拓寬教研平臺(tái)，探索高效的單片機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式

顧菊芬

（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214153）

拓寬教研平臺(tái)，探索高效的單片機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式

顧菊芬

（無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院，江蘇 無錫 214153）

針對我院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的單片機(jī)教學(xué)以51單片機(jī)為單一教研平臺(tái)明顯滯后于時(shí)代發(fā)展的現(xiàn)狀，提出選擇MSP430單片機(jī)作為單片機(jī)拓展教研平臺(tái)，通過邊建設(shè)邊研發(fā)，進(jìn)行教學(xué)資源庫的建設(shè)、培訓(xùn)教材的編寫，從而提升應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的單片機(jī)教科研水平，提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力。

MSP430單片機(jī)；單片機(jī)拓展教研平臺(tái)；人才培養(yǎng)

一、拓寬單片機(jī)教研平臺(tái)的必要性

賽迪顧問股份有限公司半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)研究中心進(jìn)行的中國本土MCU處理器市場調(diào)研結(jié)果顯示，近兩年單片機(jī)產(chǎn)業(yè)格局發(fā)生了較大的變化，16位和32位單片機(jī)市場增長快速，8位單片機(jī)增長速度趨于平穩(wěn)，其中應(yīng)用51系列MCU內(nèi)核的廠商由去年的45%跌落至28%。調(diào)查“比較看好MCU在哪些細(xì)分領(lǐng)域的發(fā)展”的數(shù)據(jù)中顯示，低功耗與高集成度仍是MCU未來的發(fā)展方向，分別有34%、28%的人關(guān)注這兩個(gè)趨勢。其中，美國TI公司的MSP430單片機(jī)憑借優(yōu)越的性能、良好的技術(shù)支持，在低功耗領(lǐng)域的16位單片機(jī)市場獨(dú)樹一幟，市場份額不斷擴(kuò)大。我院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的單片機(jī)教學(xué)以51單片機(jī)為單一教研平臺(tái)，已經(jīng)明顯滯后于時(shí)代的步伐。針對應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)從事單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)的畢業(yè)生的調(diào)查問卷結(jié)果顯示，隨著物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，低功耗和無線互聯(lián)是MCU應(yīng)用的兩大趨勢，51單片機(jī)已經(jīng)難以勝任程序量較大、I/O口資源較多、對功耗較高要求的控制系統(tǒng)。TI公司的中國大學(xué)計(jì)劃為老師和學(xué)生們提供了豐富的教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)室合作項(xiàng)目、科研合作項(xiàng)目以及電子設(shè)計(jì)競賽平臺(tái)。依托TI的大學(xué)計(jì)劃，選擇MSP430單片機(jī)作為拓展教研平臺(tái)，對于提升應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的單片機(jī)教科研水平，提高學(xué)生的單片機(jī)應(yīng)用能力無疑是一個(gè)非常好的選擇。

二、拓寬教研平臺(tái)建設(shè)的基本思路和方法

我院物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院在2012年成功申請了TI大學(xué)計(jì)劃，由TI公司捐贈(zèng)MSP430Launchpad開發(fā)板200臺(tái)和相關(guān)的培訓(xùn)指導(dǎo)書已經(jīng)到位。TI大學(xué)計(jì)劃雖然已經(jīng)提供了豐富的教學(xué)資源、電子設(shè)計(jì)競賽平臺(tái)，但MSP430Launchpad是TI推出的基于MSP430的核心板，沒有外圍擴(kuò)展電路、人機(jī)交互系統(tǒng)，需要我們進(jìn)一步在贈(zèng)送的MSP430Launch?pad開發(fā)板基礎(chǔ)上開發(fā)應(yīng)用，開發(fā)出一套適合專業(yè)學(xué)生的教學(xué)訓(xùn)練的單片機(jī)教研擴(kuò)展平臺(tái)，邊建設(shè)邊研發(fā)，同時(shí)進(jìn)行教學(xué)資源庫的建設(shè)、培訓(xùn)教材的編寫、微課視頻的開發(fā)等工作。平臺(tái)建設(shè)研究的基本思路和方法如下：

（一）研究制定與應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生就業(yè)能力需求相關(guān)的以MSP430單片機(jī)為核心的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，進(jìn)行相關(guān)資源庫和培訓(xùn)教材的建設(shè)

新知識新技能日新月異，選擇什么樣的知識和技能進(jìn)行教學(xué)，是課程建設(shè)之初必須考慮好的。課程內(nèi)容的選擇必須適應(yīng)社會(huì)當(dāng)前和未來發(fā)展的需要。

