蔣麗英 贛州技師學(xué)院

Multisim仿真軟件在電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

蔣麗英 贛州技師學(xué)院

本文通過對Multisim仿真軟件的簡介，使得大家對Multisim仿真軟件有一個(gè)初步的了解。對其在電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，發(fā)現(xiàn)存在的問題，通過實(shí)例介紹對其在教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的闡述。

Multisim 基礎(chǔ)教學(xué) 案例分析

1 Multisim電路仿真軟件簡介

1.1 EDA

EDA就是人們常說的電子設(shè)計(jì)自動化的英文簡稱，在20世紀(jì)90年代初期的時(shí)候，是逐漸從計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，英文簡稱CAD；計(jì)算機(jī)輔助制造，英文簡稱CAM；計(jì)算機(jī)輔助測試，英文簡稱CAT；計(jì)算機(jī)輔助工程，英文簡稱CAE四個(gè)計(jì)算機(jī)概念轉(zhuǎn)化而來的。一般來講，CDA技術(shù)就是以計(jì)算機(jī)為操作工具，設(shè)計(jì)者通過在EAD軟件這一平臺上面，使用硬件來描述計(jì)算機(jī)語言HDL，進(jìn)而完成所需要的設(shè)計(jì)稿件，然后再經(jīng)過計(jì)算機(jī)的自動化功能來完成之后的邏輯編譯、化簡、綜合處理、優(yōu)化布局、布線分布以及仿真處理，一直到對特定目標(biāo)芯片的適配編譯、程序邏輯映射以及計(jì)算機(jī)編程下載等各項(xiàng)工作。EAD技術(shù)的誕生，將電路設(shè)計(jì)的效率與可操作性實(shí)現(xiàn)了一個(gè)極大的提升，使得計(jì)算機(jī)工作者的勞動強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)了大幅度的減輕。

1.2 EDA工具的原件--Multisim

Multisim在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)當(dāng)中，屬于設(shè)計(jì)的輔助類軟件，它是由EWB逐漸發(fā)展而來的，它是由加拿大一家計(jì)算機(jī)企業(yè)推出的，建立在Windows基礎(chǔ)之上的一種仿真工具，廣泛應(yīng)用在一些低級模擬、或者是數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)當(dāng)中。其主要包括：電路原理圖中圖形的輸入、電路硬件描述語言的輸入方式等，具有較為豐富的仿真分析能力。在教學(xué)中運(yùn)用的Multisim版本包括了14個(gè)計(jì)算機(jī)元件分類庫，在每個(gè)元件分類庫之中還包含了3-30多個(gè)軟件箱、11種計(jì)算機(jī)虛擬儀器，此外，在其軟件之中的18種基礎(chǔ)性的仿真分析方法，對電路仿真設(shè)計(jì)提供了更多的選擇。

2 理論教學(xué)現(xiàn)狀分析

在當(dāng)前電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)當(dāng)中，很多院校的專業(yè)課程已經(jīng)很好的實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)模式。然而，電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)課程與專業(yè)課是存在較大區(qū)別的，基礎(chǔ)課程做包含的知識點(diǎn)較多，內(nèi)容覆蓋面比較廣泛?；A(chǔ)教學(xué)的主要目的在于使得學(xué)生們將基礎(chǔ)知識進(jìn)行鞏固、壓實(shí)，授課的形式通常以理論授課為主，以操作實(shí)驗(yàn)教學(xué)為輔的教學(xué)模式。電路與電力技術(shù)的基本課程主要包括電子技術(shù)與數(shù)字電子技術(shù)兩大模塊，其主要內(nèi)容由4種分立元件、20多種集成元件、10余種常用電路組成?；A(chǔ)課程所傳教的電路、電子技術(shù)的內(nèi)容與功能較多，電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。授課的過程當(dāng)中，讓人感覺枯燥乏味、內(nèi)容較難、難以理解，導(dǎo)致學(xué)生們聽不懂、沒興趣聽。在這種理論解學(xué)模式當(dāng)中，主要采用公式推導(dǎo)與計(jì)算的方法，已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代化教學(xué)的要求，也更加不符合現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

