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Multisim對電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)的應用論文
摘要:《電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技能課程，同時(shí)，這門(mén)課程也是一門(mén)實(shí)踐性和綜合性都很強的課程，為了達到較好的實(shí)踐教學(xué)效果，本文提出將Multisim電路仿真軟件應用于整個(gè)課程的教學(xué)過(guò)程中，這樣大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習興趣，強化了學(xué)生的專(zhuān)業(yè)技能，取得了良好的教學(xué)效果。
關(guān)鍵詞:職業(yè)技能課程；電路仿真軟件；Multisim
1概述
1）Multisim仿真軟件簡(jiǎn)介Multisim是美國InteractiveImageTechnologies（IIT）公司在20世紀末推出的一種以Windows為平臺的虛擬仿真平臺，其最大的優(yōu)點(diǎn)是軟件界面操作方便、直觀(guān)形象、易學(xué)易懂、學(xué)生可以很快地掌握它的基本操作[1，2]，所以，Multisim仿真軟件在電子信息類(lèi)的相關(guān)課程教學(xué)中得到了廣泛的應用。Multisim仿真軟件可以對模擬電路、數字電路和模擬數字混合電路進(jìn)行設計和仿真。它提供的元器件庫非常豐富，而且還有部分三維實(shí)物，對于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，非常逼真和形象。虛擬儀器儀表非常齊全，提供的儀器儀表有：萬(wàn)用表、信號發(fā)生器、瓦特表、示波器、波特圖儀、字信號發(fā)生器、邏輯分析儀、邏輯轉換儀等。電路分析功能和作圖功能非常強大，可以應用Multisim對模擬電路進(jìn)行靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析和瞬態(tài)分析等十幾種分析。同時(shí)，應用邏輯轉換儀可以實(shí)現數字電路中的真值表、邏輯電路圖和邏輯函數表達式兩兩之間的互換。為學(xué)生的學(xué)習和老師的教學(xué)帶來(lái)了非常直觀(guān)的視覺(jué)效果。而且，相對于其它的EDA軟件，它更加形象和直觀(guān)，而且，它能進(jìn)行模數混合電路的仿真，幾乎能夠100%地仿真出真實(shí)電路的結果[3，4]，為廣大的電子電路的學(xué)習者提供了非常方便和實(shí)用的電路設計平臺。
2）電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)根據應用電子技術(shù)專(zhuān)業(yè)和電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)的人才培養目標可知，《電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》是電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技能課程，是一門(mén)實(shí)踐性和綜合性都很強的課程，對于學(xué)生以前所學(xué)知識有著(zhù)更高的要求，但是，這門(mén)課程對于學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)設計、頂崗實(shí)習以及將來(lái)出去工作都有著(zhù)非常重要的作用，所以，在電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)中占有非常重要的地位[5]。為了提高教學(xué)效果，我們采用“教、學(xué)、做”合一的模式，將理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)融合為一體中，這樣處理即可以提高學(xué)生的學(xué)習積極性，同時(shí)，又可以將復雜的知識點(diǎn)以簡(jiǎn)單明了的形式展示給學(xué)生，學(xué)生可以在實(shí)訓室邊教、邊學(xué)、邊演示、邊實(shí)踐，可以大大提高教學(xué)的效果。由于直接用實(shí)物操作進(jìn)行設計和實(shí)訓，有可能會(huì )造成大量實(shí)訓耗材的浪費，同時(shí)，也存在一定的安全隱患[6]，所以，這門(mén)課程采取了一種虛擬和實(shí)踐相結合的方式，非常實(shí)用。在教學(xué)過(guò)程中引入Multisim等仿真軟件,使學(xué)生在學(xué)習硬件的同時(shí),學(xué)會(huì )仿真軟件驗證相關(guān)原理及電路,從而豐富教學(xué)內容,更新課程的教學(xué)思路,提高課程的實(shí)踐性與應用性。將學(xué)生置身于一個(gè)“提出問(wèn)題——解決問(wèn)題——實(shí)踐驗證”的情景之中,使教學(xué)方式由“知識傳授”向“知識發(fā)現和知識創(chuàng )造型”轉變[7，8]，大大提高了學(xué)生的興趣和學(xué)習的積極性。
