劉夢(mèng)亭 趙麗紅

【摘要】本文章以大學(xué)生各類學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)為契機(jī)，論述了以多層次MCU為核心的系列課程教學(xué)改革的探索與實(shí)踐，著重從課程體系、教育內(nèi)容、實(shí)踐能力等方面進(jìn)行了改革和探索，從而進(jìn)行具有創(chuàng)新意識(shí)、適應(yīng)性強(qiáng)、綜合素質(zhì)高的應(yīng)用型專業(yè)人才的培養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】學(xué)科競(jìng)賽;MCU;教學(xué)改革

Abstract：The article to the students of various subject contest as an opportunity，discusses the exploration and practice of teaching reform of series courses in multi-level MCU as the core.It focuses on curriculum system and teaching content and practice and exploration was reformed and，seek to develop innovative，high quality，adaptable application-oriented professionals.

Keywords：subject contest;MCU;teaching reform

引言

一直以來(lái)我院電子信息系提倡培養(yǎng)應(yīng)用型人才，以學(xué)生為主體，以教師為主導(dǎo)，把促進(jìn)學(xué)生健康成長(zhǎng)作為學(xué)校一切工作的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，為每個(gè)學(xué)生提供適合的教育，提高學(xué)生用于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問(wèn)題的實(shí)踐能力，提高學(xué)生服務(wù)國(guó)家，服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。因此在重視學(xué)科建設(shè)的基礎(chǔ)上，不斷改革實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方法，通過(guò)吸引更多的高水平教師從事實(shí)踐教學(xué)工作，但又不能僅僅按照傳統(tǒng)意義上的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)開(kāi)展，而是通過(guò)鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)開(kāi)展產(chǎn)品的制作、參加各類學(xué)科競(jìng)賽等新型形式走出校園與全國(guó)重點(diǎn)院校同臺(tái)競(jìng)技的同時(shí)，獲得交流與學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，并能快速捕捉社會(huì)的實(shí)際需求，提高就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力，真正做到以賽促教，以賽促建。

1.以競(jìng)賽活動(dòng)為契機(jī)，深化課程體系改革，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)

當(dāng)前，面向大學(xué)生的科技競(jìng)賽種類繁多，規(guī)模越來(lái)越大，內(nèi)容越來(lái)越豐富多彩，受到了各大高校師生的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，我院高度重視大學(xué)生競(jìng)賽活動(dòng)，通過(guò)構(gòu)建大學(xué)生競(jìng)賽平臺(tái)，舉辦和參加多層次，多形式的大學(xué)生科技競(jìng)賽活動(dòng)，不斷推動(dòng)學(xué)校進(jìn)一步加強(qiáng)專業(yè)建設(shè)，推動(dòng)校內(nèi)外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)，深化教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革，以競(jìng)賽促教學(xué)，以教學(xué)帶競(jìng)賽，不斷探索有益于學(xué)生發(fā)揮潛能和成長(zhǎng)的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式。

我院電子信息系從2007年以來(lái)已經(jīng)成功地組織學(xué)生參加了多次全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，廣東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，“博創(chuàng)杯”全國(guó)大學(xué)生嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽，“畢昇杯”全國(guó)電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽以及“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽等等，并在比賽中取得了優(yōu)異的成績(jī)——獲得全國(guó)大賽總決賽特等獎(jiǎng)三項(xiàng)，一等獎(jiǎng)兩項(xiàng)，廣東省一等獎(jiǎng)七項(xiàng)，二等獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)若干項(xiàng)，有近百名學(xué)生參與到各類大學(xué)生電子競(jìng)賽活動(dòng)中去?；仡櫧鼛啄甑臍v程，我們深有感觸：是競(jìng)賽大大提高了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，提高了實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量。

2.建立以多層次MCU為核心的系列課程平臺(tái)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的改革

根據(jù)我院參加以上不同的學(xué)科競(jìng)賽活動(dòng)的特點(diǎn)，建立以多層次MCU為核心的系列課程平臺(tái)，有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐教學(xué)。以多層次MCU為核心的系列課程分為四個(gè)方向：電路設(shè)計(jì)類課程、仿真設(shè)計(jì)類課程、軟件設(shè)計(jì)類課程及應(yīng)用設(shè)計(jì)類課程，各個(gè)方向又細(xì)化為基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課。如圖所示。以單片機(jī)技術(shù)、EDA技術(shù)和嵌入式技術(shù)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)為核心的課程平臺(tái)建設(shè)，有機(jī)融合了電子電路系列課程，仿真分析系列課程以及軟件設(shè)計(jì)系列課程，強(qiáng)化了學(xué)生的電路設(shè)計(jì)、軟硬件相結(jié)合、綜合運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)的能力，進(jìn)一步通過(guò)各類MCU設(shè)計(jì)項(xiàng)目提高學(xué)生系統(tǒng)分析、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的能力，為激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐創(chuàng)新思維、實(shí)踐創(chuàng)新能力提供了知識(shí)平臺(tái)。

圖一 MCU系列課程體系

加大各門(mén)課程之間的相互聯(lián)系和承前啟后性，加大各課程知識(shí)點(diǎn)的相互促進(jìn)作用，進(jìn)一步優(yōu)化課程體系，將更多應(yīng)用型，設(shè)計(jì)型課程引入到培養(yǎng)方案中。在51單片機(jī)、電路CAD、ARM處理器原理課程的教學(xué)中，更多將MCU的應(yīng)用和實(shí)際結(jié)相合，結(jié)合企業(yè)應(yīng)用的最新技術(shù)和發(fā)展方向把握教學(xué)的內(nèi)容，在學(xué)生完成一門(mén)課程后則具備使用該專業(yè)知識(shí)進(jìn)行相關(guān)電子制作的能力。

