漆玉強(qiáng)

摘要：以Multisim仿真軟件為基礎(chǔ)，通過具體實(shí)例介紹了該軟件在電子及通信線路等通信基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程中的應(yīng)用，突出了虛擬仿真軟件在具體教學(xué)中的靈活性，生動(dòng)性和實(shí)用性，并對(duì)比分析了不同教學(xué)手段對(duì)教學(xué)效果的影響。

關(guān)鍵詞：Multisim電子線路通信

Multisim軟件是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/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、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。采用仿真軟件進(jìn)行相關(guān)課程的教學(xué)，不論是理論授課時(shí)還是實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)中都能夠在一定程度上簡化復(fù)雜的理論分析與推導(dǎo)，使抽象的概念具體化，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)的時(shí)候得到更大的自由，最大程度的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

一、通信類學(xué)生面臨的困境

對(duì)于高職院校的通信專業(yè)學(xué)生而言，從低年級(jí)時(shí)的電工基礎(chǔ)、模擬電子、數(shù)字電子到學(xué)習(xí)專業(yè)課時(shí)的通信電子線路、通信原理等專業(yè)課程，電工電子類課程是從他們進(jìn)校直至畢業(yè)都需要面對(duì)的，此類課程不僅課程門數(shù)多，接觸時(shí)間長，難度大。不論是學(xué)生還是老師教都面臨著較大的困境。

問題主要體現(xiàn)在五個(gè)方面：

（一）理論學(xué)習(xí)難度大：電工電子類課程概念多、公式多、理論性強(qiáng)并且比較抽象，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺難度大、枯燥、缺乏學(xué)習(xí)興趣，更有部分同學(xué)對(duì)這類課程的學(xué)習(xí)有抵觸情緒。

（二）設(shè)備缺乏：學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備數(shù)量有限及實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師嚴(yán)重缺乏。

（三）課時(shí)有限：實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)是需要同學(xué)們利用大量的時(shí)間反復(fù)的進(jìn)行摸索，熟悉、練習(xí)直到熟練的一個(gè)過程。現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)不能滿足所有同學(xué)的需求。

（四）實(shí)訓(xùn)設(shè)備局限性：通信技術(shù)更新?lián)Q代較快同時(shí)通信的設(shè)備淘汰周期也較短并且價(jià)格高，學(xué)校通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的相關(guān)設(shè)備不可能趕上市場上主流技術(shù)和設(shè)備的更新頻率。

（五）安全隱患：電學(xué)類許多實(shí)驗(yàn)要用到220V甚至是380V的電壓，出于對(duì)人身及設(shè)備安全因素的考慮，實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師在實(shí)做中總是反復(fù)強(qiáng)調(diào)安全因，造成學(xué)生不必要的緊張反而容易出錯(cuò)，甚至有些實(shí)驗(yàn)出于安全方面考慮而取消。

二、傳真軟件的優(yōu)勢(shì)

（一）能夠?qū)⒊橄?、枯燥的原理通過實(shí)驗(yàn)的方式顯示出來，如開關(guān)延遲實(shí)驗(yàn)，能夠精確到微秒和微安級(jí)別。這一點(diǎn)是真實(shí)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法做到了。

（二）安裝Multisim軟件只需要一臺(tái)電腦就可以實(shí)現(xiàn)電子、電工實(shí)驗(yàn)室，甚至是部分通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的功能，成本低，適用范圍廣?，F(xiàn)在學(xué)生中電腦普及率非常高，同學(xué)們完全可以在自己的電腦上安裝Multisim等仿真軟件，將實(shí)驗(yàn)室搬回寢室，可以利用大量的課余時(shí)間反復(fù)的進(jìn)行練習(xí)和摸索，對(duì)于常用的儀器儀表的操作方法可以做到非常熟練。

（三）通過使用Multisim仿真軟件可以實(shí)現(xiàn)電路級(jí)別的分析，對(duì)于現(xiàn)在使用高度集成化和模塊化的通信專業(yè)設(shè)備是一個(gè)有益的補(bǔ)充。

（四）使用Multisim軟件可以仿真高電壓、大電流的實(shí)驗(yàn)，而不會(huì)產(chǎn)生任何危險(xiǎn)性，增加了學(xué)生動(dòng)手實(shí)做的機(jī)會(huì)。

三、Multisim在具體教學(xué)中的應(yīng)用

如在模擬電子技術(shù)這門課程中的“路燈自動(dòng)控制電路的分析與制作”這個(gè)項(xiàng)目。在理論授課時(shí)首先介紹三極管，然后是單管放大電路，最后是路燈自動(dòng)控制電路。整個(gè)教學(xué)過程中Multisim仿真始終貫穿其中。

（一） 單管放大電路

對(duì)于單管放大電路中靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算與分析是模擬電子這門課程中的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)的計(jì)算如果只是死記公式的話并不算太難，但算出來的結(jié)果用于分析電路的話就不是死記公式能夠做到的。必須根據(jù)計(jì)算結(jié)果分析出三級(jí)管的工作狀態(tài)，從而分析出輸出波形的形狀。

如圖1所示在Multisim仿真軟件中搭建電路：

用示波器觀察輸出信號(hào)波形，通過調(diào)整R5阻值的大小可在示波器中觀察到下圖（圖2）所示波形。

四、新教學(xué)方法的效果

在教學(xué)中使用multisim仿真軟件之后，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情明顯提高，學(xué)習(xí)成績也有所提高。在使用傳統(tǒng)教學(xué)方法的三個(gè)班級(jí)的平均成績分別為70、72、70，使用multisim仿真軟件進(jìn)行教學(xué)的三個(gè)班級(jí)的平均成績分別為68、77、77。由此可見仿真軟件對(duì)于教學(xué)效果還是有一定的改善效果，但是也不可過于依賴仿真軟件，使用仿真軟件的三個(gè)班級(jí)中有一個(gè)班的平均成績反而低于使用傳統(tǒng)教學(xué)方法的班級(jí)的平均成績。除去班級(jí)基礎(chǔ)等原因外，兩者之間的平衡也是將來研究的重點(diǎn)之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭賓，Multisim仿真在電子試驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用，Equipment Manufacturing Technology No.11，2012

[2]唐路，苗澎，田玲，Multisim 在“通信電子線路”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用，電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)第34卷 第5期 2012 年10 月