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1、Multisim在模拟电路教学中的应用
Multisim应用于模拟电路的课堂演示教学中，可以生动形象地模拟出各种实验过程，还可对所讲述的电路的各种参数进行即时分析，具有极好的演示效果，可提高模拟电路课程的趣味性和直观性，培养学生对电路的综合分析能力和创新能力。在模拟电路教学中，可以在多媒体教室对电路进行仿真演示突出要讲解的重点内容，通过仿真演示帮助理解，以增加学生的感性认识提高课堂教学质量。
共射极放大电路是模拟电路课程中的一个主要教学内容。其中输入输出电压的反相放大、静态工作点、非线性失真是教学的重点，也是难点，内容抽象难懂。
在课堂教学中，利用Multisim仿真软件进行仿真，当输入频率为1 k Z，幅度为3 mv的电压时，示波器通道A接输入信号(Y轴增益选取5 mv/div档，通道B接输出信号( Y轴增益选取200mv/div档，仿真得到如图所示输出波形，从图中可以看出，输入波形经三极管后被放大，并且被反相。利用仿真，在学生的脑海里就形成了深刻的印象：放大、反相这个理论上抽象的概念，通过波形能形象直观地表现出来，便于学生理解。
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关键词： EWB仿真软件 电工电子教学模拟电路 应用
电工电子是一门非电类专业的技术基础课程，具有综合性高、实践性强的特点，其主要目的是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打下良好的电工电子技术的理论基础，并使他们受到必要的基础技能训练。作为现代教育，理论教学、实践教学和岗位教学三元一体是其基本办学理念，实验教学是学校培养学生的重要途径。基于电工电子这门课程的自身特征，仅仅靠教师在课堂上讲授理论知识无法让学生感受到电路的实际应用，而且理论分析中一些繁琐的公式推导出的特性曲线缺乏直观性，导致学生听课时难以较好地理解理论，以至于产生难学、厌学的情绪。另外，由于现有实验室的条件限制，不可能做到每个学生都有充分的时间去通过实验来理解课堂中所教学的内容，实验内容和理论内容难以同步，导致理论教学效果受到严重影响。因此，在教学过程中引入电子仿真软件EWB，可以使得每个学生能亲自动手连接设计电路、设置参数及分析电路，理解理论难点，可消除理论的抽象感，激发学生对该课程的学习兴趣，实现了以教师为主导，学生为主体的教学模式，使得教学互动的效果更加完善。［1］
1.EWB软件介绍
EWB软件是加拿大Interactive Image Technologies公司推出的专用于电子线路仿真的软件工具，能满足中小规模模拟、数字逻辑及混合电路的仿真分析需要。该软件具有以下几个特点。
（1）界面友好。EWB软件在Windows平台上使用，其界面与其他Windows应用软件相似，因此学生学习非常容易上手。另外，该软件采用直观的图形界面创建电路，在计算机屏幕上模拟仿真实验室的工作台，简单直观。
（2）元器件库强大，功能丰富。EWB软件绘制电路图需要的元器件，电路仿真需要的测试仪器均可从软件屏幕直接获得。而且仪器的操作开关、按键与实际仪器仪表极为相似，可以实时显示测量结果。
（3）测试仪器齐全。EWB软件提供了示波器、信号发生器、扫描仪、逻辑分析仪、数字信号发生器、逻辑转换器、万用表等仪器、仪表。
（4）分析手段齐全、实用。EWB软件不仅可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析，器件的线性和非线性分析、电路的噪音分析和失真分析等常规电路分析，而且提供了离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析和电路容差分析等14种电路分析方法，以帮助设计人员分析电路的性能。
2.电路的设计、调试步骤
（1）元器件的调用与布局。打开相应电子元器件库，将所需要的元器件拖拽到电路工作区即可完成元器件的调用。通过移动和旋转元器件进行布局调整。
