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摘 要：模拟电子技术是技工院校电气自动化设备安装与维修专业中理论性强而又抽象的一门专业课。本文作者分析认为，在技工院校模拟电子技术课程教学中，采用传统的教学模式效果不佳，而引入Proteus仿真软件进行辅助教学，在课程的教学中有突出的优势，能收到很好的教学效果。
关键词：Proteus 技工院校 模拟电子技术
随着计算机仿真技术的飞跃发展，CAD（计算机辅助设计）技术以及虚拟仿真技术已经基本取代了电子电路的传统设计方法。根据技师学院“以岗位（职业工种）为本位，格外注重技能培养，且不忽视学生专业理论课程教学”的特点，深入贯彻和落实学院“培养具有良好的职业道德和人文素养，适应经济社会发展需要的德智体美全面发展，综合素质好、职业化程度高、可持续发展能力强的高素质技能型人才”的培养目标，运用计算机仿真技术这种新的教学手段于学院电气自动化设备安装与维修专业的专业理论课程模拟电子技术的教学中，具有深远的意义。
一、技工院校模拟电子技术课程教学现状
技工院校的教学，多年来一直采用传统的教学模式。自2009年开始，全国部分技工院校已经开展了一体化课程教学改革试点工作，但绝大部分技工院校仍然采用传统的教学模式。模拟电子技术是技工院校电气自动化设备安装与维修专业中理论性强而又抽象的一门专业课。学好模拟电子技术课程能为学生今后轻松学习其他专业课程和日后走上工作岗位后的生产实践打下坚实的基础。然而，技工院校的模拟电子技术课程又相对其他专业理论课教学难度高，究其原因为：一是技工院校没有其他中职学校较好的课改基础，不是所有的专业课都实现了理实一体化；二是模拟电子技术课程的突出特点是侧重于理论分析和计算；三是技工院校学生普遍存在的不太注重细节的性格特点，模拟电子技术课程的学习需要的就是学生细心的学习态度。因此，教师要提高模拟电子技术课程的教学质量，就必须接受新的教育教学理念，在教学中引入新的教学手段，寻找新的教学方式。所以，这种利用Proteus软件进行仿真教学的新教学手段，应用于技工院校模拟电子技术课程的教学十分必要。
二、Proteus仿真软件应用于模拟电子技术课程教学的优势
EDA的工具有很多，如Multisim、PSPICE、OrCAD、Protel等，为了与学院电气自动化设备安装与维修专业（预备技师）的后续课程单片机技术课程的教学相衔接，我们在模拟电子技术课程教学中选用Proteus仿真软件。
Proteus仿真软件是由英国Labcenter公司开发的嵌入式系统设计和仿真平台。它支持51、AVR、MSP430、PIC等各种型号单片机及其外围电路的模拟电路与数字电路的混合电路仿真，能完美的实现嵌入式系统的设计及仿真。同时，它还支持与目前主流的几款单片机的集成开发环境（例如MPLAB、Keil、IAR等）的软硬件联合仿真。因此，Proteus软件得到了我国很多高等院校和中高职院校的青睐。
Proteus软件应用于模拟电子技术课程教学具有以下优势。
1.拓展了课程教学内容
利用Proteus软件可以搭建一间不受实验室硬件条件限制的且可以随时都可进入的虚拟实验室。在实验时，不仅能迅速得到实验结果，而且能及时发现问题，通过分析和修改电路或电路参数来解决问题，从而提高学生的分析问题与解决问题能力，同时学生的求知欲和创新精神也被激发。
2.体现了多媒体教学手段的优势
利用仿真软件进行课堂教学的这种现代化教学手段，不仅能提高学生的学习兴趣，而且能激发学生的学习动机。可以变抽象的教学内容为形象直观、帮助学生理解与掌握的内容，从而取得事半功倍的课堂教学效果。
3.能发挥学生的自主创新精神
Proteus软件的仪器仪表、元器件和器件模型应有尽有。对学有余力的学生来说，他们可以利用Proteus软件在不受时间、空间和实验设备的限制下进行自主创新，搭建各种电路，进行深入学习。
