摘要：Proteus仿真軟件是一款功能強(qiáng)大的電子電路設(shè)計(jì)和仿真工具，廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)教學(xué)中。該文以Proteus仿真橋式整流電路為例，探討了Proteus仿真在中職電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用。通過對(duì)Proteus仿真軟件的介紹，詳細(xì)闡述了Proteus仿真橋式整流電路的設(shè)計(jì)和仿真過程，分析了Proteus仿真在中職電子技術(shù)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：Proteus仿真；中職電子技術(shù)教學(xué)；橋式整流電路

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2024.08.082

中圖分類號(hào)：G712;TN0-4" " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2024）08-0-03

Application Analysis of Proteus Simulation in Vocational Electronic Technology Teaching

--Taking Proteus Simulation Bridge Rectifier Circuit as an Example

WANG Haifeng1， DENG Bin2

（1. Hanzhong Vocational School of Science and Technology， Hanzhong 723000， China; 2. Hanzhong Teaching and Research Office， Hanzhong 723000， China）

Abstract： Proteus simulation software is a powerful electronic circuit design and simulation tool widely used in electronic technology teaching. This article takes Proteus simulation bridge rectifier circuit as an example to explore the application of Proteus simulation in vocational electronic technology teaching. Through the introduction of Proteus simulation software， the design and simulation process of Proteus simulation bridge rectifier circuit are elaborated in detail， and the advantages and application prospects of Proteus simulation in vocational electronic technology teaching are analyzed.

Keywords： proteus simulation; teaching electronic technology in vocational schools; bridge rectifier circuit

中職電子技術(shù)教學(xué)是培養(yǎng)電子技術(shù)人才的重要方式，是中職教育的重要組成部分。然而傳統(tǒng)的電子教學(xué)方法往往受到設(shè)備、成本和實(shí)驗(yàn)條件等限制，存在理論與實(shí)踐脫節(jié)的問題。為了解決這個(gè)問題，可以利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)——Proteus軟件來提高教學(xué)效果、實(shí)現(xiàn)教學(xué)上的創(chuàng)新[1]。并且也可以用來優(yōu)化人才培養(yǎng)模式，推動(dòng)教師、教材、教法改革，具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。因此越來越多的中職電子技術(shù)教師開始采用Proteus仿真軟件進(jìn)行教學(xué)。Proteus仿真軟件具有直觀、交互、實(shí)時(shí)等特點(diǎn)，可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握電子技術(shù)知識(shí)。

1" "Proteus仿真軟件介紹

Proteus仿真軟件是英國Labcenter Electronics公司開發(fā)的一款EDA工具軟件[2]，它可以對(duì)各種電子電路進(jìn)行設(shè)計(jì)、仿真和調(diào)試。Proteus仿真軟件具有以下特點(diǎn)：

（1）直觀的界面：Proteus仿真軟件提供了豐富的元件庫，涵蓋了各種傳感器、電子元件和微控制器等，可以根據(jù)需要進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和模擬。軟件的用戶界面采用直觀友好的可視化界面，用戶可以通過拖放組件和連線來構(gòu)建電路。

（2）交互的仿真：Proteus仿真軟件支持交互的仿真，用戶可以在仿真過程中實(shí)時(shí)觀察電路的工作狀態(tài)。

（3）強(qiáng)大的調(diào)試功能：Proteus仿真軟件支持調(diào)試功能，用戶可以在仿真過程中設(shè)置斷點(diǎn)、單步執(zhí)行等操作。

2" "Proteus軟件在橋式整流電路設(shè)計(jì)中的仿真應(yīng)用分析

2.1 電路設(shè)計(jì)

橋式整流電路是一種常見的電子電路，它可以將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。在Proteus仿真軟件中，可以通過拖放組件和連線來構(gòu)建橋式整流電路。電路有：電源1個(gè)、電壓表2個(gè)、二極管4個(gè)、負(fù)載燈泡1個(gè)、虛擬示波器1個(gè)、探針1個(gè)。如圖1所示。

2.2 Proteus 軟件仿真

（1）根據(jù)圖1電路，將電源設(shè)置為12 V、50 Hz，如圖2所示。

在 Proteus 仿真軟件中，可以實(shí)時(shí)觀察電路的工作狀態(tài)，包括波形（如圖3）、輸出電壓（如圖4）等，觀察仿真。

得到的波形是將原有正弦波的下部翻上去得到的，也是就說得到了波動(dòng)的正的電壓。由于是50 Hz頻率，電路電流的指示只是一閃而過，無法看清楚正負(fù)半周的情況，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)。

（2）根據(jù)圖1電路，將電源設(shè)置魏12 V，0.1 Hz，如圖5。

在 Proteus 仿真軟件中，可以實(shí)時(shí)觀察電路的工作狀態(tài)，包括波形（如圖6）、輸出電壓（如圖7）等，觀察仿真，如圖7。

在正半周：

得到的波形是將原有正弦波的下部翻上去得到的，也是就說得到了波動(dòng)的正的電壓。由于是0.1 Hz頻率，電路電流的指示非常清晰，在VCC的正半周，D1、D3導(dǎo)通，D2、D4截止，燈泡得到上正下負(fù)的電壓。

在負(fù)半周：

得到的波形是將原有正弦波的下部翻上去得到的，也是就說得到了波動(dòng)的正的電壓（如圖8）。由于是0.1 Hz頻率，電路電流的指示非常清晰（如圖9），在VCC的負(fù)半周，D2、D4導(dǎo)通，D1、D3截止，燈泡得到上正下負(fù)的電壓。

