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Multisim2003在高中电学类课程实验教学中的应用


□ 朱锦秀

  实验教学重在引导学生探索创新,它是理论教学的补充、扩展和深化,是一个至关重要的环节。长期以来,高中电学类课程实验教学方式上存在问题,基本采取“保姆式”的办法,在固定时间内让学生根据实验指导书要求,在教师的指导下按照统一的办法、既定的仪器条件进行操作,完成实验报告。近年来,笔者尝试在高中劳动技术课《电子技术》和物理电学类课程实验教学中应用Multisim2003进行教学,使每位学生都能亲自动手接触电路,边连线、边测试、边分析,并与理论计算结果进行对照,极大调动了学生学习的积极性和创造性,提高了学生发现、分析和解决问题的能力,取得了良好的教学效果。
  
  一、认识Multisim2003
  
  Multisim2003是加拿大Interactive Image Technologies公司EWB软件的最新版本,是专门用于电子线路仿真和设计的工具软件,在加拿大和美国,已有85%的大学及中学把Multisim2003当做电子学课程教学和实验的辅助手段,在国内也得到很好的推广和使用。软件界面如图1所示。
  
  Multisim2003将原理图的创建、电路的测试分析和结果的图表显示等全部集成到同一个电路窗口中,整个操作界面就像一个实验工作台,易学易用。其巨大的元件数据库、强大的虚拟仪器功能、电路原理图编辑功能、完整的模拟/数字混合仿真和强大的分析功能能与一般的电子实验室相媲美。
  
  二、实验教学中应用Multisim2003的方法和实例
  
  
  1.实验教学中应用Multisim2003的方法
  在实验教学前,用Multisim2003进行仿真实验,实验过程非常接近实际操作的效果,且各元器件选择范围广,参数修改方便,不会像实际操作那样多次地把元件焊下而损坏器件及印刷电路板,使电路调试变得快捷方便。图2是用Multisim2003软件仿真电路的教学进程,根据所学电路的原理图,用Multisim2003绘制电路原理图,然后使用它提供的许多虚拟仪器对电路进行仿真分析,也可使用Multisim2003的分析菜单中的命令对电路进行更全面详尽的分析。
  
  2.实验教学中应用Multisim2003的内容
  以二极管特性测试电路为例,简略介绍Multisim仿真过程。
  (1)工作原理
  图3为二极管特性测试电路。当输入电压大于0.7V时,二极管开始逐渐导通,电阻两端电压随输入电压的增大而增大;当输入电压小于0.7V时,二极管处于截止状态,电路中没有电流通过,输出电压为0;当输入电压小于0并小到一定程度时,二极管反向击穿,这时输出电阻上的电压随输入电压的增大而增大。这个工作在Multisim2003环境下能轻而易举地实现。
  (2)编辑电路原理图
  ①建立电路文件
  若从启动Multisim2003系统开始,则在Multisim2003基本界面上总会自动打开一个空白的电路文件,系统自动命名为Circuit1,可以在保存电路文件时再重新命名。
  ②设计电路界面
  Multisim2003的电路界面就像实际电路实验的工作台面,在针对某个具体文件时我们应当考虑设计一个富有个性的电路界面,这可以通过菜单View的各个命令,或Options/Preferences对话框中的若干个选项来实现。如元件箱设置,在Preferences对话框的Component Bin选项卡中选Symbol standard区内的DIN项。Multisim共提供了两种元件符号标准,其中ANSI是美国标准(),DIN是欧洲标准(),DIN与我国现行的标准非常相近,正常选它。
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