Multisim仿真軟件在電子線路教學中的應用

胡秀明

[摘 要] 《電子線路》是中等職業學校電子類專業的一門基礎課程，該課程包括模擬電路和數字電路兩部分的知識，其理論知識比初中階段更為抽象，學生普遍感到難以理解的原理，采用電子仿真軟件Multisim輔助教學，將電子虛擬實驗平臺與理論教學有機結合，可以豐富教學內容，提高學生興趣的同時也可提高課堂教學效率，有利于學生創新能力的培養。

[關 鍵 詞] Multisim 10；仿真；電子電路；教學

[中圖分類號] G712 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）30-0226-01

中等職業學校的電子線路課程內容主要以理論教學為主，結合部分實驗完成整個教學任務，課程的一般安排在中職一年級。然而在教學過程中，我們面對的群體是學習基礎較差的學生，在理論教學過程中，運用Multisim仿真軟件，進行電子電路實驗仿真。我們不僅可以幫助學生更好地理解電子線路的理論知識，而且可以保證電子實驗電路參數的準確性和實踐證據。顯然，運用Multisim仿真軟件這種教學設計手段有助于提高學生的感性認識，培養學生的創新能力和綜合實踐能力，它是一種教學補充。

一、傳統教學的弊端

在過去，有些學校沒有實驗條件，通常在黑板上畫電路，沒有很好的演示效果，屬于純理論教學，學生的實驗只能處于講解想象的狀態。當有條件可以實驗時，如果我們進行材料演示，就會把各種元器件或儀器搬到教室中去，而電子元器件一般都很小且儀器的調試按鈕界面也都較小，所以在后排的學生很難看清教師所演示的內容，同時由于實驗設備等因素的影響，許多學生普遍無法獨立參與電子實驗，由于實驗需要與電接觸，所以在做實驗的過程中總存在一些不安全因素。使用仿真軟件，一方面可以很容易繪制出一個標準美觀的電路，使電子教學在理論和實驗上都有新的提升，很容易激發學生的創新精神。另一方面，它可以使學生自由、勇敢地完成各種電子實驗，為電子教學帶來巨大的發展。Multisim仿真軟件適用于板級仿真和數字電路板設計，包括電路原理圖的圖形輸入和電路硬件描述語言的輸入方式。它具有豐富的仿真和分析能力，因此，Multisim 10仿真軟件已成為本課程的重要教學工具。

二、Multisim 10的功能特點

Multisim 10仿真軟件是美國國家儀器（NI）有限公司2007基于Windows的仿真工具，作為一個專業應用軟件，具有以下功能特點。

1.視覺地圖形狀界面。電路原理圖、電路測試和仿真分析的建立被集成到一個電路窗口中，整個操作界面就像一個電子實驗平臺，“軟件是組件”和“軟件是工具”。

2.豐富的組件庫。組件庫為實驗選擇提供了數千個電路組件，還可以建立或擴展現有的組件庫，因此在工程設計中也非常方便。

3.功能強大的虛擬儀器。

4.完善的分析功能。隨著電路分析功能的進一步完善，電路分析方法，如瞬態分析和穩態分析、器件的線性和非線性分析、電路的噪聲分析和失真分析等都可以完成，以幫助設計者分析電路的性能。

三、仿真軟件的教學，提高課堂教學效率的同時也提高了實驗的質量

將仿真軟件引入課堂，在解釋理論的同時，采用多媒體同步演示，并給出了實驗結果，一方面，將一些抽象的概念形象化、直觀化、簡易化，提高教學效率。例如，當我們進行振蕩電路教學時，輸出信號將由電路的正反饋逐漸增加，當振蕩幅度增加到一定程度時，由于三極管的限制效應，輸出波形最終穩定。有些學生對原理比較難理解，在實驗室中使用現有儀器不能顯示振動的波形?，F在通過Multisim仿真顯示振蕩波形，振蕩器的振蕩是非常直觀的。這種教學模式活潑生動，學生自始至終保持著很高的學習興趣，加深了對記憶的理解和記憶。有效提高了課堂教學效率。另一方面，學生實驗前采用Multisim進行仿真模擬大大提高實驗的質量。Multisim軟件包含多種組件，選擇范圍廣，參數修改方便。結合理論知識通過不斷修改，將實驗效果調試出來，而后依據仿真軟件的電路連接及設置方式進行實際電路搭建與調試，調試出結論，不需要更換電路來進行多次焊接，多次更換焊接元件的同時也可能損壞設備和印制電路板，所以，實驗前采用仿真軟件模擬使電路調試變得方便快捷，提高了實驗質量，大大提高了學生電子電路的設計水平。

四、仿真軟件在教學中的局限性

它給電子理論教學帶來了極大的方便，節省了大量的財力、物力和資源，也給學生帶來了生動、直觀的教學模式，這是一種普及的教學方式。然而，仿真軟件的應用對學生動手能力有一定的影響，尤其是一些實用的儀器儀表的使用，在電子仿真軟件的使用上也存在一定的差異。當然，我們也要注意模擬教學的輔助教學功能和學生的實踐操作，它們必須相互結合、相輔相成，不能用虛擬仿真代替實際的操作訓練。