基于Multisim的电子技术与实践课程项目教学法改革研究

2015-03-25东莞职业技术学院魏海红

电子世界 2015年20期

东莞职业技术学院魏海红

《电子技术与实践》是电子信息类专业的一门重要专业基础课，理论性、逻辑性、实践性强。目前该课程周学时为6，采用4+2模式，希望通过学习模拟电路与数字电路分析与设计的理论知识，能够自己设计电子电路，并进行安装调试。本课程总学时90，在教学过程中，针对高职学生特点，达到让学生理解、掌握够用的理论知识，强化动手能力的培养，能够进行电子电路设计与制作的教学目标。在实施过程中，如何激发学生对实施项目的好奇并积极自信动手制作，是需要任课教师思考解决的问题。

在理论教学中，教师对电路原理或工作过程进行分析讲解的过程中，借助Mul t isi m软件进行模拟和演示，可以是学生更容易接收和理解理论知识，或者在项目实施过程中，进行任务要求、任务分析及相关知识的讲解进行演示，激发学生的学习兴趣。在实践教学中，采用Mul t isim软件进行仿真，为学生提供更加灵活方便的实验环境，降低学生实验耗材损坏的恐惧心理，按照自己的想法设计电子电路，充分发挥学生的设计才能。同时，学生也摆脱了实验时间和控件的限制，方便学生自学提高，无论在什么地方，只要有电脑，学生就可以进行电路设计、连接与测试。通过Mul t isi m软件辅助教学，使《电子技术与实践》课程的学习更加直观、生动，实践更加灵活方便，激发学生的学习兴趣，提高学习效率，更是学生的自学能力、创新能力得到锻炼。

1 Multisim仿真软件介绍

Mul t isim是美国国家仪器（N I）有限公司推出的以Windows为基础的电子电路仿真虚拟电子工作台软件，是电子类专业课程教学的首选软件，现使用最多的是Mul t isim10版本[1]。具有较强劲的仿真分析能力，避免了资金及实验场地的受限，同时使实验的危险性降到最低，提高实验的成功率。其具有如下特点[3]：

1)界面友好。该软件采用交互式界面，形象直观，操作方便。

2)具有丰富的元器件库。电阻、电容、二极管等实元件和虚元件，特别包含一个三维元器件库，生动形象。

3)提供种类繁多、方便实用的虚拟仪器。如函数信号发生器、示波器、频谱分析仪、安捷伦示波器等。这些和真实的仪器相似，分析效果误差不大，是教学中很好的帮手。

4)仿真和分析功能强大。电路设计者在设计电路过程中，可以随时调节电路元器件参数，随时观察输出结果，进行仿真调试。在仿真的同时，软件还可以存储测试点的所有数据，列出被仿真电路的所有元器件清单等。

2 项目教学法

项目教学法起源于美国，盛行于德国，它指的是将传统的科学体系中的知识内容转化为若干个教学项目，围绕项目组织和展开教学，使学生直接参与项目全过程的一种教学方法，学生在完成项目的同时，学习和应用已有知识，在实践中培养解决问题的能力[2]。

《电子技术与实践》的主要知识点包括两大部分，模拟电路（半导体器件、放大电路、运算电路、滤波电路、电源电路、模拟电路的分析方法等）和数字电路（组合逻辑电路、时序逻辑电路、555定时器、A/D转换器和D/A转换器、存储器、寄存器等），在传统的教学模式中，电子技术课程都是按照上述知识点讲授，这样的授课体系，由于理论分析较多，学生普遍反映课程内容庞杂、头绪纷乱、枯燥无味，尤其是高职学生，在学习过程中觉得无所适从，容易丧失兴趣与信心。但是在项目教学中，我们根据电子技术课程实践性的特点，设计了11个项目，包括集成稳压直流电源的制作、单管音频放大电路的制作、多级负反馈放大电路的制作、集成音频放大电路的制作、低频功率放大电路的制作、简单抢答器的制作、产品质量检测仪的制作、加法器的制作、由触发器构成的改进型抢答器的制作、数字钟的制作、叮咚门铃的制作，将各个知识点拆开，插入到这11个项目中，引导学生边做边学，在实践中学习理论知识。教学不单是简单的知识技能的传递，而是在教师的指导下，学生边做边学，把看到的、听到的、实践的结合起来，有效地建立课堂与工作岗位之间的联系。学生在实践项目的过程中，通过设计电路、安装电路、调试电路，提高解决实际问题的能力，更好地调动学生的积极性，完成培养目标。在教学实施过程中采用项目式教学法，比传统的教学方法更容易被学生接受，但也存在一定的局限性，例如课程课时的限制、实验条件的限制。