Proteus在數字邏輯電路課程教學中的重要性

江蘇 莫玉華

Proteus在數字邏輯電路課程教學中的重要性

江蘇 莫玉華

通過多年來從事職業學校電子技術專業課的教學，筆者根據職業學校學生特點。要讓學生理解抽象的電子專業理論，掌握基本的操作技能，一個有效的手段就是通過Proteus仿真演示實驗結果，能夠為學生提供一個感性的認識平臺，增加學習的透明度。

仿真實驗；數字電路；輔助

在現代的教學中，特別是在我們電類專業的基礎課中實驗的驗證是必不可少的，而仿真實驗又是電類專業創新教學實驗的最佳平臺，它不僅優化了課堂教學，提高了課堂質量，而且學生知識技能也突破了學校的瓶頸，開闊了視野。筆者正嘗試著把數字電路課程的大多數教學內容都用仿真實驗進行演示教學。現在談一下我的一些看法。

在傳統的實驗教學過程中，都涉及到因操作不當而造成的元器件和儀器儀表的損毀，也涉及到儀器儀表等工作時所造成的能源消耗。采用Proteus仿真軟件進行的實驗教學，則不存在上述的問題，其在實驗的過程中是比較安全的，而且也解決了傳統實驗箱實驗內容很少且程式化的問題，采用Proteus仿真軟件進行的實驗教學不僅操作方便，節省時間而且還效果明顯。

一、實驗證實教學有利于培養學生的學習興趣，激發他們求知欲望，提高他們分析問題和解決問題的能力

職業學校的學生最大的一個缺點就是缺乏學習興趣，理解能力弱，針對這一問題，本人在講《數字邏輯電路》組合邏輯電路這一章節的時候，就用形象生動的仿真實驗進行演示。比如：我們在講組合邏輯電路分析的時候我們就可以利用Proteus仿真軟件用74LS00、74LS02等基本的與非門、或非門等組合連接成我們要的電路，然后演示結果，讓學生看到我們理論分析得到的結果跟我們仿真實驗的結果是一致的，再比如我們在講加法器的時候我們也可以利用Proteus仿真軟件用四位加法器74S283連接成我們要的兩個四位二進制數的加法電路或者是兩片74S283連接成兩個8位二進制數的加法電路，然后就可以演示它們相加后的結果，這個結果再與我們學生通過筆算的結果比較，看看是否一致，這樣就能使得學生對加法器有了感性的認識，學習起來也會更有興趣了。再比如我們學習比較器的時候我們可以利用Proteus仿真軟件用74LS85連接如下圖所示電路：八個開關控制另一個8位二進制數，U1的輸出結果就是這兩個八位二進制數的比較結果，還可以通過調節開關的狀態來改變兩個八位數，從而可以得到任意兩組數的比較。編碼器，譯碼器，數據選擇器，數據分配器，奇偶校驗器等等，都可以用Proteus仿真軟件來演示實驗結果，后面章節的觸發器，時序邏輯電路等等也都可以通過仿真演示出它們直觀的波形。通過仿真學生會有成就感，也使學生建立直觀的仿真思想。同時利用仿真的形象、生動、實在等特性，對教學產生積極的影響。我想：學生在驚嘆仿真實驗的同時，更激發了他們探索先進電子技術的欲望，而由學生自己的分析得出的結論，形成的概念也是很難遺忘的。

左邊SW1—SW8八個開關控制一個8位二進制數，右邊SW9—SW16

二、仿真實驗教學與傳統教學方式相比，更利于突破教材的重點和難點

Proteus仿真實驗多維化、集成化、交互化特征，能大大豐富表現力，更有利于信息加工，便于學生理解問題和解決問題，也更容易突破教材的重點和難點。從事電子技術專業課教學的教師都知道，《數字邏輯電路》教材中時序邏輯電路這部分的內容是學生感到難度最大，但如果我們配合Proteus仿真實驗講解，就顯得容易多了。可以把整個實驗過程進行模擬演示，比如我們在講解時序邏輯電路的分析的時候，我們可以在每一個觸發器的輸出端都接上示波器，仿真演示它們工作時的每一部分的輸出波形，這樣把一個學生難以理解的問題從感性上讓學生認識并理解。

三、Proteus仿真實驗教學更有利于組織課堂教學

電子技術專業課，理論極為抽象，若不以一定程度的具體化、形象化的方式呈現給職校學生，勢必無法讓師生在課堂上達到省時高效的教與學的效果。運用傳統實驗教學，太浪費時間和資源。而應用Proteus仿真實驗教學不僅可以節省時間節省資源，還能讓學生動手操作，得出結論。教師還可以充分調動學生各種感官，激發學生學習積極性，培養學生的創造性思維。對于一些難以用語言或板書描述的過程，可利用Proteus仿真演示動態過程，節約大量的教師口頭講述時間，這樣更具感染力和說服力，學生也更容易理解接受，收到事半功倍的教學效果。

實踐證明，這種把仿真實驗應用到我們電子技術專業課的每一節課堂上的教學方法不僅教學效果明顯而且可以降低成本，經濟優勢明顯。所以具有較高的推廣價值。

[1]朱清慧，張鳳蕊，翟天嵩，王志奎編著.Proteus教程——電子線路設計、制版與仿真.清華大學出版社，2008年9月第一版.

[2]肖明耀主編.數字邏輯電路.中國勞動社會保障出版社，2003年7月第三版.

（作者單位：常州技師學院）

（編輯 王旸）