摘要:模擬電子技術課程是電子信息類專業的核心課程之一,在分析了傳統模擬電子技術課程教學中存在的問題后,提出用仿真軟件Proteus的解決方案。利用Proteus強大的智能原理布圖、基本電路仿真、PCB布板等功能,把復雜空洞的模擬電子電路分析生動化、形象化。它豐富了職業教育模擬電子技術課程教學內容,能提高教學效率。
關鍵詞:Proteus仿真;模擬電子技術;職業教育
模擬電子技術課程是我校五年制高職電子信息工程技術專業核心教學與項目訓練課程,電子信息工程專業人才培養方案賦予模擬電子技術課程的任務是:使學生掌握線性典型基本單元電路的工作原理,學會分析模擬電路的一般方法,培養一定的計算分析能力,培養較強的操作技能,為學生的終身學習及工作打下堅實基
礎。在教學中,如何完成專業人才培養方案賦予課程的任務?如何讓電路理論與實際應用之間很好地對接?如何化繁為簡、形象生動地理解所學所教?這些問題一直困擾著師生,本文結合Proteus仿真軟件在模擬電子技術課程中的教學做一些嘗試。
一、職業院校模擬電子技術課程教學模式變革
模擬電子技術課程是電類專業非常重要的專業基礎課程,它不但集繁雜理論、實驗實踐于一體,與工程實際也密不可分;而且對專業能力的形成、后續課程的深入學習影響深遠。傳統的“粉筆+書本”教學模式已經完全無法適應教育現代化進程的不斷推進和
素質教育的深入開展;突出以能力為本位、以學生為主體、以就業為導向的理實一體化模式在模擬電子技術教學實踐中效果明顯。模擬電子技術課程理實一體化模式中的“理”是指電路的原理或理論,“實”是指實驗或工程實踐。理實一體化模式教學既要求師生做好理論的教和學,同時要求在課堂內外對學生展開實踐教學,深入實驗室、工作現場為學生進行講解,配合理論,加深學生對模擬電子技術相關知識的理解與認知。
但在實際教學中,“實”的教學經常受到經費和實驗或實踐條
件的限制,無法及時提供實驗或實踐場所或所需元器件來裝接、調整電器參數,而且存在儀器和元器件的損耗問題。在“理”的教與學過程中,師生共同面對抽象枯燥的電路理論、空洞復雜的電路分
析——干澀無味又難以理解,師生的教與學都費力、費時,還無法達到預期的教學效果。
迅速發展的電子與信息技術提供了EDA教學新平臺,如果恰當地運用EDA工具軟件虛擬仿真來輔助教學,可以較好地克服我們在理實一體化教學中遇到的這些困難。EDA是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫。在電子領域中,EDA技術發揮著重大的作用,是現代電子設計的核心。在模擬電子技術教學中,從早期的EWB到現在的Multisim,我們的確感受到了EDA的仿真技術能打破專業教學上的一些局限性,在激發學生學習興趣的同時保證了良好的教學效果。
二、Proteus與模擬電子技術課程教學
1.認識Proteus軟件
Proteus是英國Labcenter electronics公司開發的EDA工具軟件,雖然只有20多年的歷史,但在全球的使用范圍很廣。Proteus軟件的功能強大,它集電路設計、制版及仿真等多功能于一體,不僅能夠對電工、電子技術學科涉及的電路進行設計與分析,還能對微處理器進行設計和仿真,并且功能齊全,界面多彩,是近年來備受電子設計愛好者青睞的一款電子線路設計與仿真軟件。Proteus主要由ARES和ISIS兩大模塊構成,ARES主要用于印刷電(PCB)的設計及其電路仿真,ISIS主要用于原理圖的設計并仿真:包含有模擬電路仿真、數字電路仿真、單片機仿真。Proteus軟件所提供了30多個元件庫,8000多千種元件,且隨著版本的不斷升級,數量仍在不斷增加,元器件涉及數字和模擬、交流和直流等25個大類。
2.結合Proteus仿真平臺的模擬電子技術課程教學
Proteus仿真結果的顯示形式非常適合于學生認知電路的功能,是模擬電子技術教學良好的輔助手段。恰當地應用,不僅可以幫助學生掌握模擬電子技術教學的基礎知識、基本理論、基本分析和設計方法,為學習后續課程提供必要的理論基礎知識和實踐技
能,還可以培養學生對知識的廣泛興趣,激發他們的創造性。與傳統實驗方式相比,是一種更能突出以學生為中心的開放式教學。
選擇Proteus軟件與模擬電子技術教學相對接,是因為它不但在電路仿真功能上可以和Multisim相媲美,而且它的PCB制版功能也可以和Protel相媲美,更重要的是它的單片機仿真功能是其
他任何EDA軟件都不具備的。可以看出Proteus軟件的功能不但強大,而且每種功能都不遜色于同類軟件,是電子信息類專業學生學習專業課程難得的一個工具軟件。當然,電路的仿真屬于理想狀況,并不能完全代替實驗室實驗。如果我們能合理安排一些實踐內容和實踐時間,輔以Proteus軟件來學習,我們的教和學就會事半功倍。
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(作者單位 江蘇省惠山中等專業學校)