基于Multisim仿真软件的《电子技术基础》实验教学改革
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作者: 梁传建
摘 要： 在电子技术基础实验教学中引入Multisim仿真软件，可以提高实验教学效率，强化课堂教学效果，增强学生实践能力，是对传统实验教学的有益补充。
关键词： 《电子技术基础》 实验教学 Multisim仿真软件
《电子技术基础》是中职电子类相关专业的一门重要的专业基础课程，是学习后续其他专业课程的基础。该课程与实践联系紧密，既有抽象的理论分析，又有具体的实际应用。学习电子技术基础，不仅要掌握其理论知识，而且要通过实际应用来加深对理论知识的理解。因此，实验教学是《电子技术基础》教学的重要环节，通过实验的学生可以更快、更好地掌握电路理论知识，培养实践能力。传统的实验教学方式是教师带领学生到实验室搭接实物电路，用仪器、设备观察实验结果，得出结论。但由于该门课程涵盖的内容多，全部采用传统的实验教学方式使得实验室工作量非常大，存在耗材成本大、实验效率低下的问题。随着计算机信息技术的飞速发展，把计算机仿真实验和传统的电子技术实验教学有机结合，将大大提高课程的教学质量和实验效率。作为一款专门用于电子线路仿真与设计的EDA工具软件，Multisim具有先进的电路仿真和设计功能，有着传统实验不可比拟的优势，使得《电子技术基础》实验教学更加方便和灵活。
一、Multisim仿真软件简介
Multisim仿真软件是IIT公司近年来推出的一款基于PC平台的EDA工具软件。它提供了丰富的电子元器件库和种类齐全的电子仪器，相当于一个设备先进、功能完备的大型电子实验室。软件采用直观的图形界面，在计算机屏幕上模拟真实实验室的工作台。使用时，根据电路设计将所需的元器件和测试仪器连接成电路，接通电源开关，就可以得到测试数据，观察到测试波形。借助该软件可以进行各种电路的仿真实验，不仅可以节约大量的时间和资金，而且不必担心损坏元器件和仪器。
二、Multisim仿真软件在《电子技术基础》实验教学中的应用
1.化被动为主动，提高实验教学效率。
电路实验通常分为实验预习、实验过程和实验报告三个环节。实验前教师一般都会要求学生对实验进行预习，其目的是通过预习，让学生熟悉实验内容，明确实验目的，了解实验步骤，以便在实验时能集中精力做好实验，避免实验操作的盲目性。但是往往学生对“纸上谈兵”式的实验预习不感兴趣，即使按照讲义预习，也大多流于形式、应付了事，效果自然可想而知，这是多年来传统实验教学中存在的一个老大难问题，一直没有好的解决办法。利用Multisim仿真软件可为学生创设一个生动、形象、直观的学习环境，提高学生预习的兴趣。在真实实验前，教师把要仿真的实验内容和可能遇到的问题通过适当的方式表述给学生，学生利用Multisim仿真软件在计算机上进行电路仿真模拟实验过程，能够充分地掌握实验内容、步骤等。仿真实验过程和现象可以多次重复，比传统实验教学前教师反复讲解实验内容、注意事项和学生预习讲义的效果要好得多。在真实实验时，学生能做到心中有数，教师也可以把更多的精力放在对学生的指导监督上，提高实验教学效率和质量。对实验中遇到的问题，学生可以随时通过在计算机上仿真加以解决。
2.变无形为有形，提升课堂教学效益。
随着中职生源素质的不断下降，学生普遍存在文化基础薄弱、学习积极性和主动性不高的问题，给《电子技术基础》课程的理论教学带来不小的挑战。而中职教育具有的直接的岗位指向性，要求《电子技术课程》课程教学的重点应放在电子元器件或集成电路的外部特性及其实际应用上，以适应职业岗位的需求。Multisim仿真软件让《电子技术基础》教学有了全新的表现形式，能将抽象的知识形象化，避免了繁琐的推导和计算，从而能更好地吸引学生的注意力，加深学生对知识的理解和记忆。以滤波器工作特性分析为例，滤波器是电子技术中一个重要的电子器件，但是通过实验验证滤波器的工作特性却很困难，因为很难产生一个含有符合能很快实验要求的噪声信号让滤波器去处理。以往在实验中一般采用测量滤波器带宽的方法来验证，学生难以直观地观测。利用Multisim仿真软件搭接一个50Hz的带阻滤波器电路，观察虚拟的双踪示波器获得的电路输入端和输出端的模拟仿真波形图，其中上部波形是含有50Hz噪声的正弦波信号，下波波形为滤除50Hz噪声后的正弦波信号，这样，学生看起来非常直观，能很快建立起滤波器的概念。
3.从验证到设计，增强学生实践能力。
传统的实验教学，教师在课前准备好仪器设备，学生按照实验步骤连接固定电路，然后观察实验结果，记录数据，基本都是一些验证性实验。由于没有从设计角度进行理论分析和电路设计，因此学生无法进行实际的应用开发。而以就业为导向的职业教育强调对学生职业能力和素养的培养，应用Multisim仿真软件《电子技术基础》原有的学科知识体系被解构，取而代之的是以工作过程为导向精心设计的项目。学生通过完成与实际应用结合紧密的小型电子产品的制作，主动获取知识、形成能力。利用Multisim仿真软件提供的实验工作平台，学生可以很方便地在计算机上对设计的电路进行仿真实验，从而可以快速地发现错误、修正错误。这样，一方面可以缩短电路设计的周期，减少元器件的损耗，节约实验成本，另一方面可以充分发挥学生的主观能动性，激发学生的学习热情，有利于学生创新能力的发展，培养学生分析问题、解决问题的能力。
三、结语
在《电子技术基础》课程教学中引入Multisim仿真软件，能够有效地促进理论和实践的有机结合，增强学生对电路的感性认识，加深学生对基本电路原理的认识；有助于调动学生的主动性和积极性，激发学生的学习兴趣；有助于促进学生动手能力的提高，培养学生的创新意识和创新能力。但是Multisim仿真软件毕竟是虚拟的电子实验室，并不能完全替代真实电路的制作与测试，在实际的教学过程中不能以虚代实，必须做到虚实结合，才能取得较好的效果。
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