從51單片機(jī)到MSP430單片機(jī)平臺(tái)的拓展，為應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)的單片機(jī)教科研注入新的活力，合理的教學(xué)內(nèi)容對于提高學(xué)生的電子技術(shù)應(yīng)用能力十分關(guān)鍵。教學(xué)內(nèi)容選取上要深入企業(yè)做項(xiàng)目調(diào)查，與企業(yè)單片機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)一線人員對話、與畢業(yè)學(xué)生進(jìn)行交流，選擇合適項(xiàng)目和任務(wù)作為教學(xué)著力點(diǎn)，注重綜合運(yùn)用能力的培養(yǎng)。選擇的教學(xué)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目要能夠有效促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)、科學(xué)知識、專業(yè)能力與整體素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合提高。

依托單片機(jī)教研擴(kuò)展平臺(tái)開展與應(yīng)用電子技術(shù)學(xué)生就業(yè)能力需求相關(guān)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，要想取得好的效果，還要加強(qiáng)相關(guān)的教學(xué)資源庫、培訓(xùn)教材的建設(shè)。針對我校學(xué)生特點(diǎn)和實(shí)際開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行設(shè)計(jì)研究、案例整理匯總，進(jìn)行MSP430擴(kuò)展教研平臺(tái)的教學(xué)資源庫的建設(shè)，開發(fā)一套“優(yōu)化結(jié)構(gòu)，精選內(nèi)容，突出個(gè)性，注重實(shí)踐，形成特色”的培訓(xùn)教材。

（二）結(jié)合設(shè)計(jì)的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，研究如何進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施、探索培養(yǎng)學(xué)生崗位能力的教學(xué)方法

強(qiáng)化學(xué)生在課程建設(shè)與教學(xué)過程中的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教學(xué)管理從課內(nèi)向課外延伸，第一、第二課堂并舉。通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)等方式，學(xué)生可以進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，充分運(yùn)用所學(xué)到的專業(yè)知識，進(jìn)行整合和創(chuàng)新，并且在創(chuàng)作過程中加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)合作，增強(qiáng)就業(yè)軟實(shí)力和硬實(shí)力的同步提高，同時(shí)為大賽做準(zhǔn)備。組織學(xué)生進(jìn)行課外學(xué)習(xí)，參加TI杯大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，以賽促學(xué)，提高核心競爭力和創(chuàng)造能力。

課程的組織方式上采用在原有課程基礎(chǔ)之上增加MSP430單片機(jī)芯片的學(xué)習(xí)模塊，此模塊為學(xué)生可選擇學(xué)習(xí)模塊。學(xué)生通過選拔而來，主要為51單片機(jī)基礎(chǔ)扎實(shí)、學(xué)習(xí)興趣濃厚的有志參加電子設(shè)計(jì)大賽的優(yōu)秀學(xué)生。依托電子設(shè)計(jì)大賽和TI公司資源優(yōu)勢，該部分學(xué)生可以作為電子設(shè)計(jì)大賽的種子選手，為每兩年組織的江蘇省TI杯電子設(shè)計(jì)大賽做人力資源的準(zhǔn)備。拓展單片機(jī)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)生學(xué)習(xí)路徑如圖1所示。

圖1 拓展單片機(jī)教學(xué)平臺(tái)的學(xué)生學(xué)習(xí)路徑

堅(jiān)持“以學(xué)生為中心”“行動(dòng)導(dǎo)向”，讓學(xué)生充當(dāng)“企業(yè)工程師”，充分利用校企資源、課堂內(nèi)外的學(xué)習(xí)資源，分析問題，解決問題，進(jìn)而學(xué)習(xí)新知識新技能，適應(yīng)社會(huì)和企業(yè)崗位的需求。通過校內(nèi)的創(chuàng)新實(shí)踐、“翻轉(zhuǎn)課堂”、微課等多種形式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，加強(qiáng)學(xué)生課后學(xué)習(xí)的力度。

（三）探索如何利用TI資源提升師資隊(duì)伍的專業(yè)水平的有效途徑

拓展單片機(jī)校驗(yàn)平臺(tái)對教師專業(yè)水平和能力提出了更高的要求。教師是實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的主體，教師團(tuán)隊(duì)的知識性、實(shí)踐性、先進(jìn)性將直接影響學(xué)生的就業(yè)能力和水平。師資隊(duì)伍的培養(yǎng)要本著“整體優(yōu)化、協(xié)調(diào)發(fā)展、以人為本”的原則。充分利用多種方式和途徑，提高老師自身的教學(xué)能力和業(yè)務(wù)水平。如通過與TI公司工程師的交流學(xué)習(xí)，掌握最新的MCU應(yīng)用方案，解決工程實(shí)踐問題；通過網(wǎng)絡(luò)、微博、工程師應(yīng)用網(wǎng)站、論壇，多方聯(lián)動(dòng)學(xué)習(xí)新技術(shù)，提高業(yè)務(wù)能力和水平；通過TI大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽，以賽促教，提升技能水平和專業(yè)能力。另外，單片機(jī)教研平臺(tái)的拓展建設(shè)應(yīng)與科研有機(jī)結(jié)合，邊科研、邊建設(shè)，以建設(shè)拉動(dòng)科研，以科研促進(jìn)建設(shè)，進(jìn)一步推進(jìn)教科研工作,提高教師專業(yè)水平。

