摘 要:Proteus仿真軟件是一種簡單易學(xué),直觀方便的應(yīng)用軟件,可以完成電路原理的繪制、結(jié)果顯示、電流流向等?!峨姽づc電子技術(shù)》課程理論性強(qiáng),而將課程按照基于工作過程的體系設(shè)計(jì)之后,借助于Proteus仿真技術(shù)完成每個(gè)學(xué)習(xí)情境中任務(wù),大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效果。
關(guān)鍵詞:Proteus仿真技術(shù);電工電子技術(shù);基于工作過程
中圖分類號:TP368.1
《電工與電子技術(shù)》這門課程是電類專業(yè)的一門專業(yè)必修課程,而其枯燥無味的理論知識往往使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到力不從心,而針對電工電子技術(shù)這門課程內(nèi)容的特點(diǎn),我們可以進(jìn)行任務(wù)驅(qū)動法教學(xué),在每個(gè)任務(wù)中借助Proteus仿真技術(shù)加強(qiáng)理解和學(xué)習(xí),能夠起到較好的效果。
借助于Proteus仿真技術(shù),對《電工與電子技術(shù)》課程按照基于工作過程的體系設(shè)計(jì)原則進(jìn)行學(xué)習(xí)情境設(shè)計(jì),如表所示。如電工部分,可以設(shè)計(jì)成電阻電路、電感電路和電容電路的設(shè)計(jì)與制作三個(gè)情境,在每個(gè)情境下設(shè)計(jì)若干任務(wù),每個(gè)任務(wù)是由簡單到復(fù)雜的,每個(gè)情境之間既相互獨(dú)立有相互遞進(jìn)聯(lián)系;同時(shí)在每個(gè)任務(wù)當(dāng)中學(xué)生以任務(wù)書的指導(dǎo)下完成利用Proteus仿真技術(shù)先完成電路的仿真,從而對任務(wù)中的問題產(chǎn)生好奇,從而進(jìn)一步學(xué)習(xí)知識包中的內(nèi)容,最后再將整個(gè)過程進(jìn)行制作、安裝和實(shí)際調(diào)試,來進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識。在此過程中我們可以看出Proteus仿真技術(shù)的運(yùn)用,使得教學(xué)內(nèi)容變得更直觀和容易理解,提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
通過Proteus軟件可以完成電路原理的繪制、結(jié)果顯示、電流流向等,而且還可以在電路圖上用箭頭顯示電流方向、用顏色顯示電流的大小等信息,簡單易學(xué),直觀方便。以一個(gè)簡單任務(wù)為例子來說明。如在電阻并聯(lián)電路的制作與測量中,我們可以通過Proteus軟件完成許多枯燥無味的理論的學(xué)習(xí)。其一我們可以選取兩個(gè)電阻相并聯(lián)的例子來演示,先畫出電路原理圖,之后在總支路和分支路上放置電流表,讓學(xué)生觀察三個(gè)電流之間的關(guān)系,學(xué)生很快會發(fā)現(xiàn)總電流等于個(gè)分電流相加之和,這就引入的基爾霍夫電流定律的學(xué)習(xí)。如圖1(a)所示。其二當(dāng)我們想用一個(gè)電阻代替多電阻時(shí),只要讓兩個(gè)二端電路的在同一個(gè)端電壓下產(chǎn)生相同的電流相時(shí),二者電阻可以等效,這樣就可以發(fā)現(xiàn)電阻并聯(lián)時(shí)總電阻和各個(gè)分電阻之間的關(guān)系,如圖1(b)所示。其三我們還可以改變兩個(gè)電阻的阻值,再通過電流表觀察流經(jīng)的電流與其電阻的關(guān)系,很快就可以得到電阻并聯(lián)分流的規(guī)律,等等諸如此類的問題,可以通過軟件仿真得到形象的演示。
在模擬電路和數(shù)字電路中借助Proteus軟件演示就更為有利了,比如學(xué)生比較難理解的共射極放大電路的反相放大的問題,借助Proteus軟件的示波器可以很快觀察到輸入輸出波形的反相放大問題,而且通過改變基極電阻和集電極電阻及輸入信號等等,可以對應(yīng)觀察各種失真:飽和失真、截至失真以及雙向失真等。數(shù)字電路中的集成芯片管腳多,功能復(fù)雜,借助于Proteus軟件,熟練將各種電路連接起來,觀察現(xiàn)象,從而理解功能。如編碼器、譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器、數(shù)值比較器、計(jì)數(shù)器、寄存器等集成芯片的使用,都可以運(yùn)用仿真來加以學(xué)習(xí)和理解。
當(dāng)電工、模擬、數(shù)字知識學(xué)完之后,對于《電工電子技術(shù)》任務(wù)教學(xué)中的模塊電路的課程設(shè)計(jì)時(shí),如功率放大器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字鐘等電路設(shè)計(jì)制作時(shí),可以先讓學(xué)生自己設(shè)計(jì),在Proteus中演示模擬設(shè)計(jì)結(jié)果,查找問題,當(dāng)結(jié)果成熟之后再進(jìn)行實(shí)際的插件、焊接或安裝、調(diào)試等,在實(shí)際中中可能遇到的一些基本錯(cuò)誤可以提前避免,而重點(diǎn)去解決實(shí)際中的調(diào)試問題,大大提高了效率。
《電工電子技術(shù)》任務(wù)式教學(xué)方式著重強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),學(xué)生主要是通過任務(wù)指導(dǎo)書自己完成任務(wù),并思考問題、分析問題和解決問題,因此結(jié)合實(shí)際任務(wù)中提出的思考題,學(xué)生借助形象逼真、簡單易學(xué)的Proteus軟件可以很快上手,使其成為任務(wù)教學(xué)的有力工具,使學(xué)生在興趣中學(xué)到知識,為進(jìn)一步扎實(shí)實(shí)際制作、安裝、調(diào)試打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫余凱.電子技術(shù)與技能實(shí)訓(xùn)教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,2006.
[2]周潤景,張麗娜,劉印群.PROTEUS入門實(shí)用教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.
[3]孫余凱,項(xiàng)綺明.巧學(xué)巧用基礎(chǔ)電路實(shí)用技術(shù)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.
作者單位:山東信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,山東濰坊 261041