multisim仿真软件在电子电路教学中的应用

侯臣

摘要：电子电路作为中职教学难点，给学生知识掌握与应用带来一定困扰，为保障人才培养质量，可引入multisim仿真软件，使电子电路知识更为直观清晰。基于此，首先简单阐述了电子电路传统教学模式弊端，进一步从不同角度提出电子电路教学中multisim仿真软件的应用策略，以此促进电子电路教学创新。

关键词：multisim仿真软件;电子电路;教学创新

引言

中职院校人才培养注重知识应用实效，强调学生实践能力的培养，在电子电路教学中，不能将课程知识内容停留在表面，需引导学生真正学会电子电路知识。但传统教学模式存在实践教学弊端，无法深入实现理论联合实际式教学，在教育信息化时代，可借助multisim仿真软件对中职电子电路教学进行创新优化。

一、电子电路传统教学模式弊端

在以往电子电路教学中，受限于教学条件，通过画电路进行理论教学，知识演示效果不佳，学生对于电子电路教学期间所学习到的实验内容仅停留在讲解想象层次，极大限制了电子电路教学质量。随着教育事业的发展，中职院校具备了实验教学的条件，但仍表现为实验演示，即准备好各类仪器、元器件，将其转移到教室中演示，电子元器件调试按钮界面相对较小，教师实验演示效果大打折扣，同时受到实验仪器设备限制，大多数学生无法真正参与到电子电路实验中，同时，因电子电路实验存在一定安全因素，给电子电路实验教学造成了局限。在教育现代化背景下，在“信息技术+教育”模式下，仿真教学软件得到研发应用，可依托于信息技术，以虚拟仿真的形式绘制标准电路，学生还可应用仿真软件进行模拟实验，使学生通过直观实验体验深入理解电子电路课程知识，并激发学生实验创新思维，育人效果显著。结合电子电路教学特征来看，Multisim仿真软件功能完善，与电子電路教学匹配度较高，在板级仿真、电路板设计等方面具有较强效果，且该软件仿真能力及分析功能较强，能够良好满足课程教学要求。

二、电子电路教学中multisim仿真软件的应用策略

中职电子电路教学主要涉及数字逻辑基础、逻辑电路、逻辑门电路等相关内容，Multisim仿真软件应用到电子电路教学中能够以虚拟仿真的形式进行直观化教，有效培养学生实践操作能力，全方位提升电子电路教学效果。

（一）应用逻辑转换仪

电子电路课程讲解组合逻辑电路知识时，教师需引导学生全面化理解组合逻辑电路特征，并结合逻辑命题对逻辑值进行梳理，以此为基础设计逻辑电路。但学生现有知识认知不足以其清晰设计出逻辑电路，随着逻辑值的增多，电子电路结构复杂程度将会提升。为保障电力电路教学效果，此时可借助Multisim仿真软件的逻辑转换仪功能，对逻辑电路的设计流程继续简化，使学生能够根据输入变量、单输出组合原则设计并分析逻辑电路，知识教学更为直观有效，使学生能够通过仿真软件理解课程知识点。除此之外，Multisim仿真软件逻辑转换仪功能可将逻辑表达式与电路图真值表进行便捷转换，以此帮助学生掌握电路逻辑组合知识。以 逻辑表达式为基础对设计组合逻辑电路，其中 取值为A电平逻辑的相反值， 、 则相对应的为B、C的电平逻辑相反值，应用Multisim仿真软件进行电子电路教学时，可运用逻辑转换仪界面输入 逻辑表达式，此时学生点击逻辑转换仪界面按钮即可直接得出逻辑表达式时的非门电路。

（二）竞争冒险测试

逻辑电路设计是中职电子电路教学重难点，在实际设计期间，存在电路设计原理正确但实际电路逻辑错误的现象，结合经验可知，出现该问题的主要原因在于未考虑门电路信号传输时的延迟效果，门电路信号传输的快慢差异性被称为竞争，门电路信号传输差异竞争容易引发电路输出问题，继而表现为冒险现象。“竞争+冒险”能够造成电路错误动作，使逻辑电路设计无法达到原有设计目标，为确保所设计的电子电路可靠性，学生需掌握克服“竞争+冒险”的能力。在实践教学中，可运用Multisim仿真软件进行虚拟操作，组织竞争冒险测试，结合虚拟仿真软件呈现出的电路图分析是否存在“竞争+冒险”现象。某组合逻辑电路由非门7474LS04、门74LS08、TTL构成，且具有“竞争+冒险”现象，信号源为100赫兹输出频率时，幅度与5V，运用Multisim仿真软件观察A、Y波形，因电子电路存在“竞争+冒险”现象，虚拟仿真输入Y=0且A由0转变成1时，将会出现Y=1的错误输出，以此学生可依据仿真结果进行电子电路分析[1]。

（三）查看基本时序图

计数器为中职电子电路时序逻辑电路教学的重点部分，但时序电路功能控制相关知识具有一定难度，学生不易理解掌握，为构建高效课堂，使学生能够深入理解课程知识，教师可运用Multisim仿真软件进行教学，引导学生借助用Multisim仿真软件内的虚拟仪器查看基本时序图，应用虚拟数码管或虚拟指示灯聊了解技术结果或计数器输出状态，以此帮助学生理解时序逻辑电路功能控制相关知识。

（四）软件仿真实验

计数器、触发器均为中职时序逻辑电路教学难点，在传统教学中，为避免学生理解掌握，通常将该部分内容进行单独教学，单独开展计数器、触发器的理论教学与实验教学。为保障课程教学质量，可引入Multisim仿真软件，使中职电子电路教学跳出电路实验室的局限，依托于Multisim仿真软件构建虚拟电路实验室，引导学生借助课余碎片化时间运用虚拟电路实验室进行知识学习，提升学生理论与实践操作的能力。以计数器设计为例，按照 码计数，运用 设计从0至9再至0的循环计数器， 作为四位二进制计数器，其 引脚为输入端，为实现循环计数器设计目标，需运用加法计数实现从0至9的变化，此时 引脚低电平维持现状，高电平变化，设计从9到0的循环时，需运用减法计数来实现，此时高电平维持现状，低电平变。若 引脚仅由组合逻辑电路进行控制， 引脚高低电平的变化无法直观化了解，此时需借助时序电路D触发器 进行有效控制，使学生能够直观化明确 引脚高低电平的变化情况，继而保障循环计数器设计效果[2]。完成电路设计后，还可运用Multisim仿真软件对电路设计结果正确性进行分析验证，分析计数器钟脉冲输入情况及D触发器状态，观察时序图，直观清晰地判断电路设计是否符合要求。将Multisim仿真软件引入到电子电路教学中创新了课程模式，增强了教学实效，具有较强应用价值。

结束语

综上所述，传统教学模式极大限制了电子电路教学实效，为增强教学质量，培养高素质应用型人才，应利用好Multisim仿真软件中的逻辑转换仪功能，组织竞争冒险测试，带领学生直观化查看基本时序图，并可根据电子电路教学实际情况开展软件仿真实验，以此充分发挥出Multisim仿真软件在电子电路教学中的作用。

参考文献：

[1]芦莎，胡娟，汪礼.Multisim仿真软件在数字电路实验教学中的应用[J].当代教育实践与教学研究，2020（09）：19+82.

[2]许天荣.电路仿真软件在电子技术教学中的应用与实践[J].新课程研究，2019（17）：62-63.