基于創(chuàng)新人才培養(yǎng)的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)探索

Abstract：Acording to therelevantrequirementsof theNational Inteligent ManufacturingDevelopment Plan2O25，taking the course of Principles and Applicationsof Single-chip Microcomputer as an example and aiming at cultivating inovative talents，thisarticleexplorestheteachingmodeofthecourse，analyzestheconnectionbetweendisciplinecompetitionsand professionalcourse teaching，onstructsamodularteaching system，andestablishesadiversifiedpracticalinnovationplatfor to carry outavarietyofcompetition activitiesboth insideandoutsidethescholandtotrulyrealizethe integratedteaching model of“teaching，learninganddoing”，andultimatelyachieve thegoal of cultivating innovative talents.

Key words：teachingreform;Principlesand Applicationsof Single-chip Microcomputer;innovative practice;professional competition

隨著先進(jìn)技術(shù)的快速發(fā)展，智能制造成為各個(gè)領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注問題，單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展的重要技術(shù)。1-2]“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程作為控制類相關(guān)專業(yè)必修基礎(chǔ)課，該課程應(yīng)用性和實(shí)踐性極強(qiáng)，能夠較好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。[3-4]

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的知識(shí)體系能夠?yàn)閷W(xué)生完成科創(chuàng)競(jìng)賽奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。科創(chuàng)競(jìng)賽是學(xué)生將\"單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的體現(xiàn)，也是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和培養(yǎng)綜合型人才的重要過程?？苿?chuàng)競(jìng)賽為大學(xué)生提供了各種實(shí)踐機(jī)會(huì)，專業(yè)指導(dǎo)老師及時(shí)的指導(dǎo)和充足的實(shí)踐設(shè)備有助于促進(jìn)完成實(shí)踐項(xiàng)目，能夠引導(dǎo)學(xué)生實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，并參加各種國際賽事，從而增強(qiáng)學(xué)生自身的創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此，提高學(xué)生的專業(yè)技術(shù)和創(chuàng)新實(shí)踐能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神，能夠促進(jìn)學(xué)科的發(fā)展，對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才具有十分重要的意義。

一、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)特點(diǎn)

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”是電子類和控制類等專業(yè)必修專業(yè)基礎(chǔ)課[5-6]為促進(jìn)學(xué)生掌握課程相關(guān)知識(shí)，并將理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，前期設(shè)置“單片機(jī)入門”課程等，為學(xué)生學(xué)習(xí)課程奠定基礎(chǔ)，后續(xù)學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課以及完成畢業(yè)設(shè)計(jì)都離不開相關(guān)課程知識(shí)。現(xiàn)階段，“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程所具有的特點(diǎn)主要從課程內(nèi)容、教學(xué)模式及教學(xué)團(tuán)隊(duì)、實(shí)踐平臺(tái)、授課對(duì)象幾個(gè)方面進(jìn)行分析說明。

（一）教學(xué)內(nèi)容綜合性強(qiáng)

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程理論內(nèi)容較多且抽象，授課教師在講授單片機(jī)原理和概念時(shí)，學(xué)生理解起來較吃力，很難牢記并掌握知識(shí)點(diǎn)。理論和實(shí)驗(yàn)課程知識(shí)點(diǎn)均具有較強(qiáng)的綜合性，會(huì)與前期“模擬電子技術(shù)”和“數(shù)字電子技術(shù)”課程內(nèi)容相聯(lián)系，編程內(nèi)容會(huì)與“C語言”課程相關(guān)聯(lián)，若學(xué)生前期知識(shí)掌握不好，直接影響學(xué)習(xí)單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)效果。

（二）教學(xué)模式傳統(tǒng)

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程目前理論內(nèi)容授課方式仍采取傳統(tǒng)教學(xué)模式，通常是以教師講授為主，學(xué)生往往處于被動(dòng)接受狀態(tài)，課堂缺乏活力，且無法滿足學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，對(duì)于學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的同學(xué)來說，無法獲得更多新知識(shí)，而對(duì)于學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生來說，不能充分理解所學(xué)知識(shí)。7-8]久而久之，可能導(dǎo)致學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力下降。除此之外，傳統(tǒng)的僵化的課堂教學(xué)模式，限制了教師和學(xué)生自身能動(dòng)性的發(fā)揮，缺乏有效互動(dòng)，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新能力。

