關于中職電子類專業軟件仿真教學的思考

【摘 要】討論中職電子類專業開展軟件仿真教學的優點，指出中職電子類專業實施軟件仿真教學應解決的問題。

【關鍵詞】中職電子類專業 軟件仿真教學 思考

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2012）07C-0151-02

當前電子技術、單片機應用技術的實踐設備已由傳統單一硬件向硬件、軟件仿真合一方向發展，軟件仿真在教學領域內引起了越來越多的關注。隨著互聯網的發展，功能強大的電子仿真軟件已與廣大教師見面，絕大多數的高等院校已將仿真技術應用到實踐教學中，軟件仿真教學成為課程改革的新途徑，但在中職電子類專業教學中，僅有少部分學校使用了軟件仿真，未能將其作為有效手段在教學中普遍展開。本文對中職電子類專業開展軟件仿真教學進行思考。

一、中職電子類專業開展軟件仿真教學的優點

軟件仿真只是對硬件的仿真模擬，不能替代硬件，但是軟件仿真仍有必要性。從對已使用仿真軟件的大專院校調查分析中可知，教師采用仿真軟件教學后，能明顯地提高學生的綜合設計能力及創新能力，也極大地提高了學生適應社會發展與工作崗位的能力。采用軟件仿真教學具有如下優點：

（一）便捷。利用仿真軟件搭建仿真電路，只要選擇好虛擬元器件，連接好電路，設置好各種參數、模擬條件，就可以自如地模擬電路運行的各種情況，電路的技術指標和數據是真實的，與實際電路運行相同，設計電路無需附加額外條件，十分快捷。

（二）直觀、形象、有趣。運用軟件仿真進行教學，仿真電路運行時，相關檢測點的參數動態變化，非常直觀、生動，學生很容易理解，還可以根據需要改變電路的參數，并隨即觀察運行效果。學生還可以按照自己的想法任意設計電路、運行，進行數據分析，教學效果好，教學效率高。

（三）可以搭建個人自主學習的平臺。仿真軟件的運行硬件條件是電腦。目前許多學生都擁有屬于自己的電腦，具備運行仿真軟件的條件，學生在宿舍或在家里均可以自主做實驗，擺脫了學校、課堂、實驗室等方面的限制，克服了傳統教學的不足。這有利于培養學生的自主學習能力，增學生加技能熟練程度，使學生的思維得到鍛煉。

（四）節約時間、增加實驗內容。由于電腦占地面積小，仿真過程無需附加太多的硬件條件，仿真的操作簡便，可以大大增加在單位課時內的實驗數量和內容，而且實驗速度快，周期縮短。

（五）學生可直接參與。現在提倡學習主體直接參與教學，學習場所更為機動，教學形式更為靈活，實驗或者教學結論可以引導學生自行論證，擺脫教學的枯燥，調動學生的學習主動性，學生進入設計者的角色。仿真軟件一般都是獨立操作，獨立完成，學生必須開動腦筋認真分析問題，才能準確地解決問題，開拓想象空間。仿真軟件的操作不存在限制，操作訓練過程中允許出錯，學生可以海闊天空地想象，進行各種各樣的設計，并迅速通過仿真看到結果。

（六）實驗損耗低。實驗器件是具有生命周期的，常用實訓設備的再投資需要不菲的資金，而仿真技術構建的虛擬實驗室，對實驗的管理、維護僅是軟件的安裝與更新，無需擔心元器件的損壞，能大大節省教學成本。

（七）降低目標系統的開發成本。目標系統是千變萬化的，需要開發者去實現，可能需要相當長的一段時間進行調試，仿真軟件可以快速建立開發目標的模擬系統，暫時不考慮采購、制作電路板的過程，因而大大降低開發的時間成本，提高了效益。

二、中職電子類專業開展軟件仿真教學應解決的問題

（一）軟件仿真教學對教師的專業性和計算機水平要求較高。軟件仿真教學對教師的專業性和計算機水平要求較高，一是要求教師熟悉計算機操作，除能熟練掌握WORD等常用軟件的使用外，還要掌握諸如KEIL、PROTEUS等專業軟件的使用方法；二是要求教師熟悉電路原理，掌握各種元器件性能特點，熟悉萬用表、示波器等儀器的使用方法；三是要求教師具有一定的編寫、調試程序能力以及電路板設計、電路安裝與調試等電子產品開發能力。對此，學校應加大師資隊伍建設，積極開展仿真軟件的應用培訓，將專業教師培養成為多面手。

