基于Proteus軟件的單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)的探索

燕德麗

摘要：《單片機(jī)原理與應(yīng)用》課程是以實(shí)用性工程性為主要特點(diǎn)的一門(mén)綜合性課程，如今在很多高校都會(huì)讓學(xué)生學(xué)習(xí)這門(mén)課，尤其是電子類的專業(yè)復(fù)雜、指令較多，內(nèi)容枯燥，許多學(xué)生很難入門(mén)，甚至在學(xué)期結(jié)束后，部分學(xué)生仍然對(duì)這門(mén)課一無(wú)所知。為了讓學(xué)生更好地理解單片機(jī)課程的內(nèi)容，掌握編程和設(shè)計(jì)電路的能力，本文利用Proteus軟件進(jìn)行仿真，將理論知識(shí)貫穿在單片機(jī)項(xiàng)目中，讓學(xué)生在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中提高編程技能。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù) 項(xiàng)目教學(xué) 軟件編程

為將單片機(jī)理論知識(shí)和實(shí)踐操作有機(jī)地融合在一起，提高單片機(jī)課程教學(xué)的實(shí)效性，筆者在教學(xué)中采用了“以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)”的項(xiàng)目教學(xué)法。在學(xué)習(xí)Proteus軟件及相關(guān)理論授課的基礎(chǔ)上，每節(jié)課讓學(xué)生完成一個(gè)任務(wù)，學(xué)期結(jié)束時(shí)，讓學(xué)生掌握獨(dú)立編程和仿真的能力，培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)產(chǎn)品的能力。

1 單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)法的闡述

一是項(xiàng)目教學(xué)法，它是以工作過(guò)程為導(dǎo)向的。其中項(xiàng)目教學(xué)法指的是把那些以前學(xué)科學(xué)習(xí)的內(nèi)容分成好多種類，分成小任務(wù)來(lái)完成，也可以說(shuō)是當(dāng)成項(xiàng)目來(lái)完成。教師根據(jù)相應(yīng)的教學(xué)項(xiàng)目來(lái)進(jìn)行教學(xué)，這樣可以讓學(xué)生全程參與項(xiàng)目，得到很好的教學(xué)效果。這是一種科學(xué)的而且很合理的教學(xué)方法。

這種方法要求以一個(gè)個(gè)具體實(shí)驗(yàn)任務(wù)為主線，將單片機(jī)的理論教學(xué)內(nèi)容穿插在每個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)中，引導(dǎo)學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題并最終解決問(wèn)題。

在關(guān)于單片機(jī)教學(xué)的改革中，教師應(yīng)該首先把關(guān)于單片機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)分成若干個(gè)項(xiàng)目，把單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的調(diào)試與設(shè)計(jì)教授給學(xué)生，然后把單片機(jī)課程教學(xué)的內(nèi)容從以前的講授方式改為對(duì)單片機(jī)基本結(jié)構(gòu)的講述，通過(guò)這種項(xiàng)目教學(xué)，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)單片機(jī)的興趣，主要是發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生參與整個(gè)過(guò)程的操作，以職業(yè)活動(dòng)和能力作為目標(biāo)與方向，以學(xué)生的素質(zhì)為基礎(chǔ)，通過(guò)這種教學(xué)方式，行動(dòng)過(guò)程和師生互動(dòng)來(lái)完成整個(gè)教學(xué)。

二是Proteus軟件的簡(jiǎn)介。Proteus仿真軟件是由英國(guó) LabCenter Elec-tronics 公司開(kāi)發(fā)的，是目前最好的單片機(jī)及外圍器件的仿真工具，該軟件集成了高級(jí)原理圖、混合模式SPICE電路仿真、PCB設(shè)計(jì)以及自動(dòng)布線來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的電子設(shè)計(jì)系統(tǒng)。由ISIS 、ARES兩個(gè)軟件構(gòu)成，其中ISIS是原理圖編輯與仿真軟件，ARES是布線編輯軟件。利用該仿真軟件，能夠?qū)纹瑱C(jī)的許多實(shí)例形象化，學(xué)生容易理解結(jié)構(gòu)的組成，從而提高學(xué)習(xí)興趣。

