Proteus仿真软件在对口单招电子线路中有效教学的实践

张伟

[摘           要]  電子线路是电子电工类专业的基础理论课程，在电子电工类专业对口单招考试中，举足轻重。然而，本课程概念、术语多，抽象晦涩内容众，对学生而言，是难以逾越的障碍。而借Proteus仿真软件，由定性分析转为定量分析;或观察波形，将抽象转化为具象的直观感受，让学生从枯燥的题海中解脱出来。同时，在有效教学探究中，另辟蹊径，寻到了对口单招专业基础理论课改的途径。

[关    键   词]  Proteus仿真软件;电子线路;教学实践

[中图分类号]  G712                 [文献标志码]  A            [文章编号]  2096-0603（2019）15-0266-02

一、当前形势和教学现状

纵览当前形势，《关于加快发展现代职业教育的决定》（国发〔2014〕19号文）提出，到2020年形成现代职业教育体系。江苏省教育厅文件苏教职〔2013〕9号《关于继续做好江苏省现代职业教育体系建设试点工作的通知》与教育厅文件《关于进一步提高职业教育教学质量的意见》中均提出要构建人才分段培养模式。显然，对口单招作为中职学生升入高校的一种考试模式，是加快职教发展的重要策略，是构建现代职教体系的一部分，前景可观。而现实社会中，对口单招也特别受到中职生及家长对职教的认同，这成为推动中职教育发展的羽翼。

近观教学现状，电子线路是电子电工类专业的基础课程，在电子电工类专业对口单招考试中，举足轻重。然而，本课程概念、术语多，抽象晦涩内容众，对学生而言，是难以逾越的障碍。从学生角度看，教学中更多的是，学生硬性按套路思考，被动接受既成的结论，机械应付题海。实然，他们做题时，见到什么电路结构、挖掘哪一类关键信息、应用哪些知识点解题，反复做，做反复，驾轻就熟，可一问起原因时，他们却很茫然。从教师角度看，作为单招教师，更多的是“一言堂”，梳理或拓展类型题编制教案、学案，引导提炼关键信息，对接知识点分析，反复教、教反复，使本就晦涩难懂的理论更加高深莫测，学生学得了无兴趣。可以想象，执教单招教师若跳脱单招领域，面对其他类教学，也许更多的是惘然。

二、课堂教学活动与教学有效性的相关理论

二十世纪六、七十年代，国外有效教学的研究中，布鲁纳提出：任何学科的基本原理都可以用某种正确的方式教给任何年龄阶段的任何儿童。他认为这种学习方法要学生像科学家那样去思考、去探索未知，最终达到对所学知识的理解和掌握。学习的内容不是给予的，学生必须亲自发现，并内化到自己的认知结构中。布鲁纳强调应该广泛应用“发现法”，要求教师在教学中“尽可能保留一些使人兴奋的观念”，同时“引导学生自己去发现它”，使自己成为一个发现者。反观我们，作为单招专业教师，我们的专业理论课教学时间紧、内容多、强度大，对师生双方都有较高的要求，显然，真的要去搭建平台，引导学生成为知识的发现者，现实教学中难于达成。

对口单招班的教学目标明确，师生共同为迎接单招高考而努力。然而，我们能否放缓脚步静下来思考，该如何提高课堂教学的有效性？当然，提高课堂教学效益的同时，我们更应该关注学生的长足发展，聚焦他们思维方式的锻炼、学习力的提高、关键能力的培养。如何从单招专业理论教学切入呢？笔者认为，有效教学本质上取决于教师建立能够实现预期教学成果的学习经验的能力，而每个学生都能参与教学活动是实施有效教学的前提。

三、有效教学研究实践

Proteus软件是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件，主要为从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者所用。此软件可提供直流、正弦、脉冲等多样激励源;有示波器、逻辑分析仪、信号发生器、直流电压/电流表、交流电压/电流表、频率计/计数器等丰富的虚拟仪器，这些虚拟仪器仪表具有理想的参数指标;用色点显示引脚的数字电平，导线以不同颜色表示其对地电压大小，结合动态器件（如电机、显示器件、按钮）的使用可以使仿真更加直观、生动;可仿真数字和模拟、交流和直流等数千种元器件。Proteus软件可将许多电路功能和运行过程形象化，得到实物演示实验难以达到的效果。笔者在教学实践中，开发建构了系列电路模型，结合直观形象的仿真结果，学生轻松掌握要点，大大提高课堂教学效率。以下是笔者分享的部分教学实例，更期待抛砖引玉。

