本站原创摘 要 ：目前,竞赛活动日益普及,已成为各高校激发学生学习热情、辅助思想教育和促进人才成长的一种手段.现在越来越多的高校提出了培养大学生应用能力、创新意识的教学理念,而Arduino设计竞赛正顺应了这一理念,成为培养大学生应用能力和创新意识的有效载体.
关 键 词 ：Ardunio 竞赛模式；创新能力；教学理念
中图分类号：G642.0 文献标识码：A
文章编号：1005-913X（2013）02-0129-01
一、引言
Arduino是一个基于开放原始码的软硬体平台,几乎任何人,即使不懂电脑编程,也能用Arduino做出很酷的东西,学生可以通过开源代码的学习,对Arduino进行底层开发,扩展丰富的模块,从而更容易掌握开发语言和环境,使得基于Arduino的电子互动产品设计越来越多.Arduino 设计竞赛探索出了创新实践教育改革与科技竞赛相结合的一种模式,也是推进高校教学改革和实验室建设的一种途径.我们应当以Arduino 设计竞赛为契机,不断总结、改进和推广这些经验,从而使我们的创新实践教育更上一个台阶,为社会培养更多的创新型人才.
二、Arduino设计竞赛的重要性
目前高等学校电子类专业人才的实践创新意识与基本能力还远未达到用人单位的用人要求,因此举办相应的Arduino设计竞赛有助于提高学生的团队协作能力和理论联系实际的学风；学生的工程实践素质也得到了提高,从而提高了学生解决、分析实际问题的能力.通过Arduino设计竞赛,可以吸引、鼓励更多的大学生踊跃参加课外科技活动,为培养优秀的实践创新人才创造条件.现行高校教育越来越强调理论教学与实践教学相结合,Arduino设计竞赛作为实践教学的一个重要的组成部分,其深远影响有如下两方面.
(一)促进实验与实践教学体系、内容和方法的改革
目前,各高校的实验教学存在很多缺点：实验内容陈旧,实验方法单一,实验模式过于呆板.而实验内容大多为针对理论教材的验证性实验,呆板的实验模式和实验内容很难使学生对学习产生兴趣,不能充分挖掘学生们的创新能力.依靠Arduino设计竞赛的影响力,带动实验与实践环节的改革,改变传统的陈旧的实验与实践内容,将科学技术融入其中,创造多元化的实验与实践方法,建立相应的实训中心,鼓励学生参与到实际的项目中去,培养学生的设计、构思、实施、运作的能力.从而激发学生的学习兴趣,促进教学模式的改革,为培养现代高科技人才奠定了坚实的基础.
(二)提高了学生的实际动手能力
Arduino设计竞赛为大学生提供了施展自己才能的机会,在加强理论课程和实验实践环节学习能力的同时,鼓励学生积极参加课外科技活动和各种竞赛,使学生有效地提高自己的实际动手能力,又能为参加全国大学生电子设计竞赛奠定基础.
(三)Arduino设计竞赛提高了学生的创新能力和实践能力
现有的教学模式使学生的能力很难适应现代社会对人才的需求,为此,针对Arduino设计竞赛的实际情况,加强实践教学环节,将理论与实践相结合,在人才培养方案的制定中,注重理论教学的同时,将大学生实验课程、开放性实验以及设计竞赛融入其中.通过Arduino设计竞赛,积极组织高年级学生参加与竞赛相关课题的研究,承担具体任务,在实践中锻炼他们发现问题、解决问题的能力,培养他们的创新思维.Arduino设计竞赛为学生们的奇思妙想提供了验证平台,激发了学生们学习的热情,提高了创新能力的同时,使得他们的实践能力得到了加强.
三、通过Arduino设计竞赛培养学生创新能力的具体措施
Arduino 设计竞赛是在教师启发引导下,学生通过竞赛来提高自己的自主学习能力、创新实践能力.关键性问题在于如何通过竞赛培养和提高大学生的动手能力、实践能力和创新能力,具体方法如下.
首先,抓好专业基础课程的学习,使学生掌握基本的分析、设计电路系统的能力,为Arduino设计竞赛做好准备.针对竞赛,对学生进行基础知识培训,然后根据学生的能力与水平,指导教师可以为不同类型的学生选取课题,由易到难,指引学生独立完成所选课题.通过竞赛让学生对大学期间的专业知识和内容有初步的了解与认识,了解本专业的特点与人才培养方式,与此同时培养学生将编程语言规范化,使学生掌握初步编程思想,从而培养学生的认知能力.
其次,给出设计指导思想,引导学生开展学术讨论.针对参加竞赛的学生举行专题讲座,分级分层次辅导,因材施教,从而发挥学生的主动性,积极参加Arduino设计竞赛.
第三,选取具有一定的深度和广度的题目进行竞赛.竞赛分成若干个小组,每组由两或三名同学组成,小组成员有各自的分工,要求每个参赛的作品有完整的设计流程,规范的设计方法,最终将设计的作品进行产品化,并对产品进行需求分析,设计文档及书写说明书.通过竞赛,提高学生的综合素质,培养学生的团队合作精神, 鼓励大组合作, 高低年级合作, 以老带新, 充分调动每位学生的积极性,从而提高了学生的创新实践能力.
第四,实验教学与Arduino设计竞赛相结合来培养学生动手实践的能力,充分培养学生发现问题,独立解决问题的能力.建立Arduino实践创新实验室,在Arduino设计竞赛创新意识和创新能力的指引下,为学生提供更多的实践机会.
第五,Arduino设计竞赛结束后,及时对竞赛取得的成绩和发现的问题进行总结与反思.针对竞赛中学生的不同表现,发现他们的不足,并指引他们改正.实验教学与Arduino设计竞赛相结合来培养学生动手实践的能力,充分培养学生发现问题,独立解决问题的能力.将比赛获奖作品进行陈列展览,鼓励更多的学生参加到Arduino设计竞赛中.
四、结束语
Arduino 设计竞赛不仅促进了课程体系的整合,引导理论教学的建设,而且它能够在推动实践教学的建设的基础上,培养出创新型人才.通过对哈尔滨理工大学软件学院上一届Arduino 设计竞赛的总结,我们发现,学生的搜集资料能力、创新意识和团队协作意识明显增强,学生分析问题、解决问题的工程实践能力大大提高,从而有助于培养学生创新能力、协作能力.与此同时,更促进了师资队伍的建设,提升了教师队伍的质量.我们应当以Arduino 设计竞赛为契机,不断总结、改进和推广这些经验,从而使我们的创新实践教育更上一个台阶,为社会培养更多的创新型人才.