MultiSIM新技術在電工電子實驗實習中的教學

單聯軍

【摘要】MultiSIM新技術在電工電子實驗實習教與學中的應用，讓傳授內容過程手段更豐富，讓學生掌握學習內容更便捷。從學習掌握MultiSIM新技術，為培養維修電工應用型技術人員的需要，在教學過程中增加仿真軟件的使用，來提升學生理解分析問題的自信心，提高學生解決問題的興趣，使更多學生能又快又好地掌握電工電子技術。

【關鍵詞】電工電子 MultiSIM 仿真 教學 應用

【中圖分類號】G43 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2014）01-0219-01

傳統的電工電子技術教學有理論講解分析、實驗演示、實習操作來完成對課題內容的教與學的全過程。由于電工電子技術定律知識面廣，演示操作過程繁瑣，掌握理解分析比較難，特別是初級段技校的學生掌握學習能力的不足，普遍會存在學生難以理解與接受理論的知識點，從而會出現難學、沒有興趣等現象，打擊學生學習課程的積極性。在實際教學中只好加強講解演示來增加學習內容的直觀性，提升專業興趣，提高學生參與學習的積極性，有助于提高學生對知識點的理解，但同時會帶來演示時間與耗材成本的矛盾。隨著電子技術和計算機仿真技術的普及與發展，電工電子技術教學也要引進先進的計算機仿真應用工具，借助EDA（Electronic Design Automation電子設計自動化）軟件實現實驗實習中教學手段的完善。為此，我們在實驗實習中引入了仿真技術，MultiSIM仿真軟件是加拿大Interactive Image Technologies（IIT）公司出品的Electronics WORKBENCH是一種典型的虛擬電子實驗臺。給學生建立一種全新的實驗實習理念，以便學生在學習中提高專業興趣，實驗前對電路理論的原理有更好說明理解，明確實驗過程結果的驗證，操作實習中可以更好更快地對元器件的選用與電路的安裝調試。

1.MultiSIM仿真軟件介紹

MultiSIM仿真軟件是加拿大IIT公司推出的基于Windows的電路仿真軟件。以著名的SPICE為基礎，由電路圖編輯器（Schematic Editor）、SPICE3F5仿真器（Simulator）和波形的產生與分析器（Wave Geneator & Aalyzer）三部分組成。該軟件在Windows環境下，提供了良好的操作界面，通過鼠標的拖放即可完成，十分方便、直觀。通過仿真，不需要搭建真正的電路物理結構和使用真實的測試儀器而獲得電路的許多測試技術參數。它提供了一個非常強大的元器件數據庫，數量眾多，共計千種；提供了11種仿真儀器可供選擇；提供了強大的分析功能，有19種分析方法可供選擇。此外，還可在電路中設置人為故障，如開路、短路及不同程度的漏電，觀察電路的不同狀態，以加深對基本概念的理解，相當于一個設備先進、功能完備的大型電工電子技術實驗實習室。借助該軟件可以進行各種電路的仿真，完成各種電工電子技術實驗實習課題。

2.MultiSIM在電工電子技術實驗實習課題的教學可行

（1）解決教學準備、演示時間過長矛盾。電工電子技術理論講解分析、實驗演示、實習操作教學課題在MultiSIM仿真軟件中應用完成，教師采用多媒體教學，增加了教學手段，使教學內容更加直觀。既豐富了老師的教學內容，可提升學生對學習專業的興趣，大大提高了學生參與學習的積極性，又可以探索課程理論與實習一體化教學，拓寬了教學模式，有助于提升老師對知識點的傳授與學生對知識點的掌握。

（2）解決教學耗材成本的矛盾。電工電子技術實驗實習操作教學課題都需要提供元器件、線路安裝及儀器調試分析來完成教學內容。元器件、線路及儀器等耗材成本一直制約著技校專業發展進程，特別是器材料數量的分配、檢測、調試、回收、損壞，提高重復使用率都給教學耗材成本帶來困難。MultiSIM仿真軟件可以解決實驗實習操作教學耗材成本的矛盾。它提供了一個非常強大的元器件數據庫，常用元器件庫有：信號源庫、基本元件庫、二極管庫、晶體管庫、模擬器件庫、TTL數字集成電路庫、CMOS數字集成電路庫、其他數字器件庫、混合器件庫、指示器件庫、其他器件庫、射頻器件庫、機電器件庫等13個，元器件數共計千余種。大多數元器件均提供虛擬和封裝兩種形式，這就給實施安裝調試分析電路原理的應用帶來了便捷，另外，根據需要可方便的新建或擴建元器件庫；它有數字萬用表、函數發生器、瓦特表、雙通道示波器、四通道示波器、波特圖儀、頻率計、字信號發生器、邏輯分析儀等 11種仿真儀器可供選用，所提供的測量精度很高，其外觀、面板布置以及操作方法與實際儀器基本一致，便于掌握；它提供了強大的分析功能，包括交流分析、直流分析、溫度掃描分析、噪聲分析、蒙特卡羅分析及用戶自定義分析等19種。借助該軟件可以進行各種電路的仿真，完成各種電工電子技術實驗實習課題，而不用擔心器件被損壞，解決了耗材成本的矛盾。

（3）新技術在教學中的應用與能力的提升。隨著電工電子技術的廣泛應用發展和計算機仿真技術的普及， MultiSIM仿真軟件是典型的虛擬電子實驗實習平臺，可以幫助我們教學手段更加完善，提升新技術的應用能力。我們在電工電子實驗實習教學中引入了仿真新技術，可使教學更加靈活、形象、更加貼近電工電子工程實際。經過理論多媒體講解演示、MultiSIM仿真軟件的使用、實驗過程結果的驗證操作、實習過程對元器件的選用與電路的安裝調試操作四大環節，可大大提高學生分析解決問題的能力，有助于加深學生對電工電子電路原理的理解，極大地提高了學生對電工電子電路學習的興趣，提升了學生掌握電工電子技術專業能力。

參考文獻：

[1]MultiSIM 7 Simulation & Capture Education User Guide Electronics WORKBENCH

[2]維修電工—國家職業標準.中華人民共和國勞動和社會保障部制定.中國勞動社會保障出版社出版發行.統一書號.155045﹒21 2002-5-1

[3]閻石主編.《數字電子技術基礎》（第五版）.高等教育出版社ISBN：9787040193831

[4]鄭步生、吳渭編著.《Multisim2001電路設計及仿真入門與應用》.電子工業出版社