（機(jī)械電子工程專業(yè)論文）multisim在中職《電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)中的設(shè)計(jì)與分析.pdf

浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 m uitisim 在中職 電子技術(shù)基礎(chǔ) 教學(xué)中的設(shè)計(jì)與分析 摘要 中等職業(yè)學(xué)校電類的專業(yè)基礎(chǔ)課 電子技術(shù)基礎(chǔ) 是一門理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)的課程 面對(duì)相對(duì)文化基礎(chǔ)知識(shí)薄弱 學(xué)習(xí)行為習(xí)慣不良的中職學(xué)生 利用傳統(tǒng)的教學(xué)手段及貧乏 滯后的實(shí)驗(yàn)設(shè)備 已經(jīng)難以培養(yǎng)出合格的技能型人才 如何把枯燥乏味的電子線路知識(shí)傳 授給學(xué)生 同時(shí)又能夠增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐和動(dòng)手能力 顯然實(shí)驗(yàn)教學(xué)是解決這個(gè)問題的最好 辦法 而電子虛擬仿真又是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)重要的輔助手段 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展 學(xué)生掌握一種以上e d a 軟件的應(yīng)用技能 也是對(duì)電類專業(yè)學(xué)生的基本要求 虛擬仿真實(shí)驗(yàn) 技術(shù)作為一門新興的技術(shù)迅速崛起 出現(xiàn)了一批電子電路自動(dòng)設(shè)計(jì) e d a 軟件 如美國n i 公司的m u l t i s i m 仿真軟件在電子線路教學(xué)中應(yīng)用普及過程中 它能較好化解電子技術(shù)教 學(xué)過程中教師難教與學(xué)生難學(xué)的矛盾 極大改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式 本文應(yīng)用m u l t i s i m 仿真軟件 以中等職業(yè)學(xué)校電類則專業(yè)國家規(guī)劃指定教材 電子 技術(shù)基礎(chǔ) 為藍(lán)本 貫穿教材中的模擬電路每個(gè)單元 對(duì)其中的重點(diǎn) 難點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行仿真 實(shí)驗(yàn)和分析 開展驗(yàn)證性 探索性等類型的實(shí)驗(yàn) 并引導(dǎo)學(xué)生與理論分析的比較 論文共 分九章 第一章介紹選題的背景 課題研究的目標(biāo)及主要內(nèi)容 分析當(dāng)前中職類學(xué)校電子 類專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀 闡明研究的目的 意義以及本研究中采用的主要研究方法 第二章簡單 介紹m u l t i s i m 技術(shù)的發(fā)展 軟件特點(diǎn)以及為什么選擇m u l t i s i m 進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)理由 第三章到第八章按照課本順序?qū)Ω髡轮饕獌?nèi)容進(jìn)行仿真和分析 鞏固理論教學(xué)和拓展學(xué)生 實(shí)踐分析能力 并初探了實(shí)訓(xùn)裝接訓(xùn)練前進(jìn)行3 d 模型的仿真教學(xué) 最后一章總結(jié)m u l t i s i m 軟件在電子線路中分析和設(shè)計(jì)教學(xué)過程中得到的一些成果 并對(duì)不足之處進(jìn)行分析及后續(xù) 的工作規(guī)劃 本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于利用了m u l t i s i m 仿真軟件在中職的電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)過程中對(duì)知 識(shí)要點(diǎn)做一次系統(tǒng)性設(shè)計(jì)和分析 展示m u l t i s i m 軟件在電子線路教學(xué)應(yīng)用的優(yōu)越性 關(guān)鍵詞 中職 電子技術(shù)基礎(chǔ) m u l t i s i m 仿真 分析 m u l t i s i mu s e di nt h ed e s i g na n d a n a l y s i so f t e a c h i n g e l e c t r o n i ct e c h n o l o g y i n s e c o n d a r yv o c a t i o n a ls c h o o l s a b s t r a c t e l e c t r o n i ct e a c h i n gi sat h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a l c o u r s eo ft h ep r o f e s s i o n a lc o u r s e so f e l e c t r i c i t yms e c o n d a r yv o c a t i o n a ls c h o o l s f a c i n gt h es t u d e n t sw h oa r en o to n l yr e l a t i v e l yw e a k i nb a s i cc u l t u r a lk n o w l e d g e b u ta l s ow i t ht h eb a ds t u d yh a b i t s w eh a v ed i f f i c u l t i e s i n 臼面i l i n g t h e mt ob eq u a l i f i e da n ds k i l l e d p e r s o n sb yu s i n gt r a d i t i o n a lt e a c h i n gm e t h o d sw i t hp o o r l a b o r a t o r ye q u i p m e n t h o wc a l lw et e a c hs t u d e n t st h eb o r i n ge l e c t r o n i c sk n o w l e d g e a n dh o w c a l lt h e ye n h a n c et h e i rp r a c t i c ea n da b i l i t y o b v i o u s l y e x p e r i m e n t si nt e a c h i n ga r ea ne s s e n t i a l a c c e s st ol e a m i n gt h ee l e c t r o n i c s a n de l e c t r o n i cv i r t u a ls i m u l a t i o ne x p e r i m e n ti s a l li m p o r t a n t t e a c h i n ga i d w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g y m a s t e r i n gm o r em a no n e e d as o f t w a r ea p p l i c a t i o ns k i l l si sf u n d a m e n t a lt os t u d e n t s v i r t u a ls i m u l a t i o nt e c h n o l o g y 嬲a r a p l dr i s eo fe m e r g i n gt e c h n o l o g y t h e r eh a sb e e nan u m