傳統(tǒng)單片機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容偏重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書指導(dǎo)逐步完成實(shí)驗(yàn)，其分析思考問題的機(jī)會(huì)比較少，只是機(jī)械驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。9-10]由于單片機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要應(yīng)用Proteus軟件和開發(fā)板完成，學(xué)生的注意力集中在編程、搭建電路以及調(diào)試上，單片機(jī)實(shí)驗(yàn)成了呆板的操作過程，學(xué)生易忽略電路原理的重要性。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式雖然在一定程度上鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，使學(xué)生掌握儀器的使用方法，但是學(xué)生并不清楚單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路連接情況，更不清楚系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，當(dāng)需要自行設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，仍會(huì)感到困惑無從下手。實(shí)驗(yàn)教學(xué)無法真正起到推動(dòng)學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理、模擬電路、數(shù)字電路等理論知識(shí)的理解作用，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力以及分析問題、解決問題的能力，一定程度上降低了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，影響了學(xué)習(xí)效果。

（三）教學(xué)方法單一

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)往往較傳統(tǒng)，教師對(duì)課程內(nèi)容缺乏深人研究，理論授課內(nèi)容和形式缺少新意，很難對(duì)學(xué)生產(chǎn)生吸引力。教師傳統(tǒng)的教學(xué)形式單一，方法比較呆板，缺乏教學(xué)設(shè)計(jì)，又由于課程內(nèi)容本身煩瑣，應(yīng)用傳統(tǒng)的教學(xué)形式較難調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生在課堂中的主觀能動(dòng)性很難激發(fā)，難以獲得良好的教學(xué)效果和教學(xué)反饋。實(shí)驗(yàn)課一直偏重以教師為中心，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相對(duì)單一，不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)造力和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程理論教學(xué)考核方式主要包括筆試考試和平時(shí)考核兩部分，筆試成績(jī)占比較大，但傳統(tǒng)筆試往往只考查學(xué)生的記憶和理解能力，無法真正考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。很多學(xué)生可能會(huì)通過刷題方式應(yīng)付考試，導(dǎo)致筆試成績(jī)難以真實(shí)反映學(xué)生的水平。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核方式主要以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)后僅是簡(jiǎn)單地將實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果記錄下來，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果的深入理解和分析。實(shí)驗(yàn)報(bào)告難以體現(xiàn)學(xué)生的思考能力和創(chuàng)新能力。

（四）實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)資源不足

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程是一門理論性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用涉及非常廣泛，例如機(jī)電智能化、電子通信技術(shù)等。因此，該課程在自動(dòng)化相關(guān)專業(yè)本科教育中有著特殊的地位。近年來，在高校大力推行的各種學(xué)科專業(yè)技能競(jìng)賽中，單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制作已成為一項(xiàng)重要的專業(yè)技能。鼓勵(lì)學(xué)生掌握單片機(jī)技術(shù)并參與到學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽中，利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。只通過多媒體教室和機(jī)房來學(xué)習(xí)單片機(jī)理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí)來提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，使學(xué)生積極參與到競(jìng)賽中是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因此，為學(xué)生提供自主創(chuàng)新和實(shí)踐的空間和平臺(tái)至關(guān)重要，拓寬學(xué)生實(shí)踐環(huán)境易于調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐積極性。

