基于 Proteus的仿真學習工作站學習效果分析

鄭有春

摘 要：本文通過分析一體化試點班在仿真學習工作站使用 Proteus仿真軟件學習《數字電子技術》《單片機》課程的學習效果，闡明了仿真學習對課程學習效果的重大影響。

關鍵詞：一體化 Proteus仿真軟件 學習效果

隨著人社部在全國部分技工院校開展一體化課程教學改革試點工作的推進，學校承接了電氣自動化設備安裝與維修等專業的一體化課改試驗工作。在這種形勢下，學校建設了仿真學習工作站。通過近幾年使用仿真學習工作站的使用完成《數字電子技術》課程、《單片機》課程的學習，培養了學生的問題意識，提高了學生的探究能力、創新精神、創造能力及自主學習能力，學習效果顯著提高。

一、基于 Proteus的《數字電子技術》課程學習效果

《數字電子技術》課程是電氣自動化專業的一門極為重要的專業基礎課，該課程主要學習數字電路的相關知識，包括大量的數字集成芯片的學習和應用，課程理論性與實踐性比較強。傳統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，內容相對枯燥，理論知識與實踐應用脫節，學生無法形成系統的應用性的知識和能力，因此，對課程學習的興趣不大。仿真學習工作站引入 Proteus軟件后，教師結合典型工作任務，將課程內容分成了八個任務，每個任務分解成多個子任務和課題，并將 Proteus仿真軟件的使用貫穿到每個學習任務中去。每個任務都有具體的理論和技能要求，這樣教學過程不再是單一的學科教學，而是瞄準目標、圍繞課題的一體化教學。

例如任務一《三人表決器的設計與制作》，首先，教師布置任務：設計三人表決器，引導學生思考并回答表決器應該有的基本功能。用任務調動學習的積極性，引導學生對即將要學習的內容產生濃厚的興趣，通過學生的認識以及教師的引導，建立起完成該電路需要那幾個部分的功能，學生已經迫不及待地要學習相關電路部分了。接下來的幾次課程，分別學習實現表決器功能所需要的電路模塊。每一部分都采用 Proteus軟件進行仿真調試，學生一邊學習理論，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。在課堂上學生根據功能表所列出的具體功能列表及設置方式正確連線，并讓小組代表去教師機演示并講解，大家根據所出現的問題進行研討學習，教師進行總結點評。學生在課堂學習中往往還不過癮，一般會要求在自己的計算機上安裝 Proteus 軟件以便課余時間繼續研究相關的芯片，課堂上濃厚的氛圍帶動學生在課后的時間積極探索。

整體電路的設計需要學生掌握并熟練應用所學的功能電路及芯片，另外需要學生具備一定的自學能力和知識拓展能力，要求學生小組合作，充分展開討論并通過各種渠道搜索相應的信息，才能完成整體設計。在該部分的授課過程中側重于“以學生為主體”，讓學生“做中學，學中做”，課堂上達到電子技術職業崗位的要求。讓學生快樂地學習，為后續的專業課程打下良好的基礎。

二、基于 Proteus的《單片機》課程學習效果

《單片機》是一門實踐性環節很強的課程，但傳統的單片機教學多以理論教學為主，實驗教學為輔，理論與實踐相脫節，而實驗教學是基于單片機實驗箱的驗證性實驗，學生難以體會一個單片機系統開發的軟件、硬件設計的細節與流程，學生的思維得不到拓展和發揮。

為了解決這些問題，仿真學習工作站引入與 Keil軟件與 Proteus軟件一起完成《單片機》課程的學習。在單片機項目教學中使用 Proteus 和 Keil 軟件教學，可以預先設計大量的單片機應用實例，在課堂上通過多媒體設備使用 Proteus 和 Keil 仿真軟件演示從單片機硬件設計到軟件調試的全過程，這種實時的交互式仿真能夠讓學生體會到單片機系統設計仿真調試的整個工作過程，增強學生對單片機的感性認識，提高了學生的學習興趣和學習積極性。

另一方面，通過使用 Proteus 和 Keil 軟件，學生不僅學習了單片機的硬件設計和軟件編程，而且也學習了儀器儀表的使用，提高了學生的動手能力和解決問題的能力。

此外還可以解決實訓室設備有限的難題，不僅節約了硬件資源，也提高了教學效率，對單片機教學有著積極的作用。

三、結論

當今世界，科學技術突飛猛進，知識信息日新月異。以培養生產、經營、管理、服務第一線應用技能型人才為己任的職業教育必須深化改革、加快發展，才能適應科技進步、社會發展。基于 Proteus的仿真學習工作站的學習，需將課程內容進行模塊化設置，著力構建以能力為重點、以實踐為主線、以任務為驅動的模塊化課程體系，采用一體化教學模式。

作為職業教育的一種教學模式，一體化教學是一項探索性和實踐性的工作，也是我們學校教育教學改革的重點和方向。通過實踐證明，采用這種一體化教學有助于改善單調的教學方法，有助于改善課堂的教學環境，有助于改善目前學生普通厭學的現象，把學生從枯燥無味的理論講授中解脫出來，對提高學生的學習興趣和專業課的教學質量大有幫助，從而大大提高學生的專業技能，拓寬學生的就業面，促進學校的建設和發展。

參考文獻：

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