（四）充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，設(shè)計(jì)制作課程微課，促進(jìn)學(xué)生課外學(xué)習(xí)

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，90后學(xué)生是學(xué)習(xí)的主力軍，他們是互聯(lián)網(wǎng)一代，從出生就開始接觸到互聯(lián)網(wǎng)。一定要重視利用網(wǎng)絡(luò)資源，設(shè)計(jì)制作單片機(jī)拓展平臺(tái)教科研項(xiàng)目的相關(guān)微課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，促進(jìn)學(xué)生課外自主學(xué)習(xí)。引導(dǎo)他們充分利用TI官網(wǎng)、電子網(wǎng)站各大論壇的網(wǎng)絡(luò)資源，線上線下交流互動(dòng)，與來自世界各地的同行在實(shí)踐與交流中不斷提高單片機(jī)應(yīng)用水平和實(shí)踐能力。

三、成績與總結(jié)

按照以上思路設(shè)計(jì)的的單片機(jī)教學(xué)拓展平臺(tái)課程，不論是形式和內(nèi)容都涵蓋了社會(huì)所需的職業(yè)性、教學(xué)過程與工作過程的一致性，符合高職教育的培養(yǎng)要求，也符合高職學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，能有效提高高職學(xué)生單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)效果。

通過單片機(jī)拓展教研平臺(tái)的開發(fā)研究建設(shè)，課程組教師的項(xiàng)目開發(fā)、平臺(tái)移植能力、舉一反三的變通能力有了巨大的提高。憑借著對單片機(jī)教研拓展平臺(tái)的融會(huì)貫通、熟練運(yùn)用，由課程組教師指導(dǎo)的我院學(xué)生參賽作品在全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽、江蘇省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽中，取得2012年江蘇省一等獎(jiǎng)、2013年江蘇省二等獎(jiǎng)、2014年江蘇省一等獎(jiǎng)的好成績。借助單片機(jī)拓展教研平臺(tái)，每年都有不少學(xué)生通過創(chuàng)新訓(xùn)練、電子設(shè)計(jì)大賽等活動(dòng)提高了自主學(xué)習(xí)及創(chuàng)新能力，這些深受用人單位的好評。

參考文獻(xiàn)：

［1］張素琴.論“產(chǎn)品導(dǎo)向、項(xiàng)目遞進(jìn)”式單片機(jī)項(xiàng)目教學(xué)中的項(xiàng)目設(shè)置和內(nèi)容設(shè)計(jì)［J］.常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（8）.

［2］何克抗.建構(gòu)主義——革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)［J］.電化教育研究，1997（3）:2.

［3］徐國慶.職業(yè)教育項(xiàng)目課程開發(fā)指南［M］.上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.

［4］程凌.高職畜牧獸醫(yī)專業(yè)“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”課程設(shè)置與內(nèi)容設(shè)計(jì)探析［J］.中國職業(yè)技術(shù)教育，2010（2）:45.

［5］楊新秀.以就業(yè)能力為導(dǎo)向的高職課程開發(fā)模式研究［R］.天津：天津大學(xué)職教學(xué)院，2009.

On Broadening Research Platform and Exploring the Applied Talents Training Mode of High Efficient SCM

Gu Ju-fen
（Department of Electronic,Wuxi Institute of Technology,Wuxi,Jiangsu 214153,China）

According to the situation that the single-chip microcomputer teaching takes 51 SCM as the single research platform in the applied electronic technology profession of our college,this paper proposes us?ing MSP430 SCM to construct the teaching resources database and compile the training materials,so as to im?prove students’application ability as well as the teaching and research level of SCM.

MSP430 microcontroller；MCU development research platform；talent cultivation

G712

A

1674-5078（2014）06-0041-03

10.3969/j.issn.1674-5078.2014.06.014

2014－08－31

顧菊芬（1980－），女，江蘇吳江人，講師，碩士。主要研究方向?yàn)閼?yīng)用電子及機(jī)電控制。