“互联网+”单片机教育创新模式研究①

吴险峰 王炫盛

[摘           要]  针对“互联网+”国家战略，探索单片机课程发展的“互联网+”模式——购教材配开发板，利用创新模式推广创客教育和单片机考证标准化，降低学生学习成本，实践证明该模式可行。

[关    键   词]  创客教育;“互联网+”;单片机课程

[中图分类号]  G712                   [文献标志码]  A                    [文章编号]  2096-0603（2018）26-0042-01

一、引言

单片机课程是高校计算机嵌入式类、电子信息类、电气类等专业的重要专业课程，且大多以经典的51单片机为入门教学重点。由于各学校实验条件的差距，不能满足学生动手的实战操作。另外，实验硬件每个学校都不相同，难以组织标准化考试。针对“互联网+”国家战略，本团队对课程进行了大胆的尝试，与产业界和兄弟院校联合探索课程发展的“互联网+”模式——购教材配开发板，厂家不通过开发板盈利，而是靠后期的课程特色资源、开发板配件和增值服务等来获得收益。利用创新模式推广单片机考证标准化，降低学生学习成本。

二、单片机课程现状

单片机开发板在高校学生人群中有很大的需求。尽管学生用学校配套的实训台也能做实验。但基本验证为主，没有什么创造性。学校设备有严格的操作规范和管理制度，不允许学生自行带走研究。很多学生想发挥主观能动性，做一些科技作品，就需要自行购买设备。

归纳如下，高校单片机课程存在以下问题：

1.高校教学资源缺陷，学校不能提供与课本配套的单片机开发板，学生通常自行购买并进行对应的学习。

2.有一定学习门槛，通常一套开发板价格均在100～200元（不含纸质教材）。

3.教学资源被浪费，因为每个学生购的单片机开发板不可能一致（功能存在差异），且每个人的学习进度都不一样，所以，在学校老师按课本的教学任务就会被学生忽略，教材通常也会被闲置，浪费教学资源，也不能达到很好的教学效果。

单片机就有许多种，每种单片机的汇编指令，基本架构都不一样，没法用统一试题来考核一个人的电子设计能力。国家工信部也不能组织像软考一样的标准化考试，所以高等院校通常也没有真正意义上的单片机等级考试证书，院校专业常以“计算机一级”“信息技术水平”证书代替。

三、创新模式探索

本项目将开发板配教材免费赠送，线上通过出售配件和增值服务盈利，以此构建“免费硬件+”的生态圈。本模式不仅填补了高校教学资源缺陷，同时也降低了学习门槛。激发学生兴趣，实现从“创客学习”到“创课学习”的巨大转变。依照该模式创新，实现嵌入式专业的“三化”目标。

（一）教练一体化

教材内容和开发板严格匹配，实现课程知识目标和技能训练紧密结合，理论教学和实战演练一体化操作，更有助于学生对技能掌握。

（二）授课网络化

传统嵌入式类课程往往需要专门的实训箱甚至定制的实训平台才能进行实训操作。教材自带开发板，不需要准备专门的机房，也不担心对实训设备的维护保养，甚至学生可以通过网络课堂进行远程学习和实训，降低了成本，提高了效率。

（三）学生创客化

很多创客都来自嵌入式专业，但若只是通过学校实验箱来被动学習。没有属于自己的开发板，是不可能成为一个创客的。现在教材配送开发板归属学生所有，学生有思路就可以马上实践，从而诞生更多的创客灵感。

四、实践与总结

课程改革实施过程要注重课程建设资源的搜集与整理，创客式课程改革实施收集整理的资源包括项目制作的实物、创意收集表、团队组建表、创客活动实施评分表、每组学生汇报的PPT。

按照本模式推出的相关教程《51单片机项目教程》已经由人民邮电出版社出版，目前，在近百本同类教材中销量第一（来自京东商城的数据）。本书以51系列单片机为载体，采用项目化教学方式，由浅入深地安排实训内容，将知识点和相关实训内容结合，突出对读者动手能力的培养。项目内容包含了基础和拓展两部分：基础部分包括单片机开发环境构建、流水灯、定时器和串口通信等内容，免费赠送的开发板可设计实验完全覆盖这些内容;拓展部分则是精选出的具有代表性的真实项目，体现时代性的创客特色，包括红外遥控、声音传感器、温度传感器、倾斜开关、火焰传感器和无线模块等内容。同时，本书配套的网站提供了更多的实训项目资源，进一步提高读者实战技能，体现“互联网”特色。