許志剛

（蘇州技師學(xué)院電氣工程系，江蘇蘇州 215009）

無(wú)論是公共實(shí)訓(xùn)基地，還是職業(yè)類院校，在基于系統(tǒng)化工作過(guò)程課程［1］的教學(xué)改革中，學(xué)習(xí)工作站建設(shè)是一項(xiàng)重要內(nèi)容。以工作任務(wù)為導(dǎo)向，理論與實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)習(xí)過(guò)程與工作過(guò)程融通合一、實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”［2］，是學(xué)習(xí)工作站建設(shè)的宗旨。建設(shè)學(xué)習(xí)工作站，是發(fā)展實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室和公共實(shí)訓(xùn)基地的一種新形式，也是有效整合職業(yè)教育資源的一個(gè)重要方向。

在電子類專業(yè)中，既有理論性很強(qiáng)的如模擬電路、數(shù)字電路等學(xué)科體系課程，又有各種如Protel、CPLD／FPGA、DSP等應(yīng)用類課程，兩類課程所依賴的實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)平臺(tái)數(shù)量多、內(nèi)容離散性大，且利用率不高、資源浪費(fèi)大。為能有效整合電子類專業(yè)各門(mén)課程內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐、學(xué)習(xí)與工作、研究與創(chuàng)新的融通合一，引入了Proteus技術(shù)，來(lái)構(gòu)建電子類專業(yè)的仿真學(xué)習(xí)工作站。

Proteus是英國(guó)Labcenter公司開(kāi)發(fā)的一款集電子線路設(shè)計(jì)、仿真、編程、調(diào)試和PCB制作的功能強(qiáng)大的電子EDA 軟件，其簡(jiǎn)單、易入門(mén)的原理圖設(shè)計(jì)和特有的交互仿真功能，尤其是微處理器仿真功能成為眾多電子EDA 中的佼佼者。

1 基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站建設(shè)原則

根據(jù)Proteus技術(shù)的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)工作站的要求，在建設(shè)基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

（1）全面性和針對(duì)性?；赑roteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站，立足于電子類專業(yè)課程教學(xué)，其建設(shè)內(nèi)容盡可能全面涵蓋專業(yè)體系課程的教學(xué)內(nèi)容和系統(tǒng)化工作過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，比如咨詢、計(jì)劃、決策、實(shí)施、檢查、反饋等［3］，全面體現(xiàn)相應(yīng)職業(yè)領(lǐng)域中的各項(xiàng)典型工作任務(wù)［4］。要根據(jù)不同的教學(xué)目標(biāo)群體做好頂層設(shè)計(jì)，如針對(duì)中職教育與高職教育，依據(jù)職業(yè)教育認(rèn)知規(guī)律，制定不同的建設(shè)目標(biāo)，為教學(xué)目標(biāo)主體構(gòu)建一個(gè)循序漸進(jìn)、可持續(xù)發(fā)展的平臺(tái)。

（2）綜合性和創(chuàng)新性。Proteus技術(shù)所特有的電子線路設(shè)計(jì)與交互仿真平臺(tái)、PCB 設(shè)計(jì)平臺(tái)，以及硬件驗(yàn)證系統(tǒng)，體現(xiàn)了電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作的各個(gè)環(huán)節(jié)。建設(shè)基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站，要將其綜合性充分體現(xiàn)出來(lái)，要圍繞專業(yè)精品課程建設(shè)提煉典型工作任務(wù)，以綜合性項(xiàng)目任務(wù)來(lái)完成系統(tǒng)化工作過(guò)程課程的教學(xué)，同時(shí)，提供創(chuàng)新平臺(tái)，為優(yōu)秀學(xué)生提供創(chuàng)新、發(fā)展的空間［5］。

（3）整體性和先進(jìn)性?；赑roteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站建設(shè)，要與整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)工作站或公共實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)全局相同步，要把仿真學(xué)習(xí)工作站建設(shè)放到專業(yè)建設(shè)的大環(huán)境中去，與其他建設(shè)內(nèi)容相協(xié)調(diào)和匹配，特別是在改造而不是新建時(shí)，更要考慮仿真學(xué)習(xí)工作站如何合理嵌入原有體系中，如何彰顯特色，如何提升整個(gè)專業(yè)學(xué)習(xí)工作站的內(nèi)涵等。

建設(shè)時(shí)，要考慮到未來(lái)發(fā)展需要，在建設(shè)內(nèi)容上要體現(xiàn)現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展水平，符合現(xiàn)行國(guó)家職業(yè)工種標(biāo)準(zhǔn)，與專業(yè)發(fā)展方向相一致；在建設(shè)的形式上要多功能、開(kāi)放式［6］，來(lái)保證仿真學(xué)習(xí)工作站的可持續(xù)發(fā)展；同時(shí)，要配套建設(shè)仿真學(xué)習(xí)工作站的維護(hù)管理更新體系，以保證仿真學(xué)習(xí)工作站的先進(jìn)性。

