。改變了傳統(tǒng)的電工教學(xué)設(shè)計(jì)模式，具有形象直觀的特點(diǎn)，

（2）Multisim仿真軟件將實(shí)驗(yàn)室搬到了電腦上，使理論與實(shí)踐教學(xué)緊密地結(jié)合起來，讓學(xué)生通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)對真實(shí)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，并對實(shí)踐的教學(xué)加以補(bǔ)充，既節(jié)省了實(shí)驗(yàn)器材，又節(jié)約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本。

（3）Multisim仿真技術(shù)引入“電路與電工技術(shù)”教學(xué)實(shí)踐中，突破了時(shí)間和空間的限制，提高了理論教學(xué)效果和實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。采用Multisim進(jìn)行驗(yàn)證性和開發(fā)性電路仿真實(shí)驗(yàn)，可以啟發(fā)學(xué)生的思維，對學(xué)生的電路分析能力的培養(yǎng)、故障的排除的方法訓(xùn)練和電路的設(shè)計(jì)開發(fā)等起到很好的促進(jìn)作用。但是我們必須要看到，這種促進(jìn)作用對學(xué)生知識(shí)水平的增長、技能水平的提升、實(shí)驗(yàn)水平的提高畢竟是有限的。因?yàn)樵诩寄苡?xùn)練中要提高的學(xué)生的實(shí)際操作能力，是無法用Multisim仿真教學(xué)來獲得。同時(shí)，作為一種模擬實(shí)驗(yàn)的方法，它與實(shí)際電路還有很多的差別之處。

另外在調(diào)查過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對軟件熟練程度掌握不一，對課程“電路與電工技術(shù)”的內(nèi)容掌握的程度不一，導(dǎo)致學(xué)生不能及時(shí)跟隨著課程內(nèi)容，沒有很好地起到幫助學(xué)生理解理論內(nèi)容的作用。這是后續(xù)需要進(jìn)一步研究改進(jìn)的地方。

Application of Multisim Simulation Software in the Circuit and Electrotechnics Course

LIU Zhi-fang1，LUO Yong1，LU Yu-shuai1，WANG Zhong-wen2
（1.Guangdong Engineering Vocational Technology Institute，Guangzhou，Guangdong 510520，China；2.Comba Telecoms Technology（guangzhou）co.，LTD.，Guangzhou，Guangdong 510663，China）

Abstract:Inorder to overcomethe drawbacks of previous“circuit andelectricaltechnology“curriculum，thispaper explainsthe advantages of applying the simulation software Multisim in the theory teaching and practice teaching，creating a relatively rich learning environment，promoting the theory teaching reform，stimulating studentsinterestinlearning，improving the level of students experimentalskills，toachievetheintegrationoftheoryandpracticeteaching.

Key words:Multisim；Circuit；simulation

中圖分類號(hào)：G719

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-980X（2016）05-0148-02

收稿日期：2016-04-02

基金項(xiàng)目：廣東工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)：KY2014012

作者簡介：劉志芳（1981-），女，河北石家莊人，主要研究方向：電氣自動(dòng)化。