Multisim仿真軟件在數字電子技術教學中的應用

王瀟瀟

摘 要：本文針對數字電子技術教學，淺談將Multisim仿真軟件融入課程的方案及思路，旨在改善傳統教學方式和教學手段的不足，提高數字電子技術課程教學質量。

關鍵詞：數字電子技術;Multisim

1 引言

作為高校計算機、電子信息工程、自動化等專業的基礎課程，數字電子技術在課程體系中占據重要地位。傳統的數字電子技術課程教學存在教學手段落后、教學內容滯后、理論與實踐脫節等問題，如何提高數字電子技術課程教學質量，與時俱進，需要從教人員更深入地思考[1]。

2 傳統數字電子技術教學存在的問題

數字電子技術是一門理論與實踐有機結合、工程技術特征鮮明的工科基礎課程。該課程包含理論教學和實踐教學兩個部分，而傳統的數字電子技術教學在這兩個重要的教學環節均存在著一些顯著的問題。

一、教學模式單一

數字電子技術課程教學多以教師為主體，教師主導課堂，教材和教師是知識的源泉，學生則是被動的接受者。這種教學模式雖然便于教師當堂講解更多理論知識和課程內容，但學生在學習過程中缺乏主觀能動性。授人以魚不如授人以漁，學生在課程中更應該學到的是如何掌握科學的學習方法觸類旁通，而不應局限于基礎知識和基本技能的學習。由于數字電子技術課程邏輯性強且內容抽象，在這種教師和學生缺乏交互的教學模式下，學生的學習情況無法及時反饋，容易導致學生喪失對該課程的學習興趣，降低學習積極性。

二、教學內容落后

互聯網背景下，科技在進步，知識在更新，社會對人才的專業水平和能力有更高的要求，數字電子技術課程教學內容的一成不變會使這門課程被時代所淘汰。傳統教材中的一些內容在現今實際生產中已經落后甚至不再使用，例如小規模、中規模的邏輯芯片大多已被硬件語言描述與系統設計的集成電路所替代。教學內容的落后阻礙了學生對當代先進技術的了解和掌握，對其今后工作發展也十分不利。

三、理論與實踐脫節

數字電子技術課程中理論教學與實踐教學兩部分在課程安排上被分割開來相互獨立，由于教學進度和課程時間安排等原因，無法同時保證實踐與理論教學相同步和實踐教學本身的連貫性，學生無法將理論很好地結合在實踐中，導致學生在實踐教學環節僅重視按部就班完成安排的實驗任務，集中精力確保芯片管腳、電源和地之間連線無誤，缺乏思考問題、分析問題、解決問題能力的訓練，更缺乏對創新能力的培養。

3 Multisim軟件融入課程教學

Multisim軟件是美國國家儀器（NI）有限公司推出的仿真工具，適用于板級的模擬/數字電路板設計。該軟件內部集成了完整的元器件數據庫，用戶可通過圖形輸入和硬件描述語言輸入兩種方式快速創建電路原理圖，利用工業標準SPICE仿真器進行電路仿真，實現快速、輕松、高效的電路設計和驗證。將Multisim仿真軟件融入數字電子技術課程中進行輔助教學，在增加教學手段的同時更豐富了教學內容，為教學模式多樣化提供了新的思路，將理論與實踐教學更緊密地結合在了一起。

一、教學模式多元化

將Multisim仿真軟件融入數字電子技術教學課堂，學生可應用仿真軟件進行課前預習，根據觀察到的仿真結果，積極調動思維提出問題、思考問題，課堂上帶著疑問聽老師講解電路原理，更加直觀感受和理解課程知識。并且由于仿真軟件的靈活性，學生可以在仿真中隨意支配調整電路的設計過程和內容，這也充分激發了他們的學習興趣，使學生更加全面深入地分析、驗證電路，促進學生小組研究和討論，積極發揮學生的自主性，讓學生主動學習，動手操作，自我獲取，形成經驗，總結規律，提高能力，充分做到以學生為主體，學生主導課堂的教學模式理念[2]。

二、教學內容調整和創新

傳統的數字電子技術教學其教學內容和教學方式面對所有學生都是一樣的，然而不同的學生其專業基礎、認知水平、學習態度和習慣都有著很大的差異，針對這些差異，教師可以充分利用仿真軟件工具，很方便地因材施教，調整實驗內容，滿足學生的差異性和個性化需求，使得不同層次的學生各有所獲。

三、理論與實踐緊密結合

Multisim仿真軟件的應用使電路設計和測試不再受限于實驗室的軟硬件環境，不再受時間和空間的限制，將理論教學與實踐教學更加緊密地結合起來。仿真軟件內部集成了龐大的虛擬元器件數據庫，幫助學生更好地熟悉器件管腳和功能;集成了各類虛擬儀器儀表，從控制面板外形到操作方式都與實物相似，幫助學生更好地熟悉儀器儀表的參數調整和規范操作[3]。仿真軟件的無成本使學生無需擔心電路設計錯誤會損壞實驗中的元器件和儀器儀表等問題，既鼓勵了勇敢動手操作，又大大擴展了實驗空間，有助于創新意識的培養和專業水平的提升。

4 結語

數字電子技術課程是一門理論與實踐緊密結合的專業基礎課程，廣泛滲透于每個工科類專業。如何激發學生對該課程的學習興趣，培養良好的動手能力，提高學習自主性和創造性，是教師需考慮的重要問題。

將Multisim仿真軟件融入數字電子技術課程教學，借助教學手段和教學方法的豐富提高了理論和實踐教學效率，在廣度和深度兩維層面拓展了教學內容，為學生樹立了理論聯系實際的哲學思想，提升了學生的創新能力，讓學生在課程學習中真正做到有所探究、有所發現、有所創造。

參考文獻

[1] 肖杰，曾玢石，趙晉琴.Multisim在數字電子技術課程教學中的應用[J].當代教育論壇（教學研究），2011（06）：41-43.

[2] 陳麗華.立足核心素養，深化課程改革[J].文教資料，2019（19）：191-192.

[3] 楊曉雷. Multisim11在《電工技術基礎與技能》教學中的應用研究[D].上海師范大學，2013.