Multisim仿真軟件+雨課堂在《數字電子技術》教學中的應用

趙祥敏，趙文海，付東輝，孫霄霄，徐曉雨

（1.牡丹江師范學院物理與電子工程學院；2.黑龍江商業職業學院，黑龍江 牡丹江 157011）

《數字電子技術》課程是一門難度較大又比較抽象的專業基礎課，其最大特點是理論與實踐相結合。Multisim軟件提供的界面友好清晰，學習容易上手。學生在學習《數字電子技術》課程的過程中都會產生很多疑問，如果用做實驗的方法去解決所遇到的問題，不僅加深印象還能激發學生的學習興趣和創造力，同時培養了自己動手解決問題的好習慣。雨課堂是由學堂在線與清華大學在線教育辦公室共同研發，旨在連接師生的智能終端，將課前-課上-課后的每個環節都賦予全新的體驗，最大限度地釋放教與學的能量，推動教學改革。Multisim軟件與雨課堂結合，實現“互聯網+黑板+移動終端”的教學特征，推動線上線下混合式教學。

1 教學實踐

（1）實驗教學。無論哪門課內實驗，其中第一個實驗對學生來說是最難的，因為在上第一個實驗之前，學生對實驗室的實驗環境和實驗設備不熟悉，學生在做實驗之前要先了解實驗室環境并熟悉實驗儀器的正確操作，所以在上第一個數字電子技術實驗的時候，教師需要花費很長的時間指導學生學習實驗設備的使用，可是由于實驗條件有限，盡管老師和學生都付出很多，但是實際效果并不理想，通過幾年的教學經驗發現Multisim軟件可以彌補以上不足。在上第一個實驗課之前，老師在雨課堂中把用Multisim軟件仿真的課件推送給學生，讓學生根據課件中的仿真圖對照著實驗指導書中的電路圖，進行實驗仿真，這種方法既直觀又可以激發學生的學習興趣，教學效果良好。下面是一個教學案例。

異或門邏輯功能測試如圖1所示，其仿真結果如圖2所示。對于從未接觸過數字電路實驗的學生來說，看到圖1會覺得茫然，感覺無從下手，可是當把實驗箱和電路板的圖片與Multisim軟件仿真對比演示后，學生就會知道如何用電路板來搭接圖1這個電路了。

圖1 74LS86異或門邏輯電路

圖2 74LS86異或門仿真結果

（2）理論教學。Multisim軟件在數字電子技術實驗中發揮了良好的作用，它在理論教學中更是功不可沒。我們常說，興趣是最好的老師，在學習邏輯代數基礎中的三種基本邏輯運算的時候，常用的方式是采用ppt中的電路圖或邏輯圖來講解各個邏輯關系，通過這種方式，學生只是被動地接受每種邏輯關系，但如果用Multisim仿真軟件+雨課堂直播帶領學生一起操作演示邏輯關系，學生會直觀地看到邏輯關系，不但可以加深對理論的理解，還能讓學生對此產生興趣，會充分調動學生對學習的積極性和主動性，課后學生還可以根據自己的需求觀看雨課堂中的回放跟著一起仿真，給課后復習和預習都帶來了便利。Multisim仿真軟件+雨課堂直播演示邏輯“與”截圖如圖3所示。

圖3 Multisim仿真軟件演示邏輯“與”

由于數字電子技術是一門實踐性很強的專業基礎課，該課程涉及的集成芯片較多，由集成芯片構成的電路復雜，工作原理抽象，學生理解困難。Multisim軟件可以使復雜抽象的問題，可以舉一反三，使用虛擬元件搭建各種電路。在介紹555定時器的應用時，用舉一反三的方法在反向型施密特觸發器輸出端加一個反相器構成同向型施密特觸發器，并通過雨課堂直播的方式用仿真軟件演示兩種觸發器的工作過程，通過仿真結果，學生直觀地看到兩個觸發器工作結果不同，從而更加深了對理論知識的鞏固。而且課后學生還可以根據自己的需求觀看雨課堂中的仿真回放，給課后復習和預習都帶來了便利，提高了教學質量。

2 結語

通過近兩年把Multisim 仿真軟件應用到《數字電子技術》實踐教學中得出，Multisim激發了學生的學習興趣，培養了學生設計電子線路的實踐能力，提高了學生的動手能力，培養了學生創新精神和學生之間的協作學習能力，從而改善了教學效率和教學質量。