（2）线路连接。元器件布局结束以后就可以进行线路连接。注意在必要的位置放置连接点。
（3）设置元器件标识和数值。双击所需设置参数的元器件，在对话框中设置好标识和数值。
（4）连接仪器、电路存盘。电路图设计完毕就可将仪器接入，以供实验使用。为了便于仪器的波形识别与读数，通常将仪器的输入连接和输出连线设置为不同的颜色。选择好路径，输入电路图的文件名并存盘。
（5）运行EWB仿真。打开文件，用鼠标左键单击主窗口右上角的开关按钮，系统自动开始运行EWB仿真软件，系统将自动把分析结果显示在各个仪器仪表和分析图（DisplayGraphs）上。如果要暂停仿真操作，就用鼠标单节主窗口右上角的暂停按钮，实现暂停/恢复操作。如果电路中有错误，屏幕将出现错误提示信息。
3. EWB软件在模拟电路中的应用
4.结语
利用EWB软件进行电子电工教学，有助于理解电路理论知识和分析复杂的电路模型，将抽象的理论形象化、复杂电路实际化，与传统理论实验教学相比有明显优势。但是，仿真软件不可能代替实际的理论实验教学，它在培养学生动手能力和积累实际操作设备的经验方面，远不如硬件设备的效果好。由于它的仿真分析精确度及准确性，一般只要连接正确就能够得到结果。而实际试验中往往需要调试，而且试验结果也会受到现实中人为或者客观条件的影响。因此，只有将EWB仿真教学与传统教学有机结合起来，才会达到理想的教学效果，提高学生的整体素质。
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1引言
在EDA类仿真软件中，其功能强大、界面清晰直观、容易掌握、使用方便，经常受到各类电子设计开发人员的青睐。该软件用虚拟的电子元器件及各类相关的仪器仪表，依据不同的电路要求，将元器件和仪器进行合理的组合，是电路设计、电路测试和验证的一款非常实用的虚拟仿真软件。
2 在?子类课程中应用优势
在电子类（如模拟电子、数字电子、单片机等）课程教学中，实践证明仿真软件能高效的促进教学，提升了教学质量，安全直观地反映了需要在客观实验室中才能完成的项目，增加了课堂互动性，突破了客观条件对教学的限制。在教学过程中学生加深对原理性、抽象性的内容的学习、理解、消化，避免了使用现实元件和仪器而造成的消耗与损坏，激发了学生的学习兴趣，解决了教学实验时部分实验项目耗材消耗大、设备成本太高、不容易展开等许多难题。
如在讲授电子电路中的整流滤波电路时，利用软件可以很好地观察到整流滤波的输出情况，可以断开滤波电容观察整流输出波形，也可以接入不同容量的电容器观察滤波的不同效果，灵活、形象、直观的演示须在实验课堂才能达到的效果。
3 仿真软件对电工类课程教学的促进
3.1能有效地促进教学活动
在电工类课程（如电工基础、电工原理、电路分析等）的教学中，目前还没有一款针对性强的教学仿真软件，而电工类课程作为机电大类专业的主干课程，具有很强的理论性和实践性。但实际上在教学过程中，由于课程理论性太强，抽象的概念非常多，教学活动中的重点、难点等环节的教学困难非常大，如果将仿真软件能够引入到电工类课程的教学中，将抽象的理论具体化、形象化，便可以在教学活动中达到事半功倍的效果。
3.2有效的补充和完善实践环节
电工类课程教学内容广泛，实践环节多，如果全部实践环节安排在实验室完成，设备与耗材的消耗是非常大的，同时对部分要求自主设计类的实验内容，从设备要求和元器件的采购方面均存在着诸多困难，同时部分的实验还存在着一定的危险和污染，如果利用仿真软件的虚拟技术可以完美的解决传统教学环节中难以解决的问题。
通过多年的教学实践，在不同的专业年级中利用仿真软件教学辅助作用，取得了非常可喜的教学效果，对提高学生学习兴趣，增加师生互动，提高学生的动手能力、思维能力、学习能力均有突出的效果。
4仿真软件在课程教学中的应用探索
4.1在直流电路中的应用
通常的直流电路，电压电流是不随时间变化而变化的，一个电路参数一旦确定，电路中的电压电流就是一定的。由于电路中的各物理量看不见、不能摸，学生对这些电路参数通过想象很难理解。在学习基尔霍夫定律时，对节点和回路关于电流和电压的关系也是半信半疑，对叠加原理、戴维南定理等课堂理论中学到的内容同样持怀疑的态度，因为这些定理、定律理论性很强，经常需要复杂的推导才能够得出结论。
