劉小兵

摘 要：本文通過多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出在現(xiàn)階段中數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中不足之處，并針對不足之處提出了教學(xué)引入Proteus仿真教學(xué)改革，論證引入仿真教學(xué)時(shí)各種優(yōu)勢，并引入實(shí)踐教學(xué)實(shí)例加以說明。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電子技術(shù) 實(shí)踐教學(xué) Proteus；仿真

數(shù)字電子技術(shù)是電子類專業(yè)的基礎(chǔ)課程，數(shù)字電子技術(shù)學(xué)習(xí)情況將直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)，所謂的萬丈高樓平地起。所以好的基礎(chǔ)對后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和學(xué)生將來的專業(yè)發(fā)展都起到至關(guān)重要的作用，在職業(yè)教育學(xué)校中，學(xué)生理論是以夠用為度，重點(diǎn)是學(xué)生的理解與應(yīng)用能力的培養(yǎng)。但是由于現(xiàn)數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中還存在許多不足，對于數(shù)字電子技術(shù)的實(shí)踐教學(xué)有所制約。

1.數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中的不足

在數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中主要存在的不足有：（1）在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)過程中由于條件限制以及老師的觀念沒有跟上，雖然教育部一再強(qiáng)調(diào)要提高實(shí)踐教學(xué)課時(shí)，但由于講理論比帶實(shí)操相對簡單些，所以在數(shù)字電子技術(shù)課程中理論課時(shí)要遠(yuǎn)大于實(shí)踐課時(shí)量。（2）電子技術(shù)是一門前沿科學(xué)發(fā)展速度迅猛，在實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備因?yàn)殡娮涌频陌l(fā)展可能剛引進(jìn)的新設(shè)備過幾年之后將要面臨被淘汰，如果再次改理購買新的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備和實(shí)驗(yàn)器材就會使的學(xué)校的設(shè)備投入成本增高。（3）數(shù)字電子技術(shù)課程中所需要的元器件非常多，為了保證數(shù)字電子技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)正常運(yùn)行就需要不斷補(bǔ)充新的實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)成本相對較高，同時(shí)也給學(xué)校對元器件的管理和維護(hù)帶來的巨壓力，我們學(xué)校就用一個(gè)專職的教師對元器件進(jìn)行管理，但有時(shí)還是不能滿足學(xué)生的實(shí)踐課堂需求。（4）數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐教中的場地是固定的，學(xué)生只的上課時(shí)才能到實(shí)驗(yàn)室去進(jìn)行實(shí)踐操作，因此實(shí)踐的時(shí)間也是有限制的，這樣就不便于學(xué)生去充分的觀察和分析實(shí)踐的過程，對學(xué)生的技能提高帶來的了限制。再者由于時(shí)間不充足，一般老師都會把實(shí)踐內(nèi)容計(jì)劃得很好，學(xué)生只能去驗(yàn)證理論課中知識點(diǎn)。（5）學(xué)生創(chuàng)新與創(chuàng)造能力培養(yǎng)不足，每次實(shí)踐課老師都會將本次課所要用的實(shí)驗(yàn)元器件及設(shè)備準(zhǔn)備好，如果學(xué)生有什么新的想法要去實(shí)證一下，所以設(shè)備限制不能實(shí)施，同時(shí)因?yàn)槭切碌南敕ㄈ绻麑?shí)踐效果不理想還有可能會帶來設(shè)備元器件的損壞。這樣就限制了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，也可能會影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與積極性。針對以上的不足之處，我們在教學(xué)過程中引入了EDA仿真軟件-Proteus，這能有效的改善教學(xué)中的足之處。

2.Proteus軟件及教學(xué)引入優(yōu)勢

Proteus仿真技術(shù)的優(yōu)勢在于（1）功能強(qiáng)大。它可以實(shí)施電工技術(shù)中的所有電路仿真，模擬電子線路的電路仿真，數(shù)字電子技術(shù)中的電路仿真以及微處理器中的程序仿真運(yùn)行都可以實(shí)現(xiàn)，他是一個(gè)電子類專業(yè)的多功能實(shí)踐平臺。（2）先進(jìn)性、開放性。Proteus軟件提供超過27000多個(gè)仿真器件，基本涵蓋了模電所需要的所有器件，它能提供多樣的激勵(lì)源和豐富的虛擬儀器，并且軟件還在不斷升級確保軟件中的元件庫能與電子技術(shù)行業(yè)發(fā)展保持同步，同進(jìn)還可以加入第三方元器件模型，也可以自己去創(chuàng)建相關(guān)模型放入軟件中進(jìn)行運(yùn)作。（3）運(yùn)行管理方便。該軟件雖然提供了大量與實(shí)踐一致的元器件和設(shè)備，但都是建立在仿真技術(shù)上的，所有的元器件與設(shè)備都是安裝在計(jì)算機(jī)中，學(xué)生操作也只要提供計(jì)算機(jī)就可以了，而且每次實(shí)踐課時(shí)所有的元器件與設(shè)備都可以提供給學(xué)生使用，不存在為不同的實(shí)踐課程準(zhǔn)備不同的設(shè)備元器件的情況，而且學(xué)生在實(shí)踐操作的過程中都是無損耗的，學(xué)生可以根據(jù)自己的想法任意去構(gòu)建電路，實(shí)現(xiàn)自己的想法。這樣能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新力。（4）投入成本低。只要求有計(jì)算機(jī)和軟件就可以實(shí)施，現(xiàn)在計(jì)算機(jī)普及率比較高，大部分學(xué)生都擁有計(jì)算機(jī)所以學(xué)生自己也可以實(shí)施，學(xué)生在進(jìn)行數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐操作可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行了。學(xué)生實(shí)踐的機(jī)會也大大增多。

3.數(shù)字電子技術(shù)實(shí)踐教學(xué)實(shí)例分析

如果我們要設(shè)計(jì)一個(gè)按自然態(tài)序編碼的同步六進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，根據(jù)題目的要求可以分析后得到驅(qū)動(dòng)方程為：J0=1，K0=1；J1=n2Qn0，K1=Qn0；J2=Qn1 Qn0，K2=Qn0；

由于驅(qū)動(dòng)方程可以畫出邏輯圖如圖1所示：

圖1 電路原理圖

圖形仿真后的結(jié)果如圖2所示，仿真的波形圖與分析得出的狀態(tài)圖完全一致，說明設(shè)計(jì)的電路實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。

圖2 仿真圖

這只是教師的一個(gè)設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)電路圖，如果學(xué)生有新的更好的想法比方說用其它類形的觸發(fā)器或者其它的集成電路實(shí)現(xiàn)，學(xué)生完全可以自己在課后操作，可以將自己設(shè)計(jì)好的電路圖通過網(wǎng)絡(luò)與老師或其他人討論。

4.總結(jié)

我們通過在數(shù)字電子技術(shù)教學(xué)中引入Proteus技術(shù)后學(xué)生的上課積極性明顯提高，學(xué)生可以很直觀的看到實(shí)踐過程，而且每個(gè)學(xué)生都可以按照自己的想法去實(shí)施，也提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力和自學(xué)能力。在仿真教學(xué)中存在的不足之處是仿真在大部分時(shí)間是與實(shí)際一致的，但在一些突發(fā)時(shí)事件上還是要用實(shí)際的電路去驗(yàn)證的。

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本論文為湖南省職業(yè)院校教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目，課題編號：ZJB2013083