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        以電子設(shè)計(jì)大賽促進(jìn)多層次MCU為核心的系列課程教學(xué)改革

        2014-04-29 12:16:47劉夢(mèng)亭趙麗紅
        電子世界 2014年21期
        關(guān)鍵詞:學(xué)科競(jìng)賽教學(xué)改革

        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)

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        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)。

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