2.3" 結(jié)果分析

在實(shí)際電路中，一般用的都是50 Hz的交流電，對(duì)于電流的走向，完全靠分析，中職學(xué)生很難理解，而用仿真，可以用50 Hz和0.1 Hz的電壓進(jìn)行仿真，可以清晰的看見電流的走向，學(xué)生很容易理解，在實(shí)際的教學(xué)中效果很好。但在實(shí)際教學(xué)中也要給學(xué)生講清楚，0.1Hz的電壓是一種理想情況。

3" "Proteus 仿真在中職電子技術(shù)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

3.1" 推動(dòng)“三教改革”落地生根開花結(jié)果

“三教（教師、教材、教法）改革”作為高質(zhì)量發(fā)展職業(yè)教育落地生根的“最后一千米”，雖一隅而事關(guān)全局。教師是根本，教材是基礎(chǔ)，教法是途徑。用好用活數(shù)字技術(shù)，通過Proteus虛擬現(xiàn)實(shí)、視頻輔助配合教學(xué)講解等方式讓學(xué)生直觀的體會(huì)所學(xué)內(nèi)容，讓其對(duì)所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生興趣，化被動(dòng)為主動(dòng)，自己積極地去鉆研所學(xué)專業(yè)，有效地解決改革中“如何教”的問題。

3.2" 縮小教學(xué)資源差異，彌補(bǔ)人才培養(yǎng)不足

我國東西發(fā)展不均衡，尤其是西部的職業(yè)學(xué)校大多數(shù)建立在非工業(yè)區(qū)，因?yàn)榻?jīng)費(fèi)設(shè)備等原因?qū)е聦?shí)訓(xùn)條件有限。Proteus 仿真軟件可以降低教學(xué)成本，減少實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的投入和維護(hù)成本。通過 Proteus 仿真軟件，學(xué)生可以在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，無需購買昂貴的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備[3]。Proteus仿真技術(shù)可以模擬現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中遇到的情況，也可以提供實(shí)際生產(chǎn)中的參數(shù)，讓學(xué)生不僅可以體會(huì)到所學(xué)知識(shí)的實(shí)際效用，而且可以根據(jù)教學(xué)情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)情況設(shè)置障礙讓學(xué)生自己找出問題、解決問題大大增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果。

3.3" 促使學(xué)科良性發(fā)展，促進(jìn)教師能力提升

Proteus虛擬仿真教學(xué)模式的應(yīng)用有助于教師展開教學(xué)觀察，優(yōu)化教學(xué)策略與教學(xué)設(shè)計(jì)，有效進(jìn)行教學(xué)實(shí)施，從而增強(qiáng)教師的教學(xué)科研能力。

3.4" 構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，創(chuàng)新學(xué)生學(xué)習(xí)途徑

Proteus虛擬仿真可充分利用學(xué)?，F(xiàn)有資源，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)有較強(qiáng)操作性的學(xué)習(xí)平臺(tái)，有助于因材施教開展多樣化教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)建知識(shí)體系，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方式[4]。

3.5" 強(qiáng)化綜合職業(yè)素養(yǎng)，提升學(xué)生崗位勝任力

采用虛擬仿真軟件方式進(jìn)行仿真教學(xué)，理實(shí)一體課崗證融合的教學(xué)方法，能夠讓學(xué)生領(lǐng)悟到電子電路的具體工作過程，同時(shí)又能引導(dǎo)學(xué)生對(duì)其中的運(yùn)作原理進(jìn)行分析，使學(xué)生具備分析問題并解決問題的職業(yè)能力，進(jìn)而提升學(xué)生的崗位勝任力。

4nbsp; "結(jié)束語

Proteus 仿真軟件是一款功能強(qiáng)大的電子電路設(shè)計(jì)和仿真工具，廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)教學(xué)中。Proteus 仿真軟件可以幫助學(xué)生更好地理解和掌握電子技術(shù)知識(shí)，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，降低教學(xué)成本。因此，Proteus 仿真在中職電子技術(shù)教學(xué)中具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 唐興東，李悅，張婉秋．混合式教學(xué)在中職《電工電子技術(shù)與技能》中的應(yīng)用研究[J]．南方農(nóng)機(jī)，2021（23）：186-188

[2] 陳航．Proteus仿真軟件在技工院校模擬電子技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用[J]．職業(yè)，2015（5）：153-154

[3] 陳閩蜀．虛擬仿真技術(shù)在中職電子技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用分析[J]．蘭州教育學(xué)院學(xué)報(bào)2015（3）：111-112

[4] 任君玉．基于Multisim的模擬電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J]．實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2022（3）：57-63.

基金項(xiàng)目：陜西省“十四五”教育科學(xué)規(guī)劃 2023年度課題“虛擬仿真在中職《電子技術(shù)》教學(xué)中的有效應(yīng)用研究”（編號(hào)SGH23Y1591，主持人王海峰）。

作者簡(jiǎn)介：王海峰（1975—），男，陜西城固人，高級(jí)講師，本科，研究方向?yàn)槲锢?、電子、?jì)算機(jī)教育。

" "鄧" "斌（1972—），男，陜西南鄭人，高級(jí)講師，本科，研究方向?yàn)槲锢?、電子、?jì)算機(jī)教育。