b e ro fe l e c t r o n i c c i r c u i td e s i 蛆 a u t o m a t i o n e d a s o f t w a r e s f o re x a m p l e m u l t i s i mc i r c u i ts i m u l a t i o ns o 行愀i nt 1 1 en iu s w h i c hh a sb e e nu s e di nt h et e a c h i n go fe l e c t r o n i c s r e s o l v i n gt h ed i f f i c u l t i e si n t e a c h i n ga n d l e a r n i n ga n dh a sg r e a t l yc h a n g e dt h et r a d i t i o n a lt e a c h i n gm o d e l i nt h i sp a p e r b a s e do n e l e c t r o n i ct e c h n o l o g y w h i c hi s i n t e n d e df o rt h em i d d l ec l a s s p r o f e s s i o n a le l e c t r i c a lm a t e r i a l sb yo u rn a t i o n w i t ht h ep r i n c i p l eo fg r a d u a lt e a c h i n m u l t i s i m s l m t i l a t i o ns o f t w a r ei su s e dt h r o u g h o u te a c hc h a p t e r f o c u s i n go ns i m u l a t i o na n da n a l y s i sf o rt h e d i f f i c u l t c o n t e n t s c a r r y i n g o u td e m o n s t r a t i o n e x p e r i m e n t sa n dg u i d i n gs t u d e n t s v i mm e c o m p a n s o no ft h et h e o r e t i c a la n a l y s i s m yp a p e ri sd i v i d e di n t on i n ec h a p t e r s c h a p t e ri 砷均d u c e st h eb a c k g r o u n d t h ea i m a n dt h em a i nc o n t e n t so f m yr e s e a r c h a n dt h ea n a l y s i so f t 1 1 ec 咐e n ts i t u a t i o no ft e a c h i n gi ne l e c t r o n i cp r o f e s s i o n a ls c h 0 0 1 ia l s oc l a r i f yt h es i g n i f i c a l l c e i a n dp u r p o s eo ft h er e s e a r c hi nt h i sc h a p t e r t h em a i nr e s e a r c hm e t h o d s i n c l u d e d c h a p t e ri is t a t e s b r i e f l yt h ed e v e l o p m e n ta n df e a t u r e so fm u l t i s i ms o f t w a r e a n de x p l a i n sw h yic h o o s em u l t i s i m v i r t u a le x p e r i m e n t sf o rt e a c h i n g c h a p t e r i v c h a p t e rv i i ia n a l y z e sa n ds i m u l a t e st 1 1 ec o n t e n t s o f t h et e x t b o o ki no r d e r l e a d i n gt ot h ec o n s o l i d a t i o no f t h e o r ya n d e x p a n s i o no f s t u d e n t sa n a l y s i s a b i l i t y a n ds h o w i n g3 ds i m u l a t i o ni nt e a c h i n gb e f o r et r a i n i n g t h el a s t c h a p t e rs 1 l m m 撕z e s s o m eo ft h er e s u l t so b t a i n e db yu s i n gm u l t i s i ms o f t w a r ei nt h ep r o c e s so f t e a c h i n ge l e c t r o n i c 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 一 i l 一 c i r c u i t s c o n c l u d e st h ei n a d e q u a c ya n dp l a n st h ep o s t w o r ko ft h er e s e a r c h i n n o v a t i o no ft h i sp a p e ri st h a tii k s et h em u l t i s i ms i m u l a t i o ns o f t w a r ei nt h et e a c h i n g e l e c t r o n i ct e c h n o l o g yt od oas y s t e m a t i cd e s i g na n da n a l y s i s d i s p l a y i n gt h e s u p e r i o r i t yo f m u l t i s i ms o f t w a r ea p p l i c a t i o n si nt e a c h i n ge l e c t r o n i cc i r c u i t s ib e l i e v et h a ta p p r o p r i a t eu s eo f t e a c h i n gm e t h o d sw i l lo b t a i nag o o dt e a c h i n ge f f e c t k e yw o r d s m u l t i s i m v o c a t i o n a l e l e c t r o n i ct e c h n o l o g y s i m u l a t i o n a n a l y s i s 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 第一章緒論 本章針對(duì)本課題產(chǎn)生的背景 電類的專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀 研究內(nèi)容及意義 可行性 主要 研究內(nèi)容等方面展開闡述 1 1 選題的背景 從2 0 世紀(jì)8 0 年代開始 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展 電子電路的分析與設(shè)計(jì)方法發(fā)生 了革命性的變化 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)作為一種新興的技術(shù)迅速崛起 誕生了一大批各具特 色的電子電路自動(dòng)設(shè)計(jì) e d a 軟件 改變了傳統(tǒng)的定量估算及真實(shí)的電路實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的電 路分析和設(shè)計(jì)方法 擺脫了在常規(guī)電子電工實(shí)驗(yàn)室對(duì)電路的驗(yàn)證 