導(dǎo)語：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程融合效果一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：目前，我國已進入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育4.0時代，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程教育的融合已成為必然趨勢。以單片機原理及應(yīng)用課程為例，通過梳理課程內(nèi)容、優(yōu)化教學(xué)活動、創(chuàng)新課程體系三個方面的分析，詳細闡述了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程教育深度融合的設(shè)計方法，有效提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)教育的深度融合。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)；專業(yè)課程；教學(xué)設(shè)計；深度融合；單片機

《單片機原理及應(yīng)用》是機械電子工程、電氣自動化等專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識和技能，在學(xué)生未來的工作和進一步深造中擁有舉足輕重的地位。但目前高等教育機構(gòu)多采用傳統(tǒng)的教學(xué)方法[1]，多以課堂講述和實踐訓(xùn)練進行課程教學(xué)，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性不高，主觀能動性較差，不能很好地開闊學(xué)生視野，不利于提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。因此，如何在單片機課程改革中讓學(xué)生既能很好地達到知識學(xué)習(xí)目標(biāo)，又能提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，成了一個亟待解決的問題。《單片機原理及應(yīng)用》課程建設(shè)基于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程融合的教學(xué)理念，重新梳理課程內(nèi)容，融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識，優(yōu)化課程教學(xué)活動，創(chuàng)新課程體系，構(gòu)建了一套完整的專創(chuàng)融合之路。在學(xué)生熟練掌握單片機基本應(yīng)用的前提下，進一步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)業(yè)靈感，達到創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育與專業(yè)課程教育的有效融合。

1創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程教育深度融合的方法

目前，許多高等教育機構(gòu)都在探索如何實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程教育深度融合的方法，旨在建立一個具有特色的專創(chuàng)融合之路[2]。本文以《單片機原理及應(yīng)用》課程為例，從單片機的課程內(nèi)容，教學(xué)活動和教學(xué)過程三個方面進行分析，探索出了創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程的融合之路。

1.1梳理課程內(nèi)容，融入創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

基于OBE教學(xué)理念組織教師團隊趕赴相關(guān)企業(yè)考察，了解企業(yè)對單片機人才的需求，與企業(yè)工程師共同梳理課程內(nèi)容，深度挖掘單片機課程中有關(guān)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識，共同探討課程教學(xué)方案，結(jié)合課程特點重新制定課程教學(xué)目標(biāo)。聘請行業(yè)內(nèi)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類專家開展座談會議，與專家共同探討如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、強化學(xué)生創(chuàng)業(yè)意識和提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，并制定一系列可以激發(fā)學(xué)生開放性思維的課堂活動。組織教師團隊開展教學(xué)會議，梳理單片機課程知識，分析企業(yè)工程師和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)專家意見和建議，在教學(xué)設(shè)計時著重訓(xùn)練符合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識點，設(shè)計創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)活動（分享個人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷等），激勵學(xué)生創(chuàng)業(yè)熱情。

1.2優(yōu)化教學(xué)活動，激發(fā)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識

充分利用討論式、項目案例驅(qū)動式和線上線下混合式的教學(xué)方法，以學(xué)生為中心開展教學(xué)活動[3]。1.2.1開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課堂討論在課堂上提出自動化行業(yè)亟需解決的問題（自動化產(chǎn)品安全問題、美國芯片封鎖問題等），組織學(xué)生分組討論，并開展辯論大賽，得出可實施性解決方案。1.2.2開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)線上教學(xué)活動建立網(wǎng)絡(luò)課堂資源庫，在線上課堂人臉識別技術(shù)、智能語音識別技術(shù)以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)等單片機先進科學(xué)知識，開闊學(xué)生視野，為學(xué)生未來的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)；“吸盤式高樓窗戶清潔裝置”“大卡車盲區(qū)識別系統(tǒng)”“智能數(shù)控劃線機控制系統(tǒng)”等單片機創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目案例視頻，并組織學(xué)生討論，引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)意識。1.2.3開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目訓(xùn)練挑選創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目（DIY智能語音小車控制系統(tǒng)）貫穿整個課外教學(xué)過程，使學(xué)生在教師的帶領(lǐng)下可以順利完成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目。創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目實施流程如圖1所示。首先，帶領(lǐng)學(xué)生熟悉DIY智能語音小車的控制對象并制定具體控制方案。然后，要求學(xué)生統(tǒng)計單片機控制系統(tǒng)所需的輸入/輸出口數(shù)量。之后，根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果和控制方案，選擇合適的單片機、電動機和傳感器等器件。接下來，要求學(xué)生分配單片機輸入/輸出口的具體功能。其后，指導(dǎo)學(xué)生搭建DIY智能語音小車控制電路，再要求學(xué)生編寫并完成智能小車的控制程序，最后，完成DIY智能語音小車實物制作[4]。最終評選出優(yōu)秀項目小組，給予一定的獎勵。