而借助仿真软件强大的功能，可以在课堂上利用多媒体手段进行引导和演示，改变了传统教学过程中由于教学内容枯燥，导致学生学习兴趣下降，不理解学习的内容，也就会无心学习的恶性循环。
由于现代教学技术和手段的不断发展和更新，在教学中充分利用专业机房，在学生每人一台计算机的条件下去完成相关的教学任务是可以实现的。如在客观现实的实验室完成实验任务前，先利用仿真软件去完成对应的项目，避免了学生实验过程中的不熟练误操作导致的客观实验室功能丧失。
4.2在交流电路中的应用
正弦交流电路是电类课程的重点内容，是学习电学的理论基础。因此，对正弦交流电路的学习与研究是十分重要的，由于正弦交流电具有大小和方向都在不断变化的特点，所以在教学中存在着理解困难。而仿真软件的引入，使得这一教学难点变得直观和形象，教学设计时，如充分利用仿真软件虚拟的信号源、示波器、各种元件和仪表，组成对应不同的电路，对相位、相位差、有效值以及不同的电路性质的学习具有非常重要的促进作用。
如在讲授功率因数的提高时，由于发电厂在发出有功功率的同时也输出无功功率，二者在总功率中各占多少不是取决于发电机，而是由负载的功率因数决定的，负载功率因数的大小是由负载的性质决定的。功率因数太低，会对供电系统产生不良影响，会引起下述两方面的问题：降低了供电设备的利用率，电源设备越得不到充分的利用；增加了供电设备和输电线路的功率损耗。负载从电源取用的电流在电路有功功率和输电电压一定的情况下，功率因数越低，电流就越大，电流流过输电导线，在输电线路上引起的功率损耗愈大，就意味着输电线路上传输电能的效率低。
为了提高发电、供电设备的利用率，减少输电线路上的能量损耗，应提高负载的功率因数。提高功率因数的方法很多，由于生产实际中大多数负载都是感性的，所以往往采用在负载两端并联合适的电容器补偿的方法来提高电路的功率因数。
利用仿真软件，在一个感性负载两端并联了合适的电容器后，电路中的总电流为会大幅减小，远远低于没有并联电容器时的电路，从而验证了提高电路功率因数所采用方法的正确性。
5结束语
通过上述几个应用实例可以看出，利用仿真软件在电工类课程教学中有着非常重要的意义，它不仅仅对课堂的教学具有一定的促进作用，同时增加了学生分析问题与解决问题的能力，在实验室设备有限和珍贵的情况下，通过虚拟仿真达到了理想的实训效果。
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[关键词]Multisim；教学；电路；仿真
[中图分类号]G642
[文献标识码]A
[文章编号]2095-3712 2015 13-0075-03
[作者简介]陈少航 1981― ，男，广西桂林人，研究生，桂林航天工业学院自动化系讲师，研究方向：信号分析及处理。
“电路分析基础”课程是自动化、测控技术与仪器、电子信息工程技术等电类本科专业十分重要的基础课，该门课程理论性和抽象性都比较强，学习难度比较大，又由于课程教学条件的限制，学生的学习积极性及教学效果不是很理想，需进一步提升。因此，因系制宜改革教学方法及方式是一项重要的研究课题。近年来，随着软件技术特别是仿真软件技术的飞速发展，越来越多的高校将仿真技术引入到电类课程教学过程。下面结合我校相关专业特点及教学现状，详细介绍Multisim在“电路分析基础”课堂教学和实验教学中的应用。
一、Multisim简介
Multisim是美国国家仪器公司开发的以Windows为平台的仿真工具，是一款专业的电子仿真软件，可以模拟单片机应用系统、模拟电子线路、数字电子线路及混合电路的工作过程及结果，仿真界面人性化强，元器件模型、虚拟仪器仪表及MCU非常丰富，能够实时仿真“电路分析基础”课程的各种电路，并能实时观察不同元件参数对电路造成的影响。
二、Multisim在课堂教学中的实践
目前，“电路分析基础”课堂教学主要是PPT静态演示为主，也就是课程的讲授是以PPT为主，这样的讲授方式持续了很多年，但教学效果并没有获得质的突破，究其原因，主要是没有对本课程抽象的理论知识建立相应的教学模型，因此，学生对教师讲解的内容理解得不够深刻，有一种似懂非懂、知其然而不知所以然的感觉。