分析和設(shè)計(jì) 輕松的把 實(shí)驗(yàn)室搬到講臺(tái) 微機(jī)房 國外很多傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)條件很好的學(xué)校 電子電路自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件方 面應(yīng)用已非常廣泛 虛擬仿真電子實(shí)驗(yàn)在電子類課程的教學(xué)中也已普遍使用 電子電路自 動(dòng)設(shè)計(jì) e d a 軟件作為教學(xué)手段和學(xué)習(xí)探索工具在教學(xué)中發(fā)揮了很好的功效 據(jù)國外研究 報(bào)告表明 大約有7 0 以上的中低年級(jí)的學(xué)生非常樂于使用電子電路自動(dòng)設(shè)計(jì) e d a 軟件 進(jìn)行電路的分析和設(shè)計(jì) 對(duì)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)基本都要走過模擬仿真這一步 從概念的確立 到包括電路原理 p c b 版圖 機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu) 單片機(jī)程序 f p g a 的構(gòu)建及仿真 熱穩(wěn)定分析 外觀界面 電磁兼容性分析在內(nèi)的物理設(shè)計(jì) 最后到p c b 鉆孔圖 自動(dòng)貼片 焊膏漏印 元器件清單 總裝配圖等生產(chǎn)所需資料等等全部都能在計(jì)算機(jī)上完成 副 美國n i 公司m u l t i s i m1 1 軟件就是這方面很好的一個(gè)工具 在學(xué)習(xí)電子技術(shù)這門課 時(shí) 往往受教學(xué)課時(shí)和實(shí)驗(yàn)室條件限制 不可能做大量的電子電路實(shí)驗(yàn) 脫離了實(shí)驗(yàn) 光學(xué) 抽象的理論知識(shí) 味同嚼臘 若能一邊學(xué)習(xí)理論知識(shí)一邊進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 不僅可以 加深對(duì)抽象枯燥概念的理解 同時(shí)從計(jì)算機(jī)屏幕上能直觀地看到虛擬儀表顯示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 和虛擬示波器顯示的波形 把書本上死的 靜止的概念為活的 生動(dòng)的 能看得見的數(shù)據(jù) 和波形 解決理論電子技術(shù)難教與難學(xué)矛盾問題 學(xué)生可以很好地 很方便地把剛剛學(xué)到 的理論知識(shí)用計(jì)算機(jī)仿真真實(shí)的再現(xiàn)出來 并且可以用虛擬儀器技術(shù)創(chuàng)造出真正屬于自己 的儀表 從而學(xué)生的成就感得以體現(xiàn) 激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 真正做到了要我學(xué)到我要 學(xué)的局面 新的教學(xué)方法應(yīng)用靈活多變 可以創(chuàng)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)條件 滿足不同層次的學(xué)生 同時(shí)不受空間和時(shí)間的限制 教師可以在小媒體上演示性的驗(yàn)證 在微機(jī)房中仿真實(shí)驗(yàn) 3 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 課后可以也把知識(shí)點(diǎn)的鞏固延伸到家庭當(dāng)中加以鞏固 1 2中職類學(xué)校電子類專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀 1 2 1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 虛擬電子實(shí)驗(yàn)軟件在國外教學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛 有豐富配套的教材 整套完整教法系統(tǒng) 在電子類基礎(chǔ)性教學(xué)中 學(xué)生用虛擬軟件學(xué)習(xí)電路知識(shí) 進(jìn)行探索創(chuàng)造 解決實(shí)際問題 豐富的網(wǎng)站資源案例提供下載并且更多b b s 提供他們交流 作為教師也可查閱課程案例作 為教學(xué)參考 相關(guān)資料 及仿真設(shè)計(jì)原理圖可以輕松獲得 國外的教學(xué)方法大多采用虛擬 軟件進(jìn)行 教學(xué)方法也靈活多樣 利用仿真的軟件的教學(xué)進(jìn)行根據(jù)不同學(xué)生的水平容易進(jìn) 行分層次教學(xué) 這樣既有利于學(xué)生之間興趣的相互影響 又可以形成良好的協(xié)作學(xué)習(xí)氛圍 有些老師在課內(nèi)利用虛擬軟件引出課程問題 激發(fā)學(xué)生新的話題 引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論 布 置仿真驗(yàn)證 設(shè)計(jì)的課外作業(yè)成為現(xiàn)實(shí) 學(xué)生利用虛擬軟件完成家庭作業(yè) 解決實(shí)際問題 研究發(fā)現(xiàn) 課余在鼠標(biāo)點(diǎn)擊過程中積累了電路的分析和設(shè)計(jì)能力 增強(qiáng)學(xué)生探索電路和設(shè) 計(jì)電路的自信心 因此 虛擬電子工作平臺(tái)在我國的課堂教學(xué)中引起了廣泛重視 各種相 關(guān)教材大量涌現(xiàn) 理工科的高等學(xué)校相繼建立起了自己的虛擬電子仿真教學(xué)實(shí)驗(yàn)室 確定 結(jié)合仿真的的教學(xué)軟件課題研究 積累了一些教學(xué)經(jīng)驗(yàn) 形成了大量的教學(xué)成果 但是對(duì) 于中等職業(yè)學(xué)校來說模擬仿真電路教學(xué)手段應(yīng)用于教學(xué)實(shí)踐還處于磨合階段 由于學(xué)校的 師資的教學(xué)能力和學(xué)生的知識(shí)接受能力 相對(duì)高等院校還有一定的差距 但是受高職院校 的上游的影響 現(xiàn)代媒體的應(yīng)用 人們對(duì)它有了一定的認(rèn)識(shí) 體會(huì)到了它給教學(xué)帶來的種 種好處 但目前的研究還存在一些不足之處或尚未涉及的問題 尤其是普通學(xué)校中積累的 經(jīng)驗(yàn)不能直接搬到中職教育中來 所以在中職學(xué)生中開展虛擬電子工作平臺(tái)應(yīng)用 還需要 進(jìn)一步加強(qiáng)實(shí)踐與探索 1 2 2國內(nèi)中等職業(yè)電子類課程的教學(xué)現(xiàn)狀 中等職業(yè)教育快速的發(fā)展 職業(yè)學(xué)校大門逐步向所有想接受教育的適齡學(xué)生敞開 入 學(xué)沒有門檻教育原因來自兩方面 一 傳統(tǒng)的教育觀念在影響 讀普高能夠接受更好的教 育 享受白領(lǐng)的生活 讀職高是無奈的選擇 未來就是辛苦勞作的工人的生活 導(dǎo)致學(xué)生 及家長寧可讀普高 而不去讀職高 二 學(xué)校 地方教育部門為了確保職高普高生源比例 達(dá)到1 l 職校沒有選擇的余地 為了招生疲于奔命 校際招生戰(zhàn) 區(qū)域招生站 愈 演愈烈 這樣求量的擴(kuò)充 無法保證質(zhì)的整體素質(zhì) 就讀的職高生并不是智力缺乏 缺乏 的是愛的教育 學(xué)習(xí)行為的糾正 在初中階段的學(xué)業(yè)的放松導(dǎo)致考試的失敗 多次失敗積 4 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 累經(jīng)驗(yàn) 沒有良好的教導(dǎo) 反而受到同學(xué)和教師的歧視 讓他們心靈更加自閉 恐懼學(xué)習(xí) 考試 開始厭學(xué) 逃學(xué)來回避自己學(xué)業(yè)上是壓力 中職學(xué)生普遍具有有以下特點(diǎn) 