将Multisim引入数字电路实验教学探讨郑兆兆+高静+李建霞[Summary]针对数字电路实验中硬件实验的不足，将Multisim引入实验教学中。介绍了如何用Multisim软件模拟数字实验箱，通过实例探讨了Multisim在数字电路实验教学中的应用。实践表明，这种虚实结合、软硬兼顾的实验教学模式提高了实验效率，节省了实验资源，激发了学生的学习积极性，在更新实验教学方法、改进实验教学质量、改善实验教学效果等方面起着非常重要的作用。[Keys]数字电路实验；Multisim；虚实结合；软硬兼顾[中图分类号]G642.0[]A[]1005-4634（2014）02-0086-030引言《数字电子技术》是电气信息类学生的专业基础课程，也是实践性很强的技术基础课程。为了培养学生的工程实践能力及分析问题、解决问题的能力，在实验安排上，除2学时的验证性实验外，其他10学时均为设计性实验。要求学生运用所学理论知识，自行设计、连线与调试电路达到实验的要求。由于学生理论知识掌握不好、动手能力差、接触工程实践少等原因，在实验开展中，普遍存在着设计照抄课本、理论知识与工程实践脱节、实验成功率低、兴趣及主动性下降等现象。实验的根本目的是培养学生的理论应用能力，以及分析问题和解决问题的能力，归根到底是培养学生的实践创新能力。数字电路实验一方面可以帮助学生巩固所学理论知识，另一方面可以锻炼学生的动手能力及解决工程问题的能力，任何忽视或轻视这一实践教学环节的行为，都将使学生走向工程实践的适应性降低或适应周期加长。这无论对学校培养创新人才还是对发挥学生的个人才智都是极为不利的。因此，提高对实验环节重要性的认识，加大对实验环节的建设，对保证这一教学实践环节有力、有序、有效地开展，具有极为重要的意义。1现行实验教学模式现行的数字电路实验教学模式以传统的硬件搭试为主，采用常规的TTL逻辑器件（如74LS00、74LS10、74LS138等）在数字实验箱上进行硬件连线搭接，辅之以相关的外围电路和器件（如电平开关、LED灯、数码管等），实现一定的数字逻辑功能。此方法的优点在于操作对象为实际的电子器件，直观、易懂，能很好地激发学生的实验积极性，锻炼动手操作能力。缺点是容易出现硬件接触不良、集成芯片及导线耗损量大、线路复杂难以调试等一系列问题。在实验过程中如出现问题，教师要花费大量时间去帮助学生检查连线错误，排除一些技术上、工艺上的故障[1，2]。同时，由于电路的测试要用到许多专门的仪器，加上受实验室的规模和开放时间的限制，如果学生没有完成实验也无法利用课后时间继续进行，这对于实验管理、硬件及时间消耗等来说都是一种资源浪费，会导致学生实验课时得不到有效利用，影响实验效果。2虚实结合、软硬兼顾的实验教学模式针对以上现行实验教学的不足，笔者探索一种新的实验教学模式——虚实结合、软硬兼顾的实验教学模式。该模式在数字电路实验教学中引入EDA技术，这样就使实验教学在时间和空间上不受课时和实验器材的限制，克服传统实验的不足，提高实验效率。EDA是电子设计自动化（ElectronicsDesignAutomation）的英文缩写，是在20世纪90年代初计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助工程（CAE）等概念的基础上发展而来的[3]。EDA软件有很多，Multisim是其中比较受欢迎的一种。Multisim前身是加拿大IIT公司推出的大型设计工具软件EWB（ElectricalWorkbench），被美国NI公司收购以后，其性能得到了极大的提升。它不仅提供了电路原理图输入和硬件描述语言模型输入的接口和比较全面的仿真分析功能，还提供了一个庞大的元、器件模型库和一整套虚拟仪表（其中包括示波器、信号发生器、万用表、逻辑分析仪、逻辑转换器、字符发生器、波特图绘图仪、瓦特表等），满足对一般的数字逻辑电路、模拟电路以及数字-模拟混合电路进行分析和设计的需要。Multisim另一个突出优点是用户界面友好、直观，使用非常方便[4]。Multisim引入数字实验教学中，有如下优势。1）加强了实验预习。以往的实验预习大多是学生看看指导书，写一个预习报告，目的是让学生熟悉实验内容，而学生自己对实验的过程和结果很茫然。在实验教学中引入Multisim...