一、参赛经验分享

（一）重视优秀实验教学案例资源建设，促进教师实践教学水平提升

学院一直高度重视专业内涵建设和新工科专业课程实践教学改革，推动电工电子学科基础课程教学团队开展线上线下混合式实践教学，任课教师精炼并形成一部分优秀实验教学案例资源，不断提升实验教学水平与教学质量。学院连续两年4支教师团队参加该项赛事，共获得全国二等奖1项、三等奖1项，北部赛区一等奖2项、二等奖1项、三等奖1项。优秀实验教学案例建设，为教师参赛奠定坚实的基础。

（二）实践教学竞赛是对日常实践教学的优化总结

实验案例教学比赛具有竞技型和浓缩型的特点，是对于日常实践教学的优化总结，实践教学竞赛是从日常教学实践中得到的教学反思，然后再精炼教学设计。竞赛备赛从教学中选择具有典型代表的案例，进行资料整理优化，凝练总结出来的已发生教学活动。团队进行项目整体打磨设计，同时，备赛时协调好与常规教学工作的分配关系，不急不徐，踏实备赛。

（三）将以学生为中心教学理念贯穿竞赛教学全过程设计

其次，在备赛过程中，案例总结遵循以学生为发展中心的传授知识、培养能力、启迪思维、塑造价值的四维度教学理论，并且将教学理论贯穿在实践教学竞赛的实践过程中。教学目标、教学内容、教学方法要体现“两性一度”（即高阶性、创新性、挑战度），教学设计将知识能力素质的有机融合，培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维，具有“高阶性”；课程内容反映前沿性和时代性，教学形式具有先进性和互动性，学习结果具有一定的探究性和个性化，具有“创新性”；教学内容有一定的难度，具有一定的“挑战度”。

丰富案例设计中多媒体教学工具的使用，案例结合线上教学平台“学习通”开展课前自学部分，同时整理线下教学过程资料，包括实验教学场景照片、实验报告、学生答辩PPT、作品视频、竞赛证书等作证材料。

（四）将课程思政有机融入实践教学中

实践教学竞赛也要坚持以“课程思政”为指导，充分挖掘和利用专业实践课程的思政资源，在备赛过程中一定要记得构建多元化的“思政环境”，以实现“课程思政”与课程教学的有机结合，达到优质的教学效果。

二、《嵌入式系统与单片机》实践教学设计案例

（一）课程简要信息

课程名称：嵌入式系统与单片机

实践案例：多功能电子时钟

案例学时：课内2学时

适用专业：物联网工程

开课学期：第4学期

（二）实践教学内容与任务

1.基础任务

设计、制作一款多功能电子时钟，使用STM32单片机和PCF8563时钟芯片以及湿度、光照传感器，来实现多功能需求。基础任务中需要使用DHT11传感器及BH1750传感器进行湿度和光照数据的获取，并获取时钟芯片中系统时间，并将结果通过串口打印在电脑中。

2.进阶任务

在使用串口监视器实现传感器数据采集、系统时间获取的基础上，改用0.96存OLED屏幕构成多功能电子时钟的显示电路。

3.挑战任务

在满足工业化生产的要求上，拓展增加多功能电子时钟闹钟等功能，具体设计功能由团队设计自行确定并给出详细功能描述。

（三）教学目标与目的

案例以嵌入式系统设计到运行全周期为项目载体，引导学生了解嵌入式系统设计的一般方法和步骤；引导学生结合工程实际进行嵌入式系统设计与调试；过程中让学生以主动的、实践的方式获得收集处理信息能力、创造性思维能力及工程应用能力，并在此过程中树立“精益求精”的新时代工匠精神。

（四）教学设计与实施进程

将CDIO引入课程实践项目设计体系中，从项目需求入手，以系统的构思—设计—实现—运行过程为背景，实施线上线下混合式教学模式，全面培养学生问题推理建模能力、实践能力、创新能力和团队协作能力。

1.线上学习部分——构思（Conceive）

需求发布：通过学习通平台发布项目任务、分组、推送教学资源,为学生完成基础知识的自主学习。

分组讨论查阅资料：学生5-6人一组，全班分为6组。

提交项目设计预案：以线下课程开始时间为节点，各小组提交实验项目设计预案，教师批阅掌握学生自学情况，对项目设计的共性问题、难点进行汇总，为见面课做准备。

2.线下学习部分

（1） 项目框架构思——设计（Design）

根据线上反馈，结合项目基础功能，教师与学生共同进行项目框架构建，以实现传感器的温湿度、光照度数据采集，系统RTC时间获取功能为主，后优化显示电路，最后完成拓展功能设计。项目方案修订：学生结合软硬件系统设计框架及教师给出的技术要点，将系统分解、确定各种功能模块的接口关系与线程关系，进行项目的原理图设计及方案修改。

（2）项目仿真调试——设计（Design）

学生结合修订后的项目框图，进行各功能模块实现、整体电路硬件实现，对电路传感器器件参数选择、STM32CubeMX软件、MDK-ARM软件仿真功能使用、电子电路测试工具使用及测试结果分析等知识进一步理解掌握。针对教学重点，教师在线上推送互动问题，当下查看学生答题情况，以便实时把控学生掌握情况。上述方式有效解决了教学重点。

（3）硬件制作——实现（Implement）

小组成员根据任务分工协作，使用STM32F103开发板、传感器器件及常用电子元件进行电路搭建，并进行功能测试。过程中，遇到问题，在小组讨论无法解决时，教师指导协助。教师巡视发现共性问题，结合案例及硬件制作再进行集中讲解，边学、边做、边教，有效解决了教学难点。

（4）思政融入——实现（Implement）

硬件制作开始前，通过技术和制作要点讲解，引入华为精神。通过华为精神的解读，让学生们了解硬件作品的制作，也是新时代“工匠精神”的实践过程，要做到敬业、创新、专注、追求卓越、精益求精。

（5）进阶任务——实现（Implement）

提出进阶设计要求，学生自主进行功能升级，完成电路功能实现，再次提升学生独立设计能力。

（6）挑战任务——实现（Implement）

挑战任务为课外限时任务，各小组针对前两个阶段的学习成果进行深度总结，要求充分考虑工程应用和商业化生产前提，由小组独立完成这部分的任务，需要在课后一周时间内，提交设计方案及硬件作品，有限时间内全面考察学生知识掌握和创新能力。

（7）项目答辩——运作（Operate）

学生在完成实验报告的基础上，进行小组答辩，重点讲解项目技术要点、构思过程、遇到的问题和解决办法，师生点评后各小组做经验分享。该环节全面锻炼学生口头表达和团队合作能力。

（五）项目实施成效

激发学科竞赛、创新创业等自主学习热情。在我校物联网工程、人工智能等专业开展课程实践教学改革，极大地激发了学生自主学习热情，提高了学生的动手能力和综合工程应用能力。同时，激发了学生参加各类学科竞赛和创新创业训练项目的热情。