基于《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究

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1、基于?單片機(jī)原理及應(yīng)用?課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究 施明登韓清華 摘要：高校設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金工程的目的是激發(fā)大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新熱情，鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)高?！昂窀?、強(qiáng)能力、寬適應(yīng)〞的高素質(zhì)人才。文章以塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院以?單片機(jī)原理及應(yīng)用?實(shí)踐教學(xué)為根底，以學(xué)院創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程為引導(dǎo)，分析了?單片機(jī)原理及應(yīng)用?創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀;提出了課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究途徑;說(shuō)明了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程與課程實(shí)踐教學(xué)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)，闡述了?單片機(jī)原理及應(yīng)用?課程創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)取得的效果。文章對(duì)?單片機(jī)原理及應(yīng)用?課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)進(jìn)行研究，這對(duì)于提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合設(shè)計(jì)能

2、力有重要的意義。 關(guān)鍵詞：實(shí)踐教學(xué);單片機(jī)原理及應(yīng)用;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè) 中圖分類號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2096-000X〔2021〕25-0042-03 Abstract：Thepurposeofsettingupacollegestudentinnovationandentrepreneurshipfundprojectistostimulatecollegestudentsenthusiasmforinnovationinpractice，trainingstudentspracticalabilityandinnovationability，andcultivatinghig

3、h-qualitytalentswith"thickfoundation，strongability，andwideadaptation".Basedonthepracticalteachingof"principlesandapplicationsofmicrocontroller"，basedontheSchoolofInformationEngineeringofTarimUniversity，andguidedbythecollegesinnovationandentrepreneurshipproject，thisarticleanalyzesthecurrentstatusofin

4、novativepracticalteachingof"principlesandapplicationsofmicrocontroller";proposesresearchmethodsforcultivatinginnovativeandentrepreneurialabilitiesinthecurriculum.Theadvantagesofcombininginnovationandentrepreneurshipprojectswithcurriculumpracticalteachingareexplained，andtheeffectofinnovativepractical

5、teachingofthecourse"principlesandapplicationsofmicrocontroller"isexplained.Thisarticleresearchesthecultivationoftheabilityofinnovationandentrepreneurshipinthecourse"principlesandapplicationsofmicrocontroller"，whichisofgreatsignificancetoimprovethequalityofpracticalteachingandcultivatestudentspractic

6、alabilityandcomprehensivedesignability. Keywords：practicalteaching;principlesandapplicationsofmicrocontroller;innovationandentrepreneurship 引言 2021年2月，教育部提出了新工科〔EmergingEngineeringEducation，3E〕概念[1-2]，并積極推進(jìn)新工科的建設(shè)與部署，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)〞“天大行動(dòng)〞和“北京指南〞等文件【3】，引領(lǐng)我國(guó)高等教育改革，優(yōu)化教育結(jié)構(gòu)，探索工程教育的新模式，倡導(dǎo)傳統(tǒng)的工科高校進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)新與升級(jí)，

7、培養(yǎng)出滿足當(dāng)前社會(huì)需求、具有開(kāi)拓意識(shí)和創(chuàng)新理念及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人才[4-5]，塔里木大學(xué)以新工科建設(shè)為契機(jī)，信息工程學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)著力提高實(shí)踐教學(xué)水平，以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和綜合設(shè)計(jì)能力為目標(biāo)，幫助學(xué)生掌握理論知識(shí)并將理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中。 塔里木大學(xué)處于應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵期，為了更好地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型開(kāi)展，實(shí)現(xiàn)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)人才培養(yǎng)方案做了修改，同時(shí)申請(qǐng)了塔里木大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)綜合改革試點(diǎn)工程，在立項(xiàng)以來(lái)，課題組成員通過(guò)調(diào)研、討論等方式對(duì)專業(yè)的課程群建設(shè)、教學(xué)資源庫(kù)建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)共享平臺(tái)建設(shè)以及教學(xué)管理改革進(jìn)行了研究，并取得了一定的研究成

8、果。 ?單片機(jī)原理及應(yīng)用?課程作為我校信息工程學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)、通信專業(yè)的必修課程，同時(shí)也是承接傳感器設(shè)計(jì)、嵌入式開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)等課程的橋梁，提高其實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和綜合設(shè)計(jì)能力，對(duì)于塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的本科生具有重要的意義。 一、塔里木大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)?單片機(jī)原理及應(yīng)用?創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)現(xiàn)狀 〔1〕目前物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)條件還不夠完善，對(duì)于?單片機(jī)原理及應(yīng)用?課程的實(shí)踐教學(xué)學(xué)時(shí)少，導(dǎo)致學(xué)生一沒(méi)有足夠的時(shí)間去自主設(shè)計(jì)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)，二學(xué)生自主性不高，平時(shí)的訓(xùn)練中只是為了完成學(xué)分任務(wù)，完成簡(jiǎn)單的仿真驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)很少有學(xué)生能完整的做完。 〔2〕學(xué)生申請(qǐng)

