機(jī)電、電氣自動(dòng)化專業(yè)疫情期間在線網(wǎng)課實(shí)訓(xùn)課程的講授方法

張 巧 劉文娟 王彥志 李曉娟

(石家莊工商職業(yè)學(xué)院工學(xué)院，河北 石家莊 050000)

1 通過虛擬軟件平臺(tái)進(jìn)行在線仿真，在線實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

傳統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)課在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，老師提前準(zhǔn)備好設(shè)備、儀器、儀表。通過設(shè)計(jì)好合適的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證。但是，對(duì)于疫情下的網(wǎng)課，沒有硬件實(shí)驗(yàn)環(huán)境，如何解決學(xué)生們實(shí)驗(yàn)課的講授存在一定的困難，鑒于大部分同學(xué)有電腦，或家庭有電腦的情況，我們可以通過虛擬軟件平臺(tái)來滿足實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)要求。

目前可以用來進(jìn)行在線實(shí)訓(xùn)的模擬軟件平臺(tái)有：

(1)Multisim軟件平臺(tái)：是美國(guó)國(guó)家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級(jí)的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計(jì)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(tái)ISIS：是英國(guó)Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件(該軟件中國(guó)總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)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(jī)及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。(3)Keil C51軟件：Keil C51是美國(guó)Keil software公司出品的51系列兼容單片機(jī)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(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具。(4)其他軟件平臺(tái)比如：Altium Designe、Auto cad、Pro/E等。

2 如何讓在線網(wǎng)課實(shí)訓(xùn)課盡量體現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)的效果

2.1 課程設(shè)計(jì)思路

熟悉單結(jié)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(diào)試方法。熟悉用單結(jié)晶體管觸發(fā)電路控制晶閘管調(diào)壓電路的方法等要求，我們進(jìn)行了課程教學(xué)設(shè)計(jì)，通過單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)回路和晶閘管控制的電燈泡調(diào)光電路項(xiàng)目來驗(yàn)證觸發(fā)導(dǎo)通的條件和輸出電壓的控制。

2.2 教學(xué)過程和步驟

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

第二步，調(diào)軟件的信號(hào)發(fā)生器vsin產(chǎn)生交流信號(hào)，講解信號(hào)發(fā)生器的功能、信號(hào)產(chǎn)生方法，同時(shí)講解信號(hào)發(fā)生器中交流信號(hào)的幅度和頻率設(shè)置方法。

電路繪制無誤，進(jìn)行仿真運(yùn)行，觀察電路中A、B、C、D 4個(gè)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(cè)試方法和各個(gè)旋鈕的調(diào)試功能和步驟，通過軟件中的虛擬示波器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)講解。通過觀察各點(diǎn)的波形，對(duì)各點(diǎn)波形進(jìn)行過程分析，講解單結(jié)晶體管產(chǎn)生脈沖觸發(fā)的工作原理以及晶閘管的導(dǎo)通控制回路工作原理。

通過這樣的課程設(shè)計(jì)，在線教育過程中，利用直播平臺(tái)，將老師電腦全屏分享，一步一步操作并伴隨過程講解，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容。

3 各類課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程和教學(xué)手段略有不同

(1)打開Proteus軟件，就像打開實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)一樣，教給學(xué)生如何繪制單片機(jī)控制1位led數(shù)碼管電路，就像給學(xué)生預(yù)先準(zhǔn)備好的元器件搭接組成測(cè)試電路一樣。(2)講解數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并通過測(cè)試電路，對(duì)共陰極和共陽極數(shù)碼管不同的顯示原理進(jìn)行講授，同時(shí)介紹不同類型數(shù)碼管的段碼驅(qū)動(dòng)原理，完全在線模擬現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)環(huán)境。(3)講解單片機(jī)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(jī)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(tái)進(jìn)行軟件編程、編譯、調(diào)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(jī)芯片中，進(jìn)行在線仿真測(cè)試，并觀察運(yùn)行仿真結(jié)果。

4 教學(xué)效果非常明顯

(1)教學(xué)目的明確，教學(xué)過程直觀、清晰、形象生動(dòng)，容易引起學(xué)生極大的學(xué)習(xí)興趣。(2)便于通過儀器測(cè)試、現(xiàn)象特征的觀察，加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的進(jìn)一步理解，對(duì)于高職高專的技能型人才培養(yǎng)起到了促進(jìn)作用。(3)非常利于知識(shí)的拓展，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。引起興趣的同時(shí)，可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生極大的自覺性和積極性，利于課后時(shí)間主動(dòng)、自發(fā)地參與到更深的知識(shí)學(xué)習(xí)過程中去。