2 基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站建設(shè)內(nèi)容

基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站能集電子技術(shù)專業(yè)課程基本內(nèi)容，能系統(tǒng)體現(xiàn)電子專業(yè)類產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過(guò)程的一個(gè)學(xué)習(xí)和工作系統(tǒng)。它以Proteus技術(shù)為核心內(nèi)容，以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、專業(yè)課程體系為建設(shè)平臺(tái)，以項(xiàng)目課程為系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)與綜合訓(xùn)練相結(jié)合，專業(yè)教育與綜合職業(yè)能力培養(yǎng)相結(jié)合的學(xué)習(xí)、工作、創(chuàng)新平臺(tái)。構(gòu)建基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站主要包括以下3項(xiàng)基本內(nèi)容：

（1）構(gòu)建資源框架平臺(tái)?；赑roteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站資源框架平臺(tái)主要有網(wǎng)絡(luò)信息咨詢平臺(tái)，Proteus設(shè)計(jì)、仿真軟件系統(tǒng)，硬件驗(yàn)證及工作平臺(tái)3部分內(nèi)容組成。

①網(wǎng)絡(luò)信息咨詢平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)信息咨詢平臺(tái)包括兩部分內(nèi)容：計(jì)算機(jī)機(jī)房和學(xué)習(xí)工作站資源庫(kù)。多個(gè)計(jì)算機(jī)機(jī)房組成局域網(wǎng)，并通過(guò)校園網(wǎng)連接外網(wǎng)，Proteus服務(wù)端軟件安裝在該局域網(wǎng)的服務(wù)器上［7］。存放在工作現(xiàn)場(chǎng)的圖書(shū)、工具書(shū)、資料等組成資源庫(kù)，供學(xué)生查閱資料、自主學(xué)習(xí)研究用。對(duì)于公共實(shí)訓(xùn)基地而言，可將圖書(shū)館、電子閱覽室等視作學(xué)習(xí)工作站的資源庫(kù)。

②Proteus設(shè)計(jì)、仿真軟件系統(tǒng)。安裝于局域網(wǎng)服務(wù)器上的Proteus服務(wù)端軟件，主要有智能原理圖設(shè)計(jì)子系統(tǒng)（ISIS）、混合模式仿真器（ProSPICE）和虛擬系統(tǒng)模型仿真子系統(tǒng)（VSM）、PCB 設(shè)計(jì)子系統(tǒng)（ARES）3部分組成，能高效地完成電子電路的設(shè)計(jì)、繪制、檢測(cè)、調(diào)試和仿真，并對(duì)電路進(jìn)行分析，生成PCB生產(chǎn)文件［8－10］。Proteus設(shè)計(jì)、仿真軟件系統(tǒng)是基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站的核心內(nèi)容。

③硬件驗(yàn)證及工作平臺(tái)。驗(yàn)證平臺(tái)主要是基于Proteus技術(shù)制作的專用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，工作平臺(tái)是指制作電子產(chǎn)品的小型生產(chǎn)系統(tǒng)。兩者完善了基于Proteus技術(shù)的電子產(chǎn)品制作的工作過(guò)程。

（2）構(gòu)建基于Proteus技術(shù)的項(xiàng)目課程內(nèi)容。根據(jù)專業(yè)課程內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)要求，以Proteus技術(shù)進(jìn)行項(xiàng)目和課程設(shè)置，構(gòu)成基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站的3個(gè)層次的項(xiàng)目、課程內(nèi)容體系。

①課程類實(shí)驗(yàn)。課程類實(shí)驗(yàn)主要依據(jù)電子類專業(yè)課程進(jìn)行建設(shè)，以Proteus虛擬實(shí)驗(yàn)為主，另配置Proteus專用實(shí)驗(yàn)箱供驗(yàn)證。各門(mén)課程的具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可根據(jù)課程內(nèi)容依次設(shè)置。以模擬電路實(shí)驗(yàn)室為例，設(shè)置的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表1所示。

表1 模擬電路實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

②綜合類制作。綜合類制作是圍繞專業(yè)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的各種綜合性項(xiàng)目，主要是課程設(shè)計(jì)和綜合運(yùn)用項(xiàng)目的制作。在實(shí)施系統(tǒng)化工作過(guò)程的課程教學(xué)體系中，綜合類設(shè)計(jì)主要指設(shè)計(jì)各種來(lái)源于企業(yè)典型的工作任務(wù)和項(xiàng)目任務(wù)。