（五）實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程授課對(duì)象為大學(xué)二年級(jí)學(xué)生，課程教學(xué)目標(biāo)在于通過實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，深化學(xué)生對(duì)單片機(jī)原理基礎(chǔ)理論的理解，并系統(tǒng)訓(xùn)練學(xué)生在單片機(jī)原理課程中所學(xué)項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力，在實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、基本方法和基本技能方面為單片機(jī)的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，只有學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和能力水平都滿足基本要求，才能順利地將單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用到實(shí)踐中。“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程內(nèi)容前后聯(lián)系非常緊密，如果學(xué)生前期對(duì)課程的基礎(chǔ)知識(shí)掌握不夠牢，理解不夠透，后續(xù)學(xué)習(xí)定時(shí)器、中斷系統(tǒng)等編程內(nèi)容會(huì)相對(duì)困難，難以進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，容易放棄單片機(jī)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)任務(wù)。

學(xué)習(xí)相關(guān)課程的大二年級(jí)學(xué)生對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐較為陌生，這是由于大一年級(jí)階段學(xué)生知識(shí)水平有限，參加競(jìng)賽機(jī)會(huì)較少，無法對(duì)創(chuàng)新實(shí)踐有一定認(rèn)識(shí)，同時(shí)，學(xué)生將更多時(shí)間用于適應(yīng)學(xué)校環(huán)境和學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課，很難有精力去學(xué)習(xí)與創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容相關(guān)的知識(shí)，增強(qiáng)自身創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)。

學(xué)生在學(xué)校內(nèi)獲取知識(shí)的主要途徑是課堂學(xué)習(xí)，課上教師滲透的創(chuàng)新實(shí)踐內(nèi)容或案例有限，難以引起學(xué)生關(guān)注，導(dǎo)致學(xué)生缺乏提高自身創(chuàng)新實(shí)踐能力的重要性的意識(shí)，所以參加競(jìng)賽不積極主動(dòng)，創(chuàng)新實(shí)踐能力薄弱。

二、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程探究方案

針對(duì)以上“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程所具有的特點(diǎn)，本研究將課程的教學(xué)目標(biāo)與科創(chuàng)競(jìng)賽相結(jié)合，以提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，推進(jìn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)為自的，提出“師資一競(jìng)賽一項(xiàng)目”交叉融合的學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力培育方案。圖1為“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案。

（一）加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)

要加強(qiáng)教師教學(xué)能力培訓(xùn)，提高教師的教學(xué)水平和創(chuàng)新能力，授課教師應(yīng)主動(dòng)研究并學(xué)習(xí)創(chuàng)新型教學(xué)模式，探索有效的教學(xué)方法，增強(qiáng)教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生的吸引力。教師要將教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系實(shí)際，注重講解基礎(chǔ)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際案例講解，輔助學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)。同時(shí)，引入專業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀內(nèi)容及課程思政案例，吸引學(xué)生，從思想上引導(dǎo)學(xué)生重視創(chuàng)新實(shí)踐。由于“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程內(nèi)容為學(xué)生參加并完成創(chuàng)新競(jìng)賽項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)，學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽能夠提高、檢驗(yàn)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此，在教學(xué)中，授課教師團(tuán)隊(duì)要重視教學(xué)過程與科創(chuàng)競(jìng)賽的關(guān)聯(lián)，積極結(jié)合教學(xué)大綱進(jìn)行探討，針對(duì)不同層次的學(xué)生，制定個(gè)性化的教學(xué)方案，設(shè)計(jì)不同難度的實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生能自主選擇完成“跳一跳夠得著”的項(xiàng)目，從中獲得成就感，增強(qiáng)自信，積極參與到專業(yè)競(jìng)賽。

（二）豐富校內(nèi)外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)

建立校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，如開放單片機(jī)實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供自主創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境和空間，開放實(shí)驗(yàn)室安排獨(dú)立的管理教師，管理教師提前向所有同學(xué)宣講開放實(shí)驗(yàn)室使用準(zhǔn)則，管理教師負(fù)責(zé)管理實(shí)驗(yàn)室使用情況和實(shí)驗(yàn)室安全情況，學(xué)生以班級(jí)為單位進(jìn)行預(yù)約進(jìn)入。校園微信公眾號(hào)等媒介宣傳單片機(jī)項(xiàng)目設(shè)計(jì)優(yōu)秀典型案例，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力，通過校園媒介組織宣傳校內(nèi)單片機(jī)競(jìng)賽活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與專業(yè)競(jìng)賽，為學(xué)生營造良好的創(chuàng)新實(shí)踐氛圍。

