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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-dateMultisim在电子技术教学中的应用Multisim在电子技术教学中的应用Multisim在电子技术教学中的应用句容市教师进修学校 张云凡摘要：随着计算机技术的快速发展，电子电路的分析与设计方法发生了革命性的变化，虚拟仿真实验技术作为一门新兴的技术迅速崛起，出现了一批电子电路自动设计（EDA）软件，尤其以美国NI公司的Multisim软件为代表。一台普通计算机、一套
2、软件就相当于拥有一个价值百万、设备器材齐全的高性能实验室。实验教学也是高职教育电子类课程教学应用中必不可少的环节，对于学生知识技能的掌握及能力的培养意义重大，Multisim软件能较好地满足高职教育电类课程的理论及实验教学需要，既可以节约建设传统实验室的经费，又可以克服传统实验室的弊端。与传统实验相比，Multisim显示了强大的优越性。关键词：虚拟实验 Multisim软件 高职教育 一、虚拟实验及Multisim软件Multisim是美国NI公司开发用于电子电路仿真设计的软件，是目前十分知名的EDA虚拟仿真软件之一。具有界面形象、操作方便、采用图形方式创建电路的特点。所使用的测试仪器界面外
3、形和操作方法与实际仪器胡里非常相近，该软件非常适合电子类课程的教学和实验。也非常符合高职院校实验教学的要求。虚拟仿真实验软件的意义在于可以促进教学内容呈现方式、学生学习方式、教师教学方式和师生互动方式的变革，教师教育理念的转变。传统师生观认为，在教学中，只有教师是主体，学生是被动接受知识的对象，学生对教师要绝对服从。现代师生观认为，在教学中，教师和学生都是主体，是双主体。师生之间是民主、平等的关系。教师的角色从传授者、权威者转换为学生学习的辅导者、支持者。学生学习由接受式学习变为探究式学习，以计算机技术为核心的信息技术与课程的整合，能培养学生之间协作学习能力。通过虚拟仿真实验软件，还能为学生的
4、多样化学习创造环境，使信息技术真正成为学生认知、探究和解决问题的工具，培养学生的信息素养及利用信息技术自主探究、分析解决问题的能力，提高学生学习的效率。教育资源的缺乏是长期困扰教学质量提高的难题，也是教学改革发展的瓶颈。随着时代的发展，科技进步对教育提出越来越高的要求，对人才的创新思维和实践能力的培养是一种趋向个性化的教学，需要比普通公共教学占用更多的教学资源，这些矛盾只能可以通过发展教育技术、创新教育手段来解决。传统的电子实验教学模式为加深学生对理论的深入理解，拓宽视野，培养实践能力起到了于分重要的作用。然而，目前我国各高职院校电子学实验室给学生开设一些扩展型、设计型以及综合型实验还有一定困
5、难，特别是新器件，新设备价格昂贵，使一般高职院校的电工电子实验室无法承受，这样无疑对学生潜能的发挥和创新能力的培养带来了很大的影响，很难满足现代电子领域对高职培养具有高层次专业技术人才的需求。传统的电子实验方法存在诸多不足，可以采用虚拟电子实验来弥补。一方面可以使我国的电子电工实验教学与国际接轨，另一方面对于传统实验条件不充分的学校来说，可以节约经费，降低电子电工实验教学的门槛。二、 Multisim在电子技术理论教学中的应用基本原理教学即理论教学在电子技术教学中十分重要，它关系到学生对具体应用电路的分析与理解，它对学生新旧知识联系起到纽带作用，用Multisim软件参与课堂教学是一种新的尝试
6、。实践证明用Multisim软件参与课堂教学能提高课堂教学的质量与效率，主要表现在以下几个方面。1、新颖的教学方法，吸引了学生的注意力，培养了学生学习兴趣。一改传统教学中完全依靠教师讲解的方式。电子技术基础课程就其学科特点来说概念抽象，不易理解，许多学生学习常常感到非常困难，因此容易失去兴趣。用软件创建教学情景，学生不由自主地进入学习情景中，随着老师的引导、启发，自主地开始进行问题的探讨，利用软件创建电路去验证。教学中教师根据学生认知特点精心设置教学情景，使学生置于知识信息的情景中，学生由于好奇心，不断的将自己置于问题情景中，开始主动求解问题的答案，教师真正成为学生学习的主导者，课堂上及时给予