文化 基礎(chǔ)薄弱 根據(jù)每年本地的中考成績分析中得知是自然科學(xué)中電學(xué)知識(shí)最為欠缺 這樣就 造成的為進(jìn)一步學(xué)習(xí)電學(xué)知識(shí)繼續(xù)學(xué)習(xí)造成不利影響 學(xué)習(xí)自閉癥 學(xué)業(yè)困難生思維方 式僵化 思維易形成定勢(shì) 對(duì)他們來說拿起書本就是一件很困難的申請(qǐng) 缺乏自信心 自 我評(píng)價(jià)帶有過多的否定性 對(duì)任何課本的知識(shí)認(rèn)知感覺是一件非常困難的事情 學(xué)習(xí)動(dòng) 機(jī)水平偏低 對(duì)學(xué)業(yè)缺乏信心 對(duì)自己認(rèn)知能力持懷疑態(tài)度 就讀職校的目的不明確 學(xué)習(xí)自覺弱 學(xué)業(yè)后進(jìn)生具有有較大的懶散心理 教學(xué)習(xí)過程程中 常常要教師督促提醒 學(xué)生學(xué)習(xí) 總之諸多不良的學(xué)習(xí)習(xí)慣 有偏差的心理行為學(xué)生教成 學(xué)歷加證書 的雙證 合格職校生任務(wù)是非常艱巨 上述中職學(xué)生的生源的狀況客觀上等外因?yàn)殡婎愓n程教學(xué)增 加了困難 中職學(xué)校的學(xué)生的學(xué)情的內(nèi)因也對(duì)中職學(xué)校的提高電類課程的教學(xué)質(zhì)量達(dá)標(biāo)提 出了更高的要求 因此 針對(duì)以上外因和內(nèi)因存在的問題分析 平常注重單調(diào)古板的專業(yè)理論的基礎(chǔ)上 開展實(shí)驗(yàn)改革勢(shì)在必行 作為教師必須深入分析和反思我們的教育教學(xué)行為 滯后的電 子技術(shù)的課程內(nèi)容不能給學(xué)生學(xué)以至用 舊的教學(xué)模式不利于職校的學(xué)生接受 阻礙他 們對(duì)新的知識(shí)的學(xué)習(xí)及實(shí)際和分析能力的提高 教師的教學(xué)手段得不到及時(shí)的輸血 阻 礙了教師對(duì)課堂教學(xué)模式的創(chuàng)新 作為新時(shí)期的中職教師應(yīng)該如何破解這些問題 也是我 們 職教人 不可推卸的責(zé)任 本文就是結(jié)合自己十多年的教學(xué)實(shí)踐 應(yīng)用現(xiàn)代媒體仿真 教學(xué)為電子技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)進(jìn)行重新思考 為職業(yè)教育輸入自己點(diǎn)滴的教學(xué)經(jīng)驗(yàn) 盡最大 努力改變教學(xué)現(xiàn)狀 1 3 研究的目標(biāo)及意義 1 3 1 虛擬仿真應(yīng)用的必要性 在電子技術(shù)高速發(fā)展的今天 電子產(chǎn)品更新?lián)Q代快 一個(gè)電子產(chǎn)品的快速更新更離不 不開計(jì)算機(jī)前期的仿真 在虛擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中有用不盡的儀器分析儀器 種類齊全元器 件 一方面克服了電子實(shí)驗(yàn)室條件簡陋的不足 避免了實(shí)驗(yàn)中儀器 器件損壞等不利因素 甚至一些具有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)也可以實(shí)現(xiàn) 另一方面又能以驗(yàn)證比較型 測(cè)試觀察型 設(shè)計(jì)分 析型 糾錯(cuò)排故型和創(chuàng)新型等不同形式的針對(duì)性訓(xùn)練 培養(yǎng)學(xué)生的分析 應(yīng)用和創(chuàng)新能力 通過計(jì)算機(jī)完成電路的功能設(shè)計(jì) 性能分析 故障測(cè)試以及印刷線路板的自動(dòng)布線 使學(xué) 生了解使用仿真軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本流程 與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式相比 采用虛擬仿真技 5 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 術(shù)進(jìn)行電子電路的分析和設(shè)計(jì) 突出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)以學(xué)生為中心的觀點(diǎn) 不僅課堂的內(nèi)容積 率和實(shí)驗(yàn)效果提高 而且訓(xùn)練學(xué)生掌握正確的測(cè)量方法和熟練使用儀器的能力 電路的綜 合分析能力和創(chuàng)新能力方面都較傳統(tǒng)方法有比較明顯的改善和提高 從教學(xué)環(huán)境層面來講 在中職的電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入電子仿真設(shè)計(jì)軟件m u l t i s i m 能夠充分利用各職業(yè)學(xué)校的計(jì)算機(jī)資源 有效解決中等職業(yè)學(xué)校經(jīng)費(fèi)緊張和實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)儀器 設(shè)備不足的問題 使教師和學(xué)生花費(fèi)較少的資金 做更多的實(shí)驗(yàn) 能夠使教師教學(xué)變得更 加直觀 化解電子線路繁瑣的理論學(xué)習(xí) 把一個(gè)個(gè)抽象的概念變?yōu)楹唵沃庇^的圖形 有助 與學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高 讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程體會(huì)到成就感 學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué) 習(xí) 同時(shí)為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ) 最終將學(xué)生培養(yǎng)成為符合社會(huì)需要的電子技術(shù)應(yīng)用 型的人才 1 3 2e d a 軟件與電子課程教學(xué)的整合性 2 0 0 2 年1 0 月由國務(wù)院召開的全國職業(yè)教育工作會(huì)議 頒布了 關(guān)于大力推進(jìn)職業(yè)教 育改革與發(fā)展的決定 浙江省先后在2 0 0 5 年 2 0 1 0 年先后頒布了 浙江省中等職業(yè)學(xué) 校的六項(xiàng)行動(dòng) 浙江省中等職業(yè)學(xué)校的新六項(xiàng)行動(dòng) 進(jìn)一步明確了今后一個(gè)時(shí)期職業(yè) 教育改革發(fā)展的指導(dǎo)思想 發(fā)展目標(biāo) 制定了具體職業(yè)教育改革和發(fā)展的政策和措施 明 確提出 以服務(wù)為導(dǎo)向 以就業(yè)為宗旨 的指導(dǎo)方針 從指導(dǎo)方針來看 針對(duì)職校學(xué)生首 當(dāng)其沖的的問題就是解決專業(yè)課的技能問題 對(duì)于電類的虛擬仿真技術(shù)與課程整合是教育 教學(xué)改革的新的亮點(diǎn) 對(duì)它的研究與實(shí)施將有助于學(xué)生主體性 創(chuàng)造性發(fā)展 并對(duì)培養(yǎng)學(xué) 生創(chuàng)新合作能力和實(shí)踐能力具有重要意義 m u l t i s i m 軟件與電子課程實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合對(duì)中 職電類的教學(xué)是個(gè)較為新鮮的課題 以 電子技術(shù)基礎(chǔ) 課程教學(xué)為切入點(diǎn) 在實(shí)驗(yàn)教學(xué) 活動(dòng)中探索具體可行的教學(xué)方法 