“互聯(lián)網(wǎng)+”單片機教育創(chuàng)新模式研究①

吳險峰 王炫盛

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?針對“互聯(lián)網(wǎng)+”國家戰(zhàn)略，探索單片機課程發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+”模式——購教材配開發(fā)板，利用創(chuàng)新模式推廣創(chuàng)客教育和單片機考證標(biāo)準(zhǔn)化，降低學(xué)生學(xué)習(xí)成本，實踐證明該模式可行。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?創(chuàng)客教育;“互聯(lián)網(wǎng)+”;單片機課程

[中圖分類號] ?G712 ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2018）26-0042-01

一、引言

單片機課程是高校計算機嵌入式類、電子信息類、電氣類等專業(yè)的重要專業(yè)課程，且大多以經(jīng)典的51單片機為入門教學(xué)重點。由于各學(xué)校實驗條件的差距，不能滿足學(xué)生動手的實戰(zhàn)操作。另外，實驗硬件每個學(xué)校都不相同，難以組織標(biāo)準(zhǔn)化考試。針對“互聯(lián)網(wǎng)+”國家戰(zhàn)略，本團(tuán)隊對課程進(jìn)行了大膽的嘗試，與產(chǎn)業(yè)界和兄弟院校聯(lián)合探索課程發(fā)展的“互聯(lián)網(wǎng)+”模式——購教材配開發(fā)板，廠家不通過開發(fā)板盈利，而是靠后期的課程特色資源、開發(fā)板配件和增值服務(wù)等來獲得收益。利用創(chuàng)新模式推廣單片機考證標(biāo)準(zhǔn)化，降低學(xué)生學(xué)習(xí)成本。

二、單片機課程現(xiàn)狀

單片機開發(fā)板在高校學(xué)生人群中有很大的需求。盡管學(xué)生用學(xué)校配套的實訓(xùn)臺也能做實驗。但基本驗證為主，沒有什么創(chuàng)造性。學(xué)校設(shè)備有嚴(yán)格的操作規(guī)范和管理制度，不允許學(xué)生自行帶走研究。很多學(xué)生想發(fā)揮主觀能動性，做一些科技作品，就需要自行購買設(shè)備。

歸納如下，高校單片機課程存在以下問題：

1.高校教學(xué)資源缺陷，學(xué)校不能提供與課本配套的單片機開發(fā)板，學(xué)生通常自行購買并進(jìn)行對應(yīng)的學(xué)習(xí)。

2.有一定學(xué)習(xí)門檻，通常一套開發(fā)板價格均在100～200元（不含紙質(zhì)教材）。

3.教學(xué)資源被浪費，因為每個學(xué)生購的單片機開發(fā)板不可能一致（功能存在差異），且每個人的學(xué)習(xí)進(jìn)度都不一樣，所以，在學(xué)校老師按課本的教學(xué)任務(wù)就會被學(xué)生忽略，教材通常也會被閑置，浪費教學(xué)資源，也不能達(dá)到很好的教學(xué)效果。

單片機就有許多種，每種單片機的匯編指令，基本架構(gòu)都不一樣，沒法用統(tǒng)一試題來考核一個人的電子設(shè)計能力。國家工信部也不能組織像軟考一樣的標(biāo)準(zhǔn)化考試，所以高等院校通常也沒有真正意義上的單片機等級考試證書，院校專業(yè)常以“計算機一級”“信息技術(shù)水平”證書代替。

三、創(chuàng)新模式探索

本項目將開發(fā)板配教材免費贈送，線上通過出售配件和增值服務(wù)盈利，以此構(gòu)建“免費硬件+”的生態(tài)圈。本模式不僅填補了高校教學(xué)資源缺陷，同時也降低了學(xué)習(xí)門檻。激發(fā)學(xué)生興趣，實現(xiàn)從“創(chuàng)客學(xué)習(xí)”到“創(chuàng)課學(xué)習(xí)”的巨大轉(zhuǎn)變。依照該模式創(chuàng)新，實現(xiàn)嵌入式專業(yè)的“三化”目標(biāo)。

（一）教練一體化

教材內(nèi)容和開發(fā)板嚴(yán)格匹配，實現(xiàn)課程知識目標(biāo)和技能訓(xùn)練緊密結(jié)合，理論教學(xué)和實戰(zhàn)演練一體化操作，更有助于學(xué)生對技能掌握。

（二）授課網(wǎng)絡(luò)化

傳統(tǒng)嵌入式類課程往往需要專門的實訓(xùn)箱甚至定制的實訓(xùn)平臺才能進(jìn)行實訓(xùn)操作。教材自帶開發(fā)板，不需要準(zhǔn)備專門的機房，也不擔(dān)心對實訓(xùn)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，甚至學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)課堂進(jìn)行遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)和實訓(xùn)，降低了成本，提高了效率。

（三）學(xué)生創(chuàng)客化

很多創(chuàng)客都來自嵌入式專業(yè)，但若只是通過學(xué)校實驗箱來被動學(xué)習(xí)。沒有屬于自己的開發(fā)板，是不可能成為一個創(chuàng)客的?，F(xiàn)在教材配送開發(fā)板歸屬學(xué)生所有，學(xué)生有思路就可以馬上實踐，從而誕生更多的創(chuàng)客靈感。

四、實踐與總結(jié)

課程改革實施過程要注重課程建設(shè)資源的搜集與整理，創(chuàng)客式課程改革實施收集整理的資源包括項目制作的實物、創(chuàng)意收集表、團(tuán)隊組建表、創(chuàng)客活動實施評分表、每組學(xué)生匯報的PPT。

按照本模式推出的相關(guān)教程《51單片機項目教程》已經(jīng)由人民郵電出版社出版，目前，在近百本同類教材中銷量第一（來自京東商城的數(shù)據(jù)）。本書以51系列單片機為載體，采用項目化教學(xué)方式，由淺入深地安排實訓(xùn)內(nèi)容，將知識點和相關(guān)實訓(xùn)內(nèi)容結(jié)合，突出對讀者動手能力的培養(yǎng)。項目內(nèi)容包含了基礎(chǔ)和拓展兩部分：基礎(chǔ)部分包括單片機開發(fā)環(huán)境構(gòu)建、流水燈、定時器和串口通信等內(nèi)容，免費贈送的開發(fā)板可設(shè)計實驗完全覆蓋這些內(nèi)容;拓展部分則是精選出的具有代表性的真實項目，體現(xiàn)時代性的創(chuàng)客特色，包括紅外遙控、聲音傳感器、溫度傳感器、傾斜開關(guān)、火焰?zhèn)鞲衅骱蜔o線模塊等內(nèi)容。同時，本書配套的網(wǎng)站提供了更多的實訓(xùn)項目資源，進(jìn)一步提高讀者實戰(zhàn)技能，體現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)”特色。