設(shè)計(jì)綜合類制作項(xiàng)目要緊扣課程內(nèi)容，其數(shù)量要盡可能覆蓋專業(yè)課程內(nèi)容，其內(nèi)容要有典型性，特別是在實(shí)施基于系統(tǒng)化工作過(guò)程的課程項(xiàng)目中，不但要求涵蓋知識(shí)點(diǎn)，更要涵蓋技能要求。表2是根據(jù)學(xué)習(xí)直流穩(wěn)壓電源制作的知識(shí)和技能要求，相應(yīng)的Proteus技術(shù)項(xiàng)目。

表2 直流穩(wěn)壓電源制作Proteus項(xiàng)目

③創(chuàng)新類設(shè)計(jì)。創(chuàng)新類設(shè)計(jì)是一個(gè)提供設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)等研究性工作的平臺(tái)，其任務(wù)來(lái)源主要是學(xué)習(xí)過(guò)程中的研究、探索、企業(yè)項(xiàng)目、產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、技術(shù)革新等。創(chuàng)新類設(shè)計(jì)能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新開(kāi)發(fā)能力的培養(yǎng)。

（3）建立運(yùn)行模式與管理機(jī)制?；赑roteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站建設(shè)的另一項(xiàng)重要內(nèi)容，就是建立一種能實(shí)施工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生綜合職業(yè)能力得到培養(yǎng)和提高，充分發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性的運(yùn)行模式和管理機(jī)制［11］。

①建立理論與實(shí)踐、教學(xué)與科研、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、培訓(xùn)與鑒定為一體的多元化運(yùn)行模式。以Proteus技術(shù)為主線，建立理論與實(shí)踐、教學(xué)與科研、學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、培訓(xùn)與鑒定為一體的運(yùn)行模式，在實(shí)現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”的教學(xué)活動(dòng)同時(shí)，通過(guò)提供服務(wù)、開(kāi)放場(chǎng)地，為社會(huì)、企業(yè)提供專業(yè)技術(shù)共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)多元化運(yùn)行。

②建立開(kāi)放式管理機(jī)制。建立開(kāi)放式管理機(jī)制是指以開(kāi)放、可持續(xù)發(fā)展理念，建立對(duì)課程項(xiàng)目、運(yùn)行模式、開(kāi)放時(shí)間、資源提供、隊(duì)伍建設(shè)、考核評(píng)價(jià)體系等的各項(xiàng)管理制度［12］。例如：提供開(kāi)放式的視聽(tīng)材料、配套教材、講義、課件等課程資源供學(xué)生選擇使用；向社會(huì)開(kāi)放仿真學(xué)習(xí)工作站，提供培訓(xùn)平臺(tái)等。

3 基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站建設(shè)思路

各類院校在建設(shè)基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同類型教學(xué)目標(biāo)群體和人才培養(yǎng)方案，有所側(cè)重地設(shè)計(jì)建設(shè)目標(biāo)，并根據(jù)建設(shè)場(chǎng)地、資金條件和專業(yè)發(fā)展情況等，盡可能在有限范圍內(nèi)建成特色鮮明的仿真學(xué)習(xí)工作站。

（1）研究型本科院校基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站的建設(shè)思路。此類院校建設(shè)目標(biāo)側(cè)重于研究和開(kāi)發(fā)，建設(shè)重點(diǎn)在課程實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，建設(shè)特色是精品課程的開(kāi)發(fā)［13］和豐富的硬件資源。

（2）職業(yè)類院校基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站的建設(shè)思路。職業(yè)類院校側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力，其目標(biāo)在于技能型人才培養(yǎng)，建設(shè)重點(diǎn)在課程實(shí)驗(yàn)和綜合性制作，建設(shè)特色是工學(xué)結(jié)合、一體化項(xiàng)目課程教學(xué)，體現(xiàn)“做中學(xué)，學(xué)中做”的理念［14］。

（3）區(qū)域性公共實(shí)訓(xùn)基地基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站的建設(shè)思路。應(yīng)有別于各類院校，建設(shè)重點(diǎn)應(yīng)突出公共實(shí)訓(xùn)基地的綜合性、先進(jìn)性和創(chuàng)新性，建設(shè)特色是依據(jù)國(guó)家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)需求開(kāi)設(shè)的各類職業(yè)技能訓(xùn)練和職業(yè)工種技能鑒定工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于Proteus技術(shù)的仿真學(xué)習(xí)工作站，其仿真和學(xué)習(xí)功能，給電子類專業(yè)的教學(xué)帶來(lái)了全新的理念，給實(shí)驗(yàn)室、實(shí)訓(xùn)室建設(shè)帶來(lái)了新的模式，必將對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合職業(yè)能力和創(chuàng)新能力，提升實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)質(zhì)量水平，起到積極作用。

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