浅析Multisim电子设计平台的课程教学意义
摘要：Multisim作为一种电子信息类专业的仿真设计平台，具有简单易学、方便快捷、功能强大等特点，合理使用该软件，可有效激发高职高专学生的学习兴趣、培养学生的电路设计能力、锻炼学生的创新思维、取得良好的教学效果，具有重要的课程教学意义。
关键词：高职高专；电子信息；Multisim；仿真软件
中图分类号：G712 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）28-0179-02
一、引言
电子设计自动化是现代电子工程领域的一门新技术，它提供利用计算机对电路线图进行仿真设计的方法，Multisim是电子设计自动化的一种，也称EWB，最初由加拿大IIT公司推出，经历过多个版本的演变升级，由EWB5.0至目前的Multisim12.0版本，每次升级其软件功能都有相应提高。Multisim具有如下特点：（1）界面直观，简单易学，该软件的很多操作方式与其他软件有相似之处，可融会贯通。（2）元器件库丰富，提供了数千种电子元器件，同时配有元器件特性参数，设计者可进行修改和调整，还可自己制作需要的元器件。（3）仪器仪表种类齐全，Multisim软件包括万用表、示波器、信号源、扫频仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器等仪器仪表，与实际仪器仪表相似度高，其操作方法可通过教师同步讲解，学生很容易理解和掌握。本文将结合Multisim电子设计平台的自身特点，就其课程教学意义展开相关论述。
二、Multisim的教学意义
在电子类专业《电路分析》、《电子技术》、《电子测量技术》、《电子系统设计》、《通信原理》等课程的教学过程中，仅仅对学生灌输理论知识是远远不够的，须配置相当数量的实验，进行同步模拟和验证方可取得更好的教学效果。Multisim可用于多门电子类专业课程的电路仿真和设计，其引入可有效地解决高职高专院校学生基础差、实验设备不足等问题，具有重要的课程教学意义。具体表现在如下几点。
1.降低学习成本。Multisim提供了各种电源、基础元件、模拟器件、数字芯片以及杂项元件，Multisim 9.0版本之后还增设了单片机仿真功能。同时，Multisim也提供了包括信号源、万用表、示波器、波特仪等在内的各种仪器仪表，一旦安装了该软件，不需任何经费即可拥有一间虚拟实验室，极大地节省了实验室建设成本。每年可为学校节约资金30万元以上。在实验过程中，导线的连接和删除操作简单，可设置故障点或虚焊，勿需拆焊、补焊；软件提供的元器件和仪器仪表一应俱全，勿需奔跑于电子市场、勿需顾虑元器件的缺失、也勿需担心昂贵仪器仪表的损坏，操作和使用过程得心应手，获得了时间成本和经济成本的双重节约，特别适合学生在学习过程中使用。
2.激发学生的学习兴趣。与传统课程相比，Multisim电子设计平台本身就更为生动有趣、简单易学，更易获得学生的兴趣和好感。Multisim界面友好、操作人性化。例如，可根据个人喜好，选择不同的背景颜色和导线颜色、不同的元器件外观模式和放置方式；一些基础元件包含3D模型，增强了电路的真实感，也提高了学生的学习兴趣；诸如安捷伦系列的高端仪器仪表，其外观与真实仪器相同，既有助于学生掌握其使用方法，也激发了学生的学习兴趣；发光二极管、灯泡、数码管等元器件可产生发光效果，例如，可以在第一堂课使用交流电源、电阻和发光二极管串联组建一个简单的闪烁电路，如图1所示，以激发学生的学习兴趣；在Multisim10.0及以上版本中，增加了缺陷电路的元器件烧坏功能，这既提高了学生的学习兴趣，也增强了学生对仿真软件的信任感。
3.夯实学生的基础理论知识。高职高专院校的学生理论基础较弱，抽象思维能力较差，在各种专业课程的教学过程中，若仅仅对各种电路进行纯粹的理论分析和推导，学生往往难以理解和掌握其知识要点。借助Multisim仿真软件，可以在理论分析的同时，辅以波形动态演示，这对于学生加深印象、释惑解疑是非常有帮助的，可有效地降低学生的学习难度。例如RC桥式振荡电路，其选频网络的理论推导过于抽象、烦琐，学生往往难以理解透切，可借助波特仪，让学生更为直观地观察掌握其真实含义。另外，还可以借助示波器，实时、生动地演示RC桥式振荡电路的起振过程，极大地强化了学生对该电路的理解程度，也提高了学生的学习兴趣，起到了事半功倍的效果。图2为RC桥式振荡电路起振过程的截图。
4.培养学生的综合能力。在使用Multisim教学的时候，可以将学生素质的培养融入其中，以提高学生的综合能力。不管是教学和学生进行上机操作，Multisim都比传统课程更容易实施老师与学生的互动，起到良好的教学和学习效果。在上机过程中，学生可以通过实际操作使自己的动手能力得到强化训练，还可以布置不同难度的设计任务，让学生寻找资料和解决途径，迎合不同层次学生的学习要求。在具体的设计任务中，特别是一些大型的综合电路，学生利用已有的知识和经验，通过电路设计、性能测试和故障分析，反复调试和思考，寻找更为合理、有效的解决方案，可以很好地锻炼学生的动手能力、分析能力、设计能力和创新能力。
三、总结
Multisim虚拟电子工作平台极大地弥补了由于实验教学设备的不足而导致学生难理解、动手少的难题，在电子信息类课程的教学过程中，利用该软件与实验教学相结合，可有效降低学生学习电子专业理论知识的枯燥性，降低了教学的时间成本和经济成本、弥补了教学过程的诸多缺陷、激发了学生学习专业课程的兴趣、锻炼了学生的动手能力和创新思维、提高了学生的综合能力和专业素养。总之，Multisim虚拟电子工作平台使高职高专院校电子信息类课程的课堂教学收到了良好的教学效果，具有重要的实际意义，我们将在今后的教学工作中，探索更多更好的新思路、新手段和新方法，在已有成果的基础上，进一步充分挖掘其内在优势，发挥其潜在作用。
参考文献：
[1]李忠波，袁宏.电子设计与仿真技术[M].北京：机械工业出版社，2007.
[2]王安娜，申燕，刘泽军.电路仿真设计软件Multisim在电路实验中的用[J].实验技术与管理，2005，22（12）：1002-4956
[3]赵春华，张学军.multisim9电子技术基础仿真实验[M].北京：机械工业出版社，2012.
基金项目：重庆市高等教育教学改革研究项目“基于新形式下工程过程电子专业人才培养方案设计研究”的阶段性研究成果（项目批准号：133238）。
作者简介：彭万权（1974-），男，硕士，重庆工程职业技术学院电气工程学院教师，副教授，研究方向：纠错编码的算法研究及教学改革研究。