在电工电子教学实践中的Multisim应用

王强（1.陕西航空技师学院 陕西汉中 723000；2.陕西科技大学 陕西西安 712081）



在电工电子教学实践中的Multisim应用

王强1，2
（1.陕西航空技师学院 陕西汉中 723000；2.陕西科技大学 陕西西安 712081）

摘 要：利用Multisim仿真软件可以捉高课堂教学效率，增强学生的实践能力和电路分析能力，减少硬件投资。通过Multisim软件，为传统的电工学教学模式提供了新的手段，取得了良好的教学效果。

关健词：Multisim 电工电子专业 教学改革

电工电子课程作为中职电专业学生的专业基础课，重要性毋庸置疑。但电工电子存在的内容较多，由于课程中实验的课时较少，容易造成学生眼高手低、动手能力差等情况。Multisim，Protel，，workbench， maxplusII等众多的EDA仿真软件和虚拟仪器的广泛应用使得课堂上的实例演示成为可能，帮助学生掌握必要的知识点，将抽象的理论形象化、具体化，将理论知识上升到新的感性高度。［1］

Multisim是IIT （Interactive Image Technologies）公司推出的以Windows为基础的仿真工具，提供了全面集成化的设计环境，能完成从电路的仿真设计到电路板图生成的全过程，从而为电子系统设计、电子产品开发和电子系统工程提供一种全新的手段和便捷的途径。当改变电路连接或改变元件参数，对电路进行仿真时，可以清楚地观察到各种变化对电路性能的影响。

一、Multisim是电专业课堂教学的先进工具

1.Multisim仿真软件使元器件虚拟化，易于学生理解电路组成.

Multisim的工作界面非常直观，原理图和各种工具都在同一个窗口内，未接触过它的人稍加学习就可以很熟练地操作该软件，对于学生来说，它是个极好的EDA工具，由仿真软件构造的电路模型与课堂上分析的电路图完全一致，但是对于刚刚接触到模拟电子部分的学生来说，与电路部分相比还是比较抽象，不容易理解。

2.Multisim仿真软件众多的虚拟仪器，能象实际电路一样看到测量结果

用Multisim进行仿真模拟实验，实验过程非常接近实际操作的效果。各元器件选择范围广，参数修改方便，使电路调试变得快捷方便。尤其重要的是不会像实际操作那样多次地

焊接元件而损坏器件和印刷电路板，实现几乎真正的零损耗。

3.Multisim仿真软件提供了常用的电路分析方法，使操作更为简便

Multisim提供了电路分折的常用方法，其中的基本分析方法主要内容包括：直流工作点分析、交流分析、瞬态分析、傅立叶分析、失真分析、噪声分析、直流扫描分析。这些基本分析方法正好适用于初学者和课堂的理论教学。［2］

Multisim 7也提供了高级分析方法诸如灵敏度分析、温度扫描分析、零极点分析、传输函数分析等，这些高级分析方法对于工程研究者同样适用。

二、Multisim是电子课程设计、毕业设计和学生电子设计大赛的创作园地

课程设计、毕业电路设计是学生走向就业的重要实践环节。目前随着我国职业教育发展带来了学生多、教师和实践器材少等一系列问题，而对于没有实践经验的学生，设计的过程中容易造成器件和仪器仪表的损坏，故学生的课程设计和毕业设计需要的元器件数量急剧增加，这就需要学校提供大量的资金支持。而采用Multisim进行仿真，如同在实验室面包板上搭接电路，且不受元器件种类、数量和测试仪器的限制，其实验过程是比较安全的。

在校期间举办学生电子设计大赛也是培养学生动手能力的一个有效途径，然而受实验场地、实验器材的限制，大赛使大多数的学生得不到锻炼。但是随着Multisim软件被引入课堂教学中，多数学生可以在实验室、机房，甚至学生宿舍组建开发小组，可以具体的在Multisim中做一个工程项目，并将其最后移植到一个具体的硬件电路中，让学生了解将仿真软件和具体的工程如何结合起来，利于学生对工程实践的了解和学习。

由于Multisim提供了大量的元器件库，提供了修改电路设计的灵活性，提供了实验室在数量、质量上难以相比的虚拟仪器、仪表，因而也提供了培养学生实践精神、创造精神的平台，为电工学课程设计、毕业设计和学生电子设计大赛提供了有利的条件。

三、Multisim为电工电子实验教学提供了虚拟平台

目前各地职校都在建立电工学实验室，并且基本都是采用相应的硬件仿真设备，不仅需采购大量的硬件设备，而且设备维护工作量也非常巨大。但是由于电工学的种类繁多，再加上资金的限制，不可能在一个实验室包括所有种类的电工学仿真设备。建设基于Multisim软件仿真的电工学实验室，在配置有限的硬件设备的情况下，可以很好地解决资金和设备维护问题。大量的仿真都可以在软件环境中实现，大大增强了实验室向学生开放的便利性。在实际运行中，取得了良好的教学效果。

Multisim的元器件、连接线路等和传统的电工学实验硬件高度对应，具有设计灵活，结果、过程统一的特点。可使设计时间大为缩短、耗资大为减少，这在相当程度上替代了传统的电工学实验教学的功能，例：元器件选择、电路连接、电路检测、电路修改、软件调试、运行结果等。这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标，例如极高的输入阻抗、极低的输出阻抗。这些都尽可能减少了仪器对测量结果的影响。学生可以根据实验内容的要求，在Multisim元件库中选择所需要的虚拟元件设计应用电路，这样可以形象、直观地看到程序执行的效果。因此基于Multisim软件仿真建设的实验室是电工学实验教学的虚拟平台。［3］

四、综述

Multisim仿真软件在电工学教学中的应用，有利于促进课程和教学改革，更有利于人才的培养，提高了学生的学习兴趣和创新能力，具有很大的灵活性和可扩展性。利用Multisim提供的可靠、经济的虚拟器件和仪表，不但经济优势明显，而且大大提高了教学的效率，对学生实践能力的培养具有重大的现实意义。

参考文献

［1］ 韩力，吴海霞.Electronic Workbench应用教程［M］.北京：电子工业出版社，2001

［2］ 张政才.基于Multisim2001模拟电路实验的探讨.通化师范学院学报，2006

［3］ 尹勇，李林凌.Multisim电路仿真入门与进阶［M］.北京：科学出版社，2005