Multisim是一款很强的实物模型仿真软件，课堂PPT教学过程穿插对应的Multisim仿真电路模型，能建立起一种交互式、讨论式的教学模式，提升学生对空间实物电路的理解能力，下面介绍一下Multisim仿真技术在课堂教学中的具体应用：
一 一阶电路状态、响应的仿真
一阶电路的状态及响应分析是“电路分析基础”课程的重点内容，同时也是学生比较难掌握的内容，它主要是分析电路中的零状态、零输入以及全响应，图2是用于仿真一阶电路的RC电路，激励是一个幅值为1伏，频率为1000赫兹，占空比为50%的方波。设计电路的时间常数，当方波值为1伏时，用来模拟电容的充电过程；当方波值为0时，用来模拟电容的放电过程。电容充、放电过程的电路响应实际就是图1的零状态和零输入响应过程。
采用Multisim10.0里的Simulite/Analyses/Transient Analysis 瞬态分析 对图2进行仿真分析，利用软件自带的虚拟示波器，得到如图3所示的响应结果。图2中的粗线是方波信号，细线上升阶段是电容充电过程，细线下降阶段是电容放电过程，在图2中利用Multisim的坐标定位功能，可以得到电容的充、放电过程是符合一阶电路零状态储能和零输入衰减过程，在一个时间周期内，图1的响应结果也是电路全响应的结果。
另外，图1中的电阻的变化会引起时间常数的变化、引起电路响应的变化，利用Multisim的Simulite/Analyses/Parameter Sweep 参数扫描分析 功能，同时观察不同电阻值对电路引起的响应结果如图2所示，图2显示了R1分别为50Ω、100Ω、150Ω以及200Ω的电路响应。
图2、图3 在仿真过程中，融合了一阶电路的零输入、零状态、全响应对电路响应的影响，利用参数扫描功能同时观察不同电路参数对电路响应结果的影响，这有利于学生理解和掌握这一抽象的难点内容，同时，学生可以自行修改实验参数，进一步加深印象和理解。
二 谐振电路仿真
串、并联谐振是正弦稳态电路分析的重要内容，图4 由电感、电容以及电阻串联构成，用来仿真串联电路的谐振，图4阻抗为：
将电路元件参数代入①式，计算出①式中的虚部位为零，由串联谐振条件可知，图4发生谐振，并且信号源和电阻R1上的电压值相同，同时电容、电感的串联支路电压为零，通过仿真软件内嵌的虚拟交流电压表测量显示，仿真和理论分析结果相同。
三、Multisim在实验教学中的应用
“电路分析基础”课程实验内容较多、较难，而单次实验课时间又较短，以前，每次做电路实验都比较仓促，实验的效果也不是很好，需要进一步改进实验教学模式。Multisim的引入取得了传统实验教学模式达不到的效果。课外提前布置实验内容的仿真验证任务，要求学生提前用Multisim进行实验，而且学生可以在实验要求范围内自行修改Multisim仿真参数和仿真电路，仿真达到预定目标之后，再搭建具体的实物电路，经过一个学期的教学实践，证明这种实验模式能缩短实验时间、降低实验器材的损耗，学生反应更能适应这种新式的实验模式，而且实验效果获得显著提高。下面用图5验证戴维南定理为例，介绍Multisim仿真技术在实验教学中的具体应用，图中的A图有一个由流经R4电流控制的电流源， 断开RL1，计算 也可以用Multisim内嵌的虚拟仪器测量 得到A图的等效Uoc=1V；等效Req=5Ω；其戴维南定理等效电路如图B所示，同时相同改变A、B图负载参数，仿真结果显示A、B图的直流电流表读数始终保持相同。仿真结果表明对负载RL的戴维南等效电路是正确的。
四、结束语
经课堂和实验教学双重实践证明，将Multisim仿真技术引入“电路分析基础”教学过程，课堂教学中结合理论分析不断穿插仿真案例，实验教学前布置仿真任务，实验中加入电路的仿真环节，有利于提高学生的学习兴趣，利于激发、调动学生的学习积极性和主动性，有利于培养学生设计电路、分析电路、解决电路故障的能力，有利于培养学生探索和创新思维，有利于降低实验器材损耗，并能加强师生之间交流和合作，提高实验的安全性和可靠性，提升学生的学习效果和课程的教学质量，促进教学健康、快速、跨越式发展。
参考文献：
[1] 邱关源.电路[M].北京：高等教育出版社，1999.