1.3創(chuàng)新教學(xué)過程，實現(xiàn)深度融合

通過“上課→擴展學(xué)習(xí)→實踐練習(xí)→學(xué)科競賽→創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽→創(chuàng)辦企業(yè)”實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程的深度融合，使學(xué)生經(jīng)歷多個階段的學(xué)習(xí)，最大程度強化所學(xué)專業(yè)知識，進一步提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。在第一階段，學(xué)生在教師指導(dǎo)下通過課堂學(xué)習(xí)熟練掌握專業(yè)知識和工作技能。在第二階段，學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)課堂進一步開拓自我視野，掌握更深層次的單片機知識和應(yīng)用技能。在第三階段，學(xué)生需要在校內(nèi)實訓(xùn)基地完成綜合訓(xùn)練，從而使學(xué)生的理論知識與實踐技能得到提高。在第四階段，組織學(xué)生參加大學(xué)生課外學(xué)術(shù)競賽，從而使學(xué)生所學(xué)知識與技能的運用能力得到進一步提高。在第五階段，組織優(yōu)秀學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，讓學(xué)生認(rèn)識到創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一生產(chǎn)力，進一步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識，提高自主創(chuàng)新能力。在第六階段，鼓勵學(xué)生創(chuàng)辦與學(xué)科相關(guān)的企業(yè)，引導(dǎo)學(xué)生走上創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的道路，使學(xué)生通過所學(xué)知識引領(lǐng)世界潮流，為中華民族的科技發(fā)展而努力奮斗。圖2為創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程深度融合實施流程，下面以定時/計數(shù)器為案例闡述實現(xiàn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程深度融合實施的具體方法。圖2創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程深度融合實施流程1.3.1篩選課程內(nèi)容，講解課程知識在完成大綱要求教學(xué)工作的前提下，篩選出課程內(nèi)容中關(guān)于創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識點，并對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)知識點進行著重訓(xùn)練。知識點的選取既要符合課程教學(xué)的要求，又要滿足學(xué)生在未來創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中的需求。定時/計數(shù)器是單片機課程中必須熟練掌握的重要知識，也是課程考核的重中之重。定時/計數(shù)器功能在日常生活中應(yīng)用非常廣泛，而且在“電阻焊機的保壓時間”“機器人的姿態(tài)控制”以及“消除瞬時干擾”等應(yīng)用場合也非常重要，很適合作為一個專創(chuàng)融合的知識點。篩選出專創(chuàng)融合知識點后，通過線下課堂講解定時/計數(shù)器的工作原理、TCON和TMOD兩個控制寄存器的基本知識，并使用Keil編程軟件和Proteus仿真軟件講解定時/計數(shù)器的編程方法，完成課堂教學(xué)內(nèi)容。1.3.2擴展學(xué)習(xí)課程內(nèi)容完成課堂教學(xué)內(nèi)容后，進一步開發(fā)定時/計數(shù)器符合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識，延伸出“基于PWM的舵機角度控制”。舵機角度控制在遙控汽車和遙控飛機等領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，其通過不斷調(diào)節(jié)PWM的占空比，從而實現(xiàn)舵機角度的連續(xù)變化。要求學(xué)生在線上課堂學(xué)習(xí)PWM的基本原理及應(yīng)用，線上作業(yè)，要求學(xué)生完成舵機角度控制的程序編寫和線上仿真。學(xué)生在學(xué)習(xí)舵機角度控制的過程中可以進一步開闊視野，更深層次的掌握單片機知識和技能。1.3.3練習(xí)機器人姿態(tài)控制通過機器人多個關(guān)節(jié)協(xié)調(diào)運動可以實現(xiàn)機器人不同的姿態(tài)變化，而機器人每個關(guān)節(jié)的運動都是通過控制舵機角度的不斷變化實現(xiàn)的。因此，機器人姿態(tài)控制是舵機的一個典型應(yīng)用。練習(xí)機器人姿態(tài)控制可以鍛煉學(xué)生動手能力，深化課堂所學(xué)知識，達到學(xué)以致用的教學(xué)效果。具體實施步驟如下：首先，教師在實訓(xùn)中心講解機器人姿態(tài)控制的理論知識，復(fù)習(xí)PWM脈寬調(diào)制波的內(nèi)容。然后，教師通過現(xiàn)場演示機器人姿態(tài)控制，讓學(xué)生對機器人姿態(tài)控制有一定的感性認(rèn)識。之后，學(xué)生自由組合為三人一組，完成機器人姿態(tài)控制的練習(xí)，觀察學(xué)生在遇到有代表性的問題時，學(xué)生可以暫時中止練習(xí)，聽教師對相關(guān)問題講解。當(dāng)學(xué)生全部完成練習(xí)后，組織學(xué)生提出練習(xí)過程中遇到的問題，由學(xué)生自主討論如何解決，遇到學(xué)生無法自主解決的問題時，再由教師進行講解。1.3.4帶領(lǐng)學(xué)生參加學(xué)科競賽在上述教學(xué)過程中學(xué)生已經(jīng)掌握單片機課程知識，并具備了較好的動手能力。然后，由教師機器人比賽項目，學(xué)生獨立完成機器人控制方案的制定、控制電路的搭建、控制程序的編寫以及機器人實物的制作。之后，由教師帶領(lǐng)學(xué)生參加“中國工程機器人大賽暨國際公開賽（見圖3）”“中國服務(wù)機器人大賽”等單片機控制類學(xué)科競賽。通過參加機器人大賽使學(xué)生擁有扎實的理論知識和過硬的技能運用能力。1.3.5帶領(lǐng)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽在學(xué)生能夠熟練運用課堂所學(xué)知識，擁有過硬的動手能力，并可以自主完成單片機項目時，教師團隊帶領(lǐng)學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“ICAN”和“玉洛匯”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽，學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成市場調(diào)研、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目申報、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目規(guī)劃和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目現(xiàn)場匯報等內(nèi)容。讓學(xué)生提前面對未來可能遇到的問題和挑戰(zhàn)，提高學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[5]。學(xué)生參加“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲獎證書見圖4。1.3.6指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)辦企業(yè)向?qū)W生展示歷屆學(xué)長創(chuàng)辦的企業(yè)，例如：神州機器人有限公司等，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)業(yè)熱情，對有意愿的學(xué)生進行創(chuàng)業(yè)指導(dǎo)，提供公司選址、公司注冊以及資金等方面的幫助，引導(dǎo)學(xué)生走上創(chuàng)業(yè)道路。

