multisim在电类课程教学中的应用

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1、Multisim在电类课程教学中的应用　　摘要：针对电类课程教学中存在知识抽象、难学、难懂的特点，提出在课堂教学中使用现代化仿真技术，采用理论教学与仿真实验互动的方式，获得更好的教学效果，详细介绍了两个仿真实验的教学实例。　　关键词：Multisim仿真实验理论分析课堂演示　　电路原理、模拟电子技术和数字电子技术是电类专业学生的3门专业基础课，而电工电子技术是将以上3门课及电机与电气技术综合为一体，为非电类专业工科学生开设的一门技术基础课，这些课程的共同特点是知识点抽象，难学难懂，尽管教师想方设法地描述，有些学生还是很难理解[1]。如何将这类知识点生动形象地展现给学生，

2、使他们接受起来轻松愉快，在有限的学时内，获得满意的教学效果是我们期待解决的问题与追求的目标。美国学者拜格雷认为：“在当今的科技信息时代，任何领域的改革或多或少地受到现代技术的影响，在对教育体制进行改革时，必须把现代教育技术的应用与学校、教学的改革协调起来进行。”[2]在这一思路的指导下，我们将Multisim现代化电子设计自动化仿真软件应用于课程教学中，收到了可喜的效果。　　1Multisim在电类课程教学应用中的优势　　在课堂上运用Multisim仿真软件为学生解析问题，具有许多传统教学手段难以实现的优势，主要体现在以下几个方面。　　1.1Multisim可以将电路实

3、验搬到屏幕上　　有些知识点的理论推导比较枯燥、抽象，如果在讲解这部分内容时，用实验的方法现场演示，能给学生留下深刻的印象，加深学生对知识的理解。例如，在讲解三相对称电路和不对称电路[3]时，可以在屏幕上用Multisim做一个三相对称电路和一个三相不对称电路的仿真实验，通过实验学生可以观测到在对称时电源和负载两中性点等电位，而不对称时出现中性点偏移，比纯理论推导更直观，学生的记忆更深刻。　　1.2Multisim可以使用理想的电路元件，给课堂演示实验带来方便　　在课堂上用Multisim为学生做演示实验，我们可以在元件库中选择理想的元件，这是实物实验不易达到的理想状态，

4、但在讲解理论知识时又希望学生能看到理想的状态。如三相对称负载实验，在现实中很难做到三相负载完全对称，而用Multisim仿真软件可以解决这一难题，做到三相完全对称，而且教师还可以随意更换元件，以便观察各种状况，为学生观测各种理想状态打开一道方便之门。　　1.3用Multisim演示实验可以提高课堂效率　　以前在讲解一些比较抽象的内容时，教师费力描述，学生可能依然不能建立表象（如讲解单管放大电路信号失真），此时如果我们用Multisim做一个演示实验便可一目了然。Multisim仿真软件具有自动化程度高、功能完善、运行速度快且操作界面友善[4]等优点，操作非常简便。教师可

5、以课前做好仿真电路，课上通过更换元件参数，改变静态工作点，并通过示波器直接观察输出波形，这样省时省力，可以让学生直接看到各种参数改变后的结果，效果很好。　　1.4用Multisim演示实验可以收到更好的教学效果　　为了取得较好的教学效果，教师在课堂教学中采用启发式教学法，经常会提出一些概念容易混淆的问题供学生讨论。例如：在讲完基尔霍夫电流定律时，我们会给学生提个小问题：图1所示电路中流过R1的电流是多少？根据基尔霍夫电流定律可知I=0[5]，这一答案尽管从理论上讲的通，但对于初学电工电子技术的学生来讲，没有通过实践的检验，还是将信将疑。如果我们这时做一个演示实验，在AB

6、间加一个电流表，通过电流表的显示可以看到I确实为0，如果我们在CD间用短路线连接，中间加上电流表，可以看到AB间电流等于CD间电流，两电流大小相等，方向相反，将CD连线去掉，AB间电流又为0。虽然只是一个小实验，却让学生对基尔霍夫电流定律有了直观而深刻的理解。　　1.5用Multisim演示实验可以提高学生的学习兴趣　　在讲解一些容易混淆的概念时，我们可以给学生提出一些相关的讨论题，供学生思考和讨论，然后在课堂上用Multisim仿真实验验证，学生还可以自己到实验室做相关的仿真实验，这样做使学习变得生动形象，大大提高了学生的学习兴趣，比教师平铺直叙地讲解、推导更容易让学

7、生接受。　　2Multisim在电类课程教学中的应用实例　　在日常教学中，我们积累了许多用Multisim仿真实验的教学实例，下面举2个具体的实例。　　2.1单管放大电路非线性失真的仿真实验　　根据式（1）可知，当减小RB时，IB增大，而IB过大会使静态工作点接近饱和区，根据图3的图解分析可知，当静态工作点接近饱和区时，电路输出波形会出现饱和失真，我们可以通过仿真实验观察到示波器的输出波形如图4b所示，和理论分析结果一致；反之，当不断增大RB时，会使IB减小，静态工作点接近截止区，进而出现截止失真，出现如图4c所示的波形，通过仿真实验，结