Protel在中職電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

朱四化

摘要： 對(duì)于中職模擬電路教學(xué)來說，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，但由于種種原因，效果不理想。作者嘗試使用中職當(dāng)前普遍使用的Protel軟件來輔助教學(xué)，并加以研究。

關(guān)鍵詞： 中職電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)Protel應(yīng)用

傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)方法是制作典型的電路，主要是在萬能敷銅板上焊接或者在面包板等上插接實(shí)際的電子元器件、集成塊，并用導(dǎo)線連接，構(gòu)成可完成一定功能的實(shí)際電路，使用常用的電子儀表儀器進(jìn)行試驗(yàn)和調(diào)試，看測量結(jié)果是否符合理論值。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)逐步走進(jìn)了實(shí)驗(yàn)課堂，如何合理利用虛擬實(shí)驗(yàn)成為現(xiàn)階段中職電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的一個(gè)新課題。我在嘗試使用中職普遍使用的Protel軟件來輔助教學(xué)的過程中，經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用總結(jié)，得出以下一些感悟。

一、傳統(tǒng)電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題

1.教學(xué)環(huán)節(jié)方面。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)等環(huán)節(jié)基本上學(xué)生不做。實(shí)驗(yàn)前同學(xué)們進(jìn)不了實(shí)驗(yàn)室，看不到儀器，寫預(yù)習(xí)報(bào)告往往是抄指導(dǎo)書；做實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生經(jīng)常是趕時(shí)間測數(shù)據(jù)，不能深入地理解實(shí)驗(yàn)的原理方法，更沒有時(shí)間去思考其他可行的實(shí)驗(yàn)方法，限制了思維發(fā)展的空間。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，由于學(xué)生不能主動(dòng)地學(xué)習(xí)、研究實(shí)驗(yàn)原理和方法，只會(huì)照抄照搬指導(dǎo)書，自然缺乏應(yīng)用和創(chuàng)新能力。

2.教學(xué)內(nèi)容方面。

由于學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏，特別是較為先進(jìn)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，許多學(xué)校資金不足，難以購買，少數(shù)學(xué)校即使購買了，數(shù)量也很少，基本上是擺設(shè)，或者干脆是用來培訓(xùn)少數(shù)同學(xué)參加競賽，加上中職學(xué)生素質(zhì)較差，教師覺得不好管理，在這種情況下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和課時(shí)被大量刪減，一些帶有危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)往往無法開設(shè)，這樣就使學(xué)生不能更深入地探究，限制他們的思維，縮小他們的眼界。

3.教學(xué)模式方面。

傳統(tǒng)的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在一些弊端，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生處于從屬地位，做實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生只要按照指導(dǎo)書上的步驟機(jī)械地操作，就會(huì)得到和指導(dǎo)書上相差無幾的結(jié)果，覺得自己做實(shí)驗(yàn)很成功。長此以往，使學(xué)生不愛動(dòng)腦想為什么要以這樣的步驟做實(shí)驗(yàn)，有沒有更好的實(shí)驗(yàn)方案、方法，是否可以采用其他的儀器等本應(yīng)學(xué)生思考的問題，滋長懶惰心理，限制思維的發(fā)展，更沒有自己的創(chuàng)新。

二、Protel在中職電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢

1.可以使學(xué)生在“真實(shí)”的實(shí)驗(yàn)操作情境之中預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)。

Protel軟件具有強(qiáng)大的模擬仿真實(shí)驗(yàn)功能，使學(xué)生在利用Protel軟件進(jìn)行預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、復(fù)習(xí)時(shí)，仿佛置身于真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作情境之中，這比以往的只是面對(duì)枯燥的課本效果好得多。Protel軟件可以使學(xué)生在利用Protel軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器、人與人之間的交流。計(jì)算機(jī)可以隨時(shí)提出問題來測試學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，學(xué)生可以根據(jù)測試結(jié)果適當(dāng)做出是否繼續(xù)學(xué)習(xí)的決策。學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞功能，與同學(xué)或老師進(jìn)行交流討論。

2.應(yīng)用Protel可以解決實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)脫節(jié)的問題。