推進(jìn)校企合作，依托教師團(tuán)隊(duì)校企合作和校外實(shí)習(xí)基地項(xiàng)目，與相關(guān)企業(yè)合作，共同開發(fā)課程和教材，為學(xué)生提供校外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，使學(xué)生將所學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)建立起緊密聯(lián)系，并獲得更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)和真實(shí)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。

（三）完善課程教學(xué)模式

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教師團(tuán)隊(duì)對(duì)課程理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱進(jìn)行深人探討，要求在理論教學(xué)中應(yīng)采用多種教學(xué)方法，如翻轉(zhuǎn)課堂、啟發(fā)式教學(xué)等，授課教師避免一味地單向傳授，盡可能多地給學(xué)生引入實(shí)際單片機(jī)案例，吸引學(xué)生注意力，經(jīng)常拋出思考題，讓學(xué)生主動(dòng)思考，自主分析問題并發(fā)表觀點(diǎn)，從而使課堂充滿活力，提高學(xué)生主動(dòng)思考的能力。授課教師應(yīng)結(jié)合課程內(nèi)容，及時(shí)布置設(shè)計(jì)題目，讓學(xué)生能夠及時(shí)將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到項(xiàng)目設(shè)計(jì)中。課后布置鞏固提高作業(yè)設(shè)計(jì)題目，不同能力水平的學(xué)生可完成不同類型的作業(yè)設(shè)計(jì)題目。從而提高學(xué)生創(chuàng)新能力，適應(yīng)學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)需求，教師注重將理論知識(shí)與實(shí)際工程應(yīng)用相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。

改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際相結(jié)合，在教學(xué)過程中采用多種教學(xué)方法，如案例教學(xué)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)等教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容逐步引入設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)踐指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠在實(shí)驗(yàn)過程中真正掌握所學(xué)知識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程模擬工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程，學(xué)生按照單片機(jī)項(xiàng)目需求，自主完成方案選擇、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)以及軟硬件聯(lián)合調(diào)試整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)過程，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練教學(xué)模式。這種教學(xué)模式既可培養(yǎng)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，又提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。

（四）優(yōu)化課程考核體系

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程理論教學(xué)考核主要通過筆試來檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)理論內(nèi)容的掌握情況?？碱}應(yīng)覆蓋單片機(jī)原理、編程語言等內(nèi)容，以確保學(xué)生對(duì)單片機(jī)的理論知識(shí)的掌握。同時(shí)理論課程也要重視對(duì)學(xué)生進(jìn)行過程考核，主要對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力和思考能力進(jìn)行考核。

實(shí)驗(yàn)考核可通過實(shí)驗(yàn)操作和項(xiàng)目設(shè)計(jì)形式進(jìn)行考核，考生須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成任務(wù)，以展示其對(duì)單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用能力。實(shí)驗(yàn)過程中可以通過設(shè)置創(chuàng)新項(xiàng)目、提高項(xiàng)目、開放性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理解和分析能力以及創(chuàng)新能力。

（五）組織開展競(jìng)賽活動(dòng)

通過組織學(xué)生參加各類競(jìng)賽、創(chuàng)新項(xiàng)目等活動(dòng)，激發(fā)其創(chuàng)新思維，提高其解決實(shí)際問題的能力。通過小組合作的方式，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)改革是一個(gè)長期、系統(tǒng)的工程，需要不斷進(jìn)行探索和實(shí)踐。只有通過持續(xù)改進(jìn)和優(yōu)化，才能使這門課程真正適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，培養(yǎng)出更多優(yōu)秀的創(chuàng)新型人才。

三、“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程改革探索成效

（一）深入教學(xué)研究，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)

