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Arduino程序设计课程教学改革-程序设计论

文-设计论文

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摘要:Arduino单片机具有上手快、易操作、资源丰富等特点，在

高职单片机教学中成为主流。但由于Ar-duino涉及的知识点较多且较

为零散，造成教学过程中学生不能够有效地进行消化。针对高职物联

网应用技术专业Arduino程序设计的教学现状，以项目式教学法为主

要理论基础，开发了基于Arduino的智能家居教学项目，构建以项目

为核心的教学组织方式和课程评价体系，取得了良好的教学效果。

关键词:Arduino程序设计;项目式教学;智能家居

1课程项目设计

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智能家居系统一般功能包括:对家居环境的精准监控、对家电设备

的精确控制、与用户信息的交流(包括处理用户的命令及在特定情况

下将家居环境的某些信息发送给用户)等［1－2］。根据这些功能需求，

将智能家居项目分解为六个不同的教学模块.(1)项目一主要训练学生

根据系统设计要求写出需求分析报告，能够将复杂系统划分为不同简

单子系统，能够熟练使用Arduino集成开发环境进行项目开发。(2)

项目二训练学生掌握Arduino模拟量输入检测与数字输出控制、串行

通信技术、LCD时序模拟等技能。(3)项目三训练学生掌握Arduino数

字量的输入采集、中断应用与GSM通信等技能。(4)项目四主要训练

学生掌握模拟输出、库函数的调用等技能。(5)项目五主要训练学生掌

握蓝牙通信、WiFi无线数据传输、Zigbee无线数据传输等技能。(6)

项目六主要训练学生的测试、调试、集成等能力。

2课程项目实施

2．1角色分工

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角色扮演模拟教学法以能力培养为目标，以互动教学、全真模拟

为特征，可以真正实现“学生主体、教师主导”的教学模式［3－4］。

同时让学生真正了解不同岗位的岗位职责，提高了学生的职业素养［5

－6］。组织学生进行小组项目设计，首先对全班学生进行适当的分组。

分组时主要考虑学生的个性特征、学习能力、学习态度等几个方面的

因素，保证每个小组在大致相同的水平上展开合作学习，从而保证组

内成员的互补和组间的公平竞争。使学生在竞争中感觉与其它小组

旗鼓相当“”，从而增加合作的动力，增强取胜的信心，取得良好的合

作效果。小组合作项目设计，为防止有的学生无所事事，就需要分工

明确。我们要使每个成员都担当特定的角色，并且每个角色都是不可

替代的。学生不再是传统的身份，他们将成为项目经理、软件设计工

程师、硬件电路工程师、测试工程师等工作岗位角色，每个人在完成

自己本职工作的同时，还要兼顾团队协作、沟通，既培养了专业技术

能力，又提高了职业素养。在智能家居项目设计实践教学中，一般由

四人构成项目小组，每组设立小组长、硬件开发人员、软件设计人员

以及文档撰写人员。小组长负责整个项目实施过程的任务分配，协调

沟通等工作，组织全组人员有序地开展讨论交流、动手操作、探究活

动以及最后的答辩讲解工作。硬件开发人员负责原理图设计、硬件电

路搭建等工作。软件设计人员负责软件流程图设计、编程等工作。文

档撰写人员负责各部分文档的撰写、答辩PPT的制作等。

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