基于创新创业教育的单片机课程建设与实践

    罗剑 黄俊梅

    摘 要：以单片机课程为载体，分析传统课程对于提升高职学生创新创业思维能力的不足，通过新的专业课程建设与实践，将创新创业教育措施融入课程，从而激发学生的学习兴趣，提升学生的创新创业能力、动手实践能力和工程应用能力。

    关键词：创新创业;单片机课程;教育实践

    为了促进经济增长与转型，我国政府不断出台各种政策，鼓励“大眾创业、万众创新”，以培养面向一线的高端技术技能人才为目标的高等职业教育也必须适应国家的这一需求，将创新创业能力作为衡量人才培养质量的重要标准。创新思维和创新能力的培养是多层次多方面的，但专业课程作为实施教育的重要载体，在教学活动中通过潜移默化的渗透，更加易于有效提升学生的创新创业能力。单片机因其成本低、通用性强、二次开发简单等特点，广泛地应用在工业控制、智能家电等领域，单片机课程本身也因此具有很强的实践性和可拓展性，通过发现传统课程的不足，进行课程的重构与实施，引入创新创业教育手段方法，从课程角度紧贴专业教学的目标，提升学生的综合素质与能力。

    一、传统单片机课程存在的问题

    （一）学生创新创业意识不足

    在现代科技的引领和推动下，创新越来越成为国家发展的核心驱动力。然而，学生长期以来接受的应试教育背离素质教育，导致当今的大学生创新创业意识不足。在单片机教学中，我们应正视这一问题，在课程教学过程中融合与渗透创新创业理念。

    （二）传统教材缺乏创新创业教育

    传统的教材虽然在传授知识方面是可取的，但在创新性和工程实践方面已不能适应社会发展的需要。传统教材内容通常与社会需求脱节，滞后于企业需求;教材内容缺乏启迪性，内容枯燥无味，不能激发学生探求新知的欲望;教材重理论，轻实践，不利于培养学生发现问题和解决问题的能力;教材知识面不够丰富，缺乏创新性教育和对行业发展动态、市场需求等方面知识的介绍。

    （三）单片机传统教学模式单一

    单片机传统教学模式，基本上是先理论讲授，后实训操作，上课地点通常局限于理论教室和实训场所。这种教学模式不利于培养学生的创新思维及学生创业教育。

    （四）教学考核机制不健全

    教学考核是学校教育评价的核心，是对学生学习进展与行为变化的评价，直接关系到教育目标的实现。在传统的评价方式中，教师通常以学生的学习理论成绩作为衡量的主要标准，这个未免失之偏颇。应该建立多元的教学评价机制，重视过程性考核，以能力为标准，将教师评价、学生互评、企业评价、社会评价相结合。

    二、课程建设改革与实践

    （一）利用“课程思政”模式，将创新创业理念渗透进教学

    在专业课程教学中融合与渗透创新创业理念，是以专业课程为载体进行的创新创业理念教育和知识、技能教育的一种形式。单片机是能体现学生创新精神和创新意识及分享创新成果的一门课程。改变以往简单讲解的做法，把目前国内的发展状况介绍给学生，介绍在单片机领域的风云人物如周立功、耿德根、阿莫、老古，介绍他们的成功创业过程及他们的网站，让学生知道技术也是资本，也可以用来创业。鼓励学生上网搜索单片机网站，加入单片机论坛，在和网友的交流中激发学生的学习热情，并产生一种求知的欲望，在心中滋生创新创业的萌芽。

    （二）以职业岗位为导向，重构项目化任务驱动型的教学内容

    以职业岗位为导向，将企业项目引入教学，教学内容由理论和技能训练构成，以技能训练为主线，链接相应的知识节点，引导学生边学边做，使学生在实训中完成相关知识的探索学习，培养其创新创业能力。如将煤矿的项目“甲烷检测报警仪的制作”引入课程，这时课程内容从单一的知识学习转变为以任务驱动的项目课程，教学形式从班级授课变为自主探究学习和小组讨论。完成单片机的选取、电路设计、软件编程和安装调试等，最后是集体展现，老师评点，提升对项目开发过程的认识，这个过程，学生作为学习主体，理解和掌握了项目相关的技能和知识，提高了分析问题和解决问题的能力及团队合作沟通能力，也是一次创新创业的演练。

    程序设计是学习单片机的难点，在教学中，让学生从事某一实践项目的训练，从而获得理论和实践知识的一种教学活动。它以“任务驱动”为主要教学方法，将实践项目贯穿于教学始终，用实践项目进行新知识引入，教师指导和协助学生完成项目并作出评价。用模块化程序设计的思想指导学生，通过画程序流程图、反复的编程调试，直到项目的完成。学生在各次完成项目时，都需要这样经过本身反复的编程调试，应用课余时间查阅大量的资料并提出部分创新的想法。这就把学生的学习积极性调动起来，学生已经从被动学习转化为主动学习，并通过项目的实践，提高了综合应用能力。

