张瑜

摘要：Multisim软件具备了速度快、实验成本低、效率高的特征，将其引入高职电子电路教学中有助于提升实验效率，提升实验有效性。为此，本文系统论述了Multisim软件的优势与局限性，对其在教学中的应用进行了详细分析，旨在推动高职电子电路教学工作的有序开展。

关键词：Multisim软件;虚拟仿真实验;电子电路;教学

1  Multisim软件在高职电子电路教学中应用的必要性

电子电路技术课程为一门理论与实践结合比较紧密的课程，课程教学中通常需要进行实验操作。可是，通常实验设备以及场地无法达到教学要求，导致了课程实验难以完全实施。

从现在情况来看，传统实验设备在教学中依然存在着诸多不足，具体表现在下述几个方面。

第一，传统实验设备功能相对单一。

随着测控技术的不断发展，实验仪器不仅需要对某个量进行单独测量，同时不同设备之间还要进行信通的联通和共享，从而实现对被测机械设备系统的综合性分析与系统化评估，获得更加精准的判断。传统实验设备在这方面存在着严重的不足，很少有传统设备可以满足这些方面的要求。

第二，使用效率低下。

对于复杂化的被测机械设备系统，各个厂家不同的测试仪器，使用者要掌握更多的知识，这样实验仪器不仅利用率以及使用频率低，硬件还会存在冗余。

第三，操作复杂，易损。

实验项目需要学生可以做到舉一反三，不断的进行规律总结。传统设备通常需要进行重复性测量，调试的过程中也会出现硬件损坏的问题，导致物力与人力的浪费。

从上述几个方面考量，仿真软件被广泛的用于实验教学中，其中Multisim作为一种具备强大功能，同时交互性较好的软件，应用范围较广。

2  Multisim软件的虚拟仿真实验在高职电子电路教学中优势

Multisim软件为美国NI公司研发的一种仿真工具，其将Windows系统作为基础，主要被用在板级的模拟/数字电路板设计工作中，主要包括了电路原理图图形输入以及电路硬件描述语言输入等方式，具备了一定的仿真分析能力，主要特征如下：

第一，图形界面更加直观。

Multisim操作更加的便捷，可以实现可视化电路截面图的绘制以及拖拽电路仿真实验所需要的各种元器件、测试仪器，并且在计算机屏幕中将最终的实验结果输出。

第二，元器件更加丰富。

Multisim可以向客户提供17000多种主流元器件，同时可以实现对各种元器件相关参数的修改，使用代码模式与模型生成器创建模型和个性化的元器件。

第三，仿真能力非常强大。

Multisim将Xspice以及SPICE3F5为内核的方针引擎，借助Electronic workbench的增强设计功能优化数字与混合模式仿真能力。包括了电路向导、SPICE仿真、VHDL仿真等主要功能。

第四，测试仪器更加的丰富。

Multisim能够为用户提供22种虚拟仪器，这些仪器包括了失真度仪、示波器、万用表、逻辑分析仪等，他们可以有效测量电路动作。这些仪器所采用的设置方法与真实一样，可以进行动态化显示。除Multisim本身所提供了的一些默认仪器以外，还能够创建自定义设备。

利用Multisim能够非常轻松的对机械设备中电路原理图进行搭建和仿真，有助于虚拟实验教学的有序开展，利用Multisi以及虚拟仪器技术，高职电子电路教学可以更加的便捷、高效。

3  Multisim软件的虚拟仿真实验在高职电子电路教学中的局限性

Multisim软件尽管功能非常丰富，可是在实际应用过程中依然存在着一定的不足，无法完全代替真实实验，学生利用虚拟仿真实验无法提升自身的接线以及焊接技术。Multisim软件的使用环境是理想的，但是实际操作过程中，这种理想环境是无法达到的，会遇到各种意外，比如线路接触故障、电磁干扰以及温湿度条件等对于电路所产生的影响，这些都是软件所难以模拟的。计算机也很难取代教师对学生开展教学工作，无法实现对学生核心素养的培养，也无法对电路进行调试操作。教师在课堂上向学生传授的不仅仅是知识，同时也有实验操作规范以及职业道德，此外还会与学生进行情感沟通、互动。假如教师过分依赖Multisim软件进行仿真教学，无视实际操作教学，将会导致学生对真实仪器感受不断的淡化，学生在以后的工作中面对各种机械设备时会感到无从下手。因此仿真实验通常无法单独存在，需要和传统实验结合在一起，彼此辅助。在实验教学中，教师可以先采用Multisim软件先进行仿真模拟，待学生了解实验内容以及基本操作以后，再进行实际操作环节，将Multisim软件构建的虚拟实验与实践教学进行有效结合，彼此配合，发挥虚拟教学与实训的优势，最终实现良好的教学效果。

