以單片機“鑰匙墜”為紐帶的計算機相關課程體系建設

(天津大學 精密儀器與光電子實驗教學中心)

以單片機“鑰匙墜”為紐帶的計算機相關課程體系建設

(天津大學 精密儀器與光電子實驗教學中心)

1 主要內容

以計算機為核心設計現代儀器儀表系統，是儀器科學、電子自動化等專業必備的一項基本技能，相關課程在本科培養方案體系中占有極大的比例. 為使學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系，同時將程序設計、微機原理、信號處理等課程中比較抽象的概念實例化，設計了基于Stm32單片機最小系統的“鑰匙墜”，如圖1所示.

圖1 單片機鑰匙墜

2 創新點

鑰匙墜的設計理念源于美國教育家梅里爾的“首要教學原理”. 通過鑰匙墜這一常見事物，促進學生在潛意識里將知識學習和日常生活融于一體. 鑰匙墜的完善過程，促使學生從單純地學習知識變為應用知識解決實際問題. 學生畢業時，凝聚其4年心血的鑰匙墜又將成為非常有意義的紀念品，提醒學生養成終身學習的習慣.

3 主要成效

1)鑰匙墜的形狀增加了趣味性，學生學習熱情空前高漲，以往程序設計、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，學生擁有了人手一套的掌中實驗系統，可以充分利用課內課外的時間，隨時隨地進行相關課程的學習，學習的時間投入和深度、廣度均顯著增加.

2)用鑰匙墜所串起的課程覆蓋了基礎知識學習、專業綜合訓練等環節，形成了具有層次的完整的課程體系(圖2).

圖2 通過“鑰匙墜”串接的相關課程

圖3 學以致用

3)培養了學生解決實際工程問題的能力，并且積累了一定的工程經驗，為學生盡早盡快融入科研、參加各種科技競賽打下基礎. 近年來，我院學生在大學生挑戰杯、iCan創新創業大賽、TI全國大學生生物醫學工程創新設計競賽等賽事中屢獲佳績. 圖3所示為我校大二學生在軍訓匯演時，設計制作的“智能排爆預警機器人”，獲得了《每日新報》等媒體的報道.

(執筆：何 峰)