惠州经济职业技术学院 龚利英 沈顺玲

PROTEUS仿真软件在电类课程教学中的应用与实践

惠州经济职业技术学院 龚利英 沈顺玲

合理利用交互式，可视化的PROTEUS仿真软件进行电类课程教学，可以把枯燥、抽象的理论教学变得直观生动，进而改善教学效果。本文根据笔者的教学实践，从理论和实践的角度介绍了PROTEUS在电类课程教学中的应用情况，及引入该软件后对教学设计的探讨。

PROTEUS；电类课程；应用；实践

引言

电类课程如电路与电工技术、模拟电子技术、数字电子技术等是电子和自动化专业的核心基础技术课程，该课程具有知识点多且难，不仅学生难学，教师也难教。其原因主要体现在：教学模式主要采用传统的教学方法，即在进行一定的理论教学的基础上，进行一些验证性实验，帮助学生理解理论知识；教师按照教材的内容进行满堂贯的方式，进度快，学生难于跟上；学生学完一门课程后通常不知道有什么用途，学习积极性差；各门课程在教学上互相独立，形成各自独立的教学体系。很多教师在教学中引入了仿真软件，在一定程度上对上述的教学现状进行了改善，但由于每个教师引入的教学软件不一样，让学生觉得学得多，会得很少。

1　PROTEUS仿真软件介绍

Proteus软件是英国Labcenter electronics公司研发的多功能EDA工具软件，包括ARES和ISIS两个编程区。ARES是极其方便的印刷电路板高级布线编辑软件。ISIS是PROTEUS系统的中心。在ISIS编程区具有功能强大的原理图输入系统，友好的人机互动的界面，丰富的工具和菜单，操作简单方便，用户可以很快上手。该软件有7000多种的仿真元件；十多种的虚拟仪器，如示波器、电压表、电流表、逻辑分析仪等常用的测试工具；十多种激励源，可以进行电路分析、模拟电路、数字电路，单片机、传感器等方面的仿真，是目前为止在功能上最为齐全和强大的EDA工具。

2　PROTEUS在理论教学中的应用

在电类课程教学中有很多的公式定理，它们是学习该课程的基础，但传统的教学方法通常是在教师介绍完定理的内容后举例说明，接下来是学生练习。这种教学方法以教师为主导地位，比较清晰条理地讲解教学的知识点，但由于课堂中基本上都是教师在讲，学生在听，对于大部分的同学来说，觉得枯燥无味，教师讲完，练习时学生还是不知道怎样下手，教师又觉得自己的讲解清晰明了，觉得是学生自身问题，没法教，从而造成恶性循环。下面以电路分析中的叠加定理为例，引入仿真软件PROTEUS，重新进行教学设计如表1所示。

表1　叠加定理课程教学设计

图1　

图2　

图3　

图4　电子秒表教学项目设计

在引入仿真软件后，教师在课堂中主要起到引导的作用，以学生为主体。学生通过参加各种教学活动，各个结论都是学生通过自己的聪明才智分析得到，从而提高学生的成就感，进而积极参与到课堂教学，得到良好的教学效果。

3　PROTEUS在实践教学中应用

项目教学、教学做一体化等是目前教学改革的方向，笔者也根据多年的教学经验对数字电子技术课程进行项目式的教学改革。PROTEUS仿真软件在项目教学中起到了很好的辅助作用，教师可以通过该软件演示功能效果，对学生容易出现的故障进行模拟仿真，使其直观化，具体化；学生可以通过课外的时间，事先绘制好原理图，并进行仿真，增加学生电路制作的成功率，从而获取更多的成就感。下面以综合项目电子秒表为例对其进行项目教学设计，如图4所示。

在引入PROTEUS仿真软件后，项目教学更加的灵活。学生在教师的引导下，结合之前所学的知识和技能进行电路设计，并进行仿真验证。教师可通过该平台直观地把学生出现的问题展示出来，让学生更容易理解。

课程设计和毕业设计是一个综合性的项目，通常需要掌握一门课程甚至是几门课程的综合知识及相关技能才能完成，体现和培养学生综合知识的应用能力。

教师可以利用PROTEUS仿真软件进行功能演示，并且可以重现学生出现的问题并逐一讲解，学生可以直观认识到所需设计电路的功能及要求，可以先在仿真电路中搭建电路，修改参数，将PROTEUS软件与KEILC51结合在一起，实现软硬件电路的联调，可直观反映出设计过程中出现的问题。

4　小结

PROTEUS仿真软件随着版本的升级，其功能越来越完善，基本上可以完成电类课程中的大部分的电路仿真，无论在学习还是教学都取到很好的辅助作用，课堂中合理使用教学软件可以起到事半功倍的效果，学习者只需要一台电脑就可以拥有强大实训室，随意的搭建电路，不用担心实训设备的损坏，一定程度上可以提高学生学习的兴趣，进而提高实践能力。但仿真电路是在理想状态进行的，与现实有一定差距，不能完全替代实训室。

［1］申凤琴.电工电子技术［M］.机械工业出版社，2008，4.

［2］曾令琴，李伟.电工电子技术［M］.人民邮电出版社，2006，12.

［3］张秀国.PROTEUS在电路分析教学中的应用［J］.珠海城市职业技术学院学报.2007，3.

［4］周灵彬.PROTEUS在“电子技术”教学中的应用［J］.中北大学学报，2007，12.