[2] 张新喜，许军，王新忠，等.Multisim 10电路仿真及应用[M].北京：机械工业出版社，2010.
[3] 王庭才.Multisim11电子电路仿真分析与设计[M].北京：机械工业出版社，2012.
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关键词：适时教学；电路分析；主动学习；团队讨论
中图分类号：G642 ； ； ； ； ；文献标识码：A ； ； ； ； ；文章编号：1007-0079（2014）17-0062-02
“电路分析”课程作为工科电气相关专业的学科基础课程，其内容是介绍非时变集总电路的基本理论和方法。该课程知识点内容多、原理抽象、知识体系复杂，在有限的课时之内，传统的“以教为主，以学为辅”的教学方式弊端日益显现。许多学生或是不能正确理解一些理论概念，或是即使掌握了理论，但在涉及到具体电路设计时也存在诸多困难。因而，如何提升该课程教学质量，使学生掌握电路分析的基本概念和基本原理，培养良好的电路分析和电路设计能力，是一个值得探索研究的问题。本文从“适时教学”模式出发，结合笔者自身教学对这一问题进行了探索。
一、适时教学模式
1.模式简介
Just-in-Time Teaching（国内将它翻译为“适时教学”或“及时教学”），是20世纪末在美国高校本科教学中出现的一种新型教学模式，是美国航空学院和普渡大学的物理学教授在解决教学问题的过程中，经过八年的实践总结出来的一种具有实效性的教学模式。[1]1999年，来自这两所大学的四位教授在有关适时教学的第一本专著《适时教学：主动学习与Web技术的结合》（Just-in-Time Teaching： Blending Active Learning with Web Technology）中对这一概念进行了具体阐释：“适时教学”是建立在“基于网络的学习任务”和“以学生的自主性学习为主的课堂教学”二者交互作用的基础上的一种新型教与学策略。
适时教学模式的主要实施步骤大致包括：课前，教师在网上预习内容，提出问题（Warm-up Questions）供学生思考；学生在课前认真预习之后向教师反馈问题或提出建议；教师根据学生的反馈调整授课进程、授课内容和授课方法。基于这样的一个反馈环节，教师利用课堂开展各式各样的讨论和辩论，以实现以学生的自主性学习为主的主动课堂。所以，该模式的核心是反馈环节。课后，教师组织学生自主开展基于网络的疑难问题团队讨论，以巩固课堂教学。
2.适时教学模式是对电路分析课程教学理念的革新
目前，南京邮电大学对电路分析基础课程实施层次化专业化教学，[2]即对不同专业的学生，对不同知识基础与学习能力的学生提出不同的教学要求，施展不同的教学方法，力求做到因材施教，让学生从学习中寻找各自的兴趣点去切入点，得到不同的预期收获。但同时，层次化教学也导致某些专业，如电子科学与技术等专业的电路分析课程只有48学时，在授课学时大幅度缩减的同时，电路分析的基础重要知识点不能减少，同时还要鼓励学生尽可能多地参与实践动手环节。与此同时，随着学科的交叉和渗透，边缘学科的发展非常活跃，计算机技术与电工理论的互相渗透与结合，产生了计算机辅助分析和设计这样的交叉学科，促进了电路理论的新发展，与计算机辅助设计软件结合教学，成为当代电路分析教学中不可忽略的发展趋势。综上所述，授课内容多，知识点与课下实践环节联系紧密，学时少而需课下练习多的矛盾日益突出，这无疑给教师的授课和学生的学习带来了巨大的挑战。
