在单片机课程中运用protues软件的有效教学探索

张佳贤

摘 要：在单片机教学中教师运用Protues软件从寻找拐点、教学方法、实训方法、授课过程和教学模式这五个方面着手，开展有效课堂教学，不但可以提高学生的学习兴趣，还可以提高教师的教学质量。

关键词：Protues软件；单片机；有效教学

单片机课程是一门专业课程，它的理论性及实践性都非常强。大部分学生认为单片机入门困难、概念繁多、指令抽象，学习起来无聊乏味。更重要的是之前教师在课堂中运用教学手段有些困难，教学效果没有想象中好。在此基础上，我们在教学中运用protues软件，对电路进行仿真调试，让学生对单片机产生兴趣，从而逐步提高编程能力和技术水平。

一、进行寻找“拐点”的有效教学

1.寻找“拐点”

“拐点”在数学中指的是改变曲线向上方向或向下方向的点，在生活中指事情的发展趋势开始改变的地方，我们可用“拐点”来比喻教学进程发展到一定阶段，学生之间在知识的掌握方面会逐步存在明显差距。单片机中不仅硬件原理复杂，指令也有很多，内容较广泛。这就体现出有些学生感兴趣，钻研性强，他们可以轻松掌握所学知识，而有些学生思维局限，动手能力差，那么这类学生就需要有更多的练习和训练来提高他们的认知度。因此教师必须探讨差异教学的“拐点”在哪里。“拐点”和教学难点很相似，但它又有异于教学难点。可以这样认为，学生在课堂教学中疑惑不解的知识点就是教学难点。教学难点就像学生在学习途中的拦路虎，阻挡学生向前学习新知识。那么对于“拐点”，教师应该把着重点放在教学中某些学生在获得知识过程的不同性，有的时候对这类学生而言是难点，而有些时候对那类学生来说是重点。因此教师对课堂教学中出现的拐点或是教学难点，必须在授课时有所体现和区别对待。

2.设计问题

确定好教学内容的拐点，教师应根据大部分学生的实际情况，给出一些有实际意义、符合学生个体发展的建议，并让学生选择适合自己的题目，由此设计出最合适的项目。让基本功较扎实的学生集中精神挑战新的内容，从而使他们迸发出学习的激情；但对基本功掌握不扎实的学生，教师就只能建议他们利用平时课余时间去复习概念原理等专业基础知识，并且让基本功扎实的学生在课堂及实训中实行帮带活动，尤其在实训教学中，教师用这种帮助结对子的方法能让他们得到共同进步。

二、使用项目教学法、任务驱动法，提高学生的实践操作水平

Protues软件中菜单项较多，要在短暂的课堂时间内设计仿真完成全部电路有点不切实际，这让教师在实际教学中实现不了教学目标，教学上便遭遇瓶颈。教师要将项目教学模式代替原来的普通教学模式，创设出大部分学生感兴趣的电路相关项目，由教师在项目教学中通过对比分析，前后联系，让学生总结出在具体电路中要使用的程序和指令，与此同时鼓励学生多思考，学会知识的迁移，活学活用。教师提前准备好程序实例，如把流水灯、交通灯、计数器等设定为教学项目。随着设定项目的难易度有所差异，教师可根据由简单到复杂的循序渐进的规律来讲授知识要点。教师在每次上课时都必须引出一个详细完整的项目任务，这样让学生初次接触就对单片机课程的学习目标从感官上获得认识。具体步骤是先了解学习单片机专业知识的用处，接着分析具体电路，以具体实施的项目为主要目标，最后掌握有关指令程序。教师在一个完整的教学过程中应该以实施的具体项目为主导，以学生的实践操作为核心。学生在进行实际操作的同时还可以掌握各条指令的运用，增加编写程序的经验，不但熟练操作protues软件，还可以提高单片机项目的实际操作能力。

