摘要：針對傳統教學中存在內容抽象、理論無法聯系實踐、復雜難學等諸多問題，提出以Proteus仿真技術為基礎，從理論教學、實驗教學、實踐教學三個方面進行了改革實踐，經過幾年的實踐表明，提高了學生對本專業(yè)的學習熱情、工程實踐能力和創(chuàng)新能力，教學質量得到很大改善。

關鍵詞：數字電子技術基礎；Proteus仿真；教學改革

1PROTEUS軟件介紹

PROTEUS軟件是英國LabcenterElectronics公司開發(fā)的電路分析與實物仿制及印制電路板設計軟件，是一個電子設計的教學平臺、實驗平臺和創(chuàng)新平臺，覆蓋了電工電子實驗室、電子技術實驗室，單片機應用實驗室等全部功能。它可以對模擬電路、數字電路、單片機及其外圍電路組成的系統仿真，并進行功能驗證，通過動態(tài)器件如電機、LED，LCD開關等，配合系統配置的虛擬儀器，實時觀看運行后的輸入輸出的效果。

2理論教學改革

根據我校地處偏遠且為農林院校的特殊情況和實際工程需要，教學內容上舍去復雜的理論分析，注重理論分析結果的應用，減少有關器件內部結構的分析過程，著重介紹器件（或集成元器件）的作用、主要參數、使用方法。全系教師根據各路反饋信息，確定數字電路基礎、組合邏輯電路、時序邏輯電路、脈沖波形產生于整形，AD/DA和DA/AD轉換電路五大教學項目，每個大項目又分為幾個小的教學模塊，同時弱化或忽略掉其它相關內容。《數字電子技術基礎》是學生第一次接觸與以往截然不同的邏輯電路，其中涉及到很多電路的原理和繁瑣抽象名詞術語，這些無論板書或者多媒體課件，都會使學生覺得枯燥無味，喪失學習激情。如果教學時根據教學內容，在理論教學過程中利用多媒體講解原理、用法，再穿插Proteus仿真,可使理論知識直觀、形象、生動，促進學生對知識的理解和記憶。例如，剛接觸常用組合邏輯電路8線-3線優(yōu)先編碼器74HC148時，學生對什么是編碼器，選通輸入端、低電平有效等名詞一頭霧水，更難以想象對輸入的編碼其輸出是怎樣的，如果有幾路信號同時輸入，究竟對哪一路優(yōu)先編碼輸出，怎樣實現利用功能端實現擴展編碼？單靠多媒體講解，這些問題在學生腦海里像一盤漿糊，一片茫然，無疑加大了學生的理解難度。這時，教師可以在Proteus界面上形象地演示編碼器74HC148的邏輯功能，如圖1所示，改變各個輸入端和控制端的輸入，即可用發(fā)光二極管形象的表現出74HC148輸出端的狀態(tài)，結合仿真現象形象講解，使得原來難以理解的芯片功能表也變得容易，會起到事半功倍之效，為后面的學習打下夯實的基礎。實踐表明，通過在課堂上現場穿插PROTEUS仿真教學，學生很輕松學習地譯碼器、數據選擇器、數據比較器等常用組合邏輯電路，各種觸發(fā)器、常用時序邏輯電路和555定時器的運用，以及AD,DA轉換器，對《數字電路基礎》的畏難情緒一掃而光。

3實驗教學改革

一、電工技術課程體系的構建

電工技術課程體系由基礎知識、應用技能、綜合測試和課程評價四個模塊組成。其中，基礎知識模塊包括電工技術的最基本內容，其主要功能是培養(yǎng)學生掌握基本理論知識；應用技能模塊包括實驗、基本技能實訓和電路仿真等與電工技術理論內容相配套的重要實踐環(huán)節(jié)，其主要功能是培養(yǎng)學生扎實的基本技能與應用能力；綜合測試模塊包括過程考核和結果考核，結合《國家職業(yè)標準——維修電工》的要求，注重考核學生掌握基礎理論與基本技能的能力；課程評價模塊包括學生、任課教師、專業(yè)教研室等對本課程的意見和建議。

二、重組理論內容，夯實理論基礎

電工技術課程所包涵的內容較多，各專業(yè)對本課程的要求也存在差異，給課程的教學帶來了較大的困難。通過與相關專業(yè)溝通、研究專業(yè)培養(yǎng)目標對本課程的需求，結合維修電工考試對基礎知識的要求，電工技術基礎知識模塊按內容屬性分為直流電路、交流電路、磁路和變壓器及電機電器四個教學單元，每個教學單元下設若干個基本課題。各專業(yè)可結合專業(yè)培養(yǎng)目標的需求組合出適合本專業(yè)的電工技術教學大綱和教學計劃。各基本課題的內容要簡練、實用，避免過多的理論推導。同時要貼緊實驗和基本技能實訓內容；貼緊維修電工考證的內容，力求達到基礎知識、應用技能、電工考證的高度統一。