完善課程教學(xué)模式。授課教師積極參加培訓(xùn)，提升教學(xué)水平和創(chuàng)新能力，在課程教學(xué)中融人與授課內(nèi)容緊密聯(lián)系的實(shí)際案例，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，利于理解課程內(nèi)容。引人課程思政，能夠從思想上引導(dǎo)學(xué)生積極提高自身創(chuàng)新實(shí)踐能力。結(jié)合課程教學(xué)大綱對(duì)課程進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得單片機(jī)課程教學(xué)充滿活力，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。設(shè)計(jì)不同難度的實(shí)踐項(xiàng)自或作業(yè)，完善實(shí)踐考核評(píng)價(jià)，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐，學(xué)生自主完成項(xiàng)目從而獲得成就感，增強(qiáng)信心，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參加學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽，提高創(chuàng)新實(shí)踐能力。

優(yōu)化課程考核評(píng)價(jià)體系。使“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程筆試題覆蓋內(nèi)容全面，確保學(xué)生真正掌握單片機(jī)理論知識(shí)，注重過程考核，通過作業(yè)題和設(shè)計(jì)項(xiàng)目檢驗(yàn)學(xué)生的自主思考問題的能力以及實(shí)踐能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重考查學(xué)生實(shí)際應(yīng)用單片機(jī)的能力和創(chuàng)新能力，同時(shí)實(shí)驗(yàn)過程中檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的理解和分析能力。

通過教學(xué)探索方案的實(shí)施，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性有所提高，在課堂的討論、實(shí)驗(yàn)操作等方面表現(xiàn)得更加主動(dòng)積極，顯示出學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力得到了提升。

在教學(xué)方法上，教師引入了更多互動(dòng)式的教學(xué)手段，比如案例分析等，使學(xué)生在課堂上更加積極地參與到知識(shí)的獲取和探討。教師在教學(xué)過程中的講解更加生動(dòng)有趣，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師的教學(xué)創(chuàng)新使得課堂的教學(xué)氛圍更加活躍，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力，課堂教學(xué)效果顯著提升。

在“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程改革過程中仍存在一些不足之處，部分學(xué)生在單片機(jī)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方面仍然不盡如人意，這與他們?cè)谡n堂上參與度不高有關(guān)。部分教師在教學(xué)方法的運(yùn)用上還有待提高，需要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)教學(xué)改革的理解和實(shí)踐。

雖然“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)改革探索取得了一定的成果，但仍需要不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，進(jìn)一步完善教學(xué)方法和手段，提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)。

（二）建立校內(nèi)外創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)，為學(xué)生提供創(chuàng)新實(shí)踐資源和環(huán)境

依托網(wǎng)絡(luò)信息資源，如學(xué)習(xí)通、學(xué)校網(wǎng)絡(luò)專欄公眾號(hào)等，為學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)途徑和平臺(tái)，營造良好的創(chuàng)新實(shí)踐環(huán)境。依托學(xué)校設(shè)施和教師項(xiàng)目建立開放實(shí)驗(yàn)室和校企合作實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供實(shí)踐創(chuàng)新平臺(tái)。

校內(nèi)建立開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供自由實(shí)踐空間。學(xué)生主動(dòng)接觸實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過指導(dǎo)教師進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生從課堂學(xué)習(xí)理論知識(shí)，到自主設(shè)計(jì)，整個(gè)過程讓學(xué)生看到自己的學(xué)習(xí)成果，使學(xué)生真正將專業(yè)課程應(yīng)用到設(shè)計(jì)實(shí)踐，利于后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，從而達(dá)到學(xué)以致用的教學(xué)目標(biāo)。

建立校外校企合作實(shí)習(xí)基地，為學(xué)生提供重要的實(shí)踐平臺(tái)，學(xué)生能夠充分接觸企業(yè)和社會(huì)，能對(duì)生產(chǎn)過程有直觀的認(rèn)識(shí)，從而進(jìn)一步理解生產(chǎn)實(shí)踐。校外實(shí)習(xí)基地幫助學(xué)生了解自身所學(xué)專業(yè)和興趣，從而更好地與企業(yè)對(duì)接，為日后就業(yè)提供幫助。圖2為校內(nèi)單片機(jī)開放實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)流程。