7、学生以激励、纠正和指导。学生还能在教师的指导下完成电路的设计，并用仿真实验去验证，学生尝试到了成功的喜悦，学习不再是一种负担，而是一种兴趣。上课时学生们总感觉时间过得太快了，希望能够再多一些实践机会，课堂讨论也是兴致昂然。兴趣是最好的老师，有了学习的兴趣，学生才会积极、主动地学习。如果学习没有兴趣，学习将成为一种沉重的负担，学生被动地学习，学习效果肯定不理想，教学质量也不会高。因此，培养和激发学生的学习兴趣是学好该课程的关键。全新教学模式，形象生动的实例，提高了学生兴趣，学习自信心增强，有利于提高学生学习电子技术理论知识与实践能力。2、提高了教学质量和教学效率。对于一些概念抽象，电路波形变换复
8、杂的过程，传统的教学很难直观地再现，用语言描述，学生的理解也会有一些问题，现在借助Multisim软件进行仿真，用波形、图形等形式生动形象地进行表现，能够帮助学生更好地理解所学知识，提高教学质量。以往教师讲解电路，分析电路工作原理，有时在画电路图和波形图上花费了大量的时间，现在用软件模拟仿真分析电路，教师可在上课前事先用软件创建好电路，授课时只要用投影调出电路，按动仿真开关，所有的演示效果都出来了，也很直观清晰，教师上课变轻松了，学生听得很轻松，极大地提高了教学效率。3、丰富了课堂教学内容。教师讲课的内容不再是一本教材讲到底，教师可用软件创建电路，许多以前课堂上无法演示的实验电路，现在可以通过
9、计算机演示出来，许多大胆新奇的想法都可以在计算机上模拟再现出来，也不怕损坏仪器和元器件，甚至出现危险。教师也可以介绍提供新型实用的电路，教学内容显得很丰富。丰富的教学情景，加深了学生的印象，有助于学生对电路的基本概念和基本原理的理解。以往理论和实践教学常常分离，利用仿真实验，可以将实践教学很好地带到理论课堂中来，在这里仿真实验是理论教学和实践教学的纽带。学生在仿真软件设计的问题情景中很快理解和掌握了知识，加强了理论联系实际。4、增强了教师与学生的互动性。教与学不是单向的，而是协调与统一的。运用仿真软件进行教学，学生对运动的版面将会兴趣十足，对教师讲解的电路的功能、性能指标非常直观地就能理解，并
10、且可以提出更换电路参数试试，增加教学的互动性和学生进入学习的积极性。在大多数老师教学的实践中，普遍是选择各章节中比较抽象、难讲的教学内容以及教学重点作为演示内容，并且要与教学内容同步，既可以放在理论讲授之后，也可以放在理论讲授之前。但重要的是在演示过程中，教师应该不断向学生提出问题，并与之共同分析讨论电路中出现的各种现象，找出解决问题的方案，引导学生积极地进行定向思维，这样不仅能够活跃课堂气氛，更重要的是能够激发和调动学生学习的主动性和创造性。也就是说，课堂上使用Multisim软件进行演示的过程应该是一个与学生相互讨论的过程，在讨论中使学生加深了对基本概念的理解。5、学生自主学习、协作学习的
11、意识和能力有所增强。在教学中以问题开始，以任务驱动，告诉学生如何搜集资料以及搜集哪些资料，指导学生自主确定目标、主动获取信息并对资料进行归纳和整理。以此培养学生的自主学习能力。教师通过网络电子教室下发任务，学生也可通过小组协作与交流，懂得尊重信任、理解沟通以及互助竞争。在课堂上，教师可以随机选择一些小组的操作进行网络广播，如果操用的同学操用有误或有困难，还可以邀请本组同学遥控指导，通过实践，学生之间的协作意识得到提高，促进了学生之间的共同发展和进步。综上所述，学生在理论课的学习中，不再象以前那样被动地接受老师的灌输，不仅提高了兴趣，而且有了更多参与及思考的机会。教师在提高授课效率的同时，可以节
12、省更多的时间让学生自己动手，小组讨论与协作。三、 Multisim在电子技术实验教学中的应用Multisim开展实验教学包括四大部分：实验目的原理、实验内容步骤、实验仪器设备和器件、实验报告。其中实验目的原理部分详细介绍了该实验的主要目的、要求、电路工作原理和参数的测量方法等；实验内容、步骤阐述了实验内容及实验实施具体步骤；实验仪器设备和器件主要是对实验过程中所用到的相关虚拟仪器设备和器件的功能及使用方法进行介绍；实验报告是电子实验报告，仿真实验中记录的实验数据、现象波形图等可以在实验报告说明。如图3-1：图3-1 Multisim实验过程框图教师演示电路图并讲解其原理，学生根据电路原理图在虚