2創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)與專業(yè)課程融合之路在單片機課程中的教學(xué)效果

洛陽理工學(xué)院的《單片機原理及應(yīng)用》課程從2018年開始采用專創(chuàng)融合的教學(xué)模式，以2018級、2019級和2020級機械電子工程和機械制造及其自動化專業(yè)15個班級450名學(xué)生為例，分析專創(chuàng)融合課程教學(xué)設(shè)計方法在單片機課程中的教學(xué)效果。單片機課堂采用專創(chuàng)融合教學(xué)設(shè)計方法的三年內(nèi)，學(xué)生對單片機的學(xué)習(xí)積極性增強，對理論知識的掌握更加牢靠，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力大幅提升。近三年，學(xué)生參加“中國工程機器人大賽”“中國服務(wù)機器人大賽”及“挑戰(zhàn)杯”等學(xué)科競賽，獲得省級以上獎項44項；參加“互聯(lián)網(wǎng)+”“I-CAN”和“創(chuàng)青春”等創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類大賽，獲得省級以上獎項32項，還有一個學(xué)生團隊獲得洛陽市“玉洛匯”項目10萬元創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)經(jīng)費支持。近幾年，學(xué)生已在洛陽理工學(xué)院大學(xué)科技園創(chuàng)辦公司5家，其中2家已實現(xiàn)盈利。

3結(jié)語

本文以洛陽理工學(xué)院《單片機原理及應(yīng)用》課程為例，探索出了專創(chuàng)融合課程的教學(xué)設(shè)計方法。任課教師與企業(yè)專家共同梳理課程內(nèi)容，篩選出符合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識點，融入課程教學(xué)，并著重訓(xùn)練符合創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的知識點；優(yōu)化了課堂教學(xué)活動，開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課堂討論和線上教學(xué)活動，并開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目訓(xùn)練，以此激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新意識，強化學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力；并創(chuàng)新教學(xué)過程，實現(xiàn)“上課→擴展學(xué)習(xí)→實踐練習(xí)→學(xué)科競賽→創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽→創(chuàng)辦企業(yè)”的專創(chuàng)融合教學(xué)體系。專創(chuàng)融合課程教學(xué)設(shè)計方法的應(yīng)用使學(xué)生既擁有過硬的理論知識和技能運用能力，又大大提高了學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

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作者：楊海軍 趙世星 單位：洛陽理工學(xué)院