基于創新創業能力培養的單片機實驗教學模式研究

胡海峰

摘 要：大學生創新創業能力培養可以增強學生的創新能力、實踐能力和創業精神，提高學生的人文素養和科學素養。充分發揮實驗教學作用，是提高大學生創新創業能力的極為重要的手段和環節，是大學生實現創新創業極為重要的途徑。教學的落腳點是課程的內容和教學模式，本文以單片機實驗教學改革為例，研究如何培養學生的創新創業能力。

關鍵詞：創新創業 能力培養 單片機 研究模式

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（a）-0165-02

當代大學生的創新創業精神與能力培養已成為高等教育目前亟待解決的問題，成為高校核心競爭力之一，更是高等教育發展戰略的核心[1]。創新意識和創新能力是大學生素質教育的核心，是大學生獲取知識的關鍵，是終身學習的保證，是提高大學生自身素質和綜合競爭力的有效方法。提高創業能力是解決就業難問題有效途徑。我國目前大學生就業形勢嚴峻，教育部發布了2017年高校畢業生數量，約為795萬，比2016年增加30萬，就業難度增加已經成為不爭的事實。有很多人認為就業難的原因主要是大學擴招，大學畢業生人數急劇增加，使越來越多的大學生面臨就業難的問題。但深層次的原因是大學生創新意識淡薄、創業能力不強。缺乏創新意識，導致競爭力弱，創業能力不足，新產業少，新企業少，難以創造新的就業機會。如通過創新和加強大學生創業教育，培養學生的創新意識、創業精神和創業能力，鼓勵大學生自主創業是解決大學生就業問題和社會就業問題的有效途徑。

1 單片機課程的重要性

單片機是計算機應用技術的一個重要分支，是電子信息和自動化技術領域非常關鍵和非常重要的技術，在工業智能儀器儀表、光機電設備、自動測量、信息處理、家電、軍事技術等領域有著廣泛應用。《單片機原理》課程是一門理論與實踐性均很強的學科，是工科電類專業一門很重要的專業基礎課，把匯編語言知識、微機接口知識、通信技術知識等綜合在一起，屬于技術性、工程性、實踐性很強的一門課程。該課程作為電子專業最重要的核心課程之一，它是“電子”高素質復合技能型人才所需全部自動控制類知識結構的載體，占據著相當重要的地位。本文研究以創新創業為目的對單片機實驗教學內容、實驗教學方法進行改革，增加課外創新創業實驗，實現課內外聯動開展創新創業教育[2]。

2 教學改革思路

課程改革的核心環節是課程實施，而課程實施的基本途徑是課堂教學。所以，要想培養創新創業能力，必須在課程中加入創新創業的內容。同時在課程實施過程中，也必須使課程實施的每個步驟融入創新創業教育。本文的改革思路是以創新創業教育為目標導向，使創新創業理念貫穿于課程教學整個過程；對教學內容進行改革，使用模塊化教學，建立科學的考核指標體系；對教學模式進行改革，引入CDIO模式，引導學生主動學習；創建單片機創新實驗室，開展課外實驗。以上改革內容緊緊圍繞創新創業這一條主線來進行。

3 教學改革方法

3.1 教學內容改革

傳統單片機教學內容包括單片機的原理和結構，單片機的尋址，單片機的指令，單片機的編程幾部分，內容比較抽象，沒有把單片機放入到實際的應用環境中，學生不知道、不理解單片機真正的用途。改革后的單片機課程內容采用模塊、課題、任務體系結構，將整門課程劃分為多個模塊，每一模塊由多個課題組成，每一課題由一個或多個任務組成，每一任務由任務目標、任務分析、相關知識和任務實施四個相互連貫的部分組成。每個模塊和真實的環境相結合，把教學模塊放到真實的環境中。讓學生知道該知識模塊的用途，從而增加學生的創新創業能力。