（二）仿真軟件的選擇。常見的電路仿真軟件有EWB、ORCAD、PSPICE、Multisim、PROTEUS等，在選擇仿真軟件時，要從軟件的成本、功能是否齊全、操作是否方便等方面考慮。PROTEUS就是很好的選擇。它是一種功能強大的電子設計自動化軟件，提供智能原理圖設計，模擬電路、數字電路及器件混合仿真系統和PCB設計功能，不僅可以仿真傳統的電路原理實驗，模擬電子線路實驗、數字電路實驗等，還可以仿真嵌入式系統（單片機應用系統、ARM應用系統）的實驗。

（三）制作仿真教學課件。仿真教學課件是將仿真技術、多媒體技術和計算機技術整合為一體的新型課件。制作仿真教學課件時要從以下三個方面加強：一是創設優良的教學情境，讓學生處于有聲、有色且動態的教學情境中；二是直觀具體，重點易懂，難點化解；三是盡可能與企業產品接軌，如將LED控制、玩具電子琴等引入課件中，讓學生了解企業產品的研發過程與方法。

（四）校企合作，共建實驗室。學校和企業本著“資源共享、優勢互補、互利雙贏”的原則，建立校企合作共建實驗室。實驗室的建成將為中職學校帶來校企資源共享，學校能結合市場進行教學、科研，學生能真實體驗企業提供的專業硬件與軟件，為將來的職業生涯打下良好的基礎。例如，廣州風標電子技術有限公司近年來一直致力于為各類教育機構提供實驗室解決方案、實驗系統。仿真軟件可以作為首選，用于構建實訓基地、創新實驗室等各種以PROTEUS為核心的虛擬實驗室。它可與中職學校成為合作伙伴，共同組建聯合實驗室，公司將為學校提供資源，教師可免費參加培訓，免費獲取相關課件與資料，參與PEAA認證體系培訓，成為PAEE-PIC工程師。

（五）教材改革。針對學校原有的實驗硬件設備開發校本教材，編寫基于PROTEUS仿真軟件技術的專業課程理論教材、實驗教材、實訓指導書、課程設計指導書、輔助學習資料、多媒體教學課件制作等。借助PROTEUS仿真軟件輔助理論課程教學，使抽象的知識形象化，可視化；實驗教材結合本校的教學大綱開設的實驗項目，相應地配套繪制仿真實驗原理圖，在進行實訓和課程設計的時候，要求學生先畫出電路原理圖，然后通過軟件仿真，成功后，再利用實驗硬件設備做實驗，做到虛、實兩者緊密結合，以提高學生學習的效率。

（六）建立開放式網絡自主實驗平臺。構建一個可供實驗教學、實訓、科研的網絡實驗平臺是教學改革的主要方面，比如搭建基于PROTEUS網絡仿真軟件的教學網絡，學生在業余時間無需到實驗室，只需登錄校園網的學習網頁，就可以做與專業相關的實驗，為學生提供更多的實踐機會；在網絡平臺中可開辟專門的網頁，放置多媒體教學課件、實驗教材、實訓指導書、課程設計指導書以及教學實驗輔助資料供學生學習。

電子類學科專業的實驗系統和實驗內容改革是其教學質量提高的關鍵手段之一，采用軟件仿真教學既是課程教學內容，又是教學手段，它能大大改善經典的實訓教學人才培訓模式，虛、實結合將成為今后中職電子類專業理論與實踐相結合的一個重要教學手段，更是未來智能化教育的基礎。隨著技術的發展，越來越多的仿真軟件被廣泛地應用到教學當中，成為教學改革的主要方向之一，其教學效果必將得到更多學校的認可，有力地推動中等職業教育的發展。

【參考文獻】

［1］張靖武，周靈彬.高職仿真教學研究與實踐［J］.中國職業技術教育，2009（8）

［2］匡載華，鄧小鵬.電子類學科專業Proteus實驗室的建設［J］.實驗技術與管理，2009（1）

【作者簡介】秧 虹（1968- ），女，廣西電子技工學校招生就業辦主任，講師，研究生學歷，研究方向：電路與系統。

（責編 蘇 洋）