聯(lián)合電子信息系實(shí)驗(yàn)室動(dòng)態(tài)合理配置系內(nèi)實(shí)驗(yàn)資源，以實(shí)驗(yàn)樓328嵌入式實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生科技活動(dòng)中心，全日制面向電子信息系學(xué)生開(kāi)放，電子信息系教師與實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)員共同對(duì)參與科技實(shí)踐活動(dòng)的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)與培訓(xùn)，支持和鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行各類電子設(shè)計(jì)、電子制作、軟件設(shè)計(jì)、各種創(chuàng)新科技實(shí)踐活動(dòng)。成立各類興趣小組，引導(dǎo)學(xué)生在電子信息技術(shù)應(yīng)用的各種領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新型產(chǎn)品的研發(fā)和制作，通過(guò)參加全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、博創(chuàng)杯嵌入式競(jìng)賽、畢昇杯創(chuàng)新電子競(jìng)賽，挑戰(zhàn)杯課外科技競(jìng)賽等全國(guó)性競(jìng)賽活動(dòng)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生自信心。

圖二 單片機(jī)課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)新與完善

打破傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容不同，將實(shí)驗(yàn)課程劃分為驗(yàn)證性、應(yīng)用型、設(shè)計(jì)型、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)，注重理論與實(shí)際緊密聯(lián)系，題目由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、難度從小到大，以單片機(jī)課程為例，如下圖所示，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新和完善，將51單片機(jī)在各類電子產(chǎn)品的應(yīng)用引入實(shí)驗(yàn)課程，學(xué)生圍繞單片機(jī)進(jìn)行各種電子制作，例如：交通燈的設(shè)計(jì)，電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)，立體停車(chē)庫(kù)控制器的設(shè)計(jì)，自動(dòng)行走小車(chē)，太陽(yáng)能發(fā)電照明控制系統(tǒng)，基于單片機(jī)的智能家居系統(tǒng)等一系列設(shè)計(jì)型創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖二）。

增設(shè)電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)。電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)涉及電子，通信，自動(dòng)化，嵌入式等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，是從模擬電子、數(shù)字電子到單片機(jī)，傳感器原理與應(yīng)用，嵌入式linux，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多個(gè)相關(guān)專業(yè)課程的綜合設(shè)計(jì)課程，著力于培養(yǎng)學(xué)生開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的綜合應(yīng)用的實(shí)踐操作能力，為參加各類全國(guó)大學(xué)生電子競(jìng)賽取得優(yōu)異成績(jī)起到促進(jìn)作用。參賽獲獎(jiǎng)作品有“基于LINUX系統(tǒng)和ARM11處理器的智能家居系統(tǒng)”，“基于WINCE系統(tǒng)和GRPS的遠(yuǎn)程校園智能監(jiān)控系統(tǒng)”，“基于ARM7的風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電照明控制系統(tǒng)”，“基于ARM6410及Android系統(tǒng)的六足機(jī)器人”，“基于ARM6410的六軸航拍飛行器的控制”，“基于第六感的探險(xiǎn)救援爬墻機(jī)器人”，“基于物聯(lián)網(wǎng)的智能安防兼排爆機(jī)器人”等。

3.總結(jié)

大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽檢驗(yàn)了電路設(shè)計(jì)類的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)質(zhì)量;博創(chuàng)杯嵌入式大賽反映了我們本科生很好的將嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)需求緊密結(jié)合，學(xué)生將所學(xué)的技術(shù)知識(shí)得以轉(zhuǎn)化，并充分利用大賽平臺(tái)相互學(xué)習(xí)、交流，為未來(lái)快速適應(yīng)工作環(huán)境打好基礎(chǔ);畢昇杯創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽通過(guò)我們的學(xué)生在達(dá)盛科技的開(kāi)發(fā)板上進(jìn)行不拘泥于各種技術(shù)形勢(shì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力以及學(xué)習(xí)能力，弘揚(yáng)了民族創(chuàng)新精神。由此可見(jiàn)，以多層次MCU為核心的系列課程改革的全面實(shí)施取得了豐碩的成果，改革是成功的。今后，我們將進(jìn)一步擴(kuò)大競(jìng)賽的參與面，促進(jìn)校際交流，為優(yōu)秀的創(chuàng)新人才的脫穎而出提供舞臺(tái)。

參考文獻(xiàn)

[1]田磊.大學(xué)生電子競(jìng)賽對(duì)實(shí)踐教學(xué)的促進(jìn)和革新[J].西安郵電學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，（S1）：65-67.

[2]曾強(qiáng)，沈玲.基于全面質(zhì)量管理的本科教學(xué)改革研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào).2013，（07）.

[3]楊春榮.淺析大學(xué)生競(jìng)賽在計(jì)算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的作用——以新余學(xué)院為例[J].中國(guó)校外教育.2012，（36）：164.

[4]陳東，謝發(fā)勤，皇甫宜芳.電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽與深化實(shí)踐教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2005，（03）：86-88.

[5]羊箭鋒，肖圣兵，周怡.依托電子競(jìng)賽平臺(tái)，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2011，（03）：164-166.

[6]于微波，姜長(zhǎng)泓，劉玥.以電子設(shè)計(jì)大賽促進(jìn)實(shí)踐教學(xué)改革[J].當(dāng)代教育論壇，2010，（06）：40-41.

作者簡(jiǎn)介：

劉夢(mèng)亭（1981—），女，江西景德鎮(zhèn)人，工學(xué)碩士，講師，主要研究方向：系統(tǒng)工程，嵌入式開(kāi)發(fā)，信號(hào)處理。

通訊作者：趙麗紅（1978—），女，湖北鄂州人，工學(xué)碩士，工程師，主要研究方向：系統(tǒng)工程，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。