向云
摘 要:NI Multisim11電路仿真應(yīng)用是中、高等職業(yè)院校電子信息、電氣控制等相關(guān)專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,也是職業(yè)院校開展電子設(shè)計競賽的主要內(nèi)容。采用“項目+任務(wù)”驅(qū)動的教學(xué)模式,可以在較短的時間內(nèi)使學(xué)生掌握這款仿真軟件的實用技巧。
關(guān)鍵詞:電路 仿真 項目
隨著電子技術(shù)的更新?lián)Q代,企業(yè)對職業(yè)院校培養(yǎng)的電子類專業(yè)人才的要求也越來越高。對于許多中、高等職業(yè)院校來說,以往傳統(tǒng)的電子專業(yè)教學(xué)模式在教學(xué)理念、教學(xué)方法、教學(xué)手段等諸多方面已無法跟上企業(yè)的需要以及學(xué)生自身發(fā)展的需要。為此,學(xué)院電子專業(yè)教研室專業(yè)教師通過校企合作、頂崗實習(xí)等多種形式,與企業(yè)一線電子技術(shù)工程師開展聯(lián)合“攻關(guān)”,以NI Multisim11電路仿真應(yīng)用為代表,更新教學(xué)理念,改進(jìn)教學(xué)方法與教學(xué)手段,收到了良好的效果。學(xué)生不僅掌握了這款仿真軟件的許多實用技巧,并在學(xué)校、新余市以及江西省的各級電子類電子設(shè)計競賽中取得佳績,為學(xué)校贏得了榮譽(yù),更為其今后就業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)。
一、課程內(nèi)容
Multisim不僅是世界上使用最廣泛的電子教學(xué)軟件,而且還是專業(yè)電子設(shè)計自動化(EDA)市場上很受歡迎的一款工具。該軟件的專業(yè)功能可以很容易地處理更復(fù)雜的設(shè)計。對于基礎(chǔ)素質(zhì)相對較差的職校生來說,選擇一款合適的仿真軟件對于其正確掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容至關(guān)重要。2010年1月,美國國家儀器公司推出了教育版、專業(yè)版的電路設(shè)計與仿真軟件。其中教育版最主要的功能在于通過從一個可編程邏輯器件(PLD)原理圖中導(dǎo)出原始VHDL語言,簡化數(shù)字電路教學(xué);用教師要求的新的AC單頻分析指導(dǎo)動手電子實驗;與NI教學(xué)實驗室虛擬儀器套件(NI ELVIS)教學(xué)原型平臺結(jié)合,將仿真數(shù)據(jù)和實際測量關(guān)聯(lián)。因此,學(xué)院決定采用教育版的仿真軟件開展教學(xué),既保留了傳統(tǒng)的學(xué)科理論體系,又以項目教學(xué)為核心,得到了師生的一致好評,學(xué)生的電子技能的“關(guān)鍵能力”取得了長足進(jìn)步,受到了用人單位好評。
二、教學(xué)意義
職業(yè)院校電子類專業(yè)的課程建設(shè)一直是教學(xué)改革的重中之重,直接關(guān)系到學(xué)生今后能否在第一時間內(nèi)適應(yīng)企業(yè)崗位的要求。以往不少職業(yè)院校的電子專業(yè)教師的思想存在一個誤區(qū),即職校生只要掌握簡單的動手操作能力即可,加之近年來職校生的生源素質(zhì)越來越差,許多教師怕煩、怕累,不愿意引入電子行業(yè)的新技術(shù)、新內(nèi)容。而學(xué)院在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn),開展Multisim11課程教學(xué),不僅可以使學(xué)生融入學(xué)習(xí)氛圍,通過動手實踐鞏固理論知識,還可以提供易于使用的交互式電路教學(xué)和學(xué)習(xí)環(huán)境。該仿真軟件包含多種特性,能協(xié)助教師授課,能為學(xué)生提供交互式學(xué)習(xí)環(huán)境從而查看和研究各種電路;可以讓學(xué)生專注于理解電路概念,而不用為學(xué)習(xí)應(yīng)用環(huán)境而煩惱,在軟件中,學(xué)生可以在線修改電路值,然后查看實時仿真結(jié)果,通過仿真讓學(xué)生探索“假設(shè)”情景可以鞏固他們在課堂或?qū)嶒炇覍W(xué)到的知識;最后便于教師開展教學(xué)。這款軟件具有的教學(xué)特性簡化了電路理念和電子的教學(xué),對軟件用戶界面以及現(xiàn)有的儀器和分析工具進(jìn)行自定義設(shè)置,可以控制學(xué)生在電路中可以看見和使用的部分。這樣就給教師提供了許多強(qiáng)大的教學(xué)功能以及可以控制的概念引入方式,從而使軟件的復(fù)雜特性與學(xué)生的知識水平或課堂內(nèi)容相匹配。
三、項目+任務(wù)
在整個NI Multisim11電路仿真應(yīng)用課程教學(xué)過程中,我們從快速入門和實用技巧的角度出發(fā),以項目與任務(wù)為驅(qū)動,明確學(xué)習(xí)內(nèi)容,按照典型性、對知識和能力的覆蓋性及可行性原則,遵循深入淺出、循序漸進(jìn)的規(guī)律,通過任務(wù)實施過程使學(xué)生輕松、高效地掌握這款電路仿真應(yīng)用軟件的實用技巧。其中,我們將整個課程內(nèi)容設(shè)置為十一個項目,分別為軟件的基本功能與基本操作;軟件虛擬仿真儀器的使用;軟件分析方法的應(yīng)用;軟件在電路分析中的應(yīng)用;軟件在模擬電子技術(shù)中的應(yīng)用;軟件在數(shù)字電子技術(shù)中的應(yīng)用;軟件在通信電子技術(shù)中的應(yīng)用;軟件在電力電子技術(shù)中的應(yīng)用;軟件中的LabVIEW虛擬儀器的使用;基于該軟件的單片機(jī)仿真;軟件在課程設(shè)計中的應(yīng)用。每一個項目均以具體任務(wù)為驅(qū)動,其驅(qū)動過程又分為任務(wù)目標(biāo)、任務(wù)分析、任務(wù)實施過程以及技巧要點四大步驟。整個過程以典型實例進(jìn)行深化、強(qiáng)化學(xué)生的操作應(yīng)用能力,使學(xué)生全過程體驗“學(xué)中做,做中學(xué)”的教學(xué)模式。在整個教學(xué)過程中,教師還可根據(jù)學(xué)生不同的專業(yè)發(fā)展方向有選擇地加強(qiáng)相關(guān)內(nèi)容的教學(xué),并根據(jù)中、高職不同層次的職校生組織好分層教學(xué),從而真正做到有的放矢,充分體現(xiàn)當(dāng)前職業(yè)教育教、學(xué)、做、研一體化的特色。
(作者單位:江西省冶金技師學(xué)院)