Multisim仿真软件+雨课堂在《数字电子技术》教学中的应用

赵祥敏，赵文海，付东辉，孙霄霄，徐晓雨

（1.牡丹江师范学院物理与电子工程学院；2.黑龙江商业职业学院，黑龙江 牡丹江 157011）

《数字电子技术》课程是一门难度较大又比较抽象的专业基础课，其最大特点是理论与实践相结合。Multisim软件提供的界面友好清晰，学习容易上手。学生在学习《数字电子技术》课程的过程中都会产生很多疑问，如果用做实验的方法去解决所遇到的问题，不仅加深印象还能激发学生的学习兴趣和创造力，同时培养了自己动手解决问题的好习惯。雨课堂是由学堂在线与清华大学在线教育办公室共同研发，旨在连接师生的智能终端，将课前-课上-课后的每个环节都赋予全新的体验，最大限度地释放教与学的能量，推动教学改革。Multisim软件与雨课堂结合，实现“互联网+黑板+移动终端”的教学特征，推动线上线下混合式教学。

1 教学实践

（1）实验教学。无论哪门课内实验，其中第一个实验对学生来说是最难的，因为在上第一个实验之前，学生对实验室的实验环境和实验设备不熟悉，学生在做实验之前要先了解实验室环境并熟悉实验仪器的正确操作，所以在上第一个数字电子技术实验的时候，教师需要花费很长的时间指导学生学习实验设备的使用，可是由于实验条件有限，尽管老师和学生都付出很多，但是实际效果并不理想，通过几年的教学经验发现Multisim软件可以弥补以上不足。在上第一个实验课之前，老师在雨课堂中把用Multisim软件仿真的课件推送给学生，让学生根据课件中的仿真图对照着实验指导书中的电路图，进行实验仿真，这种方法既直观又可以激发学生的学习兴趣，教学效果良好。下面是一个教学案例。

异或门逻辑功能测试如图1所示，其仿真结果如图2所示。对于从未接触过数字电路实验的学生来说，看到图1会觉得茫然，感觉无从下手，可是当把实验箱和电路板的图片与Multisim软件仿真对比演示后，学生就会知道如何用电路板来搭接图1这个电路了。

图1 74LS86异或门逻辑电路

图2 74LS86异或门仿真结果

（2）理论教学。Multisim软件在数字电子技术实验中发挥了良好的作用，它在理论教学中更是功不可没。我们常说，兴趣是最好的老师，在学习逻辑代数基础中的三种基本逻辑运算的时候，常用的方式是采用ppt中的电路图或逻辑图来讲解各个逻辑关系，通过这种方式，学生只是被动地接受每种逻辑关系，但如果用Multisim仿真软件+雨课堂直播带领学生一起操作演示逻辑关系，学生会直观地看到逻辑关系，不但可以加深对理论的理解，还能让学生对此产生兴趣，会充分调动学生对学习的积极性和主动性，课后学生还可以根据自己的需求观看雨课堂中的回放跟着一起仿真，给课后复习和预习都带来了便利。Multisim仿真软件+雨课堂直播演示逻辑“与”截图如图3所示。

图3 Multisim仿真软件演示逻辑“与”

由于数字电子技术是一门实践性很强的专业基础课，该课程涉及的集成芯片较多，由集成芯片构成的电路复杂，工作原理抽象，学生理解困难。Multisim软件可以使复杂抽象的问题，可以举一反三，使用虚拟元件搭建各种电路。在介绍555定时器的应用时，用举一反三的方法在反向型施密特触发器输出端加一个反相器构成同向型施密特触发器，并通过雨课堂直播的方式用仿真软件演示两种触发器的工作过程，通过仿真结果，学生直观地看到两个触发器工作结果不同，从而更加深了对理论知识的巩固。而且课后学生还可以根据自己的需求观看雨课堂中的仿真回放，给课后复习和预习都带来了便利，提高了教学质量。

2 结语

通过近两年把Multisim 仿真软件应用到《数字电子技术》实践教学中得出，Multisim激发了学生的学习兴趣，培养了学生设计电子线路的实践能力，提高了学生的动手能力，培养了学生创新精神和学生之间的协作学习能力，从而改善了教学效率和教学质量。