《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程是電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，課程的教學(xué)環(huán)節(jié)是由理論課和實(shí)驗(yàn)課構(gòu)成。傳統(tǒng)的教學(xué)方法一般是先介紹課本的理論知識(shí)，然后舉例加以論證，再通過(guò)做作業(yè)鞏固，最后通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)加深對(duì)理論知識(shí)的理解。這樣的教學(xué)方法對(duì)學(xué)生而言存在以下問(wèn)題：

1.缺乏真實(shí)性

抽象的電路圖分析讓學(xué)生無(wú)法真實(shí)地感到電路的可實(shí)現(xiàn)性，更無(wú)從判斷理論分析的正確性。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)不能把實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和理論聯(lián)系在一起

理論難理解，實(shí)驗(yàn)就無(wú)從下手，往往只是簡(jiǎn)單模仿教師的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，即使做完了也不知道自己做了什么，根本談不上去加深對(duì)理論的理解。

如何使理論與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合是實(shí)際教學(xué)中存在的亟待解決的問(wèn)題。伴隨著計(jì)算機(jī)硬件與微電子技術(shù)的發(fā)展，通過(guò)軟件虛擬的方法，用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路，可以解決傳統(tǒng)教學(xué)的諸多不利因素。

Multisim10就是在這種需求的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型專業(yè)仿真軟件，它可以在電子平臺(tái)上直接搭建虛擬實(shí)驗(yàn)電路甚至裝置，仿真演示整個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，最終達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

因此，將Multisim10引入教學(xué)，教師可以在講解理論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們對(duì)理論知識(shí)有所期待，同時(shí)也使課堂教學(xué)變得生動(dòng)、直觀、有理可據(jù)。

一、Multisim10簡(jiǎn)介

Multisim10是美國(guó)國(guó)家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語(yǔ)言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。

它的元件庫(kù)提供數(shù)千種電路元器件，可選用實(shí)際元件和虛擬元件，用戶也可以根據(jù)元器件產(chǎn)品使用手冊(cè)提供的信息新建或擴(kuò)充已有的元器件庫(kù)。虛擬測(cè)試儀器儀表種類齊全，主要有萬(wàn)用表、函數(shù)信號(hào)發(fā)生器、雙蹤示波器、直流交流電源、波特圖儀、邏輯分析儀，邏輯轉(zhuǎn)換器、頻譜分析儀等。它們提供快捷、簡(jiǎn)單的分析界面，能直接顯示、存儲(chǔ)仿真的數(shù)據(jù)和波形，擁有強(qiáng)大的仿真分析功能，如靜態(tài)工作點(diǎn)分析、交流分析，瞬態(tài)分析、時(shí)域分析等近20種分析方法，可以對(duì)電路中的元器件設(shè)置各種人為故障，從而觀察不同故障情況下的電路工作狀況。

二、Multisim10在《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程的應(yīng)用

Multisim10軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真時(shí)的基本步驟為：利用電子平臺(tái)搭建電路設(shè)定各元器件的參數(shù)選項(xiàng)、選用虛擬儀器儀表、設(shè)定仿真分析、啟動(dòng)Multisim10仿真分析仿真結(jié)果。下面就通過(guò)幾個(gè)實(shí)例來(lái)分析Multisim10電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用。

1.基爾霍夫電流和電壓定律

基爾霍夫定律是電路的基本定律，它闡明了電路中各部分電流和電壓之間的相互關(guān)系，是計(jì)算機(jī)復(fù)雜電路的基礎(chǔ)，該定律的內(nèi)容包含：

（1）對(duì)電路中任一個(gè)節(jié)點(diǎn)，在任一時(shí)刻有∑1 ，流入節(jié)點(diǎn)的電流之和，等于流出節(jié)點(diǎn)的電流之和。

（2）對(duì)電路中的回路，在任一時(shí)刻，沿任一回路繞行一周有 ∑U=0，它是能量守恒的邏輯推論，稱為回路電壓定律。

首先讓學(xué)生按照所示的電路圖，利用Multisim10進(jìn)行仿真。在仿真電路中，放置三個(gè)直流電流法測(cè)量三條支路的電流 l1、l2和l3，如圖3所示。讓學(xué)生自己找出電流表l1 、l2 、l3間的關(guān)系（KCL定律）或電壓表。從中歸納得出基爾霍夫電流定律或基爾霍夫電壓定律。由于以上的結(jié)論是學(xué)生自己通過(guò)觀察得出，所以學(xué)生理解且記憶深刻。經(jīng)過(guò)測(cè)量得到結(jié)果，與理論計(jì)算相等，證明定理的正確性。

2.電容器連接特性

電容器的連接方式有串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種。教師講授電容器串聯(lián)特性時(shí)，將Multisim10 引入教學(xué)。利用Multisim仿真軟件，對(duì)圖4電容器串聯(lián)電路進(jìn)行電路仿真，歸納電容器串聯(lián)特性。首先設(shè)定信號(hào)源 正弦波輸出方式，頻率為1KHz，輸出電壓 =10V（即有效值約為7.07V）及 =15V（有效值約為10.6V）。

設(shè)定C1=C2=C3=1μF及信號(hào)源電壓 VP=10V時(shí)，利用萬(wàn)用表分別測(cè)量 C1、C2 、C3 兩端的電壓；再改變信號(hào)源， VP=15V，并測(cè)量各電壓，將測(cè)量結(jié)果記錄于表1中。改變各電容器容量為 C1=1μF、C2=5μF 、C3=10μF ，再按上述要求進(jìn)行仿真測(cè)量。

表1 電容器串聯(lián)特性

學(xué)生通過(guò)測(cè)量可以自己歸納成電容器串聯(lián)電路的特性：（1）串聯(lián)電路兩端總電壓等于各個(gè)電容器兩端電壓之和，即：

UC=UC1+UC2+…UCn

（2）串聯(lián)的各電容器所帶電量（即存儲(chǔ)的電量）均相等，即：

QC=QC1+QC2+…QCn

電容器并聯(lián)特性探究方法如電容器串聯(lián)特性方法一致，在此不作詳細(xì)介紹。

Multisim10仿真軟件在《電工技術(shù)基礎(chǔ)與技能》課程的教學(xué)中的應(yīng)用，可以豐富傳統(tǒng)的理論授課內(nèi)容，有助于學(xué)生理解課本中的理論知識(shí)和復(fù)雜的電路，將抽象問(wèn)題形象化、復(fù)雜電路簡(jiǎn)單化，可以使課堂教學(xué)更直觀、形象、生動(dòng)。同時(shí)可以做到理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，很好地解決理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)動(dòng)手相脫節(jié)這個(gè)難題，突破教學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，大大提高了教學(xué)效率，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力有著重要的意義。