实例1 电容三点式LC振荡器的解析

在分析电容三点式LC振荡器时，对共发射极和共基极两种组态不同的反馈量计算，学生感到很棘手。笔者建立了以下两种电路模型，引领学生对比读取输出及反馈电压值，同时，观察两种电路输出波形的差异。结果，无须更多的课堂讲解，学生很快领会要点，即共发射极组态的反馈系数为F=■，而共基极组态的反馈系数F=■（如下图1，2）。

实例2 多级放大器电压放大倍数的解析

笔者在解析2016单招高考一道计算真题时，建立了如下电路模型（如图3）。在没有观看此仿真结果前，30位学生中，10人感到无从下手，17人解答错误，仅3人作出正确分析。显然，从仿真输出波形来看，第一级放大器输出的电压几乎等于输入电压，那么分析计算时，学生容易忽略的阻抗折算问题也就浮出水面，即第一级放大器的电压放大倍数是AV1=■。

四、反思点滴

实践证明，在专业理论教学过程中，Proteus仿真软件可以实时演示各种电路，向学生展示电路的工作过程，有助于学生对知识点的理解和掌握，增强了学生的感性认识，消除学生对理论知识的抽象感，切实提高了学生的学习效率。

应用虚拟实验，既可以降低成本，又可以提高效率。对提高单招专业教学质量而言，大有裨益。同时，对学生的长足发展，意义深远。实际教学中，笔者以为，还需要注意把握以下几点。

（一）化晦涩抽象为直观具象

电子线路是一门以实验为基础的学科，对经典实验，如晶体二极管认识与检测、三极管认识与检测、放大电路的仿真与测试、直流稳压电源的安装与调试、基本逻辑门电路、典型的触发器和时序电路等，可指导学生动手操作，在理实一体化的教学过程中感知，在动手实践中提高自己分析解决问题的能力。然而，由于在教学过程中受到实验设备、课时、经验等因素的影响，实验教学效果存在一定的不足。实践证明，我们还需要一个验证并升华理论的虚拟平台。在实验中引入Proteus仿真软件，依靠其高效、可重复、直观等特点，化晦涩抽象为直观具象，能够很好地解决教学中存在的问题，学生的自主学习能力和探索精神显著提升。

（二）改定性分析为定量诠释

电子线路这门课程各章节都离不开对电路结构和原理的分析，而对口单招班的学生相关理论基础薄弱，思维体系相对零散，在探讨电路的电压、电流等参数的变化趋势，以及输入、输出波形的变化形态时，定性分析只能使学生对电路进行粗略了解，而通过在电路中加接仪器仪表，直接读取电路参数，观察波形变化动态，把电路分析定格到学生能理解的范围，这种定量诠释，是电路中的数据或图像变化在诠释，无须言语，过程和结果一目了然，其优势相对于定性分析的确很明显，进而由定量分析替代定性分析。

（三）变教师搭台为学生自创

将Proteus软件应用于本学科的教学过程中，不仅是借助笔者研究搭建虚拟电路模型用于课堂，而且，学生凭借一定的计算机基础，更是能够大胆假设，小心自创实验电路，饶有兴味地探究未知，有效地激发了学生对专业基础理论学习的兴趣。值得一提的是，有些抽象的理论，通过仿真实验，一目了然，同时学生对电路的整体设计框架及其功能了然于心，题目无论如何变化，都能够在言语表达中，回放仿真线路现象自如地解析，真正改变了学生的认知方式和思维模式。

当然，无论怎样尝试教学改革，要紧扣对口单招电子线路的考试大纲，突出大纲中的重点，对考点进行梳理，对难点进行精准分析，并对电子技术在社会中的发展情况以及考纲的变化趋势适时关注。总之，作为对口单招教师，我们要根据学情，不断改进教学，另辟蹊径，大胆进行“移花接木”，让我们在有效教学探究中，寻一方乐土，觅一分怡然。更值得期待的是，学生在专业知识学习的同时，发现所学专业的价值，真正懂得学习的意义。

参考文献：

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[2]谈文洁.理论实践一体化教学在《模拟电子线路》课程中的应用[J].家教世界，2013（2）：109-110.

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[4]孟书霞.浅谈对口单招计算机专业中《电子技术》的教学经验畅谈[J].信息技术，2013（8）.

编辑 赵瑞峰