Multisim仿真软件在数字电子技术教学中的应用

王潇潇

摘 要：本文针对数字电子技术教学，浅谈将Multisim仿真软件融入课程的方案及思路，旨在改善传统教学方式和教学手段的不足，提高数字电子技术课程教学质量。

关键词：数字电子技术;Multisim

1 引言

作为高校计算机、电子信息工程、自动化等专业的基础课程，数字电子技术在课程体系中占据重要地位。传统的数字电子技术课程教学存在教学手段落后、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题，如何提高数字电子技术课程教学质量，与时俱进，需要从教人员更深入地思考[1]。

2 传统数字电子技术教学存在的问题

数字电子技术是一门理论与实践有机结合、工程技术特征鲜明的工科基础课程。该课程包含理论教学和实践教学两个部分，而传统的数字电子技术教学在这两个重要的教学环节均存在着一些显著的问题。

一、教学模式单一

数字电子技术课程教学多以教师为主体，教师主导课堂，教材和教师是知识的源泉，学生则是被动的接受者。这种教学模式虽然便于教师当堂讲解更多理论知识和课程内容，但学生在学习过程中缺乏主观能动性。授人以魚不如授人以渔，学生在课程中更应该学到的是如何掌握科学的学习方法触类旁通，而不应局限于基础知识和基本技能的学习。由于数字电子技术课程逻辑性强且内容抽象，在这种教师和学生缺乏交互的教学模式下，学生的学习情况无法及时反馈，容易导致学生丧失对该课程的学习兴趣，降低学习积极性。

二、教学内容落后

互联网背景下，科技在进步，知识在更新，社会对人才的专业水平和能力有更高的要求，数字电子技术课程教学内容的一成不变会使这门课程被时代所淘汰。传统教材中的一些内容在现今实际生产中已经落后甚至不再使用，例如小规模、中规模的逻辑芯片大多已被硬件语言描述与系统设计的集成电路所替代。教学内容的落后阻碍了学生对当代先进技术的了解和掌握，对其今后工作发展也十分不利。

三、理论与实践脱节

数字电子技术课程中理论教学与实践教学两部分在课程安排上被分割开来相互独立，由于教学进度和课程时间安排等原因，无法同时保证实践与理论教学相同步和实践教学本身的连贯性，学生无法将理论很好地结合在实践中，导致学生在实践教学环节仅重视按部就班完成安排的实验任务，集中精力确保芯片管脚、电源和地之间连线无误，缺乏思考问题、分析问题、解决问题能力的训练，更缺乏对创新能力的培养。

3 Multisim软件融入课程教学

Multisim软件是美国国家仪器（NI）有限公司推出的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板设计。该软件内部集成了完整的元器件数据库，用户可通过图形输入和硬件描述语言输入两种方式快速创建电路原理图，利用工业标准SPICE仿真器进行电路仿真，实现快速、轻松、高效的电路设计和验证。将Multisim仿真软件融入数字电子技术课程中进行辅助教学，在增加教学手段的同时更丰富了教学内容，为教学模式多样化提供了新的思路，将理论与实践教学更紧密地结合在了一起。

一、教学模式多元化

将Multisim仿真软件融入数字电子技术教学课堂，学生可应用仿真软件进行课前预习，根据观察到的仿真结果，积极调动思维提出问题、思考问题，课堂上带着疑问听老师讲解电路原理，更加直观感受和理解课程知识。并且由于仿真软件的灵活性，学生可以在仿真中随意支配调整电路的设计过程和内容，这也充分激发了他们的学习兴趣，使学生更加全面深入地分析、验证电路，促进学生小组研究和讨论，积极发挥学生的自主性，让学生主动学习，动手操作，自我获取，形成经验，总结规律，提高能力，充分做到以学生为主体，学生主导课堂的教学模式理念[2]。

二、教学内容调整和创新

传统的数字电子技术教学其教学内容和教学方式面对所有学生都是一样的，然而不同的学生其专业基础、认知水平、学习态度和习惯都有着很大的差异，针对这些差异，教师可以充分利用仿真软件工具，很方便地因材施教，调整实验内容，满足学生的差异性和个性化需求，使得不同层次的学生各有所获。

三、理论与实践紧密结合

Multisim仿真软件的应用使电路设计和测试不再受限于实验室的软硬件环境，不再受时间和空间的限制，将理论教学与实践教学更加紧密地结合起来。仿真软件内部集成了庞大的虚拟元器件数据库，帮助学生更好地熟悉器件管脚和功能;集成了各类虚拟仪器仪表，从控制面板外形到操作方式都与实物相似，帮助学生更好地熟悉仪器仪表的参数调整和规范操作[3]。仿真软件的无成本使学生无需担心电路设计错误会损坏实验中的元器件和仪器仪表等问题，既鼓励了勇敢动手操作，又大大扩展了实验空间，有助于创新意识的培养和专业水平的提升。

4 结语

数字电子技术课程是一门理论与实践紧密结合的专业基础课程，广泛渗透于每个工科类专业。如何激发学生对该课程的学习兴趣，培养良好的动手能力，提高学习自主性和创造性，是教师需考虑的重要问题。

将Multisim仿真软件融入数字电子技术课程教学，借助教学手段和教学方法的丰富提高了理论和实践教学效率，在广度和深度两维层面拓展了教学内容，为学生树立了理论联系实际的哲学思想，提升了学生的创新能力，让学生在课程学习中真正做到有所探究、有所发现、有所创造。

参考文献

[1] 肖杰，曾玢石，赵晋琴.Multisim在数字电子技术课程教学中的应用[J].当代教育论坛（教学研究），2011（06）：41-43.

[2] 陈丽华.立足核心素养，深化课程改革[J].文教资料，2019（19）：191-192.

[3] 杨晓雷. Multisim11在《电工技术基础与技能》教学中的应用研究[D].上海师范大学，2013.