淺析Multisim電子設計平臺的課程教學意義

彭萬權，伍小兵

（重慶工程職業技術學院，重慶 400037）

淺析Multisim電子設計平臺的課程教學意義

彭萬權，伍小兵

（重慶工程職業技術學院，重慶 400037）

Multisim作為一種電子信息類專業的仿真設計平臺，具有簡單易學、方便快捷、功能強大等特點，合理使用該軟件，可有效激發高職高專學生的學習興趣、培養學生的電路設計能力、鍛煉學生的創新思維、取得良好的教學效果，具有重要的課程教學意義。

高職高專；電子信息；Multisim；仿真軟件

一、引言

電子設計自動化是現代電子工程領域的一門新技術，它提供利用計算機對電路線圖進行仿真設計的方法，Multisim是電子設計自動化的一種，也稱EWB，最初由加拿大IIT公司推出，經歷過多個版本的演變升級，由EWB5.0至目前的Multisim12.0版本，每次升級其軟件功能都有相應提高。Multisim具有如下特點：（1）界面直觀，簡單易學，該軟件的很多操作方式與其他軟件有相似之處，可融會貫通。（2）元器件庫豐富，提供了數千種電子元器件，同時配有元器件特性參數，設計者可進行修改和調整，還可自己制作需要的元器件。（3）儀器儀表種類齊全，Multisim軟件包括萬用表、示波器、信號源、掃頻儀、邏輯分析儀、數字信號發生器、邏輯轉換器等儀器儀表，與實際儀器儀表相似度高，其操作方法可通過教師同步講解，學生很容易理解和掌握。本文將結合Multisim電子設計平臺的自身特點，就其課程教學意義展開相關論述。

二、Multisim的教學意義

在電子類專業《電路分析》、《電子技術》、《電子測量技術》、《電子系統設計》、《通信原理》等課程的教學過程中，僅僅對學生灌輸理論知識是遠遠不夠的，須配置相當數量的實驗，進行同步模擬和驗證方可取得更好的教學效果。Multisim可用于多門電子類專業課程的電路仿真和設計，其引入可有效地解決高職高專院校學生基礎差、實驗設備不足等問題，具有重要的課程教學意義。具體表現在如下幾點。

1.降低學習成本。Multisim提供了各種電源、基礎元件、模擬器件、數字芯片以及雜項元件，Multisim 9.0版本之后還增設了單片機仿真功能。同時，Multisim也提供了包括信號源、萬用表、示波器、波特儀等在內的各種儀器儀表，一旦安裝了該軟件，不需任何經費即可擁有一間虛擬實驗室，極大地節省了實驗室建設成本。每年可為學校節約資金30萬元以上。在實驗過程中，導線的連接和刪除操作簡單，可設置故障點或虛焊，勿需拆焊、補焊；軟件提供的元器件和儀器儀表一應俱全，勿需奔跑于電子市場、勿需顧慮元器件的缺失、也勿需擔心昂貴儀器儀表的損壞，操作和使用過程得心應手，獲得了時間成本和經濟成本的雙重節約，特別適合學生在學習過程中使用。

圖1 發光二極管構成的閃爍電路

2.激發學生的學習興趣。與傳統課程相比，Multisim電子設計平臺本身就更為生動有趣、簡單易學，更易獲得學生的興趣和好感。Multisim界面友好、操作人性化。例如，可根據個人喜好，選擇不同的背景顏色和導線顏色、不同的元器件外觀模式和放置方式；一些基礎元件包含3D模型，增強了電路的真實感，也提高了學生的學習興趣；諸如安捷倫系列的高端儀器儀表，其外觀與真實儀器相同，既有助于學生掌握其使用方法，也激發了學生的學習興趣；發光二極管、燈泡、數碼管等元器件可產生發光效果，例如，可以在第一堂課使用交流電源、電阻和發光二極管串聯組建一個簡單的閃爍電路，如圖1所示，以激發學生的學習興趣；在Multisim10.0及以上版本中，增加了缺陷電路的元器件燒壞功能，這既提高了學生的學習興趣，也增強了學生對仿真軟件的信任感。

3.夯實學生的基礎理論知識。高職高專院校的學生理論基礎較弱，抽象思維能力較差，在各種專業課程的教學過程中，若僅僅對各種電路進行純粹的理論分析和推導，學生往往難以理解和掌握其知識要點。借助Multisim仿真軟件，可以在理論分析的同時，輔以波形動態演示，這對于學生加深印象、釋惑解疑是非常有幫助的，可有效地降低學生的學習難度。例如RC橋式振蕩電路，其選頻網絡的理論推導過于抽象、煩瑣，學生往往難以理解透切，可借助波特儀，讓學生更為直觀地觀察掌握其真實含義。另外，還可以借助示波器，實時、生動地演示RC橋式振蕩電路的起振過程，極大地強化了學生對該電路的理解程度，也提高了學生的學習興趣，起到了事半功倍的效果。圖2為RC橋式振蕩電路起振過程的截圖。

圖2 RC橋式振蕩電路的起振過程

4.培養學生的綜合能力。在使用Multisim教學的時候，可以將學生素質的培養融入其中，以提高學生的綜合能力。不管是教學和學生進行上機操作，Multisim都比傳統課程更容易實施老師與學生的互動，起到良好的教學和學習效果。在上機過程中，學生可以通過實際操作使自己的動手能力得到強化訓練，還可以布置不同難度的設計任務，讓學生尋找資料和解決途徑，迎合不同層次學生的學習要求。在具體的設計任務中，特別是一些大型的綜合電路，學生利用已有的知識和經驗，通過電路設計、性能測試和故障分析，反復調試和思考，尋找更為合理、有效的解決方案，可以很好地鍛煉學生的動手能力、分析能力、設計能力和創新能力。

三、總結

Multisim虛擬電子工作平臺極大地彌補了由于實驗教學設備的不足而導致學生難理解、動手少的難題，在電子信息類課程的教學過程中，利用該軟件與實驗教學相結合，可有效降低學生學習電子專業理論知識的枯燥性，降低了教學的時間成本和經濟成本、彌補了教學過程的諸多缺陷、激發了學生學習專業課程的興趣、鍛煉了學生的動手能力和創新思維、提高了學生的綜合能力和專業素養。總之，Multisim虛擬電子工作平臺使高職高專院校電子信息類課程的課堂教學收到了良好的教學效果，具有重要的實際意義，我們將在今后的教學工作中，探索更多更好的新思路、新手段和新方法，在已有成果的基礎上，進一步充分挖掘其內在優勢，發揮其潛在作用。

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G712

A

1674-9324（2014）28-0179-02

重慶市高等教育教學改革研究項目“基于新形式下工程過程電子專業人才培養方案設計研究”的階段性研究成果（項目批準號：133238）。

彭萬權（1974-），男，碩士，重慶工程職業技術學院電氣工程學院教師，副教授，研究方向：糾錯編碼的算法研究及教學改革研究。