基于多媒体技术及Protues仿真的单片机教学改革研究

朱彬

摘要：根据单片机课程的相关特征和培养任务，提出了以多媒体技术为主线，以Protues仿真进行侧面帮助的新型教学思路，并且对课程的主要内容进行了适当的转变，主要是以多媒体教学为主要内容，从而进行相关课程的教学。相关实践表明，这种教学模式有效的推动了学生的学习热情，加强了相关项目的研究力度，也增强了团队合作的能力。

关键词：单片机教学；多媒体技术；Protues

中图分类号：TP368.1-4；G712 文献识别码：A 文章编号：1001-828X（2016）006-000-01

单片机教学是攻克元校自动化、电气、机电等相关专业的主要科目，是一门融合电子、计算机等技术并且对其实践性和实用性的要求比较高。融合最近几年的单片机课程的相关教学经验，笔者认为多媒体技术和Protues仿真进行融合。大量的实践证明，该教学模式有效的调动了学生的学习热情，加强了实际教学的有效性，增强了团队的合作能力。

一、多媒体技术教学模式的主要内容

过去的单片机教学模式注重的是以材料为主要内容，以老师为主体，根据“单片机硬件构造—指令体系—软件程序构建—中断体系—定时器/计数器—串口通信—A/D转换—D/A转换等”过程来讲解各个章节的内容，比较沉闷，没有把理论和实际融合起来，使得学生的学习热情大量减退，实践操作比较差，教学质量也比较差。多媒体教学有效的转变了过去的课程教学模式，把各个知识点融入到实际的项目体系中，并且让学生以小组为单位进行观摩学习。这种教学方式能够增加学生的学习热情。加强实践能力和团队合作能力，帮助学生建立独立分析问题和处理问题的相关能力。

二、多媒体技术及Protues仿真教学转变的思路和主要方式

1.构建软硬件教学载体

根据Protues仿真的实际教学要求，以多媒体为教学单位，构建直接的、丰富多样的多媒体课件，把多个项目的实际功能有效的展现出来。KeilC软件平台，主要是对项目中有关的代码进行编写和调试；Protues仿真平台，主要是利用仿真软件和KeilC进行项目的融合调试，更加清楚形象的展示项目的研究方法、过程、把其中容易出现失误的地方和相关结果展示到学生面前。并且，以多媒体技术为基础，构建单片机的多个模块化硬件平台，多个项目的进行不但有软件进行仿真实验，还有相应的硬件体系作为支撑，加强学生对于项目知识内容的把握和理解。

2.构建教学内容

我们学校主要有自动化、电气化工程和自动化以及机械制造和其自动化三个专业，相应的建立了单片机课程，依据学生的专业状况和教学提纲的相关要求，可以把单片机课程中的所有章节内容进行有效的融合，设计也从原来的简单，逐渐向高难度递进，所有项目的累积要包含教学大纲中的所有知识点。

3.实践教学的过程

实践过程是学习单机片课程的关键步骤之一，所以以Protues仿真的单片机教学改革为基础的教学，不但要有理论教学上的项目软件仿真技术，还要构建相关的实验和实践步骤。针对理论教学中的多个项目，在实验室中还是要以组为单位，让学生构建相关的硬件电路，运用Keil软件编写代码并且下载到单片机中进行测试使用。对软件仿真和实际硬件电路操作的两个方面进行项目研究和学习，不断加强学生对于课程有关知识的把握和理解，加强实际动手操作能力。可谓还可以设置一些具有选择性的开放性作业，学生可以根据课堂中的有关内容来选择作业，使用Keil及Protues软件去进一步加强和巩固课堂的有关知识。并且，还要长时间开放单片机实验室，对单片机比较感兴趣的学生可以自己构建硬件电路进行学习。对单片机内容掌握比较熟练的学生可以参加“电子设计大赛”、“挑战杯”、“飞思卡尔”等有关的学科知识竞赛。

4.考察评价

在传统的考试中，很多学生都是通过临时抱佛脚来应对考试，不能有效的反映学生对于课程内容的把握程度，不适合多媒体教学方式的考核评价体系。以多媒体技术为基础的教学，要构建相应的考核评价模式。以Protues仿真为基础的单片机教学课程，学生的课程成绩主要包括了三个方面的内容，分别是：项目质量，学生可以根据项目构建的各个过程，分别是项目剖析—项目分解—知识点学习应用—项目搭建—项目完成，并且对演示项目的运行结果；再者就是分工表现，一个项目中各个学生都有分工任务，学生讲解其负责的部分，并且融合实际表现情况进行打分。最后就是依据学生选取作业的难易程度，融合完成的实际状况，对课程内容的把握情况进行考察。

三、教学改革的结果

和过去的教学模式进行比较，多媒体教学方式使用软件仿真和硬件电路调试相互融合的方式进行课堂教学，突破了理论和实验相互分离的局面，使用这种教学模式，教学效果表现在以下几个方面：

1.学生的学习热情得到提升，由被动学习转为主动学习

多媒体教学模式，首先是以整体、完整、直观、形象的方式把项目结果完美的展示给学生，有效的激发学生的学习热情，把学习中的被动性转化为主动性，而且也加强了对课程内容的把握和理解。

2.加强了学生的实践能力，培养了学生独立处理问题和解决问题的能力

以Protues仿真为基础的单片机多媒体教学，转变了过去的老师讲解学生被动接受的教学模式，各个学生都要承受相应的项目工作量，在老师的引导下积极主动的去学习，并且高效的完成有关工作。通过独立思考和实际操作，使得学生更容易接受课程中的知识点，加强学生的实践能力，培养学生处理和解决问题的能力。

3.加强学生的团队合作能力

Protues仿真教学主要是以小组为单位进行课堂教学，各个小组组成一个整体，各个整体中的承压un要相互分工，并且进行沟通，才能更好的完成任务，所以这种教学模式能够很好的培养学生的团队合作能力，对学生以后的发展具有十分重要的作用。

参考文献：

[1]侯俊才，杨蜀秦.基于Protues仿真的MCS-51单片机教学实践与探讨--利用仿真软件解决MCS-51单片机教学中常见的问题[J].中国现代教育装备，2013，（19）：55-58.

[2]闵祥鹤.多媒体技术在单片机原理课程中的应用[J].农业科技与装备，2009，（5）：115-117.

[3]刘旭东.多媒体技术在单片机教学中的应用[J].吉林省经济管理干部学院学报，2009，23（3）：112-114.

作者简介：朱 彬（1982-），男，辽宁锦州人，辽宁石化职业技术学院教师、讲师、研究生，研究方向：控制理论与控制工程。

注：本文为辽宁省职业技术教育学会科研规划项目，名称《基于PROTUES和多媒体技术下的单片机原理及应用精细化课堂设计》，课题编号LZY15230。