并在實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段上進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 將m u l t i s i m 虛擬 電子工作平臺(tái)與傳統(tǒng)儀器設(shè)備綜合利用 用m u l t i s i m 軟件選擇元器件 連接線 模擬組 裝與測(cè)量 實(shí)現(xiàn)電子電路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 仿真 制作電路板 然后再為m u l t i s i m 軟件與電子 類課程教學(xué)的整合提供實(shí)際案例 1 3 3 有利于理論 實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐教學(xué)相統(tǒng)一性 職業(yè)教育發(fā)展的歷史相對(duì)普通高中的教育是短的 進(jìn)幾年來國家提倡了大力發(fā)展職 業(yè)教育 相繼學(xué)習(xí)了了國外各種教學(xué)模式 帶動(dòng)了職教課程改革的熱潮 無論是哪一種課 程模式 無論名稱有何不同 其基本特點(diǎn)都體現(xiàn)為課程的綜合化和模塊化 國家職成教部 關(guān)于全面推進(jìn)素質(zhì)教育深化中等職業(yè)教育教學(xué)改革的意見 強(qiáng)調(diào) 要深化中等職業(yè)教 育課程改革 積極開展現(xiàn)代課程模式 特別是適應(yīng)于學(xué)分制的模塊化課程和綜合化課程的 6 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 探索和實(shí)驗(yàn) 目前各中等職業(yè)學(xué)校都在大力開展綜合化課程的研究與實(shí)踐 電子技術(shù)實(shí) 驗(yàn) 按性質(zhì)可分為驗(yàn)證性和訓(xùn)練性實(shí)驗(yàn) 綜合性實(shí)驗(yàn) 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)三大類 驗(yàn)證性和訓(xùn)練 性實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)電子技術(shù)本門學(xué)科范圍內(nèi)理論驗(yàn)證和實(shí)際技能的培養(yǎng) 著重奠定基礎(chǔ) 這類實(shí)驗(yàn)除了鞏固加深某些重要的基礎(chǔ)理論外 主要在于幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)現(xiàn)象 掌握基本實(shí) 驗(yàn)知識(shí) 基本實(shí)驗(yàn)方法和基本實(shí)驗(yàn)技能 綜合性實(shí)驗(yàn)屬于應(yīng)用性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容側(cè)重于某 些理論知識(shí)的綜合應(yīng)用 其目的是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論的能力和解決較復(fù)雜的實(shí)際 問題的能力 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生來說既有綜合性又有探索性 它主要側(cè)重于某些理論知 識(shí)的靈活運(yùn)用 例如 在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路的裝接實(shí)訓(xùn)過程中 我們可以引導(dǎo)學(xué)生利用仿真 軟件對(duì)對(duì)輸出的電壓范圍 做驗(yàn)證性的訓(xùn)練 對(duì)于改善穩(wěn)定性的串聯(lián)電路方法 可以引導(dǎo) 學(xué)生利用學(xué)過的專業(yè)知識(shí) 對(duì)各單元功能的改善做一些綜合性的實(shí)驗(yàn) 最后利用軟件的 3 d 效果和面包板的功能 對(duì)實(shí)物裝接前做一些設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn) 所以在安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)要 處理好這三大類實(shí)驗(yàn)之問的關(guān)系 合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 電子課程融入仿真軟件的應(yīng)用重要 指導(dǎo)思想是 融現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)和手段 現(xiàn)代生產(chǎn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù) 理論知識(shí) 動(dòng)手技能 和學(xué)生綜合素質(zhì)培養(yǎng)于一體的課程建設(shè) 同時(shí)改變傳統(tǒng)的理論與實(shí)踐課脫節(jié)問題 改變傳 統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)從屬于理論的做法 將理論教師和實(shí)踐教師合二為一 保證電子類課程實(shí)驗(yàn)改革 的順利實(shí)施 37 i 1 3 4 有利于解決當(dāng)前電子類課程教學(xué)中存在的問題 當(dāng)今社會(huì)飛速地進(jìn)入信息化時(shí)代 以電子產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展是新型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)代表 中職電子類課程要求專業(yè)理論知識(shí)和專業(yè)實(shí)踐技能緊密結(jié)合 能培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)掌握本專業(yè) 知識(shí) 應(yīng)用理論知識(shí)解決實(shí)際問題 訓(xùn)練科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié) 然而 目 前一些職業(yè)學(xué)校的模擬電路課程的教學(xué)中還存在著一些問題 1 結(jié)論性的結(jié)果直接告知 缺乏分析過程 由于中等職業(yè)學(xué)生的有限的知識(shí) 課本分析層面更多的是直接告知學(xué)生 記住了課本知識(shí) 就可以套用它去應(yīng)付靈活多變的實(shí)際問題 用這種教學(xué)模式培養(yǎng)出來的 學(xué)生可以擁有豐富的知識(shí) 但卻沒有自己的思想 缺乏分析和批判 不利于創(chuàng)造性的培養(yǎng) 2 把學(xué)習(xí)簡單看成是知識(shí)由外到內(nèi)的輸入過程 導(dǎo)致學(xué)生思維能力的薄弱課本知識(shí)都是 人們?cè)缂簷z驗(yàn)過的 無需懷疑的定論 而學(xué)習(xí)就是要把這些知識(shí)裝進(jìn)學(xué)習(xí)者的頭腦中 教 學(xué)就是要把結(jié)論告訴學(xué)生 讓他們理解了 記憶下來 從而在以后需要的時(shí)候可以提取出 來加以應(yīng)用 即使讓學(xué)生去觀察 去實(shí)驗(yàn) 其主要目的也是為傳遞知識(shí) 只是換了一種傳 遞方式 讓事實(shí)和現(xiàn)象去告訴學(xué)生 它并不是讓學(xué)生對(duì)知識(shí)做出檢驗(yàn)和分析 而在這樣的 教學(xué)模式中學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)基本是理解和記憶 缺少高水平的思維活動(dòng) 而在需要學(xué)生提 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 出問題 分析問題 解決問題時(shí) 他們常常會(huì)表現(xiàn)出思維能力的薄弱 3 教學(xué)中過于簡 單化的傾向使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握停留在初級(jí)水平 