基于 Proteus的仿真学习工作站学习效果分析

郑有春

摘 要：本文通过分析一体化试点班在仿真学习工作站使用 Proteus仿真软件学习《数字电子技术》《单片机》课程的学习效果，阐明了仿真学习对课程学习效果的重大影响。

关键词：一体化 Proteus仿真软件 学习效果

随着人社部在全国部分技工院校开展一体化课程教学改革试点工作的推进，学校承接了电气自动化设备安装与维修等专业的一体化课改试验工作。在这种形势下，学校建设了仿真学习工作站。通过近几年使用仿真学习工作站的使用完成《数字电子技术》课程、《单片机》课程的学习，培养了学生的问题意识，提高了学生的探究能力、创新精神、创造能力及自主学习能力，学习效果显著提高。

一、基于 Proteus的《数字电子技术》课程学习效果

《数字电子技术》课程是电气自动化专业的一门极为重要的专业基础课，该课程主要学习数字电路的相关知识，包括大量的数字集成芯片的学习和应用，课程理论性与实践性比较强。传统的理论授课方式借助于教师口述以及多媒体图片和公式讲解，内容相对枯燥，理论知识与实践应用脱节，学生无法形成系统的应用性的知识和能力，因此，对课程学习的兴趣不大。仿真学习工作站引入 Proteus软件后，教师结合典型工作任务，将课程内容分成了八个任务，每个任务分解成多个子任务和课题，并将 Proteus仿真软件的使用贯穿到每个学习任务中去。每个任务都有具体的理论和技能要求，这样教学过程不再是单一的学科教学，而是瞄准目标、围绕课题的一体化教学。

例如任务一《三人表决器的设计与制作》，首先，教师布置任务：设计三人表决器，引导学生思考并回答表决器应该有的基本功能。用任务调动学习的积极性，引导学生对即将要学习的内容产生浓厚的兴趣，通过学生的认识以及教师的引导，建立起完成该电路需要那几个部分的功能，学生已经迫不及待地要学习相关电路部分了。接下来的几次课程，分别学习实现表决器功能所需要的电路模块。每一部分都采用 Proteus软件进行仿真调试，学生一边学习理论，一边通过仿真测试芯片工作方式，既能巩固理论，又能锻炼实际操作能力。在课堂上学生根据功能表所列出的具体功能列表及设置方式正确连线，并让小组代表去教师机演示并讲解，大家根据所出现的问题进行研讨学习，教师进行总结点评。学生在课堂学习中往往还不过瘾，一般会要求在自己的计算机上安装 Proteus 软件以便课余时间继续研究相关的芯片，课堂上浓厚的氛围带动学生在课后的时间积极探索。

整体电路的设计需要学生掌握并熟练应用所学的功能电路及芯片，另外需要学生具备一定的自学能力和知识拓展能力，要求学生小组合作，充分展开讨论并通过各种渠道搜索相应的信息，才能完成整体设计。在该部分的授课过程中侧重于“以学生为主体”，让学生“做中学，学中做”，课堂上达到电子技术职业岗位的要求。让学生快乐地学习，为后续的专业课程打下良好的基础。

二、基于 Proteus的《单片机》课程学习效果

《单片机》是一门实践性环节很强的课程，但传统的单片机教学多以理论教学为主，实验教学为辅，理论与实践相脱节，而实验教学是基于单片机实验箱的验证性实验，学生难以体会一个单片机系统开发的软件、硬件设计的细节与流程，学生的思维得不到拓展和发挥。

为了解决这些问题，仿真学习工作站引入与 Keil软件与 Proteus软件一起完成《单片机》课程的学习。在单片机项目教学中使用 Proteus 和 Keil 软件教学，可以预先设计大量的单片机应用实例，在课堂上通过多媒体设备使用 Proteus 和 Keil 仿真软件演示从单片机硬件设计到软件调试的全过程，这种实时的交互式仿真能够让学生体会到单片机系统设计仿真调试的整个工作过程，增强学生对单片机的感性认识，提高了学生的学习兴趣和学习积极性。

另一方面，通过使用 Proteus 和 Keil 软件，学生不仅学习了单片机的硬件设计和软件编程，而且也学习了仪器仪表的使用，提高了学生的动手能力和解决问题的能力。

此外还可以解决实训室设备有限的难题，不仅节约了硬件资源，也提高了教学效率，对单片机教学有着积极的作用。

三、结论

当今世界，科学技术突飞猛进，知识信息日新月异。以培养生产、经营、管理、服务第一线应用技能型人才为己任的职业教育必须深化改革、加快发展，才能适应科技进步、社会发展。基于 Proteus的仿真学习工作站的学习，需将课程内容进行模块化设置，着力构建以能力为重点、以实践为主线、以任务为驱动的模块化课程体系，采用一体化教学模式。

作为职业教育的一种教学模式，一体化教学是一项探索性和实践性的工作，也是我们学校教育教学改革的重点和方向。通过实践证明，采用这种一体化教学有助于改善单调的教学方法，有助于改善课堂的教学环境，有助于改善目前学生普通厌学的现象，把学生从枯燥无味的理论讲授中解脱出来，对提高学生的学习兴趣和专业课的教学质量大有帮助，从而大大提高学生的专业技能，拓宽学生的就业面，促进学校的建设和发展。

参考文献：

[1]深圳风标科技有限公司.PROTEUS 在电类教学与科研中的应用[C].研讨会专刊，2006.

[2]陈龙，张亚君.Proteus真软件在单片机实验教学中的应用[J].实验技术与管理，2009，26（8）

[3]涂清林.浅谈专业一体化教学 [J].职业技术教育，2001，6（2）