基于Arduino平台的高职信息工程类课程改革探索与实践.pdf

基于Arduino平台的高职信息工程类课程改革探索与实践摘要针对高职院校信息工程类课程特点提出将Arduino平台引入信息工程类课程教学中。通过教学改革降低教学实验成本降低学生学习门槛从教学理念、教学设计、教学方法、课程实施、考核方式等方面探索信息工程类课程改革将实践与学生的兴趣相结合提高学生的创新意识和创造能力。关键词Arduino;信息工程;课程改革;高职院校;任务驱动教学法中图分类号：G712文献标识码：B文章编号：1671-489X（2019）15-0050-031高职院校信息工程类相关课程教学现状在高职院校信息工程类专业教学课程体系中课程的前沿性、先进性和创造性不够对于最新的大数据、云计算、AI、“互联网+”等技术知识引入不够现有课程如“电子产品设计”“物联网导论”“单片机原理与应用”“传感技术”等对于学生的理论知识、理解能力、动手能力要求很高课程的理论知识系统性强知识点复杂学习起来相对困难、枯燥导致学生学习兴趣不够思维模式陈旧缺乏创新性较难适应企业发展需要。高职院校生源种类多学生文化课基础薄弱数学逻辑思维和英语基础较为薄弱而这些正是学习信息工程相关课程应具备的专业素养。高职院校的学生普遍缺乏坚持不懈和知难而上的进取精神导致学习积极性不高。在信息工程类课程设计中普遍采用单向灌输的教学方式忽略与学生的交流忽略对学生自主学习和创新的培养。信息工程类课程对实验室设备要求高实训设备更新速度快对学生的基础要求高同时实训内容不利于二次开发和循环利用等问题使得学生对信息工程类相关课程学习兴趣不高教师教学也略感吃力。理论知识没有为实践操作做好铺垫在实践过程中的项目教学法就不能在课堂教学中很好地開展学生很难参与到实际的项目和比赛中教师的教学目标也难以实现。随着Arduino平台的不断发展许多与之相关的教学材料层出不穷这对于侧重培养应用型人才的高职教育来说[1]在教学、技能竞赛及项目开发上有很高的利用价值。2Arduino平台应用在信息工程类课程中的优势Arduino是一款适合于高职院校学生学习的开源电子原型平台包含电路连接Arduino主控板的硬件部分和程序开发的ArduinoIDE软件部分。使用Arduino编程语言和开发环境编写代码然后上传到Arduino主控板上Arduino能通过各种光敏、温湿度、压力、超声波等各类传感器或者开关感知环境Arduino主控板进而控制灯光、蜂鸣器、步进电机、舵机、显示器等执行部件来反馈、影响、改变环境。2005年Arduino开发团队公开了其硬件设计图因此任何人无须支付任何费用都可复制生产Arduino硬件电路这极大地推动了开源硬件和创客运动的发展。Arduino设计的目的是希望人们能够快速地学习电子和传感器的基础知识并将创意和想法应用到设计之中。基于Arduino的开发无须了解其内部核心控制器和存储控制;Arduino语言类似于C语言甚至有创客教育中心开发了图形化编程语言学生非常容易上手;全球有众多Arduino开发爱好者有丰富的开源实例和类库如机器人、门禁控制系统、倒车雷达等可以针对大数据、云计算、“互联网+”等的要求方便地嵌入外围部件提高学生的动手能力和创新实践能力。Arduino简单的开发方式使得高职院校的学生能够更快、更好地完成项目开发大大节约了学生的学习成本和开发周期。这不仅降低了学生实践动手的理论知识门槛而且能充分调动学生的学习积极性[2]通过简单有趣的项目提高学生对课程的认识和理解同时能让追求个性的学生有更多发挥的空间。因此Arduino平台能更好地促进信息工程类课程教学目标的实现。3基于Arduino平台的高职信息工程类课程改革探索教学理念过去传统的高职院校信息工程类课程都是先学习理论基础知识然后理论与实践相结合完成某个项目的模拟仿真最后按照电路图焊接调试完成课程设计如此的教学设计和内容对于学生的理论知识和实践动手能力要求很高。但大部分学生只是依葫芦画瓢教师怎么做就跟着怎么做知其然而不知其所以然理论与实践脱节不能很好地达到教学目标。基于