難以產(chǎn)生廣泛 靈活的遷移在模擬電路 教學(xué)中 我們要對(duì)知識(shí)做一定的簡單化處理 比如突出事物的重要的 關(guān)鍵的特征 反映 事物的典型情況 排除無關(guān)的或不重要的信息等 這種簡單化的處理有助于學(xué)生形成對(duì)事 物的典型的 關(guān)鍵的特征認(rèn)識(shí) 由于對(duì)教學(xué)內(nèi)容過于簡單化的處理 學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握 基本停留在對(duì)關(guān)鍵要點(diǎn)的記憶上 甚至只是字面的了解 面對(duì)與課本中的例題相類似的問 題 他們可以套用所學(xué)的概念 原理來加以解決 但在實(shí)際生活中 問題的條件 目的都 隱含具體情景中 而且在不同的情景中會(huì)有不同的表現(xiàn)形式 由于沒有授之以漁的方法 面對(duì)這樣的問題 我們的學(xué)生就常常顯得束手無策了 4 缺乏系統(tǒng)的教學(xué)方法 學(xué)習(xí)電 子技術(shù)也最開始對(duì)這門課懷有濃厚的興趣 但興趣歸興趣 真要學(xué)好電子技術(shù)這門功課 還 是要下一番苦功夫的 由于電子技術(shù)這門課的一些理論知識(shí)比較抽象 有些公式推導(dǎo)要涉 及很多數(shù)學(xué) 學(xué)著學(xué)著 漸漸地學(xué)生們會(huì)有些稀里糊涂起來 然后就產(chǎn)生畏難情緒 最終選擇 了放棄這些東西 這種簡單機(jī)械的學(xué)習(xí)無法培養(yǎng)學(xué)生的求知欲 反而消磨了他們?cè)镜暮?奇心 因此 好多學(xué)生對(duì)電子類課程的學(xué)習(xí)不感興趣 教師也往往感到電子類課程難傳授 5 沒有充分意識(shí)到電子產(chǎn)業(yè)中的各項(xiàng)自動(dòng)化技術(shù)作為教學(xué)工具和教學(xué)手段的巨大潛力 針對(duì)以上問題 根據(jù)中等職業(yè)學(xué)校電子類課程發(fā)展的特點(diǎn) 以 學(xué)中做 做中學(xué) 為指導(dǎo) 思想 f 1 7 在中職模擬電路教學(xué)過程中引入m u l t i s i m 等e d a 軟件進(jìn)行輔助教學(xué) 將會(huì)對(duì) 中職電子類課程實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革的深入進(jìn)行產(chǎn)生一定的影響 1 4 中職電類課程教學(xué)中應(yīng)用e d a 的可行性分析 國家大力發(fā)展職業(yè)教育 各地方投入辦學(xué)經(jīng)費(fèi)大大增加 各中職學(xué)校的教室小媒體的 普及及微型計(jì)算機(jī)房的增加 已經(jīng)足夠滿足仿真軟件對(duì)對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟件和硬件要求 學(xué)生集體在機(jī)房做虛擬仿真實(shí)驗(yàn)條件已經(jīng)具備 家庭電腦的普及 學(xué)生能夠有條件完成布 置m u l t i s i m 仿真作業(yè)及課前預(yù)習(xí) 拓展訓(xùn)練分析 為仿真軟件教學(xué)進(jìn)一步延伸到家庭提 供了條件 中職學(xué)校的學(xué)生往往文化基礎(chǔ)知識(shí)薄弱 但對(duì)計(jì)算機(jī)操作能力相對(duì)比較強(qiáng) 對(duì) 感知能力 動(dòng)手能力往往是他們的特長 這些都為開設(shè)m u l t i s i m 軟件提供了教學(xué)的條件 職校生已經(jīng)厭倦了傳統(tǒng)的教育方法 一種圖文并茂 形象直觀的教學(xué)方法呈現(xiàn)他們面前 更加符合中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生的心理特征及其的學(xué)習(xí)習(xí)慣 刺激他們的感官 激發(fā)他們的學(xué) 習(xí)積極性 從他們樂于點(diǎn)擊鼠標(biāo)的過程中 通過視頻和分析成果的分析 感到學(xué)習(xí)的成就 感 只 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 1 5 采用的研究方法 本研究采用的研究方法主要為文獻(xiàn)法參考研究法和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)研究法 文獻(xiàn)法主要使用 在研究的開始階段 如查閱相關(guān)的文獻(xiàn)資料 并對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行分析 整合 從中提取對(duì)自己 有用的信息資料 整合到中等職業(yè)學(xué)校課程教學(xué)要求中 求合適他們的技能要求 實(shí)踐經(jīng) 驗(yàn)研究法的使用貫穿于每一次教學(xué)實(shí)踐 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)研究法指的是及時(shí)記錄在課題研究中來 自教師 學(xué)生等方面的信息 及時(shí)總結(jié) 分析每一個(gè)教學(xué)模塊的成功與失敗之處 及時(shí)調(diào) 整模擬方針的教學(xué)策略 以自己從教學(xué)十幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn) 與電子教研組對(duì)中職學(xué)生開展 電子基礎(chǔ)課程教學(xué)研究積累的成果 并以 實(shí)踐一反思總結(jié)一再實(shí)踐一再反思總結(jié) 的循 環(huán)反復(fù)中進(jìn)行的 每一次教學(xué)實(shí)踐的成功和不足均為我的后續(xù)研究和實(shí)踐提供寶貴的經(jīng)驗(yàn) 逐步利用m u l t i s i m 仿真軟件更貼近中職的教學(xué) 1 6 本課題的主要研究內(nèi)容 針對(duì)中等職業(yè)教育電類的國家指定教材的 電子技術(shù)基礎(chǔ) 高等教育出版社的出版 張龍興主編教材 為藍(lán)本 該書的目錄見最后附件 n 3 對(duì)每個(gè)章節(jié)的主要內(nèi)容進(jìn)行了逐 一仿真與分析 對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)的的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)仿真設(shè)計(jì)分析 把m u l t i s i m 仿真軟 件靈活應(yīng)用于課前預(yù)習(xí) 課堂教學(xué) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等教學(xué)壞節(jié) 化解電子線路教學(xué)難學(xué) 難教 的局面 通過這樣一種教學(xué)手段的介入 提高中職學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性 提高學(xué)生電路分析 能力和加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能的提高而開展實(shí)踐探索 同時(shí)也為虛擬電子實(shí)驗(yàn)平臺(tái) m u l t i s i m 的中 職電類的課程推廣做一些努力 電路仿真處理單元電路包括按照教材安排順序進(jìn)行 包括 1 半導(dǎo)體的基礎(chǔ)知識(shí) 晶體管輸出特性的描述 2 晶體二極管應(yīng)用電路 整流電路的分 析和比較 故障分析 3 三極管的基本放大電路 靜態(tài)工作點(diǎn)的分析 q 點(diǎn)的選擇 電壓 跟隨器分析 4 負(fù)反饋對(duì)電路影響的分析 5 功率放大器電路差分放大電路分析 6 集 成運(yùn)算放大器 正反向電路 加減法電路 7 晶閘管幾個(gè)應(yīng)用 整流電路的應(yīng)用 8 直 流穩(wěn)壓電源 