江蘇 莫玉華

Proteus在數(shù)字邏輯電路課程教學(xué)中的重要性

江蘇 莫玉華

通過多年來從事職業(yè)學(xué)校電子技術(shù)專業(yè)課的教學(xué)，筆者根據(jù)職業(yè)學(xué)校學(xué)生特點。要讓學(xué)生理解抽象的電子專業(yè)理論，掌握基本的操作技能，一個有效的手段就是通過Proteus仿真演示實驗結(jié)果，能夠為學(xué)生提供一個感性的認識平臺，增加學(xué)習(xí)的透明度。

仿真實驗；數(shù)字電路；輔助

在現(xiàn)代的教學(xué)中，特別是在我們電類專業(yè)的基礎(chǔ)課中實驗的驗證是必不可少的，而仿真實驗又是電類專業(yè)創(chuàng)新教學(xué)實驗的最佳平臺，它不僅優(yōu)化了課堂教學(xué)，提高了課堂質(zhì)量，而且學(xué)生知識技能也突破了學(xué)校的瓶頸，開闊了視野。筆者正嘗試著把數(shù)字電路課程的大多數(shù)教學(xué)內(nèi)容都用仿真實驗進行演示教學(xué)?，F(xiàn)在談一下我的一些看法。

在傳統(tǒng)的實驗教學(xué)過程中，都涉及到因操作不當而造成的元器件和儀器儀表的損毀，也涉及到儀器儀表等工作時所造成的能源消耗。采用Proteus仿真軟件進行的實驗教學(xué)，則不存在上述的問題，其在實驗的過程中是比較安全的，而且也解決了傳統(tǒng)實驗箱實驗內(nèi)容很少且程式化的問題，采用Proteus仿真軟件進行的實驗教學(xué)不僅操作方便，節(jié)省時間而且還效果明顯。

一、實驗證實教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們求知欲望，提高他們分析問題和解決問題的能力

職業(yè)學(xué)校的學(xué)生最大的一個缺點就是缺乏學(xué)習(xí)興趣，理解能力弱，針對這一問題，本人在講《數(shù)字邏輯電路》組合邏輯電路這一章節(jié)的時候，就用形象生動的仿真實驗進行演示。比如：我們在講組合邏輯電路分析的時候我們就可以利用Proteus仿真軟件用74LS00、74LS02等基本的與非門、或非門等組合連接成我們要的電路，然后演示結(jié)果，讓學(xué)生看到我們理論分析得到的結(jié)果跟我們仿真實驗的結(jié)果是一致的，再比如我們在講加法器的時候我們也可以利用Proteus仿真軟件用四位加法器74S283連接成我們要的兩個四位二進制數(shù)的加法電路或者是兩片74S283連接成兩個8位二進制數(shù)的加法電路，然后就可以演示它們相加后的結(jié)果，這個結(jié)果再與我們學(xué)生通過筆算的結(jié)果比較，看看是否一致，這樣就能使得學(xué)生對加法器有了感性的認識，學(xué)習(xí)起來也會更有興趣了。再比如我們學(xué)習(xí)比較器的時候我們可以利用Proteus仿真軟件用74LS85連接如下圖所示電路：八個開關(guān)控制另一個8位二進制數(shù)，U1的輸出結(jié)果就是這兩個八位二進制數(shù)的比較結(jié)果，還可以通過調(diào)節(jié)開關(guān)的狀態(tài)來改變兩個八位數(shù)，從而可以得到任意兩組數(shù)的比較。編碼器，譯碼器，數(shù)據(jù)選擇器，數(shù)據(jù)分配器，奇偶校驗器等等，都可以用Proteus仿真軟件來演示實驗結(jié)果，后面章節(jié)的觸發(fā)器，時序邏輯電路等等也都可以通過仿真演示出它們直觀的波形。通過仿真學(xué)生會有成就感，也使學(xué)生建立直觀的仿真思想。同時利用仿真的形象、生動、實在等特性，對教學(xué)產(chǎn)生積極的影響。我想：學(xué)生在驚嘆仿真實驗的同時，更激發(fā)了他們探索先進電子技術(shù)的欲望，而由學(xué)生自己的分析得出的結(jié)論，形成的概念也是很難遺忘的。

左邊SW1—SW8八個開關(guān)控制一個8位二進制數(shù)，右邊SW9—SW16

二、仿真實驗教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)方式相比，更利于突破教材的重點和難點

Proteus仿真實驗多維化、集成化、交互化特征，能大大豐富表現(xiàn)力，更有利于信息加工，便于學(xué)生理解問題和解決問題，也更容易突破教材的重點和難點。從事電子技術(shù)專業(yè)課教學(xué)的教師都知道，《數(shù)字邏輯電路》教材中時序邏輯電路這部分的內(nèi)容是學(xué)生感到難度最大，但如果我們配合Proteus仿真實驗講解，就顯得容易多了?？梢园颜麄€實驗過程進行模擬演示，比如我們在講解時序邏輯電路的分析的時候，我們可以在每一個觸發(fā)器的輸出端都接上示波器，仿真演示它們工作時的每一部分的輸出波形，這樣把一個學(xué)生難以理解的問題從感性上讓學(xué)生認識并理解。

三、Proteus仿真實驗教學(xué)更有利于組織課堂教學(xué)

電子技術(shù)專業(yè)課，理論極為抽象，若不以一定程度的具體化、形象化的方式呈現(xiàn)給職校學(xué)生，勢必?zé)o法讓師生在課堂上達到省時高效的教與學(xué)的效果。運用傳統(tǒng)實驗教學(xué)，太浪費時間和資源。而應(yīng)用Proteus仿真實驗教學(xué)不僅可以節(jié)省時間節(jié)省資源，還能讓學(xué)生動手操作，得出結(jié)論。教師還可以充分調(diào)動學(xué)生各種感官，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。對于一些難以用語言或板書描述的過程，可利用Proteus仿真演示動態(tài)過程，節(jié)約大量的教師口頭講述時間，這樣更具感染力和說服力，學(xué)生也更容易理解接受，收到事半功倍的教學(xué)效果。

實踐證明，這種把仿真實驗應(yīng)用到我們電子技術(shù)專業(yè)課的每一節(jié)課堂上的教學(xué)方法不僅教學(xué)效果明顯而且可以降低成本，經(jīng)濟優(yōu)勢明顯。所以具有較高的推廣價值。

[1]朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩，王志奎編著.Proteus教程——電子線路設(shè)計、制版與仿真.清華大學(xué)出版社，2008年9月第一版.

[2]肖明耀主編.數(shù)字邏輯電路.中國勞動社會保障出版社，2003年7月第三版.

（作者單位：常州技師學(xué)院）

（編輯 王旸）