(天津大學(xué) 精密儀器與光電子實驗教學(xué)中心)

以單片機“鑰匙墜”為紐帶的計算機相關(guān)課程體系建設(shè)

(天津大學(xué) 精密儀器與光電子實驗教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

以計算機為核心設(shè)計現(xiàn)代儀器儀表系統(tǒng)，是儀器科學(xué)、電子自動化等專業(yè)必備的一項基本技能，相關(guān)課程在本科培養(yǎng)方案體系中占有極大的比例. 為使學(xué)生從大一開始就建立縱向課程線的概念，理清各門課程之間的銜接關(guān)系，同時將程序設(shè)計、微機原理、信號處理等課程中比較抽象的概念實例化，設(shè)計了基于Stm32單片機最小系統(tǒng)的“鑰匙墜”，如圖1所示.

圖1 單片機鑰匙墜

2 創(chuàng)新點

鑰匙墜的設(shè)計理念源于美國教育家梅里爾的“首要教學(xué)原理”. 通過鑰匙墜這一常見事物，促進學(xué)生在潛意識里將知識學(xué)習(xí)和日常生活融于一體. 鑰匙墜的完善過程，促使學(xué)生從單純地學(xué)習(xí)知識變?yōu)閼?yīng)用知識解決實際問題. 學(xué)生畢業(yè)時，凝聚其4年心血的鑰匙墜又將成為非常有意義的紀念品，提醒學(xué)生養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣.

3 主要成效

1)鑰匙墜的形狀增加了趣味性，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情空前高漲，以往程序設(shè)計、微機原理等課程中常見的畏難情緒和挫折感明顯消失. 鑰匙墜便于保管攜帶，學(xué)生擁有了人手一套的掌中實驗系統(tǒng)，可以充分利用課內(nèi)課外的時間，隨時隨地進行相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)的時間投入和深度、廣度均顯著增加.

2)用鑰匙墜所串起的課程覆蓋了基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)、專業(yè)綜合訓(xùn)練等環(huán)節(jié)，形成了具有層次的完整的課程體系(圖2).

圖2 通過“鑰匙墜”串接的相關(guān)課程

圖3 學(xué)以致用

3)培養(yǎng)了學(xué)生解決實際工程問題的能力，并且積累了一定的工程經(jīng)驗，為學(xué)生盡早盡快融入科研、參加各種科技競賽打下基礎(chǔ). 近年來，我院學(xué)生在大學(xué)生挑戰(zhàn)杯、iCan創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、TI全國大學(xué)生生物醫(yī)學(xué)工程創(chuàng)新設(shè)計競賽等賽事中屢獲佳績. 圖3所示為我校大二學(xué)生在軍訓(xùn)匯演時，設(shè)計制作的“智能排爆預(yù)警機器人”，獲得了《每日新報》等媒體的報道.

(執(zhí)筆：何 峰)