Multisim仿真软件对提高电子技术教学质量的影响

时间:2022-03-02 12:38:38

Multisim仿真软件对提高电子技术教学质量的影响

【摘要】电子技术是一门理论性、实践性很强的学科,在电子课程的教学改革中,Multisim仿真软件给我们提供了一种全新的教学辅助手段和方法,本文简要介绍了Multisim仿真软件的特点,并以实例介绍该仿真软件的使用方法,以及运用该软件对提高电子教学质量的影响。

【关键词】Multisim;电工电子教学;虚拟实验;计算机仿真分析

社会在发展,科技在进步,电子技术的重要性更加突出,因此学好电子技术是职中生的当务之急,是学生立足社会之本。电子技术课程的理论性、技术性、应用性都非常强,传统的教育教学方法,只能让学生感到课程的枯燥无味,抽象难懂,久而久之便丧失了学习的积极性。为了提高学生的学习效率,提高教师的教学水平,让学生真正掌握理解电子技术的本质精髓,我通过对Multisim仿真软件的研究,积极大胆的探索新的教育教学方法,极大的提高了学生的学习兴趣,提高了学生的专业技能水平和教师的教学水平。现在我根据自己的教学实践,总结以下经验:

一、建立健全学生“自信心”体系,提倡“学以致用”的教育理念。

中职生一般都是中考落榜的学生,在学习上常常感觉自卑,认为自己各方面都比较差,甚至有种破罐子破摔的想法,对学习没有任何兴趣,甚至产生强烈的抵触情绪。教师要扭转学生这种思想,就应在教学中多讲解、多演示,使学生能够一看就懂、一想就通、一做就会,教师应利用学生的好奇心,恰到好处的讲解电子技术,建立健全学生的自信心。Multisim 11.0仿真软件操作简单,元件库庞大,学生只需要按照电路原理图在元件库中找出元件并对电路进行编辑接线,很容易完成电路仿真实验,当学生看到示波器的波形图不断变化时,会产生极大的兴趣,这时教师抓住机会,详细的对电路原理进行讲解能产生事半功倍的教学效果。

二、Multisim电路仿真软件能快速、方便、形象的揭示了电路本质,提高了学生接受电子知识的接受能力。

例如在讲解三极管单管放大电路中,利用传统方式讲解,教师要详细讲解三极管的静态工作点,以及三极管的放大条件,抽象、难懂、不易理解,学生很快失去学习兴趣,但是如果运用Multisim仿真软件,效果将完全不同:

(1)首先教师布置教学任务,指导学生绘制图(A)三极管单管放大电路,学生在用仿真软件绘图的时候,首先需要了解元件的整体布局,无形中加深了对原理图的理解。

图(A) 三极管单管放大电路

(2)学生在完成原理图绘制以后,点击仿真按钮,得到图(B)三极管单管放大电路输入输出波形图结果。

(3)学生根据波形图的仿真结果产生疑问:为何输出波形比输入波形放大好多倍。

(4)教师抓住疑问,根据仿真结果详细讲述三极管单管放大的电路原理,这时学生都能集中精力认真听讲,提高了教师的教学质量和学生的听课水平。

图(B) 三极管单管放大电路输入输出波形图

图(C) 芯片功能测试

三、将multisim仿真软件引入教学,有利于开阔学生的视野,增加学生知识面,促进学生更好的学习电子专业的各种实验仪器。

在电路仿真软件中,提供了很多虚拟实用的仪器仪表设备,比如:数字万用表、函数发生器、示波器、波特图示仪、失真分析仪等仪器,学生通过在实际电路中的灵活应用,可以通过这些仪器简单、清楚的揭示电路本质,这无形中增加了学生学习这些仪器的兴趣,这时老师抓住机会,集中讲解示波器、函数发生器、万用表等仪表仪器会产生事半功倍的教学效果,提高教学质量。对于价格昂贵的仪器比如频谱分析仪、安捷伦信号发生器等仪器,学校没有能力购买,但是学生可以在仿真软件中的仪器库中调出并仿真应用,增加了学生的知识面,开阔了学生的视野。

四、将Multisim仿真软件引入课堂,有利于培养学生的创新性和创造性。

一台PC机和一个仿真软件就相当于一个可以移动的功能强大的电工电子实验室,因此,这给学生提供了创新的技术平台。学生根据自己学过的电路原理和元件的基本性能,可以任意搭建电路,基本可以做到只要能想到,就能做到的思想境界,不但提高了创新的效率,更重要的是提高了学生学以致用的能力。例如:学生在学习了数字电路74LS194芯片后,可以根据芯片的原理和74LS194芯片的真值表,发挥自己的想象自己设计电路。图C根据74ls194的真值表,学生自己设计的测试电路,就是很好的创新形式。

五、仿真实验没有干扰信号,比真实的实验更能反映实验的本质,更加准确、真实、形象。

比如在收音机电路中完全不用考虑环境对芯片的影响,图(D)同步检波电路就是很好的证明。

图(D) 同步检波电路

六、Multisim电路仿真软件既可对模拟电路和数字电路进行仿真,也可进行数模混合仿真,尤其是新增了射频(RF)电路的仿真功能。

仿真失败时会显示出错信息、提示可能出错的原因,对于比较高端的射频电路也做到了实时仿真实时纠错,足见Multisim仿真软件的功能强大,对于学生学习射频电路奠定了良好的基础。

七、Multisim仿真软件对VHDL/Verilog设计输入的仿真应用。

Multisim软件将VHDL/Verilog的设计和仿真包含进去(选件),使得大规模可编程逻辑器件的设计和仿真与模拟电路、数字电路的设计和仿真融为一体,突破了原来大规模可编程逻辑器件无法与普通电路融为一体仿真的瓶颈。

八、Multisim仿真软件的远程控制功能。

Multisim软件支持远程控制功能,不仅可以将Multisim软件的界面共享给其他人,使得其他人在自己的计算机上看到控制者的操作情况,而且可以将控制权交给其他人,让其他人操作该软件,这样可以实现交互式教学,是进行电子线路教学的理想工具。

总之仿真软件进入电工电子技术的课堂教学和实践教学,可以把抽象的理论知识通过实验简单化、形象化,从而激发学生的学习兴趣和主动性。通过以上教学方法的实践运用,一个学期下来,学生不但喜欢上了电子技术,更重要的是摆脱了自卑感,重塑 了学习的自信心,学生可以以更加积极、进取的心态,不断前进,挑战未来!

参考文献

[1]白菊蓉.Multisim在电路分析系列课程教改中的应用[J].西安邮电学院学报,2011年S1期

[2]黄荷英.基于Multisim电子仿真软件的电路设计与研究[J].现代电子技术,2012年16期

[3]陈俊英.基于Multisim的“自动控制原理”课程仿真实验研究[J].实验室科学,2012年03期

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