電工基礎課程改革中Multisim軟件的應用論文
1概述
《電工基礎》是機電類(lèi)和電氣類(lèi)專(zhuān)業(yè)中的一門(mén)實(shí)踐性與應用性都較強的專(zhuān)業(yè)基礎課程，強化這門(mén)課程建設，對培養實(shí)用型專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才、提高其實(shí)踐操作能力必將起到至關(guān)重要的作用。因此，高職高專(zhuān)院校的課程改革應當以培養學(xué)生創(chuàng )新創(chuàng )造能力、激發(fā)其發(fā)展潛能為目標，以行業(yè)科學(xué)技能和企業(yè)生產(chǎn)先進(jìn)水平為標準，不斷突出其先進(jìn)性、規范性和實(shí)用性。在高職學(xué)生的《電工基礎》教學(xué)實(shí)踐環(huán)節中應用Multisim軟件操作電路的仿真，可以使抽象的理論知識變得更生動(dòng)、形象，使課堂的實(shí)驗演示更加方便，該軟件的使用是對傳統教學(xué)方式的有益的改革和補充。
2Multisim軟件簡(jiǎn)介
Multisim是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為理論基礎的實(shí)操仿真工具。該仿真工具涵蓋電路硬件描述語(yǔ)言輸入和電路原理圖的圖形輸入兩種方式，極具仿真分析實(shí)用能力。工程技術(shù)人員能夠使用Multisim軟件進(jìn)行交互式地構建電路原理圖，在此基礎上對電路進(jìn)行實(shí)踐性仿真。它的突出特點(diǎn)包括：第一，電路圖輸人方式直觀(guān)。構建電路圖所需電路元件、電路仿真所需虛擬儀器設備均可從該圖界面工作平臺上直接選��；第二，電路元件庫豐富；第三，虛擬儀器相對充足；Multisim軟件不但能夠提供11種常見(jiàn)常用的測試用儀器儀表，并且均與實(shí)物相類(lèi)似或均可以多臺儀器儀表同時(shí)調用；第四，分析方法相當完整。Multisim軟件提供15種常見(jiàn)常用的仿真電路實(shí)用分析方法；第五，操作簡(jiǎn)單，易學(xué)易用。
3電路仿真應用實(shí)例
Multisim軟件的應用非常豐富，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)可以測量電流、電壓、功率等物理量，復雜的可以利用它本身提供的虛擬儀表做各種測量和分析。下面的實(shí)例是利用波特圖示儀測量和顯示電路的頻率響應，進(jìn)而分析串聯(lián)諧振的頻率和特點(diǎn)。下面的實(shí)例是應用波特圖示儀來(lái)測量及觀(guān)察串聯(lián)諧振電路的幅頻特性和相頻特性。實(shí)驗步驟如下：
3.1在Multisim軟件中繪制電路圖。
3.2計算電路的諧振頻率。
該電路的諧振頻率f0=12π姨LC=12×3.14×20×10-6×200×10-12姨=2.52×106Hz
3.3仿真過(guò)程。
點(diǎn)擊綠色三角符號，開(kāi)始仿真。雙擊波特測試儀，在右側的模式中選擇幅值，拖動(dòng)鼠標，觀(guān)察幅頻特性曲線(xiàn)，當頻率為2.4MHz時(shí)，輸出電壓為輸入電壓的0.166倍，當頻率為2.515MHz時(shí)，輸出電壓為輸入電壓的0.968倍，接近于1，說(shuō)明此時(shí)所有的電壓都加在電阻的兩端。然后在右側的模式中選擇相位，拖動(dòng)鼠標，觀(guān)察相頻特性曲線(xiàn)，當頻率為2.4MHz時(shí)，輸出電壓的相位超前輸入電壓相位的80.418度，當頻率為2.515MHz時(shí)，輸出電壓與輸入電壓的基本上同相，即電阻兩端電壓與輸入電壓同相。幅頻特性和相頻特性相結合，說(shuō)明此時(shí)電阻電路兩端電壓與輸入電壓大小相同，相位相同，電路發(fā)生了諧振，說(shuō)明該電路的諧振頻率為2.515MHz。
3.4仿真效果分析。
通過(guò)仿真軟件可以很形象地看到諧振電路的特點(diǎn)，它不僅可以彌補實(shí)驗儀器的不足，使實(shí)驗變得更加方便、快捷，而且通過(guò)該軟件的使用，使設計電路變的更加簡(jiǎn)單。
4結論
Multisim軟件仿真電路在高職《電工基礎》教學(xué)中的應用，能夠不斷啟發(fā)和拓展學(xué)生專(zhuān)業(yè)學(xué)習、研討的視野，能夠使高職學(xué)生從傳統驗證性思維模式逐漸過(guò)渡并能實(shí)際做到對電路的分析、設計、排故。仿真軟件可以給學(xué)生提供多次嘗試的機會(huì )，在嘗試的過(guò)程中學(xué)生從中學(xué)會(huì )分析電路的方法，提升他們學(xué)習好《電工基礎》課程的信心，同時(shí)不斷提高他們分析實(shí)際問(wèn)題、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高課堂的教學(xué)效果。但是仿真軟件也有自身的局限性，那就是不能得到動(dòng)手能力的鍛煉。因此，在電工基礎的教學(xué)中不能僅僅使用該軟件，而是要配合著(zhù)理論學(xué)習以及實(shí)驗訓練。按照“理論與實(shí)踐相結合”，“操作與仿真”相結合的教學(xué)模式，注重提供學(xué)生可持續發(fā)展必備的知識，虛實(shí)結合的學(xué)習方式，使學(xué)生完成知識、技能的學(xué)習。
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