9、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程的積極性不高，有些是教師把題目擬定好，根據(jù)學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)狀況，選擇一個(gè)題目，學(xué)生按照題目的要求開(kāi)展，在工程開(kāi)展的過(guò)程中，學(xué)生遇到任何知識(shí)上的難點(diǎn)，從不主動(dòng)去查閱資料、思考問(wèn)題，而是直接向教師請(qǐng)教，有些問(wèn)題甚至是教師在課堂上反復(fù)強(qiáng)調(diào)注意的問(wèn)題，學(xué)生還是記不住，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致學(xué)校難以培養(yǎng)出真正獨(dú)立思考、自主設(shè)計(jì)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)的優(yōu)秀人才【6】。 〔3〕學(xué)院設(shè)立的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程的周期一般不長(zhǎng)，校級(jí)的工程周期為一年，國(guó)家級(jí)的工程周期為兩年，在這樣時(shí)間下，學(xué)生更多的是想著如何在規(guī)定時(shí)間內(nèi)結(jié)項(xiàng)，如何盡快的發(fā)論文、申請(qǐng)專利，而不是推敲工程里面哪些技術(shù)用的不好或者哪些步驟做的不好，甚至有些學(xué)生為了盡

10、快畢業(yè)，將前面學(xué)生申請(qǐng)過(guò)的工程，大體改改接著申請(qǐng)。或者會(huì)將國(guó)家級(jí)工程的周期縮短為一年，草草結(jié)項(xiàng)，這樣創(chuàng)新性大打折扣，且有些工程是沒(méi)有必要的重復(fù)，這與學(xué)校設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的初衷不符。 〔4〕學(xué)生實(shí)際參與程度缺乏，對(duì)于一些難度較大的工程，需要學(xué)生進(jìn)行屢次仿真調(diào)試，而學(xué)生總會(huì)以專業(yè)課程任務(wù)繁重以及考研壓力大為由，實(shí)際自己動(dòng)手鍛煉的次數(shù)很少。 二、?單片機(jī)原理及應(yīng)用?課程創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)研究途徑 〔一〕課程群建設(shè) 學(xué)生之所以學(xué)習(xí)成績(jī)不高、自主性不強(qiáng)，一方面由于物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)課程難度高，最重要的是學(xué)生沒(méi)能將相關(guān)課程進(jìn)行融合貫穿，立足“大課程〞的布局，突破按學(xué)科組織課程的傳統(tǒng)方式，整合主題相通、內(nèi)容

11、相近的相關(guān)課程，突出內(nèi)在的邏輯統(tǒng)一，由單門課程轉(zhuǎn)化為課程群內(nèi)部的銜接，使相近課程由原來(lái)的相互隔離轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷ヘ灤?，相互重疊轉(zhuǎn)變?yōu)橄嗷パa(bǔ)充。 〔二〕專業(yè)資源庫(kù)的建設(shè) 提高學(xué)生積極性，不僅僅依靠課上，塔里木大學(xué)信息工程學(xué)院利用課下、線上、線下，實(shí)現(xiàn)在校師生的精品資源共享，不僅可以加快教學(xué)進(jìn)度，學(xué)生在參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)設(shè)計(jì)以及課程設(shè)計(jì)時(shí)，不僅可以查閱教材里面沒(méi)有的芯片功能，也可以直接閱讀原版的芯片手冊(cè)和硬件原理圖，與課堂教學(xué)內(nèi)容相互補(bǔ)充，相互參考，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，逐步提升教學(xué)質(zhì)量[8]。 〔三〕實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)建設(shè) 強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力，在開(kāi)展?單片機(jī)原理及應(yīng)用?實(shí)踐性較

12、強(qiáng)的課程中，以實(shí)際工程工程為導(dǎo)向的模塊式教學(xué)，學(xué)院采用的方式一是與企業(yè)聯(lián)合，使用企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備，發(fā)揮企業(yè)技術(shù)人員和專業(yè)教師的作用，提供學(xué)生實(shí)訓(xùn)任務(wù);二是參加各類競(jìng)賽，強(qiáng)化學(xué)生的參賽水平，以賽促學(xué)，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。把理論與實(shí)踐、動(dòng)腦與動(dòng)手、方法訓(xùn)練與技能培養(yǎng)、教學(xué)與生產(chǎn)緊密的結(jié)合起來(lái)，將大學(xué)生工程素質(zhì)、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)較好地整合在一起，建成以物聯(lián)網(wǎng)工程本科專業(yè)為特色，以工程意識(shí)、工程技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為內(nèi)容的實(shí)踐性創(chuàng)新教學(xué)基地。 〔四〕教學(xué)改革管理 為了支撐綜合改革試點(diǎn)專業(yè)建設(shè)，更新有利于學(xué)生全面開(kāi)展和個(gè)性開(kāi)展相輔相成的管理制度和評(píng)價(jià)方法，建立健全嚴(yán)格的管理制度，鼓勵(lì)在專

