基于Multisim10的任务驱动教学法在数字电子技术实验中的应用

刘雅楠 李靖宇

摘 要 提出一种基于Multisim10仿真软件的数字电子技术实验任务驱动教学模型。统计表明，通过采用该方法，教学质量与效率得到显著提高，设备损坏率明显降低，学生的实验兴趣与创新意识亦得到增强。

关键词 任务驱动；Multisim10；数字电子技术；实验教学

中图分类号：G642.423 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2016）04-0153-03

Task-driven Teaching Method in Application of Digital Electronic

Technology Experiment based on Multisim10//LIU Yanan， LI Jingyu

Abstract This paper puts forward a digital electronic technology teaching model based on the Multisim10 simulation software . Statistics show that the application of this method significantly improved the quality and efficiency of teaching， reduced the rate of equipment damage and also increased experiment interest and innovation consciousness of students.

Key words task-driven； Multisim10； digital electronic technology； experimental teaching

1 引言

任务驱动教学法作为一种新兴教学理念，主要是依托于建构主义学习理论，实现对课堂教学模式的根本性转变。不再是单纯的教师传授灌输知识，而是由学生自己完成任务，然后教师进行点拨，引导学生深入思考，去主动分析问题与解决问题[1]。任务驱动教学法不但能够充分发挥教师的主导作用，同时最大程度地肯定学生的主体性。在应用过程当中，通常是教师把需要讲授的内容隐藏在具体任务当中，使得学生能够在轻松愉悦的氛围条件下，以教师提出的任务作为中心组织学习活动。最常见的就是师生采取团队协作的方式来一起完成任务[2-3]。而在当前数字电子技术实验教学过程中，应用任务驱动教学法可以充分调动学生的积极主动性，使其具备自主学习能力以及掌握实践动手能力，同时也可以培养良好的团队协作意识。

本文研究如何具体把Multisim10软件应用于任务驱动教学环境之下[4-5]，在详细设计数字电子技术实验课程任务的基础之上，针对学生的学习情况适时做出仿真实验，以了解课堂教学结果是否符合预期目标，并第一时间认识到学生在任务完成的时候所暴露出来的问题，防止出现重复性的无谓工作，大幅提升学习效率，最终实现预期教学目标[6]。

2 Multisim10.0概述

Multisim作为一种仿真工具，是由美国NI仪器有限公司研发成功的，其运行基础是Window操作系统。在Multisim中可以支持图形输入电路原理图以及语言输入电路硬件描述图，具备良好的仿真操作能力。Multisim可以给用户提供多层次化的电子虚拟实验平台。在Multisim软件中还自带有多种类型的主流虚拟仪器，不但型号较多，而且功能强大，外形逼真。能够针对模拟电路、数字电路以及单片机电路等设计工作提供仿真调试帮助。在应用过程中，用户通过点击鼠标就能够观察十分逼真的电路运行图。Multisim操作应用简单，可以轻松学会，从而更好地激发学生学习兴趣。当前，Multisim被普遍应用于高校电子类教学活动中，并取得较为突出的教学效果。

3 基于Multisim10的任务驱动法教学流程

图1中针对基于Multisim10的任务驱动实验教学流程做出描述。在Multisim10环境中，学生能够根据实验或任务要求，有针对性地去选择元器件设备，并自主制订相关实验方案，然后确定实验内容以及具体步骤。在此基础之上可以通过Multisim10软件完成对电路模型的设计与建设，并进行一系列的仿真调试，及时发现问题并予以完善解决，最终符合既定实验要求，以仿真实验的方式促进学生学习相关理论知识。

4 应用举例

在实验教学的整个流程中具体有多个阶段，比如学生分组、任务讨论、教师引导、实验设计、改进完善、成果表达以及考核评价等。在任务驱动之下，教师已经不再是教学主体，而是变成学习引导者，围绕学生的任务目标进行阐释，最大程度激发学生学习兴趣，使其能够采取积极主动的态度去学习，最终获得理想的教学效果。在此将会以智力抢答器设计作为例子，描述任务驱动教学法的具体实施步骤。

