基于创新创业能力培养的单片机实验教学模式研究

胡海峰

摘 要：大学生创新创业能力培养可以增强学生的创新能力、实践能力和创业精神，提高学生的人文素养和科学素养。充分发挥实验教学作用，是提高大学生创新创业能力的极为重要的手段和环节，是大学生实现创新创业极为重要的途径。教学的落脚点是课程的内容和教学模式，本文以单片机实验教学改革为例，研究如何培养学生的创新创业能力。

关键词：创新创业 能力培养 单片机 研究模式

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）11（a）-0165-02

当代大学生的创新创业精神与能力培养已成为高等教育目前亟待解决的问题，成为高校核心竞争力之一，更是高等教育发展战略的核心[1]。创新意识和创新能力是大学生素质教育的核心，是大学生获取知识的关键，是终身学习的保证，是提高大学生自身素质和综合竞争力的有效方法。提高创业能力是解决就业难问题有效途径。我国目前大学生就业形势严峻，教育部发布了2017年高校毕业生数量，约为795万，比2016年增加30万，就业难度增加已经成为不争的事实。有很多人认为就业难的原因主要是大学扩招，大学毕业生人数急剧增加，使越来越多的大学生面临就业难的问题。但深层次的原因是大学生创新意识淡薄、创业能力不强。缺乏创新意识，导致竞争力弱，创业能力不足，新产业少，新企业少，难以创造新的就业机会。如通过创新和加强大学生创业教育，培养学生的创新意识、创业精神和创业能力，鼓励大学生自主创业是解决大学生就业问题和社会就业问题的有效途径。

1 单片机课程的重要性

单片机是计算机应用技术的一个重要分支，是电子信息和自动化技术领域非常关键和非常重要的技术，在工业智能仪器仪表、光机电设备、自动测量、信息处理、家电、军事技术等领域有着广泛应用。《单片机原理》课程是一门理论与实践性均很强的学科，是工科电类专业一门很重要的专业基础课，把汇编语言知识、微机接口知识、通信技术知识等综合在一起，属于技术性、工程性、实践性很强的一门课程。该课程作为电子专业最重要的核心课程之一，它是“电子”高素质复合技能型人才所需全部自动控制类知识结构的载体，占据着相当重要的地位。本文研究以创新创业为目的对单片机实验教学内容、实验教学方法进行改革，增加课外创新创业实验，实现课内外联动开展创新创业教育[2]。

2 教学改革思路

课程改革的核心环节是课程实施，而课程实施的基本途径是课堂教学。所以，要想培养创新创业能力，必须在课程中加入创新创业的内容。同時在课程实施过程中，也必须使课程实施的每个步骤融入创新创业教育。本文的改革思路是以创新创业教育为目标导向，使创新创业理念贯穿于课程教学整个过程；对教学内容进行改革，使用模块化教学，建立科学的考核指标体系；对教学模式进行改革，引入CDIO模式，引导学生主动学习；创建单片机创新实验室，开展课外实验。以上改革内容紧紧围绕创新创业这一条主线来进行。

3 教学改革方法

3.1 教学内容改革

传统单片机教学内容包括单片机的原理和结构，单片机的寻址，单片机的指令，单片机的编程几部分，内容比较抽象，没有把单片机放入到实际的应用环境中，学生不知道、不理解单片机真正的用途。改革后的单片机课程内容采用模块、课题、任务体系结构，将整门课程划分为多个模块，每一模块由多个课题组成，每一课题由一个或多个任务组成，每一任务由任务目标、任务分析、相关知识和任务实施四个相互连贯的部分组成。每个模块和真实的环境相结合，把教学模块放到真实的环境中。让学生知道该知识模块的用途，从而增加学生的创新创业能力。