串聯(lián)型帶放大環(huán)節(jié)的穩(wěn)壓電路仿真及3 d 仿真在裝接中應(yīng)用 最后總結(jié) m u l t i s i m 仿真軟件的在教學(xué)實(shí)踐中的帶來的成果并帶來一些不足的進(jìn)行分析 對(duì)完善該 軟件在電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)進(jìn)一步工作做出規(guī)劃 9 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 第二章m u ltisim 軟件簡介 本章就虛擬仿真m u l t i s i m 軟件的發(fā)展歷 選擇主要功能作介紹 選擇它仿真教學(xué)的 幾點(diǎn)理由 對(duì)其簡單操作進(jìn)行說明 并對(duì)該軟件一些重要的分析功能 針對(duì)中職學(xué)生教學(xué) 中常常涉及到 分析儀進(jìn)行說明 對(duì)于本課題軟件版本的使用說明 對(duì)于軟件的應(yīng)用方面 采用考慮到中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生是英文水平 在教學(xué)演示過程中采用漢化版的m u l t i s i m l o 教師版 學(xué)生實(shí)際操作中再采用最新的m u l t i s i m l l l 通用版 2 1電子仿真軟件m uitisim 技術(shù)的發(fā)展 m u l t i s i m 軟件件前身是加拿大圖像交互技術(shù)公司 i n t e r a c t i v ei m a g et e c h n o l i g i c s 簡稱i i t 公司 推出的e w b 軟件 早在2 0 世紀(jì)9 0 年代就在我國得到迅速推廣 受到電子 行業(yè)技術(shù)人員的青睞 跨入2 1 世紀(jì)初 該軟件增加了許多功能和內(nèi)容 當(dāng)系統(tǒng)版本到了 m u l t i s i m7 時(shí)候 已經(jīng)相當(dāng)成熟和穩(wěn)定 以后l i t 公司截止至今先后推出了m u l t i s i m8 m u l t i s i m9 m u l t i s i m1 0m u l t i s i m1 1 等幾個(gè)版本心3 從最早e w b 主要功能局限一般的 電路虛擬仿真 而i nm u l t i s i m l l 不僅僅局限與電子電路的虛擬仿真 其在l a b v i e w 虛擬 儀器 單片機(jī)等仿真技術(shù)方面都有很多創(chuàng)新和提高 屬于e d a 的更高層次范疇 它是以 w i n d o w s 為基礎(chǔ)的仿真工具 適用于板級(jí)的模擬 數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)工作 它包含了電路 原理圖的圖形輸入 電路硬件描述語言輸入方式 具有豐富的仿真分析能力 當(dāng)然對(duì)于中 等職業(yè)教育學(xué)生教學(xué)中 我們更關(guān)系它在電子線路的虛擬仿真的方面的應(yīng)用 同時(shí)為學(xué)生 們的學(xué)習(xí)可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ) 2 2 選擇m u itisim 軟件特點(diǎn)即選擇它仿真教學(xué)的理由 使用交互式電路仿真鞏固理論知識(shí)啪1 m u l t i s i m 提供了一種易于使用的電路教學(xué)環(huán)境 使用了全交互式仿真器 用戶可以 通過仿真實(shí)現(xiàn)電路概念而無需擔(dān)心復(fù)雜的理論分析 m u l t i s i m 讓學(xué)生可以專注于理解電 路概念 而不用為學(xué)習(xí)應(yīng)用環(huán)境而煩惱 在m u l t i s i m 中 學(xué)生可以在連接線 替換元件 修改電路值 然后查看實(shí)時(shí)仿真結(jié)果 通過仿真讓學(xué)生探索 假設(shè) 情景可以鞏固他們?cè)?課堂或?qū)嶒?yàn)室學(xué)到的知識(shí) 如圖2 1 虛擬示波器讀數(shù)中得到理論的驗(yàn)證 1 0 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 蜀 撕 1 mm o 囂 移熱x 鏹鏟 一黲魂龜嚷q 稚辨喏 爿 o f 茹筘 17 哿 圖2 一l 波器讀數(shù) 波形與理論結(jié)果驗(yàn)證 鼓勵(lì)使用仿真驅(qū)動(dòng)的儀器進(jìn)行探索學(xué)習(xí) 使用m u l t i s i m 可以將仿真驅(qū)動(dòng)的儀器用于電路圖中 然后就可以像在硬件實(shí)驗(yàn)室 中一樣與電路進(jìn)行交互 可以使用2 2 種與真實(shí)儀器 如圖2 2 相同功能的虛擬儀器對(duì)電 路進(jìn)行測(cè)量 探測(cè)和故障排除工作 同時(shí)m u l t i s i m 是一個(gè)優(yōu)秀的電子技術(shù)訓(xùn)練工具 利 用它提供的虛擬元器件 儀器可以用比實(shí)驗(yàn)室中更靈活的方式進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn) 仿真電路的 實(shí)際運(yùn)行情況 熟悉常用電子儀器測(cè)量方法 能解決傳統(tǒng)電子實(shí)驗(yàn)過程中繁瑣 費(fèi)時(shí) 不 便進(jìn)行觀測(cè)開路 短路 漏電和過載等問題 非常適合電子類課程的教與學(xué)的過程中應(yīng)用 圖2 2 虛擬儀器 使用2 0 個(gè)功能強(qiáng)大的分析工具查看數(shù)據(jù) 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 使用m u l t i s i m 提供的2 0 個(gè)功能強(qiáng)大的分析工具m u l t i s i m 軟件提供了邏輯分析儀 安捷倫儀器 波特圖儀 失真分析儀 頻率計(jì)數(shù)器 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器 數(shù)字萬用表 網(wǎng)絡(luò) 分析儀 頻譜分析儀 瓦特表和字信號(hào)發(fā)生器等1 8 種虛擬儀器 這些儀器的功能不僅與 實(shí)際儀器功能相同 而且控制面板外形和操作方式與實(shí)際儀器極為相似 可以對(duì)電路特性 進(jìn)行深入分析如圖2 3 獲得對(duì)電路特性的直觀認(rèn)識(shí) 學(xué)生可以探索不同的電路配置 元件 選擇 信號(hào)源如何影響電路的設(shè)計(jì) 并可以將數(shù)據(jù)以不同文件格式導(dǎo)出 或進(jìn)行其他操 作 對(duì)分析儀器數(shù)據(jù)進(jìn)行后期處理 通過上述虛擬儀器 可以免去昂貴的儀表費(fèi)用 用戶 們可以毫無風(fēng)險(xiǎn)地接觸所有儀器 掌握常用儀表的使用 圖2 3 較數(shù)據(jù)分析圖 將仿真數(shù)據(jù)與m u l t i s i m 內(nèi)n ie l v i s 提供的真實(shí)測(cè)量值進(jìn)行比較 只需單擊鼠標(biāo) 即可從m u l t i s i m 中的仿真電路跳轉(zhuǎn)到真實(shí)物理電路 隨著m u l t i s i m 1 1 和n i 教學(xué)實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器套件i i n ie l v i si i 的發(fā)布 結(jié)合使用這些產(chǎn)品可以彌 補(bǔ)理論和實(shí)際的差距 從而提供全新動(dòng)手學(xué)習(xí)的方法 學(xué)生使用m u l t i s i m 可以對(duì)理論概 念進(jìn)行仿真 使用n ie l v i s 對(duì)電路進(jìn)行原型化 使用m u l t i s i m 環(huán)境中的n ie l v l s 圖解 與n ie l v i s 虛擬儀器 可以將實(shí)際測(cè)量值與仿真測(cè)量值進(jìn)行比較如圖2 