三、整合實踐內涵，提升應用能力

1.實驗教學，以儀表使用為主。電工技術是一門實踐性強的學科，許多知識必須通過實驗手段才能正確建立，實驗教學環(huán)節(jié)在電工技術教學中至關重要。實驗內容安排上力求做到以電路基本元件、基本電路及儀器儀表使用為主線合理安排，弱化理論驗證性實驗，強化應用性實驗。通過實驗鞏固電的基礎知識，熟練掌握儀器儀表的使用方法，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力及嚴謹的科學態(tài)度。其內容包括電位、電壓測量及基爾霍夫定律驗證、常用阻容元件識別與測試、日光燈電路及功率因數的提高、三相電路負載、單相變壓器特性的測試和三相異步電動機測試與使用。

2.基本技能實訓，注重打好基本功。電工技術應用能力的落腳點就是崗位的工作能力，基本技能實訓是其中最重要的一個環(huán)節(jié)。其內容包括安全用電和基本操作技能訓練；電工儀表的使用；照明系統圖和平面圖的識讀及照明電路的安裝；低壓控制電器的拆裝；電動機的拆裝；電氣控制圖的識讀及電動機正反轉控制電路。通過基本技能實訓使學生逐步積累電工基本知識和實用技能，不斷提高實際操作能力，為走上工作崗位打下良好的基礎。

一、構建科學的課程內容體系，主動適應信息時代的教改需求

針對電工課學時減少、內容膨脹、更新快的特點，沿著“掌握基本知識，教會學習方法，啟迪創(chuàng)新思維”的思路，借鑒國外和地方有關教育及科技發(fā)展的研究成果，筆者對課程內容體系進行了重新的調整設計。參考國內外同類或相關的教材和著作，對經典內容進行了調整優(yōu)化，刪減了陳舊繁雜的內容，補充了現代電子設計思想和電工常用電路應用實例。結合生產實踐的需要，在加強應用的基礎上，考慮到深入淺出、循序漸進的認識規(guī)律，優(yōu)化組合課程內容。分四個層次設置電工課程。

第一層次，電路的認識。介紹電路和基本電路元件，如電阻、電容、電感等及各電路元件的約束關系、基本物理量等。

第二層次，電路分析基礎。包括電路的基本定律、基本電路分析方法、電路的暫態(tài)分析和正弦交流電路分析。電路分析基礎多見于后續(xù)課程的電路等效分析，影響到電路基本分析判斷與實際電路圖的快速識別。其中直流電路是交流電路、電子電路的基礎。直流電路分析方法，如基爾霍夫定律、等效概念、戴維南定理等，不僅適用于直流電路的分析計算，一般也適用于其他電路的分析計算。這些內容貫穿于整個課程中，起著承上啟下或牽動全局的作用。

第三層次，電工器件。磁路部分重點介紹交流鐵心線圈電路，為學習變壓器與異步電動機打基礎。電動機重點介紹電動機的控制與調速。因為電動機的控制技術仍然是各種控制理論和實踐中應用最多的技術。

第四層次，電工常用電路應用及電路設計方法。介紹電工日常工作中經常接觸到的典型電路，使學員意識到所學的電工知識絕不是空洞的理論。通過具體的電路分析介紹電路設計的基本程序和步驟，初步確立電路設計思想，培養(yǎng)學員的電路設計習慣。

這四個層次之中又可以按內容難度等級劃分為重點講授內容、一般講授內容和自學內容。如對戴維南定理重點講解，而對支路電流法，只要講解列方程的原則和方法即可，學員可以自己總結出結論，達到解決問題的目的。交流電路研究的理論依據依然是歐姆定律、基爾霍夫定律以及基本電路分析方法，只不過分析的對象不是直流而是相量，只要了解了復數運算規(guī)律，就能利用前后關聯的知識獨立求解，教學中應該把學習的主動權交給學員。這樣設置教學內容體系后，能做到繁簡得當、重點突出，既不損害其內容的完整性、系統性，又解決了課時減少的矛盾。

