电工学是一门工科非电专业的技术基础课程，其主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好电工技术的理论基础，受到必要的基本技能训练。学好电工技术相关课程，不仅可以解决现实生活中电类相关难题，更有助于推动相关技术发展。[1]在电工学课程理论和实践教学过程中，引入Proteus仿真教学方法，生动化理论教学，系统化实践操作，深化传统技术教学改革，不仅提高学生学习兴趣，更可以保证课堂教学效果，最终实现教学相长，提高教学效果。

1 传统电工技术教学存在问题

(1)理论教学至上。传统电工技术教学过程中，理论教学学时比重较大，更多流于形式化教育，这种教学方式正是学生从小到大普遍采用的学习方式，缺少创新性，因此学生注意力很难集中，无法充分调动学习主动性和积极性。

(2)实践教学薄弱。实践教学过程中出现的问题主要体现在以下两个方面：一是实践操作过于集中，时间较短，同时学生实验速度缓慢，往往课堂时间半数学生无法完成实验，或完成实验但未能充分理解，实验效果不佳；二是实验操作预习不充分，实验过程错误较多，容易造成仪器仪表损坏，而这种仪器损坏对于学生实验心理会造成影响，畏首畏尾，积极性受到较大影响。

2 基于Proteus仿真的电工技术教学改革

2.1 Proteus仿真在理论教学中的应用

在电工技术教学过程中，引入感性直观的Proteus仿真教学方式对于改善相对抽象的理论分析有着重要的意义。很多抽象知识点利用仿真直观表示，对于学生来说，其教学效果不亚于一次生动的课堂实验。本文以经典戴维宁定理为例，分析仿真教学的优势。[3-4]

戴维宁定理是一个相对抽象的定理，通常在理论教学过程中不易被学生们理解。我们利用Proteus软件仿真实现定理，仿真电路如图1(a)所示。

在有源二端网络图中，断开RV1所在支路开关，即断开负载，则电压表中电压值就是戴维宁等效电路图中的等效电源电动势Uoc，称为开路电压，如图2(a)所示，本实验电路的开路电压Uoc=2.65V。利用开路短路法测量有源二端网络的等效电阻R0，如图2(b)所示，闭合RV1两端开关，测量得到RV1电阻的短路电流Is，本实验电路的短路电流Is=12.5mA。求得电路的等效电阻

(a)有源二端网络电路图

在有源二端网络电路图1(a)中，闭合开关K1，即将毫安表与RL的支路重新连接到电路中，接通电源，调节负载RL的电阻值，选取不同阻值，测量对应的电压及电流值。如图1(a)中当阻值为1kΩ滑动变阻器RL=500时，IL=3.72mA，UL=1.86V。

利用所求得开路电压Uoc和等效内阻R0构成图1(b)电路中有源二端网络的戴维宁定理等效电路的Proteus仿真电路图。在戴维宁等效电路图中，分次调节负载RL的电阻值与1(a)相同，测出对应的电压U及电流I的数据。图1(b)中当滑动变阻器RL=500时，IL=3.72mA，UL=1.86V。

运行结果证明戴维宁定理的正确性。在仿真演示的强化下可使学生加深对戴维宁定理的理解。

2.2 Proteus仿真在实验教学中的应用

传统电工技术教学过程中，电路复杂，设备新颖，学生在验证电路理论之前，需要花费相对较多的时间去熟悉实验仪器，以避免操作错误。Proteus仿真方法由于其使用简单，不局限于实验室，因而可以从一个侧面改善上述情况。学生在实验之前通过仿真提前熟悉实验原理，实验步骤和设备使用方法，先仿真后实物的方方法大大提高了学生实验的成功性。[5]

例如一阶电路响应实验，在实验之前通过仿真搭建一阶RC积分电路，如图3所示。利用虚拟仪器中的示波器(OSCILLOSCOPE)观察电路响应结果，分析参数变化对输出波形的影响。学生不仅可以提前分析电路，熟悉示波器的使用，更可以掌握时间常数的真正含义，一举多得。

3结语

在传统电工技术教学实践环节中引入Proteus仿真教学方式，不仅可以增加理论授课的生动性，增强实验过程的成功性，还能够排除学生电工畏难心理，提高元件和设备的使用率。基于Proteus仿真的电工技术教学改革，使软件仿真和硬件设计有机地结合起来，对后期专业课程学习和课外创新创业设计同样有着积极的推动作用，在电工技术教学持续改革过程中发挥了重要的作用。

[1]王海波.基于Multisim仿真软件的电工电子实践教学改革[J].数字技术与应用,2011(9):221-222.

[2]秦毅男,廖晓辉.基于PSPICE的电工电子实验教学改革与实践[J].实验室科学,2005(2):46-48.

文章来源：《电工技术学报》 网址: http://www.dgjszzs.cn/qikandaodu/2020/0713/376.html