通過校內(nèi)外實(shí)踐平臺(tái)的建設(shè)，學(xué)生能夠有更廣闊的平臺(tái)和環(huán)境進(jìn)行擴(kuò)展學(xué)習(xí)和開展創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目，能夠有更加自由的時(shí)間進(jìn)行自主創(chuàng)新實(shí)踐，或是參與到真實(shí)工程實(shí)踐項(xiàng)目中，從而提升自身的創(chuàng)新實(shí)踐能力和工程應(yīng)用能力。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣增強(qiáng)，創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)提高，學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽屢獲優(yōu)異成績(jī)

“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程從教師教學(xué)方面、科創(chuàng)項(xiàng)目方面、競(jìng)賽平臺(tái)方面進(jìn)行深入探索，很大程度地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新積極性，通過項(xiàng)目訓(xùn)練、教師指導(dǎo)和備賽過程，使學(xué)生的實(shí)踐能力得到增強(qiáng)。學(xué)院學(xué)生積極參加專業(yè)競(jìng)賽，在第十五屆藍(lán)橋杯全國軟件和信息技術(shù)專業(yè)人才大賽中、榮獲國家級(jí)三等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省級(jí)二等獎(jiǎng)3項(xiàng)，省級(jí)三等獎(jiǎng)16項(xiàng)。并在TI杯、挑戰(zhàn)杯、遼寧省大學(xué)生機(jī)器人科技創(chuàng)新大賽等比賽中多次獲得優(yōu)異成績(jī)。圖3為學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)的醫(yī)用機(jī)器人參賽獲獎(jiǎng)作品。圖4為學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)的智能消毒裝置參賽獲獎(jiǎng)作品。圖5為學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)完成的物聯(lián)網(wǎng)智能魚缸參賽獲獎(jiǎng)作品。圖6為學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)完成的語音識(shí)別分類垃圾桶參賽獲獎(jiǎng)作品。

學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)逐步增強(qiáng)，積極參與校內(nèi)外科技競(jìng)賽，是對(duì)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)探索改革的肯定。

圖3學(xué)生應(yīng)用單片機(jī)設(shè)計(jì)的醫(yī)用機(jī)器人

學(xué)生的反饋是衡量單片機(jī)課程教學(xué)效果的重要指標(biāo)。通過填寫問卷、小組討論和個(gè)別交流，收集學(xué)生對(duì)課程的評(píng)價(jià)和反饋。學(xué)生普遍認(rèn)為教師在教學(xué)過程中增加了更多的實(shí)例分析和圖解，以幫助學(xué)生更好地理解和掌握復(fù)雜概念。對(duì)于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)合理，有助于培養(yǎng)動(dòng)手能力和解決實(shí)際問題的能力。參加校內(nèi)外競(jìng)賽較積極的學(xué)生反映指導(dǎo)教師指導(dǎo)力度大，經(jīng)常指導(dǎo)和討論，幫助其解決了很多問題。學(xué)生一致認(rèn)為單片機(jī)理論知識(shí)的掌握、實(shí)踐項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和科技競(jìng)賽的參與是環(huán)環(huán)相扣的，是相互作用，相互促進(jìn)的，“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)探索改革在一定程度上培養(yǎng)了其創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)了其創(chuàng)新實(shí)踐能力。

四、結(jié)論

本文分析了“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的特點(diǎn)，當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，明確了單片機(jī)課程內(nèi)容較抽象，難度大，教學(xué)模式較傳統(tǒng)，考核體系有一定局限，教師團(tuán)隊(duì)的教學(xué)形式比較單一，缺乏教學(xué)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性。除此之外，授課對(duì)象基礎(chǔ)知識(shí)掌握不牢固，遇到難題容易放棄，學(xué)生的創(chuàng)新興趣不強(qiáng)，學(xué)生缺乏豐富的創(chuàng)新實(shí)踐平臺(tái)擴(kuò)展學(xué)習(xí)，從而提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。

