multisim應用在數字電子技術課程中的教學成果研究①

江天亮

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?虛擬仿真軟件在教學過程的應用增強了教學活力、提升了教學效率、提高了教學質量;引入multisim 與數字電子技術課程同時進行教學后，學生的學習興趣更濃、學習主動性更強、學習效果更好、學習質量更高，增強了學生的理論分析能力，提高了學生的操作動手能力。

[關 ? ?鍵 ? 詞] ?multisim;授課方式;教學效果;教學質量;學習質量

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）17-0224-02

隨著高職院校虛擬仿真實驗室的不斷升級完善，處在民族落后地區的高職學校也緊跟時代的要求，加大了電子仿真實驗室的建設步伐，開設了電子專業大類所需的虛擬仿真實驗室教學環節，要求專業基礎課盡量在一體化教學實驗室進行，保證學生一人一臺電腦，上課時做到學生有課可聽、有事做。在引入multisim及時仿真教學方法的設計上，開展形式多樣的“課前預習活動”，激發學生的主體意識和求知欲望，教學中注重“講解、示范、討論、點評、實踐”五結合的教學模式，遵循學生對知識的認知規律和認知水平，在課堂上做到了突出重點、突破難點、澄清疑點、把握基本點，讓學生學有所獲、學有所樂，提高教師的授課質量和學生的學習質量，在教與學的雙邊活動中取得可喜的教學成果，現以multisim 在數字技術課程中的成果為例進行研究。

一、傳統數字技術課程授課方式剖析

（一）數字技術課程主要授課內容分析

數字電子技術課程是一門電子大類專業基礎課，是為以后學生學習專業課程打下堅實基礎，主要學習的內容有數制與碼制。數字電路產品需要處理的各種數字信號通常是用數碼的形式給出，而數碼之間的進位規則和表示事物狀態是邏輯前提，是數字電路學習、分析的基礎;邏輯門電路，邏輯門是組成數字電路和數字系統的基本單元，以TTL系列和CMOS系列學習目標;數字邏輯基礎，邏輯代數是分析和設計數字電路的基本數學工具，它的基本運算和常用復合運算是數字電路實現中的重要操作，是分析、改進、設計數字邏輯能力的基礎;組合邏輯電路，組合邏輯電路是由門電路構成，常見的電路有編碼與譯碼電路、數據選擇與分配電路、加法電路、比較電路等;觸發器及電路，觸發器是構成時序邏輯電路的基本單元;時序邏輯電路，是由組合邏輯電路和存儲電路構成，是學習與理解數字電子技術的關鍵;A/D與D/A轉換器，主要包括模數和數模轉換的基本概念、常用的模數和數模轉換技術、集成模數和數模轉換器的主要性能指標;半導體存儲器，半導體存儲器的種類、應用及存儲器的擴展方法;脈沖信號產生電路，脈沖信號的產生、處理、調試等。

（二）數字電子技術課程的授課方式

在虛擬仿真實驗室還沒有建學生之前，學院所授數字電子技術課程就是在教室里以項目為導向給幾十位學生講授純理論，課后做部分理論分析習題，加以鞏固，再加上在實驗室做很少的理論驗證實驗。由于缺少相關器件實體，學生不能及時上手操作，沒有形成真正意義上的項目導向，于是導致數字電子技術課堂教師理論分析頭頭是道，只有少部分學生緊跟教師思維，出現上課質量不高、學生配合較少、呈現空洞乏力的表現。分析原因主要有三個。

1.高職學生文化基礎較薄、學習自覺性不高，高職學生大多數是高考分數十分不理想，特別是民族落后地區的高職學院招收的學生大多數只有200分左右，剛剛上最低分數線。這些學生能安心的坐在教室里上課就是任課教師的最大安慰，能有少數幾個學生與老師一起思考，一起配合教學活動就是一種榮耀。

2.學院能夠提供的器件、設備、場所實在是十分有限，隨著學院招生規模的擴大，學生人數的增多，班級的增加，出現了原有的實訓場所、設備不夠用，再加上原有設備、器材的老化、損耗，更加顯現出使用機會更小。

3.理論與實操嚴重脫節，實驗場所、器材的不足，不能及時滿足教學需要，理論不能及時驗證，出現學生實操動手能力不夠，導致學生課堂積極性不高。

二、multisim在數字技術課堂必要性分析

隨著電子技術的迅速發展，傳統電子產品升級、換代的節奏十分之快，并出現了大量的新型普適化和個性化的電子產品。這些電子產品快速走進了國防軍隊建設、工業生產制造、民眾生活生產之中，因為產品具有一個共同特性，那就是數字化、集成化、智能化，其中數字技術就是重要支撐之一。讓學生及時掌握更新的數字電子技術，是高職學院培養學生的目標，是學生學好新知識的前提，而職業院校不能及時提供數字電子技術所需的所有器件器材，但是multisim 仿真軟件能夠提供多達17000余種的元件和多種虛擬儀器儀表，能夠滿足數字電子技術課程所需的實驗實訓。學生在學數字電子技術課程的同時又能實操練習EDA技術，把multisim 應用到實際項目中，增強學生的動手能力。

三、multisim 在數字技術課堂應用表現分析

數字電子技術是研究數字電路的理論、分析和設計方法的學科，主要包括組合邏輯電路和時序邏輯電路，現用multisim 仿真軟件對數字電路的基本器件及電路進行仿真。

（一）multisim 原理圖繪制

打開multisim 軟件，在電路仿真工作區創建仿真電路圖如圖1所示。

（二）multisim電路仿真

在原理圖繪制完成后，從虛擬儀器儀表工具欄選取示波器接入原理圖，通道A接輸入，通道B接輸出，如圖1所示。左鍵雙擊虛擬示波器，再打開仿真電源開關，或者點擊運行按鈕，出現仿真結果，如圖2所示。

（三）課堂反應表現

在引入multisim 及時仿真后，學生課堂表現積極，認真聽講，主動思考，對不懂的知識點自己及時查漏補缺，復習相關知識。用仿真結果去驗證理論知識，用理論知識分析仿真結果，課堂上分組討論熱烈，主動分享學習心得，課堂生機勃勃，秩序井然，大多數學生能夠在課堂上及時消化所學知識。

四、multisim 在數字技術課堂效果分析

自從把multisim 仿真軟件的使用和數字電子技術課程同時進行教學后，學生在課堂上變得更加自信，能夠主動分析問題、回答問題，并且分享思考過程。大多數能夠自覺做好課前預習，特別是對mulsim軟件的使用，課中能夠緊跟教師步伐，掌握課堂所學內容，課后能夠獨立完成相關作業。

五、結語

在multisim 與數字電子技術課程完美結合后，不僅提高了學生的學習積極性、主動性，更重要的是讓學生及時掌握了所學知識，增強了學生的實際操作動手能力。教師在數字電子技術課程的教學過程把中multisim 仿真作為教學工具，不僅是豐富了課堂內容，更重要的是吸引了學生，激發了學生的學習興趣，提高了學生的學習質量、學習效率，讓教學過程變得高效、更有活力。

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編輯 陳鮮艷