    （三）编写《单片机产品设计与开发》创新型教材

    教材编写目标必须从过去单纯地以理论知识掌握为目标，转变成以全面提升学生的创新能力和工程素养为目标。创新型教材要在技术前沿的基础上满足行业需求，使教材成为传承知识，激发引导学生运用知识的主体。单片机创新型教材的知识的传授，还可以通过扫描二维码的方式来获取。例如，通过扫描教材中的二维码，就可以获取常用电子元件、电子产品、成功企业及企业英雄人物等信息的知识链接，丰富创新创业等教学内容。

    （四）植入企业管理模式，积累创业实践能力

    只有实践，才会有创造，培养学生的实践动手能力是实施创新培养的重点。实验教学中，改变以往教师对实验从头到尾讲解的模式，将每一个实验进行延伸，分成验证部分和设计部分，在实践教学场所设计与企业接轨的5s管理规定，同时通过张贴工作流程、安全规程，使学生在实训室设计制作产品的过程中，增强了安全意识、效率意识、质量意识。通过设计产品展台，激发学生的创造热情和学习激情。

    （五）健全单片机教学考核评价机制

    对学生的评价与考核应以能力为标准，形成多元化的教学考核评价机制。考核评价机制应包括职业素养考核、知识考核和技能考核等方面，真正将教师评价、社会评价相结合，以单片机最小系统为基础，在教学项目应用中注重体现创新拓展能力的权重比例。

    （六）成立开放的单片机创新工作室

    提供开放的单片机创新工作室，使学生除了在日常教学外，仍可以随时进入开放的单片机创新工作室进行自学和训练，培养产品开发能力。与此同時，需提供给学生日常实训练习所用的电子元器件及其工具，并有专业的教师予以指导。

    另外，学生可通过独立选题自由立项等方式，经组织专业教师论证后，可以获得一定的仪器设备和经费支持，进入工作室进行课外科技研究，还可以让部分教师将其承担的横向课题项目中具有一定难度的课题引入到工作室，吸收部分学生参与研究。

    （七）成立学生单片机产品交易市场

    成立学生单片机产品交易市场，使学生在研究电子产品的同时体验市场规律。学生电子市场是自动化专业的学生利用他们现有的资源如项目制作的产品、掌握的技术等在学校经营的实践方式。学生电子市场是学生自己建立的一个市场，市场的产品、营销、财务等都是学生亲自制作及操作的。当然，为了避免因为人民币造成不必要的后果，可以采用其他货币方式，比如学分或其他。

    （八）以技能大赛为载体，提升实践技能和创新创业能力

    鼓励学生积极参加课外学术、科技作品竞赛等面向大学生的群众性科技活动，例如：“全国大学生电子设计竞赛”“挑战杯”“嵌入式开发竞赛”等，并对获得奖项的学生给予学分及金额奖励。通过这些活动培养学生的创新能力、协作精神、理论联系实际、动手能力和工程素质，激发学生对单片机电子系统设计与调试相关领域的学习和研究兴趣，提高学生针对实际问题进行设计、制作的能力，为毕业后的就业或创业奠定基础。

    （九）加强校企合作，开拓转化平台

    通过让学生到企业参观实习，使其感受企业的管理理念与经营的方式，有助于提升学生的创新、创业能力。用企业的管理模式，让学生亲身体体验企业的管理及生产过程，让学生了解什么是市场上最新的最需要的知识及产品。学生在参加企业顶岗实习过程中，通过企业人员的培训指导，增强实践动手能力及工程素质。积极鼓励学生将成熟产品设计方法申报专利，利用企业资源将产品进行商业化转化。

    三、实践效果总结

    单片机课程建设与实践，通过创新思维意识的课程融入，创新方法能力的课程引导，创新途径平台的搭建，创新成果的应用展示等具体方法，配合“三全育人”全方位育人导向，增强学生的学习主动性的同时，在课程的教材建设、教学资源建设、课程教学模式改革、校企合作、技能竞赛等方面也收获了较为丰硕的教学成果，同时也因为教育质量的提高，也大大了促进了学生的就业。

    参考文献：

    [1]冯林，郑薇薇.“任务驱动”与“项目驱动”相结合的创新教育研究[J].黑龙江教育，2010.

    [2]肖国红.工科类院校创新创业课程的教学改革探讨[J].福建教育学院学报，2010，7.

    [3]杨燕，杨伟钧.大学生创新创业能力的培养—单片机课程教学模式改革[J].广州城市学院学报，2017，9.

    作者简介：罗剑（1979— ），男，陕西韩城人，陕西能源职业技术学院智能制造与信息工程学院副教授，主要从事电气自动化的教学与研究。