适时教学模式借助于网络技术，增加了课前预习和课后提高的环节，弥补了课堂教学的不足，努力打造学生主动学习的课堂。将学生对课程的学习由课堂延伸到课外，有效地缓解了课时少、内容多的矛盾。同时，在学生课前预习的基础上，教师可适当增删教学内容，对学生通过预习掌握较好的内容简略带过，而对学生存在问题的知识点进行重点讲授，并有根据地进行拓展强化，进一步地提升了教学进度和教学质量。所以说，适时教学模式是对电路分析课程教学的一个重要探索。
二、实施适时教学模式的资源配置与考核安排
从上述适时教学模式的定义看出，该模式突出了网络技术的应用。在推广该模式之前，学校应做好网络课程平台的建设，课程平台大致应该包含以下模块：
课前预习：该模块供教师预习内容和预习要求，学生查看后根据要求完成预习；预习反馈：学生在该模块向自己的任课教师提交自己的问题或建议；作业平台：学生通过该平台提交自己的预习作业或课后作业，授课教师可通过该平台查看学生的预习效果或了解学生对授课内容的掌握程度；拓展提高：教师一些难度较大的问题供学生开展“难题探究”（Wrap-up Puzzles），学生通过课堂所学的知识点并结合网络资源，通过发帖与同学开展讨论，教师查看后进行相应回复或者总结；相关链接：该模块包含教师上课所用课件或者教师希望学生浏览的相关网页链接，以供学生自学或复习。
此外，通过推行适时教学方法，有效改变了传统“轻平时，重期末”的考核方式。在早期的电路分析课程建设中，南京邮电大学（以下简称“我校”）“电路分析”课程通常采用“平时成绩占25%，期末成绩占75%”的考核方式，不少学生不注重平时学习或者平时学习往往有疑难问题积攒，依靠考前突击学习又不能真正融会贯通，即使依靠背公式和大量做题来获得不错的卷面成绩，也不能够真正理解并熟练应用电路分析知识在动手实践活动中。这样的学习方法可以应付考试，但忽略了电路分析能力的培养，这种弊端在后来电工电子实验等相关的实验课程中暴露无遗。而且，平时成绩的考核主要以作业和考勤为主，按时完成作业不缺勤基本可以获得不错的平时成绩，对那些好学的学生也无法起到鼓励作用。在适时教学模式中，教师可以调整考核比例，包括预习完成情况、预习反馈的积极度、课堂讨论或辩论的参与度以及“难题探究”环节的表现等多个方面都应被纳入考核范围，综合给予学生评价，对那些勤学好问、自学能力强的同学应给予鼓励与支持。
三、结合仿真软件激活预习和复习环节
MATLAB软件是科学研究中常用工具，具有高效的数值计算及符号计算功能，可以进行矩阵运算、实现算法、绘制函数和数据、创建用户界面、连接其他编程语高的程序等。[3]在“电路分析”课程中，随着电路规模的加大，微分阶数以及联立方程的个数增多，给解题运算带来一定困难。而MATLAB提供了高效简洁的编程方法，其强大而简易的绘图功能、矩阵和数组运算能力以及很强的扩充性，能充分满足基本电路分析、计算的需要，在电路分析研究与工程实践中具有良好的应用价值。
1.在预习环节中引入MATLAB，引导学生自学
预习是适时教学模式非常着重的环节，是整个教学模式的基础。对学生而言，课程的进行依赖他们预先的准备；对教师而言，教学内容是以学生为出发点进行组织调整的。因此，学生的预习质量直接影响课堂教学和课后提高的效果。教师在设计预习要求和内容时，要注意结合课程安排和学生的完成能力，着重考查学生对概念的理解。以明确的目的入手，可以为构建专业性预习问题提供框架或支架。
在讲授“节点电压法”这一节内容前一周，要求学生阅读教材中节点电压法的内容，包括节点的概念、节点的选择、节点方程的建立等，然后完成预习作业，如下所示：节点电压法的原理比较复杂，如果出现多个线性方程联立求解，计算复杂。MATLAB软件具有强大的计算功能，可以解决这一问题。以下给出用MATLAB求解节点电压或电流的相关程序，要求学生在阅读后请思考如何用于求解所列其他题目。其程序思路如下：利用input指令获得电路节点与支路数；利用fopen与fscanf指令读取数据文件，其中将节点邻居电阻、电流源、电压源均存为数据中独立一列；计算节点电导矩阵，自、互电导分别为对角线与非对角线元素；计算节点相连电压源和电流源造成的电流的代数和向量；矩阵计算得到节点电压值。