一、電工技術課程體系的構建

電工技術課程體系由基礎知識、應用技能、綜合測試和課程評價四個模塊組成。其中，基礎知識模塊包括電工技術的最基本內容，其主要功能是培養(yǎng)學生掌握基本理論知識；應用技能模塊包括實驗、基本技能實訓和電路仿真等與電工技術理論內容相配套的重要實踐環(huán)節(jié)，其主要功能是培養(yǎng)學生扎實的基本技能與應用能力；綜合測試模塊包括過程考核和結果考核，結合《國家職業(yè)標準——維修電工》的要求，注重考核學生掌握基礎理論與基本技能的能力；課程評價模塊包括學生、任課教師、專業(yè)教研室等對本課程的意見和建議。

二、重組理論內容，夯實理論基礎

電工技術課程所包涵的內容較多，各專業(yè)對本課程的要求也存在差異，給課程的教學帶來了較大的困難。通過與相關專業(yè)溝通、研究專業(yè)培養(yǎng)目標對本課程的需求，結合維修電工考試對基礎知識的要求，電工技術基礎知識模塊按內容屬性分為直流電路、交流電路、磁路和變壓器及電機電器四個教學單元，每個教學單元下設若干個基本課題。各專業(yè)可結合專業(yè)培養(yǎng)目標的需求組合出適合本專業(yè)的電工技術教學大綱和教學計劃。各基本課題的內容要簡練、實用，避免過多的理論推導。同時要貼緊實驗和基本技能實訓內容；貼緊維修電工考證的內容，力求達到基礎知識、應用技能、電工考證的高度統一。

三、整合實踐內涵，提升應用能力

1.實驗教學，以儀表使用為主。電工技術是一門實踐性強的學科，許多知識必須通過實驗手段才能正確建立，實驗教學環(huán)節(jié)在電工技術教學中至關重要。實驗內容安排上力求做到以電路基本元件、基本電路及儀器儀表使用為主線合理安排，弱化理論驗證性實驗，強化應用性實驗。通過實驗鞏固電的基礎知識，熟練掌握儀器儀表的使用方法，培養(yǎng)分析問題解決問題的能力及嚴謹的科學態(tài)度。其內容包括電位、電壓測量及基爾霍夫定律驗證、常用阻容元件識別與測試、日光燈電路及功率因數的提高、三相電路負載、單相變壓器特性的測試和三相異步電動機測試與使用。

2.基本技能實訓，注重打好基本功。電工技術應用能力的落腳點就是崗位的工作能力，基本技能實訓是其中最重要的一個環(huán)節(jié)。其內容包括安全用電和基本操作技能訓練；電工儀表的使用；照明系統圖和平面圖的識讀及照明電路的安裝；低壓控制電器的拆裝；電動機的拆裝；電氣控制圖的識讀及電動機正反轉控制電路。通過基本技能實訓使學生逐步積累電工基本知識和實用技能，不斷提高實際操作能力，為走上工作崗位打下良好的基礎。

一、教學模式改革

高職的教學模式不能沿襲本科“理論—實踐—再理論”的教學過程，要走“實踐—理論—再實踐”的過程，課堂上學生先動手操作，在操作的過程中產生問題，然后老師進行課堂講授答疑解惑，掌握了理論知識后再實踐動手操作[2]?！稊底蛛娮蛹夹g》教學模式改革首先要對人才培養(yǎng)方案進行修訂，教學目標由學生掌握相關電子知識提升為掌握電子技術的應用能力；其次要改革課程標準，把課程性質與定位、教學設計、教學組織等內容重新修訂，把其中注重教授知識的內容改革為注重相關能力的訓練；最后應改革評價體系，不能只靠試卷來評價學生是否掌握了這門課程，更應注重過程性考核，將學生的平時表現納入課程考核范圍，評價對象由掌握知識轉變?yōu)楂@得能力。

二、教學方法改革

教學方法改革是教學改革的關鍵之處，不同的教學方法在教學中能夠產生不同的效果。《數字電子技術》課程教學方法改革主要采用項目任務法，結合課程特點輔助采用多媒體教學法和EDA教學法。多種教學方法的采用，調動了學生的學習積極性，提高了課堂教學效果。

（一）項目任務法

項目任務法是學生在具體的任務驅動下來探索完成任務或解決問題的過程。首先進行實踐，老師布置某項任務讓學生動手完成，學生在做的過程中會思考為什么要這樣做，會帶著問題進行后面的學習；接著老師講解任務相關知識點，這樣學生就會恍然大悟，產生的問題也會迎刃而解；最后老師再分析任務原理、現象，對學生所做的任務進行系統總結。這樣的教學方法使學生在完成任務的同時，學到了知識，掌握了技能，理論和實踐也得到了結合。

（二）多媒體教學法