姚广宇
摘 要:2015年《国务院办公厅关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》指出鼓励大学生创业,这再一次地给高校创新教育课程改革敲响了警钟。创新教育到底是什么?是一股风还是一门课?还是贯穿于整个大学的学生思想的转变?而以单片机为基础的嵌入式系统课程式许多学生参加各类创新创业竞赛的基础,更是科技转化类创业项目的基础。在这类课程上引导学生建立创新意识可以事半功倍。本文结合我校单片机课程改革,提出了创新引导与课程实践的教改方案,鼓励学生上课发散思维,课后动手创新,取得了一定效果。
关键词:嵌入式系统 单片机 创新实践
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)12(c)-0202-02
2015年《国务院办公厅关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》再次指出鼓励大学生创业,孵化培育一大批创新型小微企业。随着近年来大众创新创业的发展,各级政府与企业联合在高校举办创新创业竞赛层出不穷,特别是近两年的“互联网+”比赛,更是引得了全球关注,许多国外风投公司也跃跃欲试。据全国大学生比赛网统计每年有上百个类似的竞赛,除去各地方的比赛,一个工科学生每年可选择参加10个左右的创新创业类比赛。比赛在一定程度上鼓励了大学生创业,推动了创新社会的发展,而给高校的课程也带来了深深的思考。创新教育到底是什么?是一股风还是一门课?还是贯穿于整个大学的学生思想的一种转变?
以单片机为基础的嵌入式系统是许多学生参加创新创业大赛的基本技能,学生们也迫切需求掌握单片机一类的技术,参与老师科研、各类竞赛甚至毕业后自己创业。这就致使不少学生大一刚进校门就开始寻求这方面的技能学习,拥有了一定基础后,参加各类比赛,为自己的创新创业计划添加砝码。如果在这类课程上进行以创新为目的的课程改革,循序渐进地引导学生建立创新意识,可以事半功倍。本文结合我校单片机课程改革,提出了创新引导与课程实践的教改方案,鼓励学生上课发散思维,课后动手创新,取得了一定效果。
1 创新引导与课程实践的教改方案
1.1 选择经典单片机教学
目前智能产品领域使用的单片机种类有很多,包括AVR、ARM、DSP等等,但由于51单片机结构经典,原理具有普遍性,同时还有课时量的限制,目前的单片机课程教材,常以51单片机为主进行介绍,这虽有利于学生掌握基本原理、基本分析方法,但却与实际生产生活相脱离。但考虑在有限的课时内,让学生了解更多的知识,使课堂上的内容融入到现实生产生活中,使有基础的学生更能发挥其能力,无基础的学生也能快速地学到单片机技术的基本技能,我系开展了《单片机原理及应用》课程改革大讨论,认为现行的教学课程并不存在理论与实践结合不紧密,而是对学生的应用能力培养不足,应当突破传统的教学模式,探索新的教学方法。最后,课程梯队一致认为:在教学过程中仍以51单片机为蓝本,学生在掌握51的基础上,更能积极地去学更高档的嵌入式系统。
1.2 以兴趣激发的发散性思维培养
单片机原理及应用是一门只有在探索、实践中才能学到东西的课程。在课堂上一味地灌输,不仅无法达到培养学生能力的目的,还会使学生提不起兴趣。所以,课堂教学要充分激发学生的兴趣。
A我们将单片机知识结构分成几个项目,课堂讲解以案例为导向实施教学,每堂课围绕一个知识点,设计一个具体案例,先给出系统成品直接演示,然后从硬件设计到软件编程,一一讲解。学生对课上项目消化后,课后安排学生开展“第二课堂”大讨论,寻找生活中的应用场合,发散性的思维训练,并举一反三,进行演示交流。
1.3 集中式授课,分散式實验
原课程32学时,一周2学时,这种零散的时间授课,导致学生学的零散,重视程度也不够。在传统教学中我们发现,真正想学的学生往往自学一个月就可以掌握大概了,而我们花4个月去学习,这无疑大大削弱了学生的积极性。
于是我们开创了集中式授课,分散式实验的教学方法,32学时集中8周上完,每周4学时。为了加深印象,还给每位同学派发了实验开发板,上课的例程学生可以在课后自己操作,并要求举一反三地进行扩充,下一次课堂上抽查演示。
这种学生自主实验打破了原有教学的方式,使学生主动地去找同学、老师帮忙,甚至开始了通过网络提问解决学习问题。
1.4 综合设计型实验项目
在学期前8周时间上完理论课后,安排学生2人一组完成一个大型综合设计型项目。项目以老师出题与学生自拟题目相结合的方式,由老师制订项目设计任务书,给出指标要求。设计制作过程完全由学生自己讨论、查资料、选购器件、焊接、编程、调试。该项目以创新设计能力为主要培养目标,综合考察全面应用单片机各个知识点的能力,同时检验了学生动手、动脑能力以及团队协作能力。
2 条件保障
(1)以我校通信工程专业实验室为依托,建设了一个开放、规范、有利于发挥学生聪明才智的嵌入式创新实验室,保证学生大型综合设计实验项目的开展,为培养学生的创新能力和增强现代工程意识提供了硬件保证。
(2)以国家级“电子信息与通信工程虚拟仿真实验教学中心”为依托,丰富教学资源,研制网络多媒体教学系统,并建立教学网站。
(3)进购教学教具,包括Proteus仿真软件、用于课堂演示的创意产品、实验室基础实验板、编程器等。
3 结语
全民创新时代下,高效教育重在创新意识的教育。工科类院系更要充分引导学生发散性思维,发挥学生的创造力,并通过项目化的模式组织教学内容,将理论与实践紧密结合,培养学生的专业技能和应用能力,切实提高学生的独立动手和解决问题的能力。
在课程实验的基础上,鼓励学生参加各类竞赛,特别是创新创业类比赛,通过更大的舞台提升自我。几年来,单片机课堂的学生在智能互联、物联网、机器人等比赛中屡获佳绩,收到了很好的效果。在学生中创新成为了一种意识,有基础的同学都自发继续学习其他类型单片机,提高自己的水平与创新能力,提高就业竞争力。
参考文献
[1]徐杭.《单片机与接口技术》与科研项目相结合的教学改革方法的研究[J].当代教育实践与教学研究,2017(12):90.
[2]张思艳,马骏杰,孙轶男,等.电气工程创新实践课技能培养体系研究[J].中国现代教育装备,2017(21):66-68.
[3]夏玉玺,巫晓燕.基于分型培养的单片机实验教学改革[J].实验科学与技术,2017(5):5.
[4]王巍,王国洪.基于“问题——解决方法”的单片机教学方法研究与实践[J].教育现代化,2016(36):137-138,154.