仿真技术在电子专业课程改革中的应用探究

谭学文

(淮安工业中等专业学校，江苏 淮安 223200)

仿真技术在电子专业课程改革中的应用探究

谭学文

(淮安工业中等专业学校，江苏 淮安 223200)

摘要：EDA仿真技术软件可以进行电路图的绘制、设计、仿真试验和分析，能够用于电子专业的课堂教学环节、开展虚拟实验，在提高教学效率和节约实验资源上能起到很大的作用。

关键词：电子专业;EDA;Multisim

电子技术是一个实践性很强的专业，在传统教育教学中往往理论重于实践，从而形成学生不想学习，或想学习而学不好，如何在教学中融入先进的教育技术，突破传统教学方式，体现它的实践性特点是十分重要的教学课题。随着EDA技术在教育领域的应用，必然带来一场深刻的教学改革。在电子专业教学中应用EDA技术将是一个必然的趋势。

1EDA技术基本功能介绍

EDA是指以计算机为工作平台，融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制成功的电子CAD通用软件包。主要能辅助进行三方面的设计工作，既IC设计、电子电路设计和PCB设计。EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向。它不仅为电子技术设计人员提供了“自顶向下”的设计理念，同时也为教学提供了一个极为便捷的、科学的实验教学平台。将EDA仿真软件应用到电工、电子类专业的教学中是一种教学手段的创新，也是提高教学质量的优选方法。

Multisim2001 用软件的方法虚拟电工与电子元器件，虚拟电工与电子仪器和仪表。实现了“软件即元器件”、“软件即仪器”。Multisim2001是一个电路图设计、电路功能分析测试的虚拟仿真软件，是一个虚拟的电子实验室。

1.1Multisim2001软件的元器件库提供了数千种电子元器件，包括：电源库、基本元器件库、二极管库、晶体管库、模拟集成器件库、混合集成器件库等。丰富的元器件为学生了解各类电工、电子元器件打下了坚实的基础，也可以了解各类元器件的参数和性能，并能为教学提供用之不尽且无任何经济负担的实验元件。

1.2Multisim2001软件提供了齐全的虚拟测试仪器仪表，有一般实验用的通用仪器，如万用表、功率表、函数信号发生器，还用一般实验室少有的仪器，如波特图仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真仪、频谱分析仪和网络分析仪。它不但弥补了实验室仪器的不足，更能使仿真分析易于理解，仿真结果一目了然。

1.3Multisim2001软件具有较为详细的电路分析功能。可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域分析和频域分析、器件的线性分析和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅立叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等电路分析方法。分析结果以数值或波形直观显示，这些经典的分析方法是引导学生剖析电路的手术刀。

1.4Multisim2001软件可以设计、测试和演示包括电工电路、模拟电子电路、数字电路、射频电路及微机接口电路等各种电子电路，还可以对被仿真元器件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电，从而可是在教学中模拟各种故障，以提高学生对实际电路分析和排故能力，也为对学生的实践能力考察提供了方便。

2EDA技术在电子专业课程改革中发挥的作用

2.1应用于课堂教学环节，开展探究式教学，是师生高效交流的平台。

以前由于课堂上师生之间没有实时交互的平台，教师是单向地教，学生是被动地学，而Multisim2001的出现，恰到好处地为师生搭建了一个良好地交互平台。因为，首先，在Multisim2001创建的电子线路课堂教学情境中，电子元器件、仪器仪表、仿真分析方法同等地提供给教师和学生，使学生产生亲临电子电路实际环境之中的感觉，不再是旁观者，而变成了电路知识的探究者；其次， Multisim2001对电路参数的设置、电子分析和仿真、数据图形的处理以及结果的输出都只需简单的操作即可完成，这样就使师生的交互能在轻击几下鼠标之下完成。因而在课堂上师生间能通过简捷、轻松的方式完成充分的交流，学生的疑问、新奇的想法等都可以及时验证和尝试。真正为师生搭建了一个开放性的“所想即所得”的高效交流平台。在这个平台上，才能使探究式教学发现它的作用。

2.2应用于实验教学环节，开展虚拟实验，是实际硬件实验的有力补充和拓展。

虚拟实验在实验教学中的应用主要表现在以下三个方面：

2.2.1学校缺少某项实验的实验设备时，虚拟实验可以代替硬件实验。

有些学校由于缺少实验设备，部分硬件实验无法展开，就完全可以用虚拟实验代替。虚拟实验的一大特点就是不受实验设备、场地的条件限制，只要有计算机，有EDA软件(如Multisim2001)，几乎所有的实验都难不住它。

2.2.2同一实验课题，在开展硬件实验的同时，可以辅以虚拟实验。

EDA软件中又具有经典的仿真分析方法，能轻而易举地实现瞬时现象的捕捉，也能把很长时间的现象展现于一秒，这也是实际仪器不能敌的。所以，同一个课题，开展实际硬件实验可使学生锻炼动手能力，获得直接经验。开展虚拟实验，有助于对实验现象的观察和实验数据的获得，最终有利于分析和实验结论的获得。

2.2.3开展具有创造性的开放式实验

利用虚拟实验技术，进行开放式的实验，学生在实验中，可以发挥自己的创造力，对电路进行别出心裁的修改，对电路的分析和测试做不同的尝试，使学生完全成为实验电路的剖析者和探索者，又不必担心会损坏任何器件或仪器。这样既拓展了实验范围，又培养了学生的创新意识。

长久以来，电类实验课普遍采用传统的硬件验证的实验模式，随着EDA技术的发展，系统仿真技术日越完善，它将越来越多地应用于实验课程的教学，实验课程也必然采取硬件实验和软件仿真相结合的方式。

3结语

EDA技术是将计算机技术应用于电子电路设计过程的一门崭新技术，给电子产品设计与开发带来了革命性的变化。它在教学领域的应用也必将给电子专业课程的教学带来革命性的变化。无论从教学还是从实用的角度去考虑，它都是一个最体现以人为本、体现能力本位的新型的教学技术。无论从课堂教学还是从实验教学去应用，它都将更好地激发学生的创新意识和探索精神。

参考文献：

[1]黄智伟.基于Multisim2001的电子电路计算机仿真设计与分析.电子工业出版社.

[2]崔建明.电工电子EDA仿真技术.高等教育出版社

中图分类号:G633

文献标志码：A

文章编号：1671-1602(2016)12-0243-01