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Multisim应用下的电子专业论文

Multisim应用下的电子专业论文

一、教学设备方面

1.传统实验教学:例如电子实验教学,有几百个实验课题。由于很多仪器、仪表价格昂贵且其实验环境要求比较苛刻,所以有许多学校难以配置这些设备,只能开少量实验甚至于不开实验,教师只能纸上谈兵,学生的动手能力不能达到教学要求,就业面比较窄。而有些实验在数据测试及特性分析时,受测试手段及仪器精度所限,实验结果与设计分析结果往往有些出入。由于个别学生的行为习惯不容乐观,很容易造成一些仪器、仪表不必要的损坏。而且由于仪器、仪表等设备经常使用,必须要对它们进行适当的维护和检修,这既要花费一定的财力和物力,而且必须要有专业人员参与,所以其经济费用就比较高。

2.Multisim仿真技术:实验成本低,实验中不消耗实际的元器件,所需元器件的种类和数量不受限制。同时,充分发挥精确分析、直观显示等优良特性。此仿真软件不但提供了各种丰富的分立元件和集成电路等元器件,有的虚拟器件还可直观显示,如发光二极管可以发出红绿蓝光,继电器和开关的触点可以分合动作,熔断器、灯泡可以烧毁,蜂鸣器可以发出声音,电位器的触点可以按比例移动改变阻值,还提供了各种丰富的调试测量工具:各种电压表、电流表、示波器、指示器、分析仪等。可以方便地实现全功能全频带的测试,是一个全开放性的仿真实验和课件制作平台,给我们提供了一个实验器具完备的综合性电子技术实验室。可以在任意组合的实验环境中搭建实验,也可以直接模拟各种工作环境及各种极限条件下的电路特性,不会出现元器件及设备的损坏。例如,有些实验设备价格昂贵、使用复杂,在一般传统实验室里很难为学生提供使用机会,而在虚拟实验室里则可轻而易举地解决这个难题,让学生随心所欲地调用各种实验设备,从而可以克服因经费不足造成对实验的制约,较之传统实验课题设计开发要经济得多。

二、教学过程方面

1.在传统教学实验中,如果电路出现故障,必须进行适当的检修,有时要多次把元件焊下而损坏器件和印刷电路板,从而使问题扩大化。如果焊接质量即焊接技术不够理想的话,还会因为再次焊接,可能会将原来的小故障变成大问题,甚至使电路的性能变得更差。有时还需用到替代法,即用好的元器件替代需检修的元器件,有时元器件的价格比较昂贵,所以给实际检修造成极大的困难。

2.Multisim仿真技术就可以模拟实验,实验过程非常接近实际操作的效果。各元器件选择范围广,参数修改方便,使电路调试变得快捷方便。对电子、电工课程中的绝大部分电路都能应用,不仅能用于对单个电路特性和原理进行验证,也能适用于多级的组合电路。例如,用测量各点电压、电流、波形等常规调试方法来调试和测量电路。对于较大规模的电路,可分级接线和调试。通过元件复制或单级电路的复制来完成整个电路的组装,可以适用于较大型的设计性实验。

三、教学效果方面

1.传统实验。由于受到教学条件的约束,只能几个学生一组进行实验或只能由教师一人示范,很多学生只能远而望之,不能实际操作,没有动手经验,所以对一些仪器、仪表的功能不甚了解,对一些电路特性也只能是文字理解而已,这显然与当代职业教学的目的相差甚远。

2.Multisim仿真软件。面对理论教学与实验脱节这一老大难问题,学生可以很方便、快捷地把刚刚学到的理论知识用计算机仿真真实地再现出来,不仅克服传统实验室各种条件的限制,还可以针对不同的目的。例如,针对验证、测试、设计、纠错、创新等目的进行训练,极大地提高了学生的学习热情和积极性。真正做到变被动学习为主动学习,使学生的分析、应用、设计和创新能力显著提高。两种方法对比的教学效果是:后者学生更感兴趣,并且结论不易遗忘。因为后者不再是教师简单地把掌握的现成知识技能传递给学生,或者说不是简单地让学生按照教师的安排和讲授去得到一个结果,而是在教师的指导下去寻找途径,最终得到一个结果并进行展示和自我评价,学习的重点在学习过程而非学习结果,在这个过程中他们锻炼了各种能力。教师已经不是教学中的主导地位,成为学生学习过程中的引导者、指导者和监督者,学生具有90%的积极性。通过这种教学方法,不仅培养了学生的思维能力、加深理解并形成优化认知结构,还有利于学生自主学习。在操作过程中学生还可以发现理论学习中存在的问题或不足,反过来进一步加强对理论知识的学习。Multisim仿真技术为我们提供了一个很好的实用工具,使我们能够在教学过程中随时提供实验、演示和电路分析。教师可以深入浅出地分析各种电路的特性,讲解各种参数改变对电路的影响。由于其仿真平台容量大、交互性强、趣味性浓,从而激发了学生在观察中主动探索规律,学生结合学习内容,可按自己的想法设计电路,进行接近于实际电路的调试分析,从而很快可以观察到制作效果,开拓学生的创新能力。

四、总结

当然,Multisim仿真实验并不能完全代替传统的实物实验,因为它对操作者在电子线路的设计及特性参数的分析有很高的要求。同时,因为电路的组成形态是复杂的,可以为各种组成电路的电子元器件建立各种数学模型,使之虚拟化,但这些模型的建立是有条件的。也就是说,在一定的条件下,电路模型可以反映电路内电流电压的真实变化;但如果超出了限定的条件,模型就失去了意义。仿真实验是一个虚拟的技术,只是给学生一个感性的认识,不可替代学生的技能训练,毕竟职业中学的教学目的是培养综合性的技术人才,为生产和管理服务,因而在虚拟实验的基础上必须重视实践动手能力的培养。

作者:方玉娣单位:江苏省溧水中等专业学校

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