2Multisim在《電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》課程中的應用
在《電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》課程學(xué)習的初期，特別是小型電子產(chǎn)品設計的初期，先用Multisim仿真軟件進(jìn)行分析和設計，設計好合適的思路，選取好合適的元件和參數，并且在仿真軟件上調試出較好的實(shí)驗現象以后再進(jìn)行實(shí)物制作。這樣不僅大大節約了實(shí)訓耗材的浪費，更重要的是可以讓學(xué)生們大膽地進(jìn)行嘗試設計電路，不用擔心安全事故的發(fā)生。而且，學(xué)生進(jìn)行設計和探索的積極性也大大提高�！峨娮赢a(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》是學(xué)生們學(xué)習了模電、數電、電子設計自動(dòng)化、單片機等主體課程之后所開(kāi)設的一門(mén)綜合性很強的課程，對于學(xué)生來(lái)說(shuō)，這也是前段整個(gè)學(xué)習過(guò)程的一個(gè)總結，是檢驗學(xué)生兩年的學(xué)習過(guò)程中所掌握專(zhuān)業(yè)知識的真實(shí)情況。對于本門(mén)課程，主要是采用“教、學(xué)、做”一體化的模式，以項目任務(wù)為載體，讓學(xué)生們在學(xué)中做，做中學(xué)。主要是要制作一個(gè)小型電子產(chǎn)品，在整個(gè)的教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)生為主體，重點(diǎn)在于激發(fā)學(xué)生學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，讓每一個(gè)學(xué)生都親手制作一個(gè)小型電子產(chǎn)品，從制作的過(guò)程中體會(huì )到成功制作電子產(chǎn)品的快樂(lè )，從而，獲得學(xué)習的信心和一定的滿(mǎn)足感。首先，根據學(xué)生們的具體情況，對于設計和制作的電路可以進(jìn)行合適的選擇，所以，可以每個(gè)同學(xué)都可以找到適合自己的電路，這樣，學(xué)生參與《電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》的積極性和興趣就大大加強了。學(xué)生在選擇好自己的任務(wù)之后，就親手將產(chǎn)品制作出來(lái)，整個(gè)過(guò)程包括：Multisim仿真設計電路原理圖→原理圖的繪制→封裝的測量和繪制→PCB圖的布線(xiàn)和繪制→PCB板的制作→程序的編寫(xiě)和調試→產(chǎn)品的調試→產(chǎn)品制作完成。應用Multisim仿真軟件設計電路，是整個(gè)《電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》課程的關(guān)鍵環(huán)節，只有首先仿真設計出具體電路、具體參數并且有良好的仿真效果后，才能進(jìn)行具體硬件電路的制作。比如：學(xué)生們想設計一個(gè)50秒的定時(shí)器電路，并且要用數碼管顯示出來(lái)。學(xué)生們首先想到的是先在Multisim仿真軟件上仿真出效果出來(lái)，再進(jìn)行硬件電路的制作。如下圖1所示，是某位學(xué)生利用Multisim仿真軟件設計出的一個(gè)50秒的定時(shí)器電路。首先通過(guò)Multisim仿真軟件進(jìn)行電路的分析和設計，可以為學(xué)生提供非常方便、快捷的電路設計的效果，每一個(gè)元件的參數和型號學(xué)生都可以根據輸出效果的不同來(lái)進(jìn)行分析和判斷，比如，如上圖2中，如果，要將電路的定時(shí)時(shí)間定為30秒，在仿真電路中只要變換一根線(xiàn)的連接就可以實(shí)現，而且，還很容易就能看到效果，如下圖2所示：通過(guò)這種學(xué)生自主嘗試的學(xué)習方式，不僅可以幫助學(xué)生提高學(xué)習的積極性和主動(dòng)性，更重要的是學(xué)生能夠非常安全、快捷地進(jìn)行電路的分析和設計，大大提高了學(xué)習的效果，也節省了大量的實(shí)訓耗材的浪費。
3結束語(yǔ)
在《電子產(chǎn)品設計與開(kāi)發(fā)》課程中引入Multisim仿真軟件，不僅可以節約電路設計的周期和成本，更重要的是提高了學(xué)生進(jìn)行電路分析、電路設計的積極性，同時(shí)，在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)電子儀器儀表進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗可以非常方便、直觀(guān)和形象地將設計的效果呈現給學(xué)生，對本門(mén)課程的教學(xué)也是一種很好的輔助手段。所以，在本門(mén)課程的教學(xué)中引入Multisim仿真軟件對于學(xué)生、老師都是非常有利的，可以大大提高教學(xué)的效果。
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