学生通过对上述程序的学习理解，能够很快理解从数据角度看待处理电路中的阻值与电源数值，从链接矩阵的层面加深对网络拓扑的理解，从矩阵计算角度分析节点电压对电流的驱动。在此基础上，学生对MATLAB软件的电路分析计算功能有了初步的了解，并对其在复杂电路分析上的应用有了一定的认识，尤其对课本“电阻电路一般性分析方法”一章的一般化系统化性解题方法有了深刻认识。通过在课程建设网站上附上与MATLAB相关的链接，鼓励学生在课余时间自学软件使用。
2.在授课与实践环节中应用Multisim，加强学生对器件认识
由美国国家仪器有限公司（National Instruments， 简称NI）开发的Multisim系列软件，具有直观的原理图捕获环境，可提高学生对电路图的观察与理解，是一款适合教师、学生和工程师使用的SPICE仿真环境。[4]新版本的Multisim可以实现众多功能，此处仅结合电路分析教学列出几点应用：可便捷实现电路参数和参数扫描分析；结合 FPGA 对象模块可进行后续课程数字电路方面的教与学；拥有2千多个各种元件的元器件库，不管是大学教学还是动手实践都能胜任，其广度和深度对学生将来进行工作或科研都具有一定的可持续使用性。Multisim提供了广泛丰富的功能来帮助大学一年级的学生轻松理解电路分析的基础知识，而且掌握这些功能也能极大地帮助高年级大学本科生实现大学生创新计划、电子竞赛、本科毕业设计等项目的完成。
Multisim系列软件提供了图形化互动环境和各种即用型子板模板，任课教师在较短时间内就可设计制作带动态演示效果的教学课件，将课本静态电路图与动态输出波形有效地衔接起来，加深学生对电路理论的理解。在笔者的教学实践中发现，Multisim尤其在直流激励下的动态电路分析章节学习中，能够提供形象生动的教学解决方案，帮助学生轻松从基本的电路分析运算理解过渡到复杂深奥的理论理解。通过对动态元件电容、电感连接示波器，可以清楚地演示电路充放电过程的变化规律，验证课本上电压电流的演变曲线，对时间常数等参数指标获得实际体会。
在学生自主学习过程中，通过在Multisim软件中搭建电路，学生不仅可以对疑难问题的求解进行验证，还为将来的电工电子实验课程打下了扎实的实践经验。从笔者的实践中，可以发现将仿真软件作为学生课下学习电路分析的辅助手段，能够大大激发学生组成学习讨论小组的兴趣。
四、结论
在笔者对适时教学教学方法的推广中发现，传统电路分析教学中使用较多的仿真软件Multisim，对电路元件间的连接关系、整体电路图连线都有直观明了的优点，便于检查电路连接对错，并且电路各电压电流数值一目了然。但与之相比，偏重于数值计算的MATLAB软件，其数据结构与计算功能更容易让学生理解电路元件之间的数值关系，从另一个层面去理解电路原理，颇有奇效。笔者在适时教学模式的实践中发现，电子专业、自动化专业的学生选择Multisim比例较高，兴趣也较强烈，而数理学院、计算机学院学生选择MATLAB软件较多些。在任课教师角度，将其与适时教学策略融合，从另一方面也达到了层次化教学，依兴趣针对性教学的目的。前面所述也启发笔者在将适时教学方法贯彻到实际教学环节时，将已有的教学经验和手段新的创造性作用发挥出来，而不必局限于网络化这个适时教学的基本手段上。
参考文献：
[1]娄珀瑜.利用体验式学习软件构建化学实验适时教学空间[J].化学教育，2011，（11）.
[2]张宇飞，史学军.电路课程教学内容的改革与思考[J].中国电力教育，2013，（6）.