13、拟实验系统提供的元件库中找到相应的虚拟元件。然后按照虚拟实验流程图完成实验。实验完成后将得到的数据完成电子实验报告。教师再通过网络教室将每位学生的实验报告回收进行评价。在实验过程中，教师和学生之间，学生和学生之间可以通过网络教室联络交流，教师可以选择某个学生直播演示。此可以看出与传统的实验教学相比，虚拟实验室教学方法效率更高、互动性更好。传统实验一般是在实验箱实验台进行，它提供的元件有限，只能完成一些常规实验。而在虚拟实验平台上提供了大量的虚拟元件供学生使用，这样就可以在虚拟实验教学过程中激发学生的创造性，这是传统实验教学无法完成的。在实施实验教学过程中，使用Multisim还可以做到：第一、
14、利用Multisim软件，进行实验预习。实验通常包括实验预习、实验过程和实验报告三个环节。学生实验前，都要求预习。要求学生认真阅读实验内容，明确实验目的，了解实验步骤、操作过程和实验时注意事项，写好预习报告。这样做目的，一是学生通过阅读和思考，能够熟悉实验内容，避免实验操作的盲目性；二是学生能够参照预习实验报告做实验，便于克服因不熟悉实验内容做实验慢的习惯，使之集中精力做好实验。但一般让学生看讲义预习实验效果较差，教师反复讲解，收效也甚微，写预习实验报告也是应付了事，教学中一直没有找到较好的方法，来督促学生预习实验。用Multisim软件来预习实验，提高了学生预习试验的兴趣，达到了预习实验的目
15、的。利用Multisim软件学习，可以随时随地进入任何一个实验教学内容，可以多次重复任何一个实验过程和现象，可以为学生创造一个生动活泼、形象逼真的学习环境。学生可以在真实实验前，利用Multisim进行实验前的预习，这样的预习效果要比传统的看讲义效果好得多。第二、利用Multisim软件，学生还可以利用Multisim进行复习、撰写实验报告。Multisim软件形象生动的模拟仿真实验过程，可以有效地帮助学生回忆起当时做实验的情景，加深实验印象，有利于实验技能的培养。学生可以把自己的实验过程形成的Multisim文件长期保存，便于日后的复习整理。第三、利用Multisim软件，学生可以开展具有创
16、造性的开放式实验。学生在做实验时，在很多时候对实验内容有自己独到的想法。如果用硬件实验来实现，就得重新搭建电路，新增仪器和元器件，又担心万一考虑不周，实验仪器仪表损坏，况且在有效地实验时间内，也不可能实现。利用仿真实验技术，就可以克服这个问题。老师拿出有意义的课题，进行开放式的实验，学生可以在实验中，尽情发挥自己的创造力，对电路进行别出心裁的修改，对电路的分析和测试进行不同的尝试，使学生完全成为实验电路的剖析者和探索者，而又不必担心会损坏任何器件或仪器，这样既拓展了实验范围，又培养了学生的创新意识。第四、利用Multisim软件，学生可以不受时空限制地进行实验学习。高职学生一部分同学是拥有个人
17、电脑的，他们只要在个人电脑中装入Multisim软件，就相当于拥有了个人电子实验室，可以平时的学习过程中、学习之余，开展实验学习，教师完全可以预留Multisim式的课后作业，以及Multisim式的课程大作业参考文献1.叶翔鹰 周湘泉 电大计算机网络课程虚拟实验系统的开发与实践 中国远程教育 总212期20032.杜立波 远程教育实验课教学模式的实践探索 甘肃广播电视大学学报 J2004年9月3.吴春华 虚拟实验教学在现代远程教育中的应用研究 D 中南大学 20064.程楠楠 网上虚拟电工电子实验运行系统的开发与研究 D 北方工业大学 20075.刘伟 PROTEUS在电子实验实验教学中的应用研究 D 山东师范大学 20086. 王辉 管磊 胡宇明 远程环境下虚拟实验、模拟实验和真实实验的分析与探讨 J河南广播电视大学学报 2008年7月7. 郭文川 Multisim在电子类课程教学中的实践J 中国电力教育 2006.68. 唐 萍 小议EDA教学现状 http:/www.ccuedu.org/jyqk/ 2009.5-