3.2 教学模式的改革

在具体实验教学手段上采用多种类型实验并举，而又以综合性、设计性、综合设计性和开放性实验为重点，促进学生综合素质的提高和注重学生创新能力的培养。在演示和验证性实验中，对经典实验按照实验原理要求，采用经典的技术、方法和手段，便于学生学习实验基础知识和操作技术，理解理论教学内容和实验设计者的原创思想。对于综合性、设计性、综合设计性和开放性实验则以培养学生的创新能力为教学目的，使学生的实验水平达到的我们实验室尽可能达到的先进水平。对于验证性和演示性基础实验，要求1人/组独立完成，个人考核；对于综合设计性实验可以以小组为单位共同协商完成，也可以独立完成，对于小组完成的要求每个人分工明确，责任分明，考核以小组为单位；对于研究创新性实验，实行导师指导制，在导师指导下独立完成，实行个人考核制度。根据课程性质三类实验按一定比例给出最终成绩。

课外实践：“1-7”教学模式是一种充分利用课外时间、充分利用实训基地的一种实践教学模式。由1名学生担任项目经理、7名学生参与项目组成一个项目学习小组，而1名教师又指导7各项目小组，通过对项目组长进行指导，再由组长协调指导小组成员。通过“1-7”模式可以大大提高学生实践时间和空间，在学校实验软硬件环境不足的前提下有力地保障了全校实践课程的顺利进行，同时极大地提高了学生的实际操作技能也调动了学生学习积极性。

3.3 设立创新实验室

创新实验室的创建是为了提高学生的工程实践，创新和创业能力，为学生提供一个能够进行工程实践的场所。创新实验室包括ACM训练营和机器人创新实验室。ACM训练营是以ACM大赛的形式组织学生通过竞赛的方式训练C语言的操作能力，机器人创新实验室是为了让单片机课程有个载体，一可以让学生清楚了解单片机的应用环境，二可以通过制作机器人提供学生学习的积极性，三可以参加学科竞赛。各类课外科技竞赛是培养和考验学生综合应用能力与创新能力的良好平台，着重考核学生综合运用基础知识进行理论设计的能力、创新意识、独立工作能力和实验综合技能[4]。创新实验室的建立为学生提供了一个展示自我才华，提高自我素质和锻炼自我能力的平台。一年来该实验室学生在河南省机器人竞赛中去得了冠军两项，一等奖三项、二等奖两项三等奖一项。在ACM程序设计大赛中或银奖、铜奖各一项。使学生的专业技能和综合素质得到了明显提高。

3.4 结合科研项目，丰富实践环节

对于学习兴趣浓厚，且有一定成果的学生，积极吸引到教师的科研项目科课题中来，分配一定的任务，可以使学生进一步提升和巩固单片机课程的知识，在真正的科研中理解单片机的内容，并且通过研究，不断深入学习，不断创新，不断出新的成果，同时能够对科研成果进行转化。即培养了学生的创新能力，又培养了学生的创业能力。也可从具体项目中，提炼出一些毕业设计课题，供本科生选题，有利于增强学生的实践能力与自主研究意识，培养创新能力，为社会输送创新型人才。

4 结语

在单片机课程实施教学改革以来，取得了显著的成果，逐步形成了一个以单片机原理与应用为核心的，以培养大学生创新创业意识为目的的教学与实践体系，实验教学内容以创新创业的培养为目标进行筛选，按照模块化的思想进行设置。教学过程的实施融入创新创业培养的思想。创建创新实验室，增强学生的学习主动性增强，创新能力、实践能力得到了提高，在省和国家举办的机器人设计大赛和物联网设计大赛中取得了很好的成绩，部分学生因创新创业方面的出色表现找到了理想的工作。

参考文献

[1] 谢志远，刘元禄，夏春雨，等.大学生创业创新精神培养的对策研究[J].高教探索，2011（1）：144-146.

[2] 唐耀武，刘湘.创新创业教育融入单片机课程教学的探讨[J].吉林工程技术师范学院学报，2012（11）：71-72.endprint