3.2 教學模式的改革

在具體實驗教學手段上采用多種類型實驗并舉，而又以綜合性、設計性、綜合設計性和開放性實驗為重點，促進學生綜合素質的提高和注重學生創新能力的培養。在演示和驗證性實驗中，對經典實驗按照實驗原理要求，采用經典的技術、方法和手段，便于學生學習實驗基礎知識和操作技術，理解理論教學內容和實驗設計者的原創思想。對于綜合性、設計性、綜合設計性和開放性實驗則以培養學生的創新能力為教學目的，使學生的實驗水平達到的我們實驗室盡可能達到的先進水平。對于驗證性和演示性基礎實驗，要求1人/組獨立完成，個人考核；對于綜合設計性實驗可以以小組為單位共同協商完成，也可以獨立完成，對于小組完成的要求每個人分工明確，責任分明，考核以小組為單位；對于研究創新性實驗，實行導師指導制，在導師指導下獨立完成，實行個人考核制度。根據課程性質三類實驗按一定比例給出最終成績。

課外實踐：“1-7”教學模式是一種充分利用課外時間、充分利用實訓基地的一種實踐教學模式。由1名學生擔任項目經理、7名學生參與項目組成一個項目學習小組，而1名教師又指導7各項目小組，通過對項目組長進行指導，再由組長協調指導小組成員。通過“1-7”模式可以大大提高學生實踐時間和空間，在學校實驗軟硬件環境不足的前提下有力地保障了全校實踐課程的順利進行，同時極大地提高了學生的實際操作技能也調動了學生學習積極性。

3.3 設立創新實驗室

創新實驗室的創建是為了提高學生的工程實踐，創新和創業能力，為學生提供一個能夠進行工程實踐的場所。創新實驗室包括ACM訓練營和機器人創新實驗室。ACM訓練營是以ACM大賽的形式組織學生通過競賽的方式訓練C語言的操作能力，機器人創新實驗室是為了讓單片機課程有個載體，一可以讓學生清楚了解單片機的應用環境，二可以通過制作機器人提供學生學習的積極性，三可以參加學科競賽。各類課外科技競賽是培養和考驗學生綜合應用能力與創新能力的良好平臺，著重考核學生綜合運用基礎知識進行理論設計的能力、創新意識、獨立工作能力和實驗綜合技能[4]。創新實驗室的建立為學生提供了一個展示自我才華，提高自我素質和鍛煉自我能力的平臺。一年來該實驗室學生在河南省機器人競賽中去得了冠軍兩項，一等獎三項、二等獎兩項三等獎一項。在ACM程序設計大賽中或銀獎、銅獎各一項。使學生的專業技能和綜合素質得到了明顯提高。

3.4 結合科研項目，豐富實踐環節

對于學習興趣濃厚，且有一定成果的學生，積極吸引到教師的科研項目科課題中來，分配一定的任務，可以使學生進一步提升和鞏固單片機課程的知識，在真正的科研中理解單片機的內容，并且通過研究，不斷深入學習，不斷創新，不斷出新的成果，同時能夠對科研成果進行轉化。即培養了學生的創新能力，又培養了學生的創業能力。也可從具體項目中，提煉出一些畢業設計課題，供本科生選題，有利于增強學生的實踐能力與自主研究意識，培養創新能力，為社會輸送創新型人才。

4 結語

在單片機課程實施教學改革以來，取得了顯著的成果，逐步形成了一個以單片機原理與應用為核心的，以培養大學生創新創業意識為目的的教學與實踐體系，實驗教學內容以創新創業的培養為目標進行篩選，按照模塊化的思想進行設置。教學過程的實施融入創新創業培養的思想。創建創新實驗室，增強學生的學習主動性增強，創新能力、實踐能力得到了提高，在省和國家舉辦的機器人設計大賽和物聯網設計大賽中取得了很好的成績，部分學生因創新創業方面的出色表現找到了理想的工作。

參考文獻

[1] 謝志遠，劉元祿，夏春雨，等.大學生創業創新精神培養的對策研究[J].高教探索，2011（1）：144-146.

[2] 唐耀武，劉湘.創新創業教育融入單片機課程教學的探討[J].吉林工程技術師范學院學報，2012（11）：71-72.endprint