3 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)課程中存在的問題

3.1 講課內(nèi)容概括性太強(qiáng)

對于那些元件的參數(shù)講解、圖形特征曲線的講解，通常只講結(jié)果不做過程的介紹。這種授課方式，長久下去會在某種程度上會降低學(xué)生們的求知欲，對問題的理解有一定的阻礙作用。例如：在講解“三級導(dǎo)管的輸出特性”的時(shí)候，在基礎(chǔ)教學(xué)的課本當(dāng)中基本上看不到相關(guān)結(jié)論的研究過程。進(jìn)而導(dǎo)致老師忽略教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生們也只能當(dāng)做一個(gè)結(jié)論性的知識點(diǎn)去記憶。

3.2 知識點(diǎn)講解時(shí)，只有文字，不夠直觀

雖然文字講解對學(xué)生們理性思維能力的鍛煉有一定的好處，但是卻忽略了學(xué)生們感性思維的鍛煉與發(fā)展。例如:講解“負(fù)反饋對放大電路性能改善”內(nèi)容的時(shí)候，基礎(chǔ)教學(xué)的課本當(dāng)中并沒有給與學(xué)生更多的直觀感受，僅僅是一堆符號的羅列與文字闡述。性能研究最終發(fā)生了怎樣的改變也就悄無聲息的消失了。

4 Multisim仿真軟件在電路與電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用

4.1 理論知識

教師結(jié)合課程所需要的電路設(shè)計(jì)，向?qū)W生們講解組合邏輯電路的全部設(shè)計(jì)過程。根據(jù)已知的條件將真值表完整的列式出來，然后寫出邏輯函數(shù)的數(shù)字表達(dá)公式，最后畫出相應(yīng)的電路圖。

4.2 Multisim軟件在基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用

題目設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)一個(gè)系統(tǒng)的舉重成功判別的電路。在舉重比賽當(dāng)中，共有3個(gè)裁判員，每個(gè)裁判員手中可以控制一個(gè)判別開關(guān)，認(rèn)為舉重參賽選手試舉成功的時(shí)候，會按下開關(guān)；反之，就不用按下開關(guān)。假設(shè)兩個(gè)或者兩個(gè)以上裁判員表示選手試舉成功，最終給出成功過關(guān)的信號，反之，給出失敗的信號，請認(rèn)真完成電路圖的設(shè)計(jì)。

（1）理論授課的過程如下表所示：

表1 根據(jù)題目要求列出判別的所有結(jié)果

（2）根據(jù)表1得到的真值表，如下如Multisim仿真示意圖：

圖1 真值數(shù)據(jù)表與邏輯函數(shù)表達(dá)式

（3）依據(jù)圖1得出如下結(jié)論：

（4）利用卡若圖進(jìn)行化簡

得到的化簡結(jié)果為：Y=AB+AC+BC

（5）圖1所示的各種轉(zhuǎn)換模式，均能夠?qū)㈦娐穲D成功轉(zhuǎn)化為一定的真值表，再由真值表轉(zhuǎn)化為一定的邏輯函數(shù)表達(dá)公式等。

結(jié)束語

Multisim仿真電路，不僅能夠讓教學(xué)課堂活躍起來，還能夠直觀的將電路過程與結(jié)果演示出來，提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性。教師指導(dǎo)學(xué)生們通過直接修改計(jì)算的參數(shù)，得到不同的計(jì)算結(jié)果，同時(shí)還可以驗(yàn)證其思路是不是正確，將“虛擬實(shí)驗(yàn)室”恰當(dāng)植入理論基礎(chǔ)教學(xué)的課堂之中。通過本文分析，模擬教學(xué)的重要性是顯而易見的。當(dāng)然Multisim技術(shù)在基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止當(dāng)前的這些，隨著人們對它不斷開展深入研究與分析，定能發(fā)現(xiàn)它的其他功能與用途。

[1]杜迎麗. Multisim在模擬電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].電子制作，2016（04）

[2] 汪振中,吳靜.Multisim仿真軟件在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國教育技術(shù)裝備 2016（06）

蔣麗英，女，1978-，江西上饒人，漢，教師，講師，研究方向：電子技術(shù)。