針對(duì)“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程的教學(xué)特點(diǎn)，該研究提出單片機(jī)原理課程的具體改革方案，針對(duì)課程內(nèi)容抽象，難度大的特點(diǎn)，教師團(tuán)隊(duì)積極創(chuàng)新教學(xué)模式，豐富課堂案例，提高學(xué)生主動(dòng)思考的能力，完善課程考核體系，全面評(píng)估學(xué)生水平。針對(duì)學(xué)生缺乏實(shí)踐平臺(tái)的特點(diǎn)，課程設(shè)計(jì)了課內(nèi)課外實(shí)踐項(xiàng)目，學(xué)生自主選擇不同難度的項(xiàng)目，從而分層次培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力。

本研究通過實(shí)施改革方案，取得了一定的成效。對(duì)學(xué)生開放實(shí)驗(yàn)室，能為學(xué)生自主實(shí)踐和參加科技競(jìng)賽提供平臺(tái)和保障。本研究的教師團(tuán)隊(duì)積極建立校內(nèi)實(shí)踐平臺(tái)，增強(qiáng)校內(nèi)創(chuàng)新實(shí)踐氛圍，通過實(shí)踐項(xiàng)目提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐意識(shí)，校外就業(yè)實(shí)習(xí)基地為學(xué)生提供將理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的平臺(tái)，能夠使學(xué)生切實(shí)地接觸工程項(xiàng)目，從而提升學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)和工程應(yīng)用能力，在學(xué)科專業(yè)競(jìng)賽中學(xué)生屢獲佳績(jī)。未來本研究團(tuán)隊(duì)繼續(xù)探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)方案，致力于提升學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，從而實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。

未來的“單片機(jī)原理及應(yīng)用”課程教學(xué)改革需要關(guān)注跨學(xué)科融合、實(shí)踐教學(xué)、資源豐富化、個(gè)性化培養(yǎng)和課程評(píng)價(jià)體系改革等方面，以更快適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，培養(yǎng)更多具備創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的創(chuàng)新型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉晉豪.地方高校應(yīng)用型課程教學(xué)改革與實(shí)踐：以《單片機(jī)原理及應(yīng)用》課程為例［J].才智，2024，1（20）：77-80.

[2]戴峻峰.OBE理念下基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革與實(shí)踐［J].中國教育技術(shù)裝備，2024，6（12）：52-54.

[3]申彩英，張麗萍，劉立東，等.單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革研究［J].遼寧工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2024，26（1） ：99-101.

[4]李麗娜，徐攀峰，高哲，等.賽教融合背景下的單片機(jī)原理與應(yīng)用課程教學(xué)改革與實(shí)踐[J].遼寧科技學(xué)院學(xué)報(bào)，2024，26（1）：61-63、69.

[5]王春梅，謝印忠，岳耀亮.單片機(jī)原理及應(yīng)用課程教學(xué)改革探索與實(shí)踐[J].大學(xué)，2023（29）：109-112.

[6]雷成秀.“單片機(jī)原理及應(yīng)用\"課程教學(xué)改革研究[J].教師，2023（1） ：90-92.

[7]馬春燕，鄭麗君，賈燕冰.基于ETPP模式的單片機(jī)原理與接口技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)改革探索[J]，教學(xué)刊，2024，10（19） ：131-134.

[8]唐偉杰，曹少泳.校企協(xié)同育人促單片機(jī)課程實(shí)踐教學(xué)改革與實(shí)踐[J].創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實(shí)踐，2024，7（9）：46-48.56.

[9]邊玉亮，沈龍，余世干.單片機(jī)課程“ 5E+ 項(xiàng)目化\"融合教學(xué)模式研究［J].廊坊師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2024，24（1）：106-110、120.

[10]楊桂華，李懷暉.基于虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的單片機(jī)控制技術(shù)課程實(shí)踐教學(xué)改革研究［J].中國現(xiàn)代教育裝備，2024（3） ：29-32.

（責(zé)任編輯 朱夢(mèng)琳）