張 巧 劉文娟 王彥志 李曉娟

(石家莊工商職業(yè)學院工學院，河北 石家莊 050000)

1 通過虛擬軟件平臺進行在線仿真，在線實驗場景

傳統(tǒng)的實訓實驗課在學校實驗室進行，老師提前準備好設備、儀器、儀表。通過設計好合適的實驗項目，對理論知識進行驗證。但是，對于疫情下的網課，沒有硬件實驗環(huán)境，如何解決學生們實驗課的講授存在一定的困難，鑒于大部分同學有電腦，或家庭有電腦的情況，我們可以通過虛擬軟件平臺來滿足實驗課程的教學要求。

目前可以用來進行在線實訓的模擬軟件平臺有：

(1)Multisim軟件平臺：是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。(2)Proteus軟件電路仿真平臺ISIS：是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件(該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司)。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機及外圍器件的工具。(3)Keil C51軟件：Keil C51是美國Keil software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，它提供了豐富的庫數(shù)據(jù)和功能強大的集成開發(fā)調試工具。(4)其他軟件平臺比如：Altium Designe、Auto cad、Pro/E等。

2 如何讓在線網課實訓課盡量體現(xiàn)現(xiàn)場實驗的效果

2.1 課程設計思路

熟悉單結晶體管觸發(fā)電路(阻容移相橋觸發(fā)電路)的工作原理及調試方法。熟悉用單結晶體管觸發(fā)電路控制晶閘管調壓電路的方法等要求，我們進行了課程教學設計，通過單結晶體管組成的觸發(fā)回路和晶閘管控制的電燈泡調光電路項目來驗證觸發(fā)導通的條件和輸出電壓的控制。

2.2 教學過程和步驟

第一步，打開Proteus仿真軟件，手把手教學生繪制電路原理圖，詳細介紹電路組成的各個元器件，重點是單結晶體管和晶閘管，包括器件外形、電氣符號、型號、特性、電路組成、觸發(fā)條件等。

第二步，調軟件的信號發(fā)生器vsin產生交流信號，講解信號發(fā)生器的功能、信號產生方法，同時講解信號發(fā)生器中交流信號的幅度和頻率設置方法。

電路繪制無誤，進行仿真運行，觀察電路中A、B、C、D 4個位置的示波器波形，首先講解使用示波器的方法，之后講解4種示波器的測試方法和各個旋鈕的調試功能和步驟，通過軟件中的虛擬示波器進行現(xiàn)場講解。通過觀察各點的波形，對各點波形進行過程分析，講解單結晶體管產生脈沖觸發(fā)的工作原理以及晶閘管的導通控制回路工作原理。

通過這樣的課程設計，在線教育過程中，利用直播平臺，將老師電腦全屏分享，一步一步操作并伴隨過程講解，強調重點和難點內容。

3 各類課程的實驗教學過程和教學手段略有不同

(1)打開Proteus軟件，就像打開實驗室的實驗平臺一樣，教給學生如何繪制單片機控制1位led數(shù)碼管電路，就像給學生預先準備好的元器件搭接組成測試電路一樣。(2)講解數(shù)碼管內部結構，并通過測試電路，對共陰極和共陽極數(shù)碼管不同的顯示原理進行講授，同時介紹不同類型數(shù)碼管的段碼驅動原理，完全在線模擬現(xiàn)場實驗環(huán)境。(3)講解單片機如何和7段數(shù)碼管段碼端連線。共陰極和共陽極數(shù)碼管位選的不同供電方式。(4)根據(jù)單片機控制1位LED燈循環(huán)顯示的程序流程圖編制程序，通過Keil軟件平臺進行軟件編程、編譯、調試修改、再編譯等環(huán)節(jié)，最后生成hex文件。(5)將軟件添加到proteus原理圖中單片機芯片中，進行在線仿真測試，并觀察運行仿真結果。

4 教學效果非常明顯

(1)教學目的明確，教學過程直觀、清晰、形象生動，容易引起學生極大的學習興趣。(2)便于通過儀器測試、現(xiàn)象特征的觀察，加深學生對理論知識的進一步理解，對于高職高專的技能型人才培養(yǎng)起到了促進作用。(3)非常利于知識的拓展，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。引起興趣的同時，可以充分調動學生極大的自覺性和積極性，利于課后時間主動、自發(fā)地參與到更深的知識學習過程中去。