Multisim仿真软件在电子线路类课程中的应用

漆玉强

摘要：以Multisim仿真软件为基础，通过具体实例介绍了该软件在电子及通信线路等通信基础课程和专业课程中的应用，突出了虚拟仿真软件在具体教学中的灵活性，生动性和实用性，并对比分析了不同教学手段对教学效果的影响。

关键词：Multisim电子线路通信

Multisim软件是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。采用仿真软件进行相关课程的教学，不论是理论授课时还是实验实训中都能够在一定程度上简化复杂的理论分析与推导，使抽象的概念具体化，让学生在实验实训的时候得到更大的自由，最大程度的激发学生的学习兴趣。

一、通信类学生面临的困境

对于高职院校的通信专业学生而言，从低年级时的电工基础、模拟电子、数字電子到学习专业课时的通信电子线路、通信原理等专业课程，电工电子类课程是从他们进校直至毕业都需要面对的，此类课程不仅课程门数多，接触时间长，难度大。不论是学生还是老师教都面临着较大的困境。

问题主要体现在五个方面：

（一）理论学习难度大：电工电子类课程概念多、公式多、理论性强并且比较抽象，学生学习起来感觉难度大、枯燥、缺乏学习兴趣，更有部分同学对这类课程的学习有抵触情绪。

（二）设备缺乏：学校的实验实训设施设备数量有限及实验实训指导教师严重缺乏。

（三）课时有限：实验实训是需要同学们利用大量的时间反复的进行摸索，熟悉、练习直到熟练的一个过程。现有的实验实训课时不能满足所有同学的需求。

（四）实训设备局限性：通信技术更新换代较快同时通信的设备淘汰周期也较短并且价格高，学校通信专业实验室的相关设备不可能赶上市场上主流技术和设备的更新频率。

（五）安全隐患：电学类许多实验要用到220V甚至是380V的电压，出于对人身及设备安全因素的考虑，实验实训指导教师在实做中总是反复强调安全因，造成学生不必要的紧张反而容易出错，甚至有些实验出于安全方面考虑而取消。

二、传真软件的优势

（一）能够将抽象、枯燥的原理通过实验的方式显示出来，如开关延迟实验，能够精确到微秒和微安级别。这一点是真实的实验设备无法做到了。

（二）安装Multisim软件只需要一台电脑就可以实现电子、电工实验室，甚至是部分通信专业实验室的功能，成本低，适用范围广。现在学生中电脑普及率非常高，同学们完全可以在自己的电脑上安装Multisim等仿真软件，将实验室搬回寝室，可以利用大量的课余时间反复的进行练习和摸索，对于常用的仪器仪表的操作方法可以做到非常熟练。

（三）通过使用Multisim仿真软件可以实现电路级别的分析，对于现在使用高度集成化和模块化的通信专业设备是一个有益的补充。

（四）使用Multisim软件可以仿真高电压、大电流的实验，而不会产生任何危险性，增加了学生动手实做的机会。

三、Multisim在具体教学中的应用

如在模拟电子技术这门课程中的“路灯自动控制电路的分析与制作”这个项目。在理论授课时首先介绍三极管，然后是单管放大电路，最后是路灯自动控制电路。整个教学过程中Multisim仿真始终贯穿其中。

（一） 单管放大电路

对于单管放大电路中静态工作点的计算与分析是模拟电子这门课程中的一个重点和难点。静态工作点的计算如果只是死记公式的话并不算太难，但算出来的结果用于分析电路的话就不是死记公式能够做到的。必须根据计算结果分析出三级管的工作状态，从而分析出输出波形的形状。

如图1所示在Multisim仿真软件中搭建电路：

用示波器观察输出信号波形，通过调整R5阻值的大小可在示波器中观察到下图（图2）所示波形。

四、新教学方法的效果

在教学中使用multisim仿真软件之后，学生的学习兴趣和热情明显提高，学习成绩也有所提高。在使用传统教学方法的三个班级的平均成绩分别为70、72、70，使用multisim仿真软件进行教学的三个班级的平均成绩分别为68、77、77。由此可见仿真软件对于教学效果还是有一定的改善效果，但是也不可过于依赖仿真软件，使用仿真软件的三个班级中有一个班的平均成绩反而低于使用传统教学方法的班级的平均成绩。除去班级基础等原因外，两者之间的平衡也是将来研究的重点之一。

参考文献：

[1]郑宾，Multisim仿真在电子试验教学的应用，Equipment Manufacturing Technology No.11，2012

[2]唐路，苗澎，田玲，Multisim 在“通信电子线路”实验教学中的应用，电气电子教学学报第34卷 第5期 2012 年10 月