基于Proteus的单片机教学研究
摘要：文章从单片机目前教学所存在的不足出发，讨论了基于Proteus的单片机教学方法：教师为辅、学生为主，突出教学中学生的主体和中心地位，建立新型的师生关系；以任务驱动为手段，最大程度地调动学生的学习主观能动性；以教材为辅，学生提高能力为主。该教学方法已经过实践的检验，可更有效的实现单片机的教学目标。关键词：Proteus；单片机；任务驱动；教师为辅；学生为主
随着单片机在各种领域越来越广泛的应用，越来越多的专业开设了单片机课程。但单片机这门技术更注重实践学习，就目前的教学来看，主要有以下几个方面的问题：学生需要记忆的内容太多，这会大大降低学生的学习兴趣；理论教学与实验教学关联程度不高，不能互相印证，存在一定程度的脱节现象。
基于以上种种问题，结合多年单片机的一线教学经验，我们认为将Proteus 引入课堂教学和实验教学能有效提高教学质量，更大程度地引发学生的学习兴趣，更有利于激发学生的主观能动性。
Proteus 软件是英国Labcenter electronics 公司出版的EDA工具软件，是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB 设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台。在编译方面，它也支持IAR，KEIL和MPLAB 等多种编译器，是目前最好的单片机及外围器件的设计工具。因此，利用Proteus设计单片机系统的原理图，用Keil 来完成C 语言程序的编辑、编译。下面分别从课堂教学和实验教学两个方面来分析。
一、从课堂教学角度分析
授人以鱼，不如授人以渔。现在有个奇怪的现象，教师在课堂上灌输的越多，学生接受的知识反而越少，因此与其让教师灌输给学生太多的知识，不如让教师引导学生自己去发现问题、认识问题，并一步步用之前学过的相关知识点去解决问题。
在这个发现问题、认识问题、解决问题的过程中，既加深了学生对课本基础知识的理解，又锻炼了其独立分析问题、解决问题的能力，这种教师为辅助，学生为主体；教材为辅，提高能力为主的教学模式将极大地培养学生的学习兴趣。
在单片机课堂教学的时候，教师可以采用现场仿真演示的方法，给学生更形象生动地阐述说明。比如讲解某条汇编指令，可以在Proteus 中编写该指令，并现场编译执行，然后观察执行该汇编指令后所导致的相关寄存器或地址单元中数据的变化情况，还可配合提问的方式与学生互动，引导学生自己去分析某条汇编指令的功能。这样便可以将枯燥的汇编指令变得简单好学，从而不会让学生感到枯燥乏味了。 又比如在学习单片机例程时，可根据题目将班里的学生分组，每个组准备一道例题，并现场用Proteus 演示讲解，教师可根据每个组的课堂表现计入平时成绩。这种任务驱动教学方式有效地调动了学生们的`主观能动性。
二、从实验教学角度分析
单片机应用技术是一门注重实践的技术，因此实验是单片机教学中不可分割的重要组成部分。以往的单片机实验大多采用实验箱的做法，教师布置几个题目，学生在实验箱上实现即可。这样有几个弊端：
（1）实验箱上电路模块固定，可选做的实验题目较少，且题目陈旧老套，不能实时更新；
（2）实验箱上的电子元器件更容易因长期实验或学生使用不当而损坏，不容易维护，增加实验成本；
（3）购买单片机实验箱价格不菲，需要学校较大投资；
（4）人力资源等现实原因，大多情况实验室开放时间远远不能满足学生们做实验需要的时间。
鉴于以上多个原因，在实验教学环节可采用Proteus 建立虚拟实验室，Proteus 可免费从网上下载，因此可有效降低实验成本；由于是软件仿真，在实验题目的选取方面有较大余地，且可以根据较新器件搭建实验电路，灵活多变；在PC 机大量普及的今天，学生可以随时随地建立一个虚拟的单片机实验室，极大地满足了学生做实验的需求。使学生不需硬件支持也能完成实验内容，能降低实验成本，缩短实验周期，延伸实验内涵。
总之，将Proteus 引入单片机教学，采用教师为辅，学生为主，任务驱动的教学理念，在节省成本的同时，极大地培养了学生们的学习兴趣，有效提高了学生们的单片机技术实践能力。
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