4 所示 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 圖2 4p l d 圖解簡化數(shù)字電路的教學(xué) 通過對(duì)復(fù)雜的v h d l 語言進(jìn)行提取概括 使得硬件實(shí)現(xiàn)更加容易 從而使學(xué)生融入數(shù) 字電子電路的學(xué)習(xí) 同時(shí)通過動(dòng)手實(shí)踐鞏固理論學(xué)習(xí) 使用m u l t i s i m 學(xué)生可以捕捉并 仿真可編程邏輯設(shè)備 p l d 圖解中的數(shù)字電路 生成原始v h d l 語言 應(yīng)用這個(gè)v d h l 文 件到現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 f p g a 硬件中 例如n i 數(shù)字電子f p g a 板如圖2 5 所示 從而簡 化通過仿真學(xué)習(xí)到的理論與真實(shí)實(shí)現(xiàn)的過渡 圖2 5n i 數(shù)字電子f p g a 板 元器件庫龐大 m u l t i s i m 軟件提供的電路元器件庫有1 4 0 0 0 個(gè)部件 可以滿足理論教學(xué)的需要 這 些部件按照類別進(jìn)行劃分 能夠方便查找元件 m u l t i s i m 包含一些常用部件 包括領(lǐng)先 1 3 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 制造商如a n a l o gd e v i c e l i n e a rt e c h n o l o g i e s m i c r o c h i p n a t i o n a ls e m i c o n d u c t o r 以及t e x a si n s t r u m e n t s 使用的符號(hào) 模型以及i p c 標(biāo)準(zhǔn)連接盤圖形 結(jié)合實(shí)際情況向?qū)W 生介紹工業(yè)中真實(shí)使用的元件 m u l t i s i m 包含的特有部件列述如下 1 交互式部件 如仿真運(yùn)行時(shí)可以操作的開關(guān)和 電位計(jì) 2 動(dòng)畫部件 如可以按照仿真結(jié)果更改顯示的l e d 和7 段顯示 3 虛擬部件 允許 使用者設(shè)置任意參數(shù) 不必考慮實(shí)際存在的電子元件 這對(duì)理論理想化分析的演示特別有 用 4 額定部件 在特定參數(shù) 比如功率或電流 超出額定值時(shí)會(huì) 熔斷 即能夠避免 實(shí)際電路的電工操作的安全性 也能充分無損耗材的優(yōu)越性 5 3 d 部件 如圖2 6 所示 用真實(shí)的實(shí)物元件替代傳統(tǒng)的枯燥圖解符號(hào) 這有助于學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣 體會(huì)到真實(shí) 的環(huán)境與電路原理圖的差別 瑰簍 p o t e n t i o m e t e r l 一5 k 2 k e y 竺a 圖2 63 d 部件 在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中提供強(qiáng)大的教輔功能 m u l t i s i m 也是為繞教師的需要而設(shè)計(jì) 它的特性簡化了電路理論分析和生動(dòng)形象了 電子的教學(xué) 對(duì)m u l t i s i m 用戶界面以及現(xiàn)有的儀器和分析工具進(jìn)行自定義設(shè)置 可以控 制學(xué)生在電路中可以看見和使用的部分 這樣就給用戶提供了許多強(qiáng)大的教學(xué)功能以及可 以控制的概念引入方式 從而使軟件的復(fù)雜特性與學(xué)生的知識(shí)水平或課堂內(nèi)容相匹配 用 戶還可以簡便地給電路文件加入描述和圖形 以便在實(shí)驗(yàn)室或自學(xué)環(huán)境中進(jìn)一步闡述各種 概念 此外 用戶還可以創(chuàng)建和發(fā)布可反復(fù)使用的仿真文件 每個(gè)文件都包含完整的s p i c e 參數(shù)設(shè)置 以確保學(xué)生在逐漸熟悉仿真后 io a 成功完成布置給他們的任務(wù) 電路限制功能 可以讓教師自己設(shè)置故障點(diǎn)類似電工考核中的設(shè)置的實(shí)物故障點(diǎn)一樣 有利于教師的對(duì)故 障點(diǎn)的分析如圖2 7 所示 或者建立 黑盒子 隱藏電路的故障問題 易于使用的電路分 析檢查功能具有可視化錯(cuò)誤標(biāo)記的功能 根據(jù)分析和檢測(cè)判斷有助于學(xué)生快速查找到電路 故障點(diǎn) 激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣 通過模擬的學(xué)習(xí)過程中 學(xué)會(huì)的對(duì)實(shí)際電路出現(xiàn)問題的判 斷 由于前期的準(zhǔn)備和積累 對(duì)真正進(jìn)入實(shí)訓(xùn)過程中節(jié)約了探索的的實(shí)驗(yàn)時(shí)間 此外 我 1 4 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 們?cè)陔娐贩抡鏁r(shí)候 將測(cè)量探針連接到電路中 對(duì)任何一點(diǎn)的電壓和頻率值 電流值對(duì)圖 解進(jìn)行注釋 塑纜塑 縫黧糕黧憩緩麓纘緩緩夔鬻綴麓緩綴翳綴凌糍繃戮縷綴綴綴綴緩懣鍪糊 自腳t 雕抖 晰 枷舢 f f 礎(chǔ)牡泓 協(xié) 砑 鯽 嗍一融驀 0 睜一癆睡 瓣晚 瓴味耘 嗡各 刪 黝 白棚怖p h 螄獬 j 審霉 tw 拂 靠螻 口啡母v j 釜 麓荔蠹j 篡紫未 荔夏 纛甜 囂一ii 嚴(yán)墨 越o 蓋蘭o 越雀謄型出泓戳蕾o 泓 泌避避妊泓江江山五遁盥掣 蕊i 繳荔曩綴j 愛i ij 囂焉j 一二j q u i zs h o w c i r c u i t 姿 童裹塞黧 產(chǎn)溉一 一 黜黜k 1vccthe v c c 一 v霧 c 撕l 礎(chǔ)o p 睡j 矗e 竹3 s 篁 1 j 釁 卜m 一廠5 vj 1母潑戮黝 吖 p l e 硝 n 自 牡科c o r 霄桴 a 孵忡l 三 t j j 一 一 曩 g 麓梨韶篇鬻姚 仇岫 i 茄一 j 渺 一 二t 三 僻r y 伽p r e s 僦9 n g i h e 鬟等囂舞囂 j 黧餓 b 霉 l l e e co 礎(chǔ) 協(xié)5 n 小a 竹 l j 4 p l 二 蔓 薯 肛o 1 1 u 4 a l r 3 a i 一 女 p g g 佛 良k e i r 嘲瞄f r 靜 k e y r 鬟 p y k i 掣 二 像垡幽璺竺塑 l 緇基絲基 照燧絲i 隧迸絕 縫 l五j 叫 一一一 圖2 7 電路故障的設(shè)計(jì) 3 d 模擬實(shí)驗(yàn)板環(huán)境中的無風(fēng)險(xiǎn)原型 使用m u l t i s i m3 d 模擬實(shí)驗(yàn)板環(huán)境如圖2 8 n ie l v i si 和n ie l v i si i 系列 學(xué) 生可以方便找到硬件原型 在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前 學(xué)生可以在3 d 模擬實(shí)驗(yàn)板環(huán)境下建立自己 的電路并進(jìn)行試驗(yàn) 圖2 83 d 模擬實(shí)驗(yàn)板 浙江工業(yè)大學(xué)中職碩士學(xué)位論文 m u i t i s i m 與l a b v i e w 的完美結(jié)合 通過l a b v i e w 的圖形編程功能 m u l t i s i m 能夠引入自定義的虛擬儀器 從而延伸現(xiàn) 有產(chǎn)品的仿真和分析能力 電子仿真軟件m u l t i s i m 中有一項(xiàng)新的內(nèi)容 就是美國國家儀 器公司 n i 的l a bv i e w 技術(shù) 在m u l t i s i m l o 的基本界面虛擬儀器工具條中有4 臺(tái)l a b v