淺析Multisim電子設(shè)計平臺的課程教學(xué)意義

彭萬權(quán)，伍小兵

（重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 400037）

淺析Multisim電子設(shè)計平臺的課程教學(xué)意義

彭萬權(quán)，伍小兵

（重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，重慶 400037）

Multisim作為一種電子信息類專業(yè)的仿真設(shè)計平臺，具有簡單易學(xué)、方便快捷、功能強大等特點，合理使用該軟件，可有效激發(fā)高職高專學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計能力、鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維、取得良好的教學(xué)效果，具有重要的課程教學(xué)意義。

高職高專；電子信息；Multisim；仿真軟件

一、引言

電子設(shè)計自動化是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域的一門新技術(shù)，它提供利用計算機對電路線圖進行仿真設(shè)計的方法，Multisim是電子設(shè)計自動化的一種，也稱EWB，最初由加拿大IIT公司推出，經(jīng)歷過多個版本的演變升級，由EWB5.0至目前的Multisim12.0版本，每次升級其軟件功能都有相應(yīng)提高。Multisim具有如下特點：（1）界面直觀，簡單易學(xué)，該軟件的很多操作方式與其他軟件有相似之處，可融會貫通。（2）元器件庫豐富，提供了數(shù)千種電子元器件，同時配有元器件特性參數(shù)，設(shè)計者可進行修改和調(diào)整，還可自己制作需要的元器件。（3）儀器儀表種類齊全，Multisim軟件包括萬用表、示波器、信號源、掃頻儀、邏輯分析儀、數(shù)字信號發(fā)生器、邏輯轉(zhuǎn)換器等儀器儀表，與實際儀器儀表相似度高，其操作方法可通過教師同步講解，學(xué)生很容易理解和掌握。本文將結(jié)合Multisim電子設(shè)計平臺的自身特點，就其課程教學(xué)意義展開相關(guān)論述。

二、Multisim的教學(xué)意義

在電子類專業(yè)《電路分析》、《電子技術(shù)》、《電子測量技術(shù)》、《電子系統(tǒng)設(shè)計》、《通信原理》等課程的教學(xué)過程中，僅僅對學(xué)生灌輸理論知識是遠遠不夠的，須配置相當(dāng)數(shù)量的實驗，進行同步模擬和驗證方可取得更好的教學(xué)效果。Multisim可用于多門電子類專業(yè)課程的電路仿真和設(shè)計，其引入可有效地解決高職高專院校學(xué)生基礎(chǔ)差、實驗設(shè)備不足等問題，具有重要的課程教學(xué)意義。具體表現(xiàn)在如下幾點。

1.降低學(xué)習(xí)成本。Multisim提供了各種電源、基礎(chǔ)元件、模擬器件、數(shù)字芯片以及雜項元件，Multisim 9.0版本之后還增設(shè)了單片機仿真功能。同時，Multisim也提供了包括信號源、萬用表、示波器、波特儀等在內(nèi)的各種儀器儀表，一旦安裝了該軟件，不需任何經(jīng)費即可擁有一間虛擬實驗室，極大地節(jié)省了實驗室建設(shè)成本。每年可為學(xué)校節(jié)約資金30萬元以上。在實驗過程中，導(dǎo)線的連接和刪除操作簡單，可設(shè)置故障點或虛焊，勿需拆焊、補焊；軟件提供的元器件和儀器儀表一應(yīng)俱全，勿需奔跑于電子市場、勿需顧慮元器件的缺失、也勿需擔(dān)心昂貴儀器儀表的損壞，操作和使用過程得心應(yīng)手，獲得了時間成本和經(jīng)濟成本的雙重節(jié)約，特別適合學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中使用。

圖1 發(fā)光二極管構(gòu)成的閃爍電路

2.激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與傳統(tǒng)課程相比，Multisim電子設(shè)計平臺本身就更為生動有趣、簡單易學(xué)，更易獲得學(xué)生的興趣和好感。Multisim界面友好、操作人性化。例如，可根據(jù)個人喜好，選擇不同的背景顏色和導(dǎo)線顏色、不同的元器件外觀模式和放置方式；一些基礎(chǔ)元件包含3D模型，增強了電路的真實感，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；諸如安捷倫系列的高端儀器儀表，其外觀與真實儀器相同，既有助于學(xué)生掌握其使用方法，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；發(fā)光二極管、燈泡、數(shù)碼管等元器件可產(chǎn)生發(fā)光效果，例如，可以在第一堂課使用交流電源、電阻和發(fā)光二極管串聯(lián)組建一個簡單的閃爍電路，如圖1所示，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；在Multisim10.0及以上版本中，增加了缺陷電路的元器件燒壞功能，這既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也增強了學(xué)生對仿真軟件的信任感。

