蔣雯

摘 要：Multisim 仿真軟件在電路設(shè)計、仿真等方面有著極為廣泛的運(yùn)用。將 Multisim 仿真軟件應(yīng)用到電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)過程中，可以將生澀、難懂的知識點(diǎn)變得簡單易懂，課堂學(xué)習(xí)也富有生動趣味性，這種信息化教學(xué)手段不但增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能確保教學(xué)質(zhì)量與效果。本文對目前市場上流行的仿真軟件進(jìn)行了介紹，對其具體應(yīng)用展開了探討。

關(guān)鍵詞：仿真軟件；電路設(shè)計；放大電路

電子類仿真軟件是隨著集成電路和計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展應(yīng)用而生的一種高級、快速、有效的電子設(shè)計自動化工具。是利用EDA系統(tǒng)工具的模擬功能對電路環(huán)境（含電子元器件級測試環(huán)境）和電路過程（從激勵到響應(yīng)的全過程）進(jìn)行仿真，由于虛擬電路環(huán)境的介入，因此經(jīng)濟(jì)上節(jié)約，效率高，而且結(jié)果快速、準(zhǔn)確、形象。該軟件實(shí)驗(yàn)環(huán)境是虛擬的，也就是模型化了的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，和市面上其他仿真軟件各有千秋。

Protues也是一款非常流行的仿真軟件，它集單片機(jī)仿真，PCB 設(shè)計和電路仿真為一體，含有大量的基于實(shí)時環(huán)境的元器件，對現(xiàn)在市場上主流的單片機(jī)型號和通用外設(shè)模型提供較好的支持環(huán)境，可以提供更好的視覺效果。但在電路的數(shù)據(jù)計算方面明顯不足。

Multisim 10.0在模擬電子、數(shù)字電子的復(fù)雜電路虛擬仿真方面做得極其形象化，具有真實(shí)性，在界面的外觀和內(nèi)在的功能方面做到了最高水平，可以進(jìn)行強(qiáng)大而復(fù)雜的計算，極其準(zhǔn)確，但也有缺點(diǎn)，軟件過于龐大，電路板制版等附加功能相對來說有限。

在本文中，對于電子技術(shù)專業(yè)的課堂教學(xué)改革我們選擇最貼合電子技術(shù)性質(zhì)的仿真軟件Multisim，使用其中使用率最高的版本10.0。

一、傳統(tǒng)的理實(shí)一體化課堂需要改革

1.用仿真軟件創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性加強(qiáng)

模擬電子技術(shù)課程涉及比較多的電路分析和數(shù)學(xué)計算，對于初中就懼怕物理的學(xué)生而言很容易產(chǎn)生畏難的心理，比如說其中的靜態(tài)工作點(diǎn)的分析，交流瞬態(tài)的分析，講解起來抽象難懂，當(dāng)然采用多媒體教學(xué)也可以創(chuàng)設(shè)比較豐富的情境，但制作這樣模擬真實(shí)的課件困難費(fèi)時，通過電腦仿真模擬可以很好地解決這個問題。具體例子如下。

例1見圖一：在放大器靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)置中，如果設(shè)置不合理，波形將會出現(xiàn)嚴(yán)重失真，可以利用Multisim 10.0 創(chuàng)建共射固定偏置放大電路仿真圖。通過改變電阻Rb的大小，對比觀察輸入以及相應(yīng)的輸出波形，可以實(shí)時觀察到偏置電阻的大小對輸出波形的影響。

通過固定偏置電路中估算靜態(tài)工作點(diǎn)，得出表達(dá)式 ， ， ，所以對靜態(tài)工作點(diǎn)有影響的主要因素有VCC、 、Rb、RC。一般VCC， 不易改變，Rb是主要因素，它的過小和過大會引起工作點(diǎn)的過高和過低，相應(yīng)地造成飽和失真以及截止失真。

2.利用仿真軟件對實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行演示，將學(xué)生引入探究式的學(xué)習(xí)

理實(shí)一體化課堂教學(xué)模式延續(xù)了很多年，在PPT上對各種復(fù)雜的電路圖，曲線、波形進(jìn)行手工畫制需要較長的時間，效率低，精確度也有所欠缺。由于仿真軟件是在計算機(jī)屏幕上對真實(shí)的實(shí)驗(yàn)室工作臺進(jìn)行模擬，把實(shí)驗(yàn)室和課堂有機(jī)地融合，可以直觀快捷地畫出復(fù)雜的小、中、大型電路，大大提高教學(xué)效率。