防震减灾的重点范文6
关键词：数控加工 仿真技术 优点 缺点
笔者学校要求数控技术专业学生在中专毕业之前必须拿到数控车中级工证书，每个班会集中2周时间进行数控车培训。但是受资金制约，学校只有5台数控车床。以1个班30人为例，每6名学生1台机床，1个学生练习的时候，其他5人就没事可做了，这样很不利于学生动手操作训练。针对这一情况，笔者采用数控仿真软件教学，使每位学生都能单独模拟操作机床。这样以仿真教学为基础，与数控机床实际操作相结合，学生考证就比较轻松了。
一、数控仿真软件的优点
1.能实现一人一机，激发学生学习兴趣
笔者学校专门留出一个机房，在电脑上安装数控仿真软件，辅助数控加工教学。在试用了几家数控加工仿真教学系统后，笔者最终选择了斯沃仿真软件。此软件性能比较稳定，与常用的各类数控系统有比较好的兼容性，操作方法及使用和真实机床基本相同，并能进行手工编程和CAM编程练习。使用数控仿真系统能使学生每人一机进行模拟操作加工，大大激发了学生的学习兴趣。
2.减少了数控机床的购置费用及日常损耗
首先，学校对数控技术课程设备的投入，动辄几十万甚至上百万，所需场地面积大，如果采用仿真模拟，一个计算机教室及一套软件即可，可为学校节约开支和场地。其次，在数控机床上进行练习，毛坯的用量很大，一次实习课下来，每位学生最少要用1～2个毛坯材料。学生加工时，由于操作不当还会出现撞刀现象，需要经常换刀片。引入仿真实习，最大的益处是节约了原材料、量具、刀具设备等的投入，极大地降低了实习消耗，且刀具不会因为进给量过大而损坏。
3.能实现和真实上机操作一样的教学效果
斯沃软件中的数控机床是一台模拟的机床，机床的操作面板是根据真实数控机床进行设计的，操作起来跟真实的机床基本相同，可以在虚拟的环境中进行编程和操作完成整个零件的加工。当程序执行时，程序内容、刀具的走刀路径及走刀的各个点的坐标值都可以同时显示在一个窗口内，使操作者一目了然，随时监视和控制机床，身临其境般地感受零件加工的整个过程，起到和用真实设备一样的教学效果。
4.操作安全性高
仿真操作是模拟的过程，不会对工件、刀具、量具及机床造成损坏，更不会因操作失误对学生造成人身伤害，操作起来比较安全。
二、数控仿真软件的缺点
1.设置加工参数随意性大，产品质量无法保证
仿真操作是对零件加工的模拟，是一个虚拟的过程，只要程序正确就不会出现加工问题。所以学生在使用仿真软件时，可以随意设定相关参数。但是在机床上加工零件时，会出现很多情况，导致机床无法正常工作。学生一旦养成随意设定相关参数的坏习惯，在机床上实际加工时就会忽略对参数的把握，不能保证尺寸的精度、表面粗糙度等，从而无法保证产品质量，更有甚者发生碰撞等事故。
2.缺乏现场的亲身体验，安全意识比较淡薄
操作人员在零件的实际加工过程中，根据数控机床的异常情况可以及时调整各项参数，从而减小数控机床发生故障的概率。譬如说看到情况不对，及时按下急停按钮或直接关闭机床。此外，加工中不能将头和手靠近卡盘或工件，不能戴手套，女生必须盘起长发、戴上帽子，加工前要关闭机床安全门等等。但在使用仿真软件时，上述各个环节都可忽略不计，从而造成学生安全意识淡薄。
仿真软件有它的优点，也有它的不足，在实践教学中如何扬长避短，发挥出它的作用，是教师应该探讨的问题。笔者在教学中，先利用课堂编程教学结合仿真教学，给学生大量的时间进行模拟操作，到学期结束前数控车集中培训的时候，学生有一定的基础，操作起来就得心应手了。但数控仿真软件和实际加工还是有一定差距的，不可以让软件仿真完全代替实际加工训练，只有在教学过程中科学、合理、有效地利用仿真软件为教学服务，才能促进教学质量的提高。
参考文献：