三、“教、学、做、评”四合一的有效实训方法

教师进行授课时要留给学生充足的操作时间，并且要给学生准备好本次实训的具体要求和相关内容，教师对于学生知识接受能力水平的高低要做到心中有数，从而对相应的学生指出在该实训中要注意的问题和如何解决问题。为了确保学生能在实训期内做完规定项目，教师必须耐心对待每一位学生，而学生要通过不断操作、复习，及时总结编程的技巧。且在实训结束后，教师应对学生的实训任务完成量开展实时总结评价并给出相应成绩。

四、由课前准备环节、课堂组织环节、课后作业环节来加强单片机课程的有效性

1.课前准备的有效性

（1）目标的有效：清晰、简明。教师应在上课前拟定内容完整的教学目标，同时以教学目标为中心，确定授课重点内容，改善教学方法。虽然在授课计划中确定了同样的教学内容，但是教师处在不同的班级，其教学目标也应该有所不同。如在单片机指令课上，教师应对操作完全部指令程序题目的学生给予较高的平时成绩，到时期末总评成绩的分值之一就由平时成绩取决。这样下来，学生之间就在无形中产生了良性竞争的学习氛围。对于已提前完成教师布置任务的学生，可作为教师的小助手，帮助其他没有完成任务的同学。

（2）内容的有效：适量、适度。对于掌握基础知识较为薄弱的班级，教师应把教学中的相关内容布置更为简单有效，这样学生理解起来也容易，不会出现厌学情绪。尤其是在单片机实训课中，教师应该对理解能力有差别的学生布置的教学任务内容不可雷同，一定要体现出分层教学。

（3）教法的有效：灵活、恰当。教师以授课的教学内容、教材性质、学生特点为起点，尽可能择优选择最合适的教学方法。如在讲述单片机硬件结构知识时，教师用语言讲授本课的重难点，但当某些学生对该知识点无法产生空间想象，不能接受的时候，教师就必须使用课件、视频、动画等多媒体教学手段，从而让学生产生学习兴趣，加深对该知识点的理解。

2.课堂组织的有效性

教师在授课时要做到思路完整清晰、语言简洁好理解，且强调重点和难点。同时，教师也没有必要时常用严肃的口吻去教育学生。有时候，上课时的一点小幽默也能使学生专心听讲，不仅让他们产生学习的兴趣，而且还能让课堂的气氛活跃起来。教师在上课时的每个过程尽量组织所有学生一起参加，可以是相互提问、小组讨论及组织课堂考试等教学活动，这样可逐个掌握大部分学生的学习状况。

3.课后作业的有效性

教师可以每周布置一次类似方案的书面报告让学生完成，通过这样的锻炼让学生的思维与能力得到全面提高。因此加强课后作业有效性的关键点就是教师要充分熟悉学生的学习情况，由学生的上课情况来布置课后的作业，这样的作业能使学生重新思考重难点，解决在课上遇到的困难。

五、反复打磨，启发思路，分类传授，全面发展

“反复打磨”指教师在教学中不可过分遵循上课的教学进度，教师的备课工作、教学工作、布置作业等教学过程必须兼顾到班级所有学生，对他们采取反复打磨、不断复习的方法，且教师应该在教学过程中寻找新的“拐点”，以确保学生素质能得到进一步提高。

“启发思路”是指教师面对学生反复练习出现的经常性错误，实施相应的讲解，以及对难点进行探析，从而启发学生的思维能力。

“分类传授、全面发展”是指教师对于接受水平不同的学生，给予不同的讲解方式，不仅能让学生全面发展，还能加强学生的整体素质。

总之，在单片机课程中运用Protues软件，不但能加强教师在课堂中的教学效果，提高教师课堂教学质量，还可以充分调动学生学习单片机的积极性和创造性，为职业学校培养学生实践应用能力和创新能力打下坚实的基础。

参考文献：

[1]余文森.有效教学十讲[M].上海：华东师范大学出版社，2009.

[2]李全利.单片机原理及应用[M].北京：清华大学出版社，2006.

[3]肖婧.单片机系统设计与仿真[M].北京：北京航空航天大学出版社，2010.