4  Multisim软件在实践教学中的应用问题

4.1 仿真软件和课程教学整合难度大

尽管电子电路课程中存在Multisim软件操作使用这部分内容，可是该课程通常安排在大三最后一门课程，作为对电子知识与电工技巧的汇总与提高。在学期开始的时候，尽管很多学生已经掌握了计算机操作知识与技能，对电子仿真软件的操作界面与运行环境都比较了解，可是对于部分软件的操作依然需要从头开始学起。一方面，教师需要向学生讲解仿真软件本身所具备的功能，指导他们掌握相应的方法，另一方面，学生要开展课程内容学习，二者无法做到统一。有部分教师将Multisim软件操作放到了电子专业课程之前实施，或者是将其相关内容安排为课外活动，或者是以课程学习兴趣小组的形式开展，整合难度较大，会提升学生学习负担。

4.2 教学活动设计无法周全

教师需要掌握电子仿真软件使用技巧，合理利用仿真软件的相关功能，并且和课程教学进行有效融合。对于那些需要在课堂上验证的仿真实验，教师要提前设计电路，并对参数进行调整，以此达到既定的演示效果。需要学生不断的探索发现，教师做好充足准备，为学生提供更加健全的学习材料。在实验中的准备仿真辅助，还需要教师检查提供实验材料性能参数，保证其和仿真电路能够保持一致。尽管每次教学活动都需要教师给予精心设计，可是因为学生学习能力相对有限，仿真实验过程中学生本身的想法存在差异性，在教学具体实施进程中，必然会存在一些无法预知的问题，教师难以做到面面俱到。

5  基于Multisim软件的虚拟仿真实验在高职电子电路教学中的应用策略

5.1 创设真实情境

电子电路课程是一门具备较强实践性的电子技术课程，假如教师仅仅使用简单的PPT课件进行静态模型图的展示，将无法提供动态、实时的电路状态以及波形，难以采用情景对电路元件状态变化进行解释，而Multisim仿真软件则能够很好的解决这方面的问题，将现场试验与课堂教学进行有效连接。采用Multisim构建仿真实验，借助多媒体设备向学生展现一个真实波形，这样就能够将课堂上一些无法用语言描述的电路变化进程与实际状态，实时利用数据、图形以及曲线进行充分表现。

5.2 注重实战训练

高职院校主要培养学生的应用技能，开展电路实训的根本目的是加强学生问题解决的能力，巩固以及深化课堂中学到的各种实验操作技能以及理论知识，掌握模拟电路线路的常规设计方法，提升模拟电路实验与设计能力，推动后续电路学习中逐渐产生认真、严肃的作风。我国每年都会组织大学生竞赛，涉及到的内容包括了实际操作以及设计两方面的内容，将电子电路设计作为基础，涵盖单片机、DSP、EDA软件以及可编程器件等竞赛题目，重点考察学生基础知识的综合应用能力以及实践创新能力。为了充分培养学生的设计能力，高职院校都设有实训项目。但是因为多方面因素的影响，很多学校由于实验时间较短、经费非常紧张、指导教师资源匮乏等方面的原因，没有能够达到设计目标。Multisim软件的运用，能够解决实训课程效率不高的问题。将一些难点以及重点问题，或者是实际操作无法达到既定效果的实验内容搬到软件中开展虚拟仿真实验，学生可以通过虚拟仿真实验了解具体的实验步骤和操作规范，将自己的设计构思通过仿真实验呈现出来，从而提升实验设计能力。

5.3 转变教学方法

使用现代媒体工具开展教学活动，创设出更加逼真的学习情境，不断的丰富教学内容，保持形式更加直观而又生动，可是假如没有师生间、学生间的互动和交流，学生无法进行有效的思考，构建知识体系，那么即便是再精彩的舞台和氛围，也无法体现出足够的教学效果。假如仅仅将电子仿真教学法看做是一种全新的电子教学载体与工具，难免会让学生停留于看热闹中，缺少思考，无法完成知识内化，此时需要教师对教学方法进行创新，侧重于启发教育。职业教育的主要目标是培养出具备综合实践能力的高素质人才，在学习的进程中逐渐培养严谨、认真的工作态度。在课程教学中，需要将问题与任务的解决作为主要形式开展教学活动，布置实际工作任务和预设问题，使得学生将解决问题作为根本目标，在学中思，思中学。然后实施仿真实验，分析最终的实验结果。探索实验是否达到了既定的目标，如果没有达到，需要如何改进。利用启发和引导的形式，积极的引导学生主动思考和学习。教学中，教师要秉承“以学生为核心”的基本原则，立足学生需要与教学实际，合理使用启发性的教学方法，塑造独立、自主的学习者形象。

6  结语

总而言之，基于Multisim软件的虚拟仿真实验具备了传统电子实验难以比拟的优势，同时，其本身也存在着诸多不足，无法为学生带来实验的真实感，因此只有将虚拟仿真实验与实物实验充分结合起来，才能够达到良好的实验效果。

参考文献：

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[3]钱颖，杜亮.Multisim仿真在高职电子类课程教学中的应用与研究[J].信息技术与信息化，2018（011）：128-130.