三、Proteus仿真软件在模拟电子技术课程教学中的应用
在模拟电子技术课程教学中，我们利用Proteus仿真软件给学生建立一个虚拟实验室。在教学过程中，那些难以通过语言或文字来表述的知识，可以借助Proteus软件的图表和虚拟仪器呈现出来。
下面以教材——中国劳动社会保障出版社出版的郭赟主编的《电子技术基础》第二章半导体三极管及其放大电路中第二节共射极基本放大电路中的“静态工作点的设置”内容为例，讲述Proteus仿真软件在模拟电子技术课程教学中的应用。
为使放大电路能正常工作，放大电路必须设置一个合适的静态工作点，否则就会使输出波形失真。因此，在教学过程中，我们要使学生理解设置合适静态工作点的意义，并学会设置方法。在传统教学中，我们通过理论求解得到静态工作点，使学生学会设置合适的静态工作点。然而由于学生理论学习能力较弱，又面对侧重于理论分析和计算的模拟电子技术课程，对此他们就更不感兴趣了。为了解决这一教学难题，教师就要运用虚拟仿真技术来辅助模拟电子技术课程的教学。主要教学过程如以下几个方面。
1.测试静态工作点
（1）课前，绘制共射极基本放大电路图（静态），如图1所示。
图1 共射极基本放大电路图（静态） 图2 测试静态工作点
（2）课中，运行共射极基本放大电路仿真，测出静态工作点，如图2所示。
我们从仿真结果中发现，仿真结果与公式计算结果非常接近。因此，学生在掌握了静态工作点的概念之后，还要理解并掌握合适的静态工作点是如何设置的。
2.设置合适的静态工作点
为了能够得到不失真的输出波形，我们就必须要设置合适的静态工作点。过高的静态工作点会导致输出波形出现顶部失真，即饱和失真；过低的静态工作点会导致输出波形出现底部失真，即截止失真。
对于怎么样才算是合适的静态工作点，教师如果用语言或文字表述，这对于学生来说，是比较难理解的。然而通过Proteus仿真，学生就能感受到不同的静态工作点对输出信号的影响，从而理解设置合适静态工作点的意义，并掌握设置合适静态工作点的方法。
（1）课前，绘制共射极基本放大电路图（动态），如图3所示。
图3 共射极基本放大电路图（动态）
（2）课中，分析静态工作点的设置。直流电源VCC、基极电阻RB以及集电极电阻RC是影响静态工作点设置是否合适的三个主要因素，而基极电阻RB又是影响最大的因素。因此，要迅速改变静态工作点在负载线上的位置。对此我们可以通过调节基极电阻RB的大小来实现。偏小的基极电阻会使得基极电流较大，从而出现饱和失真，如图4所示。偏大的基极电阻会使得基极电流较小，从而出现截止失真，如图5所示。在师生共同对静态工作点设置是否合适的分析过程中，学生可以清楚地看出基极电阻的改变，对输出波形的影响。这样使用Proteus仿真，轻松地把抽象的知识形象化，提高了学生的学习兴趣。此外，教师还可以改变直流电源VCC和集电极电阻RC，让学生来观察输出波形的变化情况。
图4 饱和失真
图5 截止失真
四、小结
在技工院校模拟电子技术课程教学中，采用传统的教学模式效果不佳，而引入Proteus仿真软件进行辅助教学，在课程的教学中就会有突出的优势，因此收到很好的教学效果。为了使学生成为可持续发展能力强的高素质技能型人才，我们除了在课堂教学中采用Proteus仿真软件进行辅助教学，增强学生的学习兴趣，提升学习效率，提高教学效果之外，还要帮助学生进行入门Proteus软件的使用。教师可以将收集的一些视频教程、课件和仿真实例等一些学习资源，上传至班级的云盘以供学生下载学习，同时建立QQ群、微信群等学习交流的平台，帮助学生提高。
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（作者单位：嘉兴技师学院）