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巧用Multisim改进电子技术教学

时间:2024-04-25

李复然

摘 要:电子技术课程复杂抽象, 使教员的教和学员的学都存在一定的难度,巧妙运用Multisim,发挥学员的主观能动性,引导学员突破难点, 培养学员发现问题和解决问题的能力。

关键词:电子技术教学;Multisim仿真软件;学员

电子技术是大专士官的主干课程,该课程复杂抽象,使教员的教和学员的学都存在一定的难度,特别是基础较差、动手能力较弱的学员更是如此。怎样才能充分发挥学员的主观能动性,使学员主动地参与到教学中来,笔者认为,采用Multisim仿真软件进行辅助教学,可以收到意想不到的效果。

Multisim是著名的电路分析和设计软件。它具有界面直观,操作简单方便的优点,一方面克服了实验室在元器件品种、规格和数量上不足的限制,避免了使用中仪器损坏等不利因素,节约大量经费;另一方面可以帮助学员更快、更好地消化掌握课堂讲授的内容,加深对概念、原理的理解,可以通过电路仿真使学员学习常用的电子测量仪器、仪表的使用方法,又可以通过验证型、测试型、设计型、纠错型和创新型等不同形式的针对性训练,培养学员的分析、应用和创新能力。

1 巧妙运用Multisim,变教学的“枯燥乏味”为学员的“积极参与”

由于教育对象的能力差异和教学内容的千差万别,对于电子技术课的教学,尤其是与日常关系不密切的内容,学员如果始终陷于一成不变、单调重复的教学中,即使是美味佳肴也会引起厌烦,失去对学习的兴趣。提高学习的成效,要使学员的注意力、观察力、记忆力、想象力等智力因素积极参与,同时也需要兴趣、情感、意志、性格等非智力因素的积极参与。而将Multisim引入课堂教学,会使原本枯燥的内容变得直观、色彩缤纷、赋予动感、增加情趣,激发学员的学习兴趣。比如:学员在学习整流、滤波电路时,靠传统的教学方法对波形的变化理解存在困难,如果利用计算机将Multisim引入教学,就可以在Multisim的工作区中把整流、滤波电路及双踪示波器联接好,轻击鼠标进行仿真就可以清楚地看到整流前、整流后的波形变化,波形的出现既准确又美观,而且还具有动感,再加上教员对该电路进行分析讲解,从而得出整流、滤波电路的工作原理,而且还可以看到增加电容器的容量时,输出电压的波动性减小。这样,抽象的概念变得具体、直观、生动,激发学员的学习兴趣,使学员易于理解和掌握。还可以让学员积极参与,自己操作验证,从而加深对概念的掌握和巩固。

2 运用Multisim,引导学员突破教学难点

学员用实物做实验时,对接线的要求非常严格,万一接错线可能会烧坏元件甚至烧坏仪表,不仅造成实验材料的浪费而且还有一定的危险性。而将Multisim引入教学,可以把电路图故意接错,设置故障,同时在电路中接指示灯,进行故障仿真时,会出现指示灯被烧坏或不亮等现象,再加上教员的及时解释和强调,这样生动形象的仿真给学员留下深刻的印象,从而大大减少实际操作中的线路故障率,节约实验材料,实验效率得到提高,而且在训练学员掌握正确的测量方法和熟练使用仪器方面的能力上都有明显的改善和提高。

在电子技术课的教学中,有些复杂的实验用到的仪器设备昂贵,元件较多,需要较多经费投入,另一方面,做电路分析时花费的时间多而显得枯燥无味,对学员的学习积极性也有所影响。如果利用计算机将Multisim引入教学,以上问题就会迎刃而解。在Multisim的工作区,把仪器库中逼真的元器件、仪器、仪表等按电路要求连接起来,复杂的电路原理图很快就展示在每个学员的面前,这样既节约接线时间,又直观、清晰;用双踪示波器分析电路的失真现象以及调整工作点都能在电路原理图上进行,更是直观有效,学员看了一目了然,容易理解,便于分析和总结。把传统教学不能做到的事轻而易举地实现,解决了传统教学中的难点,收到较好的教学效果,从而提高教学质量。

3 运用Multisim,培养学员发现问题和解决问题的能力

要提高士官学员的综合素质,学习能力的培养比知识的掌握更重要。利用Multisim,有助于培养学员发现问题和解决问题的能力。比如:教员先给学员一个错误的电路图,让学员在Multisim的工作区中先画出来,然后进行仿真,并分析仿真中出现的异常现象,从电路图中找出错误,修改,再仿真,直到完全正确为止。这样,学习时让学员发现问题、提出问题,教员指导学员思考问题、解决问题,使学员的注意力、观察力、记忆力、想象力等智力因素积极活动。自己动手动脑,所学知识更为巩固,也更易应用。更重要的是教会学员学习方法,对其今后终身教育打下良好的基础。

4 运用Multisim,培养学员的分析、应用和创新能力

学习电子技术,不仅要掌握基本原理和计算公式,而且要求在掌握基本原理的基础上,着重掌握对电路的分析、设计和应用开发能力。在电子技术高速发展的今天,新电路、新器件不断涌现,一般实验室由于受条件的限制,无法及时满足各种电路的设计和调试要求。因此这种类型的实验课较难实现。

我们可以从实际生活中提出问题,让学员利用Multisim自己动手搞设计来调动学员的学习兴趣,激发创新意识。比如:让学员设计一个分别在两间卧室及客厅的一个开关都能控制客厅灯的逻辑电路。设A、B、C为三个控制开关,可让学员分组讨论,教员引导学员分析逻辑关系得出真值表,这是最关键的一步。然后,用逻辑转换仪生成逻辑电路,进行仿真。采用这样的教学方法,可以集思广益,发挥学员的创造力,还可开阔学员的眼界,激发学员主动思考,学习兴趣也会大大提高,同进还会启发他们思考生活中有关的问题,从而培养学员的创新意识。

由此可见,使用Multisim仿真软件进行辅助教学,可以大大提高学员的学习积极性和主观能动性。同时我们还应看到,学员识别元件的管脚、焊接等实际操作利用Multisim是得不到训练的,因此我们要取其所长,补其所短,在充分利用其优势的同时,还应注重对学员的实训。

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