機電、電氣自動化專業疫情期間在線網課實訓課程的講授方法

張 巧 劉文娟 王彥志 李曉娟

(石家莊工商職業學院工學院，河北 石家莊 050000)

1 通過虛擬軟件平臺進行在線仿真，在線實驗場景

傳統的實訓實驗課在學校實驗室進行，老師提前準備好設備、儀器、儀表。通過設計好合適的實驗項目，對理論知識進行驗證。但是，對于疫情下的網課，沒有硬件實驗環境，如何解決學生們實驗課的講授存在一定的困難，鑒于大部分同學有電腦，或家庭有電腦的情況，我們可以通過虛擬軟件平臺來滿足實驗課程的教學要求。

目前可以用來進行在線實訓的模擬軟件平臺有：

(1)Multisim軟件平臺：是美國國家儀器(NI)有限公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，適用于板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。(2)Proteus軟件電路仿真平臺ISIS：是英國Lab Center Electronics公司出版的EDA工具軟件(該軟件中國總代理為廣州風標電子技術有限公司)。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機及外圍器件的工具。(3)Keil C51軟件：Keil C51是美國Keil software公司出品的51系列兼容單片機C語言軟件開發系統，它提供了豐富的庫數據和功能強大的集成開發調試工具。(4)其他軟件平臺比如：Altium Designe、Auto cad、Pro/E等。

2 如何讓在線網課實訓課盡量體現現場實驗的效果

2.1 課程設計思路

熟悉單結晶體管觸發電路(阻容移相橋觸發電路)的工作原理及調試方法。熟悉用單結晶體管觸發電路控制晶閘管調壓電路的方法等要求，我們進行了課程教學設計，通過單結晶體管組成的觸發回路和晶閘管控制的電燈泡調光電路項目來驗證觸發導通的條件和輸出電壓的控制。

2.2 教學過程和步驟

第一步，打開Proteus仿真軟件，手把手教學生繪制電路原理圖，詳細介紹電路組成的各個元器件，重點是單結晶體管和晶閘管，包括器件外形、電氣符號、型號、特性、電路組成、觸發條件等。

第二步，調軟件的信號發生器vsin產生交流信號，講解信號發生器的功能、信號產生方法，同時講解信號發生器中交流信號的幅度和頻率設置方法。

電路繪制無誤，進行仿真運行，觀察電路中A、B、C、D 4個位置的示波器波形，首先講解使用示波器的方法，之后講解4種示波器的測試方法和各個旋鈕的調試功能和步驟，通過軟件中的虛擬示波器進行現場講解。通過觀察各點的波形，對各點波形進行過程分析，講解單結晶體管產生脈沖觸發的工作原理以及晶閘管的導通控制回路工作原理。

通過這樣的課程設計，在線教育過程中，利用直播平臺，將老師電腦全屏分享，一步一步操作并伴隨過程講解，強調重點和難點內容。

3 各類課程的實驗教學過程和教學手段略有不同

(1)打開Proteus軟件，就像打開實驗室的實驗平臺一樣，教給學生如何繪制單片機控制1位led數碼管電路，就像給學生預先準備好的元器件搭接組成測試電路一樣。(2)講解數碼管內部結構，并通過測試電路，對共陰極和共陽極數碼管不同的顯示原理進行講授，同時介紹不同類型數碼管的段碼驅動原理，完全在線模擬現場實驗環境。(3)講解單片機如何和7段數碼管段碼端連線。共陰極和共陽極數碼管位選的不同供電方式。(4)根據單片機控制1位LED燈循環顯示的程序流程圖編制程序，通過Keil軟件平臺進行軟件編程、編譯、調試修改、再編譯等環節，最后生成hex文件。(5)將軟件添加到proteus原理圖中單片機芯片中，進行在線仿真測試，并觀察運行仿真結果。

4 教學效果非常明顯

(1)教學目的明確，教學過程直觀、清晰、形象生動，容易引起學生極大的學習興趣。(2)便于通過儀器測試、現象特征的觀察，加深學生對理論知識的進一步理解，對于高職高專的技能型人才培養起到了促進作用。(3)非常利于知識的拓展，創新能力的培養。引起興趣的同時，可以充分調動學生極大的自覺性和積極性，利于課后時間主動、自發地參與到更深的知識學習過程中去。