Proteus仿真技術在《電工電子技術》任務教學中的運用

摘 要：Proteus仿真軟件是一種簡單易學，直觀方便的應用軟件，可以完成電路原理的繪制、結果顯示、電流流向等。《電工與電子技術》課程理論性強，而將課程按照基于工作過程的體系設計之后，借助于Proteus仿真技術完成每個學習情境中任務，大大提高學生的學習興趣和學習效果。

關鍵詞：Proteus仿真技術；電工電子技術；基于工作過程

中圖分類號：TP368.1

《電工與電子技術》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生在學習過程中感到力不從心，而針對電工電子技術這門課程內容的特點，我們可以進行任務驅動法教學，在每個任務中借助Proteus仿真技術加強理解和學習，能夠起到較好的效果。

借助于Proteus仿真技術，對《電工與電子技術》課程按照基于工作過程的體系設計原則進行學習情境設計，如表所示。如電工部分，可以設計成電阻電路、電感電路和電容電路的設計與制作三個情境，在每個情境下設計若干任務，每個任務是由簡單到復雜的，每個情境之間既相互獨立有相互遞進聯(lián)系；同時在每個任務當中學生以任務書的指導下完成利用Proteus仿真技術先完成電路的仿真，從而對任務中的問題產生好奇，從而進一步學習知識包中的內容，最后再將整個過程進行制作、安裝和實際調試，來進一步鞏固所學的知識。在此過程中我們可以看出Proteus仿真技術的運用，使得教學內容變得更直觀和容易理解，提高了學生的學習興趣。

通過Proteus軟件可以完成電路原理的繪制、結果顯示、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，直觀方便。以一個簡單任務為例子來說明。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習。其一我們可以選取兩個電阻相并聯(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，讓學生觀察三個電流之間的關系，學生很快會發(fā)現(xiàn)總電流等于個分電流相加之和，這就引入的基爾霍夫電流定律的學習。如圖1（a）所示。其二當我們想用一個電阻代替多電阻時，只要讓兩個二端電路的在同一個端電壓下產生相同的電流相時，二者電阻可以等效，這樣就可以發(fā)現(xiàn)電阻并聯(lián)時總電阻和各個分電阻之間的關系，如圖1（b）所示。其三我們還可以改變兩個電阻的阻值，再通過電流表觀察流經的電流與其電阻的關系，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)據選擇器、數(shù)值比較器、計數(shù)器、寄存器等集成芯片的使用，都可以運用仿真來加以學習和理解。

當電工、模擬、數(shù)字知識學完之后，對于《電工電子技術》任務教學中的模塊電路的課程設計時，如功率放大器、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字鐘等電路設計制作時，可以先讓學生自己設計，在Proteus中演示模擬設計結果，查找問題，當結果成熟之后再進行實際的插件、焊接或安裝、調試等，在實際中中可能遇到的一些基本錯誤可以提前避免，而重點去解決實際中的調試問題，大大提高了效率。

《電工電子技術》任務式教學方式著重強調以學生為主體，教師為主導，學生主要是通過任務指導書自己完成任務，并思考問題、分析問題和解決問題，因此結合實際任務中提出的思考題，學生借助形象逼真、簡單易學的Proteus軟件可以很快上手，使其成為任務教學的有力工具，使學生在興趣中學到知識，為進一步扎實實際制作、安裝、調試打下了堅實的基礎。

參考文獻：

[1]孫余凱.電子技術與技能實訓教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2006.

[2]周潤景，張麗娜，劉印群.PROTEUS入門實用教程[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.

[3]孫余凱，項綺明.巧學巧用基礎電路實用技術[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

作者單位：山東信息職業(yè)技術學院，山東濰坊 261041