Multisim在數字電子任務驅動教學中的應用

[摘 要] 在數字電子教學中采用任務驅動教學法，創設契合的綜合任務，利用Multisim仿真功能，提高學生的學習主動性。通過對學生綜合成績的分析，表明Multisim軟件對學生的知識點理解和創新運用有著很好的促進作用。

[關 鍵 詞] 任務驅動教學法；Multisim；數字電子

[中圖分類號] G642 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2016）15-0018-01

一、任務驅動教學法

任務驅動教學法是以學習者為中心，以綜合任務為線索，化整為零，由淺入深地引導學生去分析、分解任務，運用所學知識解決實際問題，并根據任務的需求，主動尋求知識，變被動為主動，變學會到會學，激發學生的學習興趣。

要有效地實施任務驅動教學法，必須解決兩個關鍵問題：一是要創設契合的任務，并合理的分解為各個子任務；二是要給學生提供可實現任務的平臺。Multisim仿真軟件的出現，提供了一個新的選擇。

二、數字電子課程的教學設計

先進的教學理念需要優秀的課程設計與之配合才能收到良好的教學效果。在我們的教學中，以講授數字電子課程的兩個班級學生（簡稱A班和B班）進行了不同的實踐性教學。學期伊始，便將設計好的五個綜合性任務交給學生，要求學生兩人一組，根據課程進度有序地完成各個子任務。這五個任務分別是：（1）循環彩燈的設計；（2）多路搶答器的設計；（3）交通信號燈的設計；（4）30秒倒計時器的設計；（5）數字時鐘的設計。在教學過程中，A班做了硬性的Multisim仿真要求，B班只提倡使用Multisim軟件，沒有做強制性要求；在授課模式上，改變因章教學的講授模式，轉而采用任務驅動式教學模式。在每個任務的第一次課，幫助學生分析任務，理清設計思路，明確學習目標；在授課過程中，刻意給學生留下足夠的想象空間，做到理論與實踐相互促進，提高學生解決實際工程應用問題的能力。

以30秒倒計時器的設計任務為例。授課過程中，指導學生將任務分解為時鐘電路、計數電路、譯碼電路、顯示電路、控制電路等五部分，然后由淺入深地利用Multisim分步實現。第一步：利用單刀雙擲開關作為顯示器的輸入，實現個位的顯示。調試正常后，再實現十位的顯示；第二步：增加譯碼器，實現譯碼顯示電路；第三步：增加計數器，以信號發生器為信號源，實現循環增減計數；第四步：增加555時鐘，實現循環增減計數；第五步：增加控制電路，完成電路的設計。

三、數字電子課程的教學評價設計

我們的教學評價體系更側重于學生在學習過程中學到的分析、解決問題的能力。其中實踐和綜合任務考核占50%的比重，理論考試只有30%的比重，為了更好地測試學生分析問題、解決問題的綜合實踐能力，答辯環節的比重占到20%，整個評價體系注重測試學生對知識的理解及綜合應用能力。

四、教學效果比較分析

為了更好地比較兩種教學方式的優劣，指導教學實踐，分別對同一人授課的A班和B班的綜合成績進行了統計分析。從圖1中可以看出，A班的成績明顯優于B班。A班的平均成績是85.08分，且成績都在70分以上，分值比較集中，標準偏差為6.94；B班的成績雖然也基本符合正態分布，但成績平均分是71.55，小于A班的平均分近15分，標準偏差為17.23分，高出A班10分；另外，B班的學生成績分布較分散，90分以上的學生人數也比A班少。經了解，這些高分學生的學習自覺性比較高，雖然該班沒有做仿真的硬性要求，但他們大都主動完成了設計任務；此外，在B班成績統計圖中，可以看到4個學生的成績低于30分。經了解，這幾個學生本身基礎較差，又缺乏學習的主動性，更沒有自覺地利用軟件進行仿真，學習過程中也逐漸失去了對該課程的學習興趣。

由此可見，基于Multisim的任務驅動教學方法的教學效果明顯優于沒有采用Multisim仿真軟件的教學方法。在學習數字電子課程過程中，邊學理論，邊進行仿真實驗，加深了學生對知識點的理解，使學生體會到知識的無限拓展性。

參考文獻：

[1]吳游.任務驅動教學法在數字電子技術課程中的探索和設計[J].河北：教育教學論壇，2015（31）：133-134.

[2]朱彩蓮.Multisim電子電路仿真教程[M].陜西：西安電子科技大學出版社，2007.