13、業(yè)建設(shè)的重要領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新性試驗(yàn)探索。 三、?單片機(jī)原理應(yīng)用?創(chuàng)新實(shí)踐教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程相結(jié)合 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程是以學(xué)生為主體，以教師適當(dāng)引導(dǎo)的方式來(lái)開(kāi)展，目的是讓學(xué)生將自己所感興趣的轉(zhuǎn)化為知識(shí)上一定程度的創(chuàng)新，這為培養(yǎng)新一代“創(chuàng)新型、復(fù)合型〞人才提供重要平臺(tái)。以信息工程學(xué)院優(yōu)秀的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程為例，分別從工程選題、工程實(shí)施、工程結(jié)題闡述了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工程與實(shí)踐創(chuàng)新教學(xué)的融合的優(yōu)勢(shì)。 〔一〕題目為?基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的南疆遠(yuǎn)程智慧醫(yī)療設(shè)計(jì)? 有些同學(xué)使用STM32開(kāi)發(fā)板，有些是用AT89C51開(kāi)發(fā)板，不管使用哪一種開(kāi)發(fā)板，里面多是一些指令代碼和程序設(shè)計(jì)，學(xué)生自己通過(guò)查閱資料、分析里面所用到的技術(shù)

14、，認(rèn)為既是自己所感興趣的，同時(shí)運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)可以完成的題目，在工程開(kāi)展的過(guò)程中，學(xué)生對(duì)于結(jié)果不斷地進(jìn)行調(diào)試，在用到單片機(jī)定時(shí)器、計(jì)數(shù)器控制知識(shí)時(shí)，重新將書(shū)本知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，這樣既提高了實(shí)踐動(dòng)手能力，也將根底知識(shí)進(jìn)行穩(wěn)固，在后續(xù)設(shè)計(jì)一些小裝置也得心應(yīng)手，比方：門禁卡裝置、智能孵蛋裝置、智能澆花裝置、大棚種植裝置。 〔二〕題目為?基于視覺(jué)疲勞檢測(cè)的高效閱讀裝置的設(shè)計(jì)? 該題目是自己學(xué)生根據(jù)平時(shí)的觀察，結(jié)合自己的想法，設(shè)計(jì)自己感興趣的題目，工程開(kāi)展過(guò)程中，學(xué)生分模塊進(jìn)行，了解單個(gè)模塊的根本結(jié)構(gòu)和根本功能，再對(duì)其進(jìn)行討論，分析其實(shí)驗(yàn)的可行性，包括對(duì)演示系統(tǒng)的根本結(jié)構(gòu)的闡述、對(duì)系統(tǒng)的初步分析和評(píng)價(jià)以及

15、在原有的系統(tǒng)上有哪些可以改進(jìn)以及創(chuàng)新的地方。就如何簡(jiǎn)化眼部特征提取算法和獲取幀間間隔時(shí)間的問(wèn)題，查閱相關(guān)資料，進(jìn)行屢次測(cè)試，同時(shí)在工程結(jié)項(xiàng)時(shí)多加了改變字號(hào)、背景顏色、下劃線跟讀、有聲閱讀等功能。這樣學(xué)生會(huì)把上機(jī)實(shí)踐與理論課程相結(jié)合，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握，可以起到事半功倍的效果，培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。 〔三〕題目為?基于測(cè)速的全自動(dòng)車輛破胎裝置設(shè)計(jì)? 該題目同樣是自己學(xué)生根據(jù)平時(shí)的觀察，結(jié)合自己的想法，設(shè)計(jì)自己感興趣的題目，該工程綜合了?數(shù)字信號(hào)處理??單片機(jī)原理及應(yīng)用?等所學(xué)課程的根底方法和理論，該工程的研究組成員分為兩組，一組開(kāi)展核心控制器的開(kāi)發(fā);另一組負(fù)責(zé)速度信號(hào)的采集與計(jì)算，兩組成員分工合作，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了車輛測(cè)速、限值設(shè)定、超速報(bào)警、應(yīng)急通過(guò)等功能，實(shí)現(xiàn)了工程所預(yù)期目標(biāo)。這樣不僅提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，更能引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)拓寬學(xué)習(xí)范圍。