机电、电气自动化专业疫情期间在线网课实训课程的讲授方法

张 巧 刘文娟 王彦志 李晓娟

(石家庄工商职业学院工学院，河北 石家庄 050000)

1 通过虚拟软件平台进行在线仿真，在线实验场景

传统的实训实验课在学校实验室进行，老师提前准备好设备、仪器、仪表。通过设计好合适的实验项目，对理论知识进行验证。但是，对于疫情下的网课，没有硬件实验环境，如何解决学生们实验课的讲授存在一定的困难，鉴于大部分同学有电脑，或家庭有电脑的情况，我们可以通过虚拟软件平台来满足实验课程的教学要求。

目前可以用来进行在线实训的模拟软件平台有：

(1)Multisim软件平台：是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。(2)Proteus软件电路仿真平台ISIS：是英国Lab Center Electronics公司出版的EDA工具软件(该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司)。它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前比较好的仿真单片机及外围器件的工具。(3)Keil C51软件：Keil C51是美国Keil software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，它提供了丰富的库数据和功能强大的集成开发调试工具。(4)其他软件平台比如：Altium Designe、Auto cad、Pro/E等。

2 如何让在线网课实训课尽量体现现场实验的效果

2.1 课程设计思路

熟悉单结晶体管触发电路(阻容移相桥触发电路)的工作原理及调试方法。熟悉用单结晶体管触发电路控制晶闸管调压电路的方法等要求，我们进行了课程教学设计，通过单结晶体管组成的触发回路和晶闸管控制的电灯泡调光电路项目来验证触发导通的条件和输出电压的控制。

2.2 教学过程和步骤

第一步，打开Proteus仿真软件，手把手教学生绘制电路原理图，详细介绍电路组成的各个元器件，重点是单结晶体管和晶闸管，包括器件外形、电气符号、型号、特性、电路组成、触发条件等。

第二步，调软件的信号发生器vsin产生交流信号，讲解信号发生器的功能、信号产生方法，同时讲解信号发生器中交流信号的幅度和频率设置方法。

电路绘制无误，进行仿真运行，观察电路中A、B、C、D 4个位置的示波器波形，首先讲解使用示波器的方法，之后讲解4种示波器的测试方法和各个旋钮的调试功能和步骤，通过软件中的虚拟示波器进行现场讲解。通过观察各点的波形，对各点波形进行过程分析，讲解单结晶体管产生脉冲触发的工作原理以及晶闸管的导通控制回路工作原理。

通过这样的课程设计，在线教育过程中，利用直播平台，将老师电脑全屏分享，一步一步操作并伴随过程讲解，强调重点和难点内容。

3 各类课程的实验教学过程和教学手段略有不同

(1)打开Proteus软件，就像打开实验室的实验平台一样，教给学生如何绘制单片机控制1位led数码管电路，就像给学生预先准备好的元器件搭接组成测试电路一样。(2)讲解数码管内部结构，并通过测试电路，对共阴极和共阳极数码管不同的显示原理进行讲授，同时介绍不同类型数码管的段码驱动原理，完全在线模拟现场实验环境。(3)讲解单片机如何和7段数码管段码端连线。共阴极和共阳极数码管位选的不同供电方式。(4)根据单片机控制1位LED灯循环显示的程序流程图编制程序，通过Keil软件平台进行软件编程、编译、调试修改、再编译等环节，最后生成hex文件。(5)将软件添加到proteus原理图中单片机芯片中，进行在线仿真测试，并观察运行仿真结果。

4 教学效果非常明显

(1)教学目的明确，教学过程直观、清晰、形象生动，容易引起学生极大的学习兴趣。(2)便于通过仪器测试、现象特征的观察，加深学生对理论知识的进一步理解，对于高职高专的技能型人才培养起到了促进作用。(3)非常利于知识的拓展，创新能力的培养。引起兴趣的同时，可以充分调动学生极大的自觉性和积极性，利于课后时间主动、自发地参与到更深的知识学习过程中去。