3.夯實學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識。高職高專院校的學(xué)生理論基礎(chǔ)較弱，抽象思維能力較差，在各種專業(yè)課程的教學(xué)過程中，若僅僅對各種電路進行純粹的理論分析和推導(dǎo)，學(xué)生往往難以理解和掌握其知識要點。借助Multisim仿真軟件，可以在理論分析的同時，輔以波形動態(tài)演示，這對于學(xué)生加深印象、釋惑解疑是非常有幫助的，可有效地降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。例如RC橋式振蕩電路，其選頻網(wǎng)絡(luò)的理論推導(dǎo)過于抽象、煩瑣，學(xué)生往往難以理解透切，可借助波特儀，讓學(xué)生更為直觀地觀察掌握其真實含義。另外，還可以借助示波器，實時、生動地演示RC橋式振蕩電路的起振過程，極大地強化了學(xué)生對該電路的理解程度，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，起到了事半功倍的效果。圖2為RC橋式振蕩電路起振過程的截圖。

圖2 RC橋式振蕩電路的起振過程

4.培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。在使用Multisim教學(xué)的時候，可以將學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)融入其中，以提高學(xué)生的綜合能力。不管是教學(xué)和學(xué)生進行上機操作，Multisim都比傳統(tǒng)課程更容易實施老師與學(xué)生的互動，起到良好的教學(xué)和學(xué)習(xí)效果。在上機過程中，學(xué)生可以通過實際操作使自己的動手能力得到強化訓(xùn)練，還可以布置不同難度的設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)生尋找資料和解決途徑，迎合不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)要求。在具體的設(shè)計任務(wù)中，特別是一些大型的綜合電路，學(xué)生利用已有的知識和經(jīng)驗，通過電路設(shè)計、性能測試和故障分析，反復(fù)調(diào)試和思考，尋找更為合理、有效的解決方案，可以很好地鍛煉學(xué)生的動手能力、分析能力、設(shè)計能力和創(chuàng)新能力。

三、總結(jié)

Multisim虛擬電子工作平臺極大地彌補了由于實驗教學(xué)設(shè)備的不足而導(dǎo)致學(xué)生難理解、動手少的難題，在電子信息類課程的教學(xué)過程中，利用該軟件與實驗教學(xué)相結(jié)合，可有效降低學(xué)生學(xué)習(xí)電子專業(yè)理論知識的枯燥性，降低了教學(xué)的時間成本和經(jīng)濟成本、彌補了教學(xué)過程的諸多缺陷、激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課程的興趣、鍛煉了學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新思維、提高了學(xué)生的綜合能力和專業(yè)素養(yǎng)?？傊?，Multisim虛擬電子工作平臺使高職高專院校電子信息類課程的課堂教學(xué)收到了良好的教學(xué)效果，具有重要的實際意義，我們將在今后的教學(xué)工作中，探索更多更好的新思路、新手段和新方法，在已有成果的基礎(chǔ)上，進一步充分挖掘其內(nèi)在優(yōu)勢，發(fā)揮其潛在作用。

[1]李忠波，袁宏.電子設(shè)計與仿真技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2007.

[2]王安娜，申燕，劉澤軍.電路仿真設(shè)計軟件Multisim在電路實驗中的用[J].實驗技術(shù)與管理，2005，22（12）：1002-4956

[3]趙春華，張學(xué)軍.multisim9電子技術(shù)基礎(chǔ)仿真實驗[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012.

G712

A

1674-9324（2014）28-0179-02

重慶市高等教育教學(xué)改革研究項目“基于新形式下工程過程電子專業(yè)人才培養(yǎng)方案設(shè)計研究”的階段性研究成果（項目批準號：133238）。

彭萬權(quán)（1974-），男，碩士，重慶工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程學(xué)院教師，副教授，研究方向：糾錯編碼的算法研究及教學(xué)改革研究。