2 單片機(jī)項(xiàng)目過(guò)程的實(shí)施

采用平時(shí)考核與集中考核的辦法，將理論知識(shí)和實(shí)踐操作相結(jié)合，通過(guò)筆試、上機(jī)操作、項(xiàng)目拓展等途徑，不斷提高學(xué)生的理論水平和實(shí)際運(yùn)用能力。

一是以學(xué)生為主體、以教師為引導(dǎo)者的項(xiàng)目教學(xué)，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師不應(yīng)該像以前一樣充當(dāng)講授者的角色，而是應(yīng)該充當(dāng)引路人，在學(xué)生遇到問(wèn)題的時(shí)候幫助他們解決問(wèn)題，在學(xué)生探索原理的過(guò)程中教師可以與他們互通意見(jiàn)，共同學(xué)習(xí)，交流最后得到理論依據(jù)。項(xiàng)目教學(xué)化繁為簡(jiǎn)，化難為易，把總?cè)蝿?wù)化成若干個(gè)小任務(wù)，易于解決，易于讓學(xué)生掌握編程的方法。比如在處理外部中斷的時(shí)候就是很復(fù)雜的，教師就可以把任務(wù)分成五個(gè)部分，讓學(xué)生分層次地將五個(gè)小任務(wù)完成，結(jié)果就能得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，了解編程的方法。

二是在項(xiàng)目教學(xué)的過(guò)程中要注意學(xué)生的課堂生成。運(yùn)用項(xiàng)目教學(xué)，學(xué)生在解題的過(guò)程中，可能會(huì)出現(xiàn)各種各樣的課堂知識(shí)生成點(diǎn)，因?yàn)槊總€(gè)程序的編程方法都是多種多樣的，所以學(xué)生在進(jìn)行編程的時(shí)候可能會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題與障礙，產(chǎn)生錯(cuò)誤。這時(shí)候老師對(duì)個(gè)別學(xué)生的問(wèn)題，要獨(dú)自指導(dǎo)，對(duì)于那些學(xué)生普遍存在的錯(cuò)誤則要重視，進(jìn)行統(tǒng)一講授。切記不可忘記學(xué)生的主體作用，老師只是一個(gè)引導(dǎo)者，否則這種項(xiàng)目教學(xué)也只會(huì)成為一種形式，沒(méi)有實(shí)際的意義。在項(xiàng)目教學(xué)中，通過(guò)學(xué)生整個(gè)過(guò)程的參與，提高學(xué)生的操作能力。

三是項(xiàng)目教學(xué)要善于知識(shí)建構(gòu)。在學(xué)生拿到一個(gè)綜合項(xiàng)目的時(shí)候，往往不知道該怎么辦，這時(shí)候老師應(yīng)該指導(dǎo)學(xué)生的是如何搜索資料，然后資料準(zhǔn)備完成之后對(duì)它們進(jìn)行分析，之后把綜合項(xiàng)目分解成多個(gè)小項(xiàng)目，進(jìn)行解決，這樣可以在學(xué)生的腦袋中進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建，同時(shí)得出結(jié)果，完成了知識(shí)認(rèn)購(gòu)，這樣既能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的認(rèn)可程度，又鍛煉了他們的思維和動(dòng)手能力。Proteus仿真技術(shù)就符合高校的學(xué)生的思維情況，突破了單片機(jī)的障礙，很好地體現(xiàn)了在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的主體作用，教師的引導(dǎo)作用。

3 結(jié)束語(yǔ)

基于Proteus軟件的單片機(jī)項(xiàng)目法，既無(wú)需購(gòu)置大量的硬件設(shè)備，又無(wú)需焊接真實(shí)的硬件電路，節(jié)省了大量的時(shí)間和資金。學(xué)生還可以進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)造能力。學(xué)生通過(guò)引導(dǎo)達(dá)到目的，師生共同完成了項(xiàng)目教學(xué)的建構(gòu)。通過(guò)對(duì)該課程的設(shè)計(jì)，學(xué)生們不僅完成了知識(shí)建構(gòu)，鍛煉了操作能力，而且激發(fā)了他們學(xué)習(xí)單片機(jī)的興趣，有助于以后課程的完成，而且教師也在整個(gè)教學(xué)中很好地完成了引導(dǎo)作用，師生共同交流學(xué)習(xí)。

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