基于 Proteus的仿真學(xué)習(xí)工作站學(xué)習(xí)效果分析

鄭有春

摘 要：本文通過分析一體化試點班在仿真學(xué)習(xí)工作站使用 Proteus仿真軟件學(xué)習(xí)《數(shù)字電子技術(shù)》《單片機(jī)》課程的學(xué)習(xí)效果，闡明了仿真學(xué)習(xí)對課程學(xué)習(xí)效果的重大影響。

關(guān)鍵詞：一體化 Proteus仿真軟件 學(xué)習(xí)效果

隨著人社部在全國部分技工院校開展一體化課程教學(xué)改革試點工作的推進(jìn)，學(xué)校承接了電氣自動化設(shè)備安裝與維修等專業(yè)的一體化課改試驗工作。在這種形勢下，學(xué)校建設(shè)了仿真學(xué)習(xí)工作站。通過近幾年使用仿真學(xué)習(xí)工作站的使用完成《數(shù)字電子技術(shù)》課程、《單片機(jī)》課程的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識，提高了學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新精神、創(chuàng)造能力及自主學(xué)習(xí)能力，學(xué)習(xí)效果顯著提高。

一、基于 Proteus的《數(shù)字電子技術(shù)》課程學(xué)習(xí)效果

《數(shù)字電子技術(shù)》課程是電氣自動化專業(yè)的一門極為重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，該課程主要學(xué)習(xí)數(shù)字電路的相關(guān)知識，包括大量的數(shù)字集成芯片的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，課程理論性與實踐性比較強(qiáng)。傳統(tǒng)的理論授課方式借助于教師口述以及多媒體圖片和公式講解，內(nèi)容相對枯燥，理論知識與實踐應(yīng)用脫節(jié)，學(xué)生無法形成系統(tǒng)的應(yīng)用性的知識和能力，因此，對課程學(xué)習(xí)的興趣不大。仿真學(xué)習(xí)工作站引入 Proteus軟件后，教師結(jié)合典型工作任務(wù)，將課程內(nèi)容分成了八個任務(wù)，每個任務(wù)分解成多個子任務(wù)和課題，并將 Proteus仿真軟件的使用貫穿到每個學(xué)習(xí)任務(wù)中去。每個任務(wù)都有具體的理論和技能要求，這樣教學(xué)過程不再是單一的學(xué)科教學(xué)，而是瞄準(zhǔn)目標(biāo)、圍繞課題的一體化教學(xué)。

例如任務(wù)一《三人表決器的設(shè)計與制作》，首先，教師布置任務(wù)：設(shè)計三人表決器，引導(dǎo)學(xué)生思考并回答表決器應(yīng)該有的基本功能。用任務(wù)調(diào)動學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生對即將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣，通過學(xué)生的認(rèn)識以及教師的引導(dǎo)，建立起完成該電路需要那幾個部分的功能，學(xué)生已經(jīng)迫不及待地要學(xué)習(xí)相關(guān)電路部分了。接下來的幾次課程，分別學(xué)習(xí)實現(xiàn)表決器功能所需要的電路模塊。每一部分都采用 Proteus軟件進(jìn)行仿真調(diào)試，學(xué)生一邊學(xué)習(xí)理論，一邊通過仿真測試芯片工作方式，既能鞏固理論，又能鍛煉實際操作能力。在課堂上學(xué)生根據(jù)功能表所列出的具體功能列表及設(shè)置方式正確連線，并讓小組代表去教師機(jī)演示并講解，大家根據(jù)所出現(xiàn)的問題進(jìn)行研討學(xué)習(xí)，教師進(jìn)行總結(jié)點評。學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中往往還不過癮，一般會要求在自己的計算機(jī)上安裝 Proteus 軟件以便課余時間繼續(xù)研究相關(guān)的芯片，課堂上濃厚的氛圍帶動學(xué)生在課后的時間積極探索。

整體電路的設(shè)計需要學(xué)生掌握并熟練應(yīng)用所學(xué)的功能電路及芯片，另外需要學(xué)生具備一定的自學(xué)能力和知識拓展能力，要求學(xué)生小組合作，充分展開討論并通過各種渠道搜索相應(yīng)的信息，才能完成整體設(shè)計。在該部分的授課過程中側(cè)重于“以學(xué)生為主體”，讓學(xué)生“做中學(xué)，學(xué)中做”，課堂上達(dá)到電子技術(shù)職業(yè)崗位的要求。讓學(xué)生快樂地學(xué)習(xí)，為后續(xù)的專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ)。

二、基于 Proteus的《單片機(jī)》課程學(xué)習(xí)效果

《單片機(jī)》是一門實踐性環(huán)節(jié)很強(qiáng)的課程，但傳統(tǒng)的單片機(jī)教學(xué)多以理論教學(xué)為主，實驗教學(xué)為輔，理論與實踐相脫節(jié)，而實驗教學(xué)是基于單片機(jī)實驗箱的驗證性實驗，學(xué)生難以體會一個單片機(jī)系統(tǒng)開發(fā)的軟件、硬件設(shè)計的細(xì)節(jié)與流程，學(xué)生的思維得不到拓展和發(fā)揮。

為了解決這些問題，仿真學(xué)習(xí)工作站引入與 Keil軟件與 Proteus軟件一起完成《單片機(jī)》課程的學(xué)習(xí)。在單片機(jī)項目教學(xué)中使用 Proteus 和 Keil 軟件教學(xué)，可以預(yù)先設(shè)計大量的單片機(jī)應(yīng)用實例，在課堂上通過多媒體設(shè)備使用 Proteus 和 Keil 仿真軟件演示從單片機(jī)硬件設(shè)計到軟件調(diào)試的全過程，這種實時的交互式仿真能夠讓學(xué)生體會到單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計仿真調(diào)試的整個工作過程，增強(qiáng)學(xué)生對單片機(jī)的感性認(rèn)識，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性。

另一方面，通過使用 Proteus 和 Keil 軟件，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了單片機(jī)的硬件設(shè)計和軟件編程，而且也學(xué)習(xí)了儀器儀表的使用，提高了學(xué)生的動手能力和解決問題的能力。

此外還可以解決實訓(xùn)室設(shè)備有限的難題，不僅節(jié)約了硬件資源，也提高了教學(xué)效率，對單片機(jī)教學(xué)有著積極的作用。

三、結(jié)論

當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，知識信息日新月異。以培養(yǎng)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理、服務(wù)第一線應(yīng)用技能型人才為己任的職業(yè)教育必須深化改革、加快發(fā)展，才能適應(yīng)科技進(jìn)步、社會發(fā)展。基于 Proteus的仿真學(xué)習(xí)工作站的學(xué)習(xí)，需將課程內(nèi)容進(jìn)行模塊化設(shè)置，著力構(gòu)建以能力為重點、以實踐為主線、以任務(wù)為驅(qū)動的模塊化課程體系，采用一體化教學(xué)模式。

作為職業(yè)教育的一種教學(xué)模式，一體化教學(xué)是一項探索性和實踐性的工作，也是我們學(xué)校教育教學(xué)改革的重點和方向。通過實踐證明，采用這種一體化教學(xué)有助于改善單調(diào)的教學(xué)方法，有助于改善課堂的教學(xué)環(huán)境，有助于改善目前學(xué)生普通厭學(xué)的現(xiàn)象，把學(xué)生從枯燥無味的理論講授中解脫出來，對提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和專業(yè)課的教學(xué)質(zhì)量大有幫助，從而大大提高學(xué)生的專業(yè)技能，拓寬學(xué)生的就業(yè)面，促進(jìn)學(xué)校的建設(shè)和發(fā)展。

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