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環(huán)境教育的改善論文
電路分析課程是高等院校各電類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要基礎課，是研究電路理論的入門(mén)課程，具有很強的理論性和實(shí)踐性。隨著(zhù)現代科技的迅猛發(fā)展，傳統的教學(xué)方式已經(jīng)落伍，特別是在高校擴大招生規模后，更凸現其局限性。為了能夠與時(shí)俱進(jìn)，我們對教學(xué)模式進(jìn)行了一些探索與改革，希望能夠調動(dòng)起學(xué)生學(xué)習的主觀(guān)能動(dòng)性，提高教學(xué)效果。Multisim軟件應用到電路分析課程的教學(xué)實(shí)踐后，使得理論課更加生動(dòng)，實(shí)驗課也更加靈活，這樣電路分析課程的教學(xué)環(huán)境得到了不少改善。
1、傳統電路分析課程存在的問(wèn)題
第一，就電類(lèi)專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，屬于門(mén)類(lèi)比較多的專(zhuān)業(yè)，不管是綜合性大學(xué)，還是一般專(zhuān)科大學(xué)都有開(kāi)設；但在有些學(xué)校，這類(lèi)專(zhuān)業(yè)并不十分受重視。例如，在醫學(xué)院校開(kāi)設的醫學(xué)信息專(zhuān)業(yè)，也可歸類(lèi)到電類(lèi)專(zhuān)業(yè)，但在醫學(xué)院校就是屬于小且偏的專(zhuān)業(yè)。從學(xué)校來(lái)說(shuō)，對專(zhuān)業(yè)的投入相對就少，教學(xué)形式和實(shí)驗手段都比較陳舊，很難調動(dòng)學(xué)生的積極性。
第二，從實(shí)驗采用的具體方式來(lái)看，采用的多是驗證性的實(shí)驗形式。根據儀器儀表的工作原理，或是某個(gè)電路定理；再按照實(shí)驗的操作步驟，連接實(shí)驗箱或者實(shí)驗板，最后進(jìn)行測量就可以了。這種實(shí)驗方式，學(xué)生沒(méi)有處于主動(dòng)思考的地位，不利于培養學(xué)生的思考和創(chuàng )新能力，從而也沖淡了學(xué)生參與實(shí)驗的興趣。
第三，隨著(zhù)近年來(lái)高校招生規模逐年擴大，存在學(xué)校實(shí)驗場(chǎng)地緊張、實(shí)驗設備落后、耗材缺乏等困難，很難滿(mǎn)足學(xué)生人數的增長(cháng)對實(shí)驗教學(xué)提出的要求。要滿(mǎn)足單人單桌單組的要求幾乎是不可能的。而多人一組很難使每個(gè)同學(xué)都能夠積極地參與實(shí)驗。第四，學(xué)生人數的大幅增加，導致指導老師的工作量大幅增加，使得負責實(shí)驗教學(xué)的老師分身乏術(shù)，沒(méi)有更多的精力投入科研和創(chuàng )新當中。
2、Multisim軟件的基本特點(diǎn)[1]
Multislm是一種應用廣泛的電子電路計算機仿真設計軟件，是由加拿大IIT公司推出的電子線(xiàn)路仿真軟件EWB的升級版，目前Multisim軟件的最新版本為Multisim11，本文的工作是基于Multisim10.0來(lái)完成的。(1)采用直觀(guān)的電路圖輸入方式。從軟件界面上我們可以直觀(guān)地選取電路圖需要的元件。(2)具有豐富的元件庫。按照邏輯關(guān)系可分為17個(gè)元件箱，并且還在不斷升級中。元件箱內有大量元件模型。并且，用戶(hù)還可以根據需要編輯或創(chuàng )建一些新的元件。(3)擁有方便快捷的虛擬儀器。Multisim軟件中帶有各種用于電路測試的儀器，這些儀器都很直觀(guān)，并且可以多臺儀器同時(shí)調用。(4)提供多種分析方法。Multisim軟件上有18種常用的電路仿真分析方法，這些分析方法都是利用仿真產(chǎn)生的數據去執行要做的分析。
將Multisim軟件安裝在電腦上后，我們就可以開(kāi)展電路分析仿真實(shí)驗。老師可以將搭建好的電路帶到課堂上調試分析，學(xué)生可以在實(shí)驗室做相應的仿真實(shí)驗，甚至可以在課外自主進(jìn)行實(shí)驗。相對于傳統的教學(xué)和實(shí)驗，更具靈活性。除此以外，可以提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在完成基本學(xué)習任務(wù)后，學(xué)生還可以選擇一些設計性和創(chuàng )新性的實(shí)驗內容，滿(mǎn)足了不同層次學(xué)生的需要。
3、仿真實(shí)驗應用實(shí)例
以戴維南定理為例[2]：一個(gè)含獨立電源的線(xiàn)性電阻單口網(wǎng)絡(luò )，從端口特性來(lái)看，可以等效為一個(gè)電壓源和電阻串聯(lián)的單口網(wǎng)絡(luò )，電壓源的電壓等于單口網(wǎng)絡(luò )在負載開(kāi)路時(shí)的電壓UOC，R0是單口網(wǎng)絡(luò )內全部獨立源等于零（理想電壓源短路，理想電流源開(kāi)路）時(shí)所得單口網(wǎng)絡(luò )的等效電阻�，F在，我們利用Multisim來(lái)驗證戴維南定理，如圖1所示，將電路連接好[3]。點(diǎn)擊仿真開(kāi)關(guān)開(kāi)始仿真，可以從電壓表上直接讀示數Uab=90V,圖2所示；再通過(guò)按空格鍵，使單刀雙擲開(kāi)關(guān)J1轉換到電流表上，讀出a,b兩端的電流為6A，圖3所示。根據戴維南定理，等效電阻可以等于電路的端口開(kāi)路電壓和端口的短路電流的比值，即這樣就得到了戴維南等效電路，如圖4所示，結果與用戴維南定理求解所得一樣。
4、結束語(yǔ)
Multisim仿真技術(shù)應用于電路分析課堂教學(xué)和實(shí)驗教學(xué)后,使得一些抽象的概念變得具體,加深了廣大學(xué)生對理論知識的理解和掌握。從教學(xué)效果來(lái)看,活躍了氣氛,調動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習積極性和學(xué)習興趣。另一方面,學(xué)生可以利用仿真軟件，在課堂之外進(jìn)行電路仿真、電路設計,使用虛擬儀器等活動(dòng),拓寬了學(xué)生的知識面。
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