二、實(shí)施效果和作用

在實(shí)際的操作過程中證明 Multisim 軟件可以明顯提高教學(xué)的效果，表現(xiàn)在多個方面：

1.新穎的教學(xué)方法激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

軟件教學(xué)引入課堂是一種全新的教學(xué)方式，把抽象枯燥乏味的知識變得生動形象，使課堂上難以完成的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)入了嚴(yán)肅的課堂教學(xué)，快速準(zhǔn)確地演示了靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置不合理的多種情況，截止失真和飽和失真以及如何不失真所創(chuàng)設(shè)置豐富情境。在具體的教學(xué)中，教師根據(jù)具體的內(nèi)容設(shè)置教學(xué)場景，使得學(xué)生置于知識情境中，當(dāng)激發(fā)起了興趣，學(xué)生出于好奇心，不斷提出問題，通過軟件電路去驗(yàn)證，尋求問題的答案，在其中嘗到了成功的喜悅，把負(fù)擔(dān)變?yōu)榕d趣，當(dāng)有了興趣，更會積極主動地進(jìn)行下面的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)自信心有所增強(qiáng)，提高了電子技術(shù)課程的理論知識水平和實(shí)踐的能力。

2.教學(xué)效率和質(zhì)量有明顯提高

對一些波形變換復(fù)雜概念抽象的過程，傳統(tǒng)的教學(xué)方式比較難以實(shí)現(xiàn)，借助軟件進(jìn)行仿真，表現(xiàn)形式生動、速度快，教師只需要在上課前調(diào)用該軟件打開事先創(chuàng)建好的電路，按下仿真鍵就好。比如學(xué)習(xí)數(shù)字電路的時候，在學(xué)習(xí)脈沖特性時候需要在實(shí)驗(yàn)室做出一個555振蕩電路，需要大量制作時間，如果用事先創(chuàng)建好的情境電路分析，不僅節(jié)約時間，還使學(xué)生在比較專注力的時候更好地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，提高時間利用率。

3.豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容

把仿真帶到課堂上來，是理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的很好的學(xué)習(xí)工具，比如后面的模擬電路，很多同學(xué)對電容的特性還是不甚了解，在仿真電路圖中，分別斷開和接上電容，觀察仿真軟件自帶的示波器的兩種情況的輸出電壓，學(xué)生就有了深刻的印象。同時對電容在電路中的作用和電容濾波的工作原理有了疑問，才能更有興趣地去學(xué)習(xí)。

4.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作能力

在教學(xué)中進(jìn)行啟發(fā)式問題的討論，指導(dǎo)學(xué)生確定學(xué)習(xí)的小目標(biāo)，自主去互聯(lián)網(wǎng)搜集資料，主動對獲取的資料進(jìn)行歸納和整理、總結(jié)，通過小組協(xié)作的方式展開討論、交流和分享，相互尊重彼此的想法，理解溝通和相互支持相互競爭，通過協(xié)作，學(xué)生之間的協(xié)作意識有所提高，促進(jìn)了學(xué)生的相互進(jìn)步和共同發(fā)展和友誼。

綜上所述，仿真教學(xué)是課堂教學(xué)有益的補(bǔ)充，利用軟件教學(xué)對促進(jìn)課堂教學(xué)的內(nèi)容的表達(dá)方式、學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、師生之間的互動方式的變革，提出了切實(shí)可行的新的教學(xué)模式，在師生之間產(chǎn)生了更有針對性的、更民主的交流，師生關(guān)系也由主被動變?yōu)楹椭C的平等的關(guān)系，可以創(chuàng)建更逼真的、生動的學(xué)習(xí)情景，可以減少實(shí)驗(yàn)的次數(shù)，從簡單的重復(fù)勞動中轉(zhuǎn)向 更新更靈活知識的學(xué)習(xí)。實(shí)踐證明：仿真教學(xué)對課堂的引入是電子教學(xué)改革非常有益的方式，教學(xué)經(jīng)濟(jì)、實(shí)惠，新鮮，充滿樂趣，具有明顯的教學(xué)效果。