Protel可以為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)生動(dòng)活潑、形象逼真的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)前在計(jì)算機(jī)上利用Protel進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)，這樣的預(yù)習(xí)效果要比傳統(tǒng)的只參照指導(dǎo)書好得多。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生可以根據(jù)以前預(yù)習(xí)的結(jié)果，帶著問題來做實(shí)驗(yàn)，看結(jié)果是否有變化，再分析原因。學(xué)生可以利用業(yè)余時(shí)間來對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行仿真，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原理、方法有比較明確的認(rèn)識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)也有準(zhǔn)備，當(dāng)他真正走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí)，不論是電路的布局、搭建，還是實(shí)驗(yàn)的原理方法、實(shí)驗(yàn)過程，都能做到心中有數(shù)，減少實(shí)驗(yàn)的盲目性，從實(shí)驗(yàn)完成的速度、質(zhì)量方面來看效果比較明顯。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以利用Protel進(jìn)行復(fù)習(xí)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，期末復(fù)習(xí)時(shí)也可以隨時(shí)到利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)習(xí)。由此可見，利用Protel就可以解決學(xué)生在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)階段遇到的障礙。

3.引入Protel仿真系統(tǒng)進(jìn)行電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)，從而消除傳統(tǒng)教學(xué)模式的弊端。

Protel軟件功能強(qiáng)大，能夠仿真幾乎所有的電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生需要按照實(shí)驗(yàn)原理，自己逐個(gè)選擇元件，并對(duì)它們進(jìn)行連接，這有助于他們熟悉實(shí)驗(yàn)電路，加深對(duì)電路原理的理解和記憶。由于它避開了電路的一些線路連接的問題，只對(duì)電路原理進(jìn)行仿真，因而也就避開了次要的線路連接問題，直接切入到電路原理的本質(zhì)。簡單、明了的過程，使學(xué)生更容易理解實(shí)驗(yàn)原理和現(xiàn)象。最重要的是，在仿真過程中，學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，根據(jù)需要改變元件參數(shù)和電路，輸出不同的結(jié)果，進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，這一方面可以極大地提高他們的學(xué)習(xí)興趣，另一方面有助于開闊思路，拓寬知識(shí)面，提高解決實(shí)際問題的能力。

三、Protel在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用模式

演示實(shí)驗(yàn)的電路要專門制作成示教板，且使用不便，各種準(zhǔn)備工作麻煩，儀器精度也直接影響教學(xué)效果。而利用Protel仿真功能可以很好地解決這個(gè)問題。

1.實(shí)驗(yàn)前。

要有預(yù)習(xí)通過制度。對(duì)學(xué)生明確，只有預(yù)習(xí)完成后才能進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)教師根據(jù)教學(xué)要求、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模诿繉W(xué)期實(shí)驗(yàn)開始之前把準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)題目及要求通過局域網(wǎng)公布出來，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間安排在每個(gè)實(shí)驗(yàn)開始前在計(jì)算機(jī)上利用Protel進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前的預(yù)習(xí)。經(jīng)基本掌握，學(xué)生可以很快進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)操作中去。

2.實(shí)驗(yàn)中。

每個(gè)學(xué)生的理解能力、接受能力、動(dòng)手能力各不相同，在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)過程中肯定會(huì)遇到許多問題，可能每個(gè)同學(xué)的問題各不相同。這是好現(xiàn)象，有時(shí)有問題也可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，不必全都在機(jī)上解決，可以在具體實(shí)際操作中來解決。仿真遇到的與理論分析不一樣的結(jié)果可以在具體實(shí)驗(yàn)時(shí)多加注意，再綜合分析多種結(jié)果，找出原因，這樣可以加深學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解。教師在整個(gè)試驗(yàn)過程中起到指導(dǎo)監(jiān)督的作用，當(dāng)遇到一些突發(fā)事件時(shí)教師可以協(xié)助學(xué)生共同解決。

3.實(shí)驗(yàn)后。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生可以通過局域網(wǎng)上把實(shí)驗(yàn)報(bào)告?zhèn)鹘o老師，老師可以及時(shí)檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告并很快把檢查過的實(shí)驗(yàn)報(bào)告?zhèn)鹘o學(xué)生。這樣，在遇到問題時(shí)可以及時(shí)解決，縮短教師和學(xué)生之間的交流時(shí)間，提高教學(xué)效率，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解。

四、Protel在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的局限。

電路實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視實(shí)際動(dòng)手能力的培養(yǎng)，而引入Protel仿真實(shí)驗(yàn)并不能達(dá)到這樣的目的；而且在實(shí)際動(dòng)手操作時(shí)，會(huì)遇到許多意外的情況，這些不是機(jī)器所能完全表現(xiàn)出來的。

因此，在實(shí)際教學(xué)過程中，要合理利用Protel的輔助優(yōu)勢，不能完全利用Protel仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果來代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。只有相輔相成，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，才能切實(shí)搞好電子技術(shù)教學(xué)。

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