Multisim虛擬仿真平臺的應用研究

桂丹

【摘要】對電子產品設計與制作，Multisim虛擬仿真平臺有非常重要的教學指導意義?？捎行Ю梅抡娴倪^程調整電路設計，也可利用仿真結果驗證理論推導的正確性。虛擬仿真的最大好處是，無需現實中的器件與儀器儀表，能有效節約資源，并起到良好的測試和驗證效果。與傳統教學模式相比，更與時俱進，能提高學生的學習主動性和積極性。

【關鍵詞】Multisim ?虛擬仿真 ?教學改革

【基金項目】2015湖北省職教學會科學研究課題“以Multisim虛擬仿真平臺實現專業課教學方式改革的研究”（項目編號：ZJGB201516）。

【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）40-0226-01

近年來，我國高等職業院校正在蓬勃興起，然而，隨著一批批人才的輸出和社會對高職人才質量的檢驗，也反饋了一些問題。比如：高職學生專業水平不夠、理論知識貧乏、分析調試能力不強等較為明顯的問題。

深入研究就會發現，就高職生的自身特點：大體情況文化基礎薄弱;缺乏學習熱情;不太喜歡思考;相對自我、缺乏團隊合作精神等。當然，也存在思維活躍、動手能力較強;興趣愛好廣泛、個人特長突出等顯而易見的優點。我們的教育就是要突出優勢、降低弱勢，服務產業，服務社會，讓每一個學生都能在工作中找到自己合適的位置[1]。

就電子類專業而言，目前越來越多的產品開發、測試、生產過程都是在計算機上進行的，電子產品設計的自動化程度越來越高。利用相關軟件繪制電路圖、利用虛擬儀器仿真測試電路，能有效簡化生產過程。我們的教育，最終是要面對市場的考驗，既然社會對電子產品設計的自動化要求越來越高，那么我們對虛擬儀器的應用也應該與時俱進。

從專業角度來講，學生的職業能力水平反映了一個學校的專業教學效果，目前，隨著電子、通信、激光等行業的高速發展，傳統的講授式教學方式已跟不上時代。現在的學生，普遍接觸電腦、互聯網早，接受新鮮事物快。所以，我們應該發揮其在這方面的優勢，引入新鮮的教學環境，將產品的設計、仿真、生產、測試整個工藝流程與“教、學、做”的全過程緊密聯系。做到學校所學與企業所需“無縫對接”。這樣學生能更快地適應崗位，適應社會需求。Multisim虛擬仿真能非常直觀地觀測到電路的測試結果。如圖一所示，利用虛擬儀器萬用表進行串聯電路電阻電壓的測試。

圖一 利用萬用表進行電阻電壓的測量

引入Multisim虛擬仿真平臺，以機房為教學環境，將理論知識當場加以驗證，改變參數，得出對應結果。既驗證了理論，又測試了過程。學生更容易理解和接受。Multisim可用于多門電子類專業課程的電路仿真和設計，其引入可有效解決高職院校學生基礎差、實驗設備不足、學生分析能力差等問題，具有重要的課程教學意義。虛擬仿真平臺的典型應用對于提高高職院校電子類專業的教學效果有重要的研究價值[2]。

以Multisim為主的虛擬仿真平臺，能有效地實現原理圖設計、交互式仿真、電路PCB板設計、集成電路功能測試、仿真分析等功能。將虛擬與現實進行對比，可以靈活地應用于電子設計過程中。將設計與測試起到有效的橋梁作用。針對這一教學方式的改革，首先需要給學生確立明確的學習目標、學習內容和動手操作結果。

高等職業院校，電子類專業的學習過程，普遍從《電路基礎》、《模擬電子技術》、《數字電子技術》、《電工電子技術》等專業基礎課開始[3]，到《PCB設計與電路仿真》、《單片機技術》、《EDA應用技術》等應用型專業課進一步展開。學習的過程是循序漸進的，一開始的理論知識積累到一定程度，需要動手實踐來展開應用。這就有兩種途徑：一種是學生自己搭建實物，來展開電路設計的過程并用實實在在的儀器儀表進行測試。這種辦法，在傳統教學中，使用得比較多，起到鍛煉動手能力的作用。對于簡單電路來講，可以用通用板，自己購買元器件，連線，完成電路設計。用儀器儀表進行調試并驗證結果的正確性。但對于復雜電路，通用板顯然不能完成功能，需要自己制作印制電路板，然而印制電路板不能做到實時更改。必須把所有的器件焊上去，接上電源，儀器儀表實物來測試是否正確。這樣，即使發現了錯誤，有的可以做補救，比如飛線，但是還有一部分是根本補救不了的，只能重新制板[4]。

一方面消耗時間，另一方面，對學生來講，制板和器件也都是一筆不小的費用，而且，不能保證所有問題都可以一起檢測出來，需要第二次、第三次甚至第N次制板。

這種情況下，虛擬仿真有效彌補了這一空白?？梢愿鶕娐返脑韴D設計和PCB，進行虛擬測試，與實物儀器儀表類似，但只需在計算機上做對應的測試。在這種測試過程中，可以做到適時調整。發現問題，馬上進行電路設計的修改。節約了時間成本和實物成本，具有良好的現實意義。

Multisim虛擬仿真能交互式地搭建電路原理圖，并對電路進行仿真。能使學生很快地進行捕獲、仿真和分析新的設計，非常適合電子類專業的教學[5]。通過Multisim中虛擬儀器技術，學生可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真，再到原型設計和測試這樣一個完整的綜合設計流程。這與現代化產品設計生產過程完全一致，為學生走入社會，迅速地適應工作崗位提供了很好的技術基礎。所以，展開以Multisim虛擬仿真平臺的教學改革具有非常重要的現實意義。

參考文獻：

[1]劉力.Multism仿真軟件在高職模擬電子技術課堂教學中的應用[J/OL].電子測試，2016（20）：63-64.

[2]李媛.Multisim仿真軟件在電子類課程教學改革中的應用與實踐[J].商丘師范學院學報，2017（03）：100-102.

[3]白樂斌，屈展.Multisim軟件在電工電子技術課程中的應用[J].天津電大學報，2016（03）：21-25.

[4]劉紅晶.Multisim在《電工基礎》教學中的應用與實踐[J].浙江國際海運職業技術學院學報，2016（01）：48-51.

[5]焦賀彬.基于Multisim的電子電路仿真研究[J].技術與市場，2015（05）：148-150.