任务设计 设计制作一个能够支持四组参赛人员的智力抢答器，在每组抢答器中都有按钮可供使用。抢答器具有第一个抢答信号的鉴别、锁存及显示功能。

子任务 针对智力抢答器具体功能做出分析之后能够发现，智力抢答器的电路主要是由门控电路、抢答编码电路、译码电路、优先锁存电路、数显电路以及声响报警电路等元件构成。据此，应该把设计任务做出进一步的细化，形成多个子任务：

1）完成译码、数显电路设计，选择器件并进行电路仿真，如图2所示。

2）完成抢答编码电路设计，选择器件并进行电路仿真，如图3所示。

3）完成优先锁存、门控电路、声响报警电路设计，选择器件并进行电路仿真，完整智力抢答器电路如图4所示。

具体实施过程

第一步：学生分组。将班级学生划分为多个小组，每个小组以3～5人为宜，并按照学习成绩、动手能力、学习能力等进行混编，以确保各个小组的大体实力水平没有明显差距，这样就可以让学优生对学困生产生带动作用，并充分发挥出不同学生在任务设计中的优势作用。

第二步：分析报告。各个小组在组长的领导下进行报告分析，同时教师在这个过程中要基于客观情况做出适当引导，确保任务需求能够和所学理论知识密切结合在一起，比如设计智力抢答器所需输入变量以及特殊功能设计等。

第三步：小组分工。按照具体的任务需求进行小组内部的分工和合作。在实施过程中，经过小组长指定或者是组员讨论，给每个小组成员都分配工作任务，确保责任能够落实到个人头上，每个组员都可以有事做，充分发挥每个人的主观能动性。而教师则是要选择恰当时机介入其中，针对必要的理论知识进行讲解，从而实现“做中学”与“学中做”。在实验室中通过仿真软件进行主体电路设计，使得学生能够切实感受到智力抢答器逐步改进完善的设计效果。小组分工与合作要注重充分调动每个人的积极性，懂得知识分享，促成思维碰撞，以培养学生的团队合作意识。

第四步：成果展示。在智力抢答器设计任务完成之后，可以交给小组成员在班级里面展示，并分享设计经验。在这个成果展示环节，不但能够加深学生对于理论知识的认知，而且能够培养表达能力，在展示交流中提升自我，形成良好的创新能力。

第五步：考核评价。针对智力抢答器的设计成果，应该交由教师负责组织考核评价，具体包括小组自评、小组互评以及教师评价等。考核评价的具体内容不但包括专业理论知识掌握水平，同时还有学生表达能力、问题解决能力、团队合作意识、创新思维等多个方面内容。尤其需要注意的一点是，在考核方法中应该增加实践操作的份额，实现对学生实践操作能力的培养。

5 总结

本文针对基于Multisim10的任务驱动教学法在数字电子技术实验中的应用进行介绍，具体是将智力抢答器设计作为例子，系统分析任务驱动教学法的全过程。通过应用Multisim10仿真软件能够增加教学的趣味性与实践性，激发学生积极主动性，并培养良好的自主学习能力、团队合作意识以及实践动手能力。基于Multisim10的任务驱动教学法能够在培养学生综合素质方面发挥出较好效果，同时这也应该是未来数字电子技术实验教学改革的一个主流发展途径。

参考文献

[1]郭绍青.任务驱动教学法的内涵[J].中国电化教育，

2006（7）：57-58.

[2]张大有，王俊杰.《数字电子技术》任务驱动化教学的实践与思考[J].中国西部科技，2011，10（9）：70-84.

[3]齐建英，张庆海，潘华锦.“任务驱动”教学模式在实验教学中的应用研究[J].大学物理实验，2010，23（5）：92-94.

[4]蒲永红，余粟.Multisim辅助电工电子实验教学的探讨[J].实验室研究与探讨，2013，32（9）：175-177.

[5]孙利华，余良俊，黄翠翠.Multisim仿真技术在数字电子技术教学中的应用[J].软件导刊，2013，12（12）：201-202.

[6]刘君，杨晓萍，吕联荣.Multisim11在模拟电子技术实验中的应用[J].实验室研究与探索，2013，32（2）：96-98.