报告。此外，通过教学评估软件，所有学生扫描二维码，完成在线评价，用来评估本周的学习目标是否达到，并可提出实验改进意见。
四、Arduino实验项目的开展内容
经过摸索，我们设立了10个深入浅出的基础实验项目和1个综合拓展实验项目。这些项目，如果用传统单片机平台来做，冗长复杂的代码早已让学生望而却步。而用Arduino平台来完成，Arduino 自带的 I/O 接口以及扩展板能与各种传感器、步进电机、蓝牙、舵机等相连。由于是开源硬件，各类软件库资源十分丰富，初学者只要根据示例代码稍加修改调试，即可得到自己的项目，学生上手容易，极大提高了他们的兴趣和自信心。
（一）基础实验项目示例
1.LED闪烁器
实验效果：面包板上LED每隔1秒交替亮灭1次。该实验项目类似于经典编程语言的“Hello，World”。
2.交通信号灯
实验效果：三色LED信号灯从绿灯亮变成黄灯亮，再变成红灯亮，然后重新开始。
3.警报器
实验效果：当有人经过时，压电扬声器发出一高一低的警报声。
4.简单的电机控制系统
实验效果：变阻器旋钮旋转到最左侧，电机停止;向右旋转，电机加速，直到旋转到最右端，电机获得最大速度。
5.二进制计数器
实验效果：驱动8个独立的LED，每个LED独立点亮和熄灭，它们每秒变化1次，以二进制方式从0加到255，之后再重新开始。
6.LED点阵显示简单动画
实验效果：在8[×]8LED点阵矩阵上显示一个心形图案，持续时间大约半秒后，显示器上原来亮的LED灭，灭的LED点亮，这种明暗转换使图案呈现出简单的动画效果。
7.基本LCD控制
实验效果：在LCD上显示“Guangzhou Medical University”。
8.温度传感器[11]
实验效果：使用DS18B20采集温度，并在LCD上显示出来。当手指触摸温度传感器时，实时显示手指温度。
9.简单舵机控制
实验效果：旋转可变电位器，使舵机在0至180度范围内灵活转动。
10.超声测距[12]
实验效果：将传感器静放在桌子上，测量传感器与天花板之间的距离，将距离显示在LCD上。
（二）综合拓展实验项目示例：智能小车的组装与设计
为了进一步培养学生的动手创新能力，我校开放实验室还开展了综合拓展项目：智能小车的组装与设计。该项目包含了UNO主板、超声模块、红光模块、蓝牙模块、电机及电机驱动模块，器件模块都是套装，无需焊接，只需将传感器直接插在扩展板上即可，相比传统面包板实验，省去了搭电路的麻烦，学生可以直观感受，大大激发了学生的求知欲和创造力。智能小车的主要构造如下图所示：
在综合实验环节中，首先需要掌握智能小车的基本功能，再让学生由浅入深，逐一加上传感器模块完成以下实验项目：
1.智能小车的组装。在多功能平台上固定主控板、四轮驱动套件和传感器支架等，使小车能够完成电动驱动行驶。
2.巡线小车。加入红外探测模块，使智能小车可以在画有黑线的白色路面上行驶。由于黑色和白色对光线的反射系数不同，可根据接收到的反射光的强弱来判断“道路”——黑线。
3.避障小车。避障模块是通过超声波传感器和红外传感器实现的。超声波发射器向某一方向发射超声波，当遇到障碍物立即反射回来，通过发射与接收到超声波的时间差可计算小车与障碍物之间的距离，从而实现避障功能。红外避障的原理是当发射的红外线遇到障碍物时，被反射到接收传感器，传感器检测到这一信号，就可以确认正前方有障碍物。
4.手机APP遥控小车。基于BLE-LINK 蓝牙4.0模块实现Android手机对智能小车的遥控，通过Android手机的终端程序，借助蓝牙模块实现对智能小车的基本控制（前进、后退、左转、右转、停止）。
学生通过主动学习，反复实验，逐一解决出现的各种问题，如通讯不灵敏、小车速度调整等，在这个过程中可以迅速提升学生分析问题、解决问题的能力，有利于创造思维能力的培养。
五、实验项目开展成效
通过在大学低年级中引入Arduino项目，建立开源硬件的创新能力培养平台，引导学生尽可能早地接触电子信息领域的专业知识，成效比较明显。
（一）学生申报校级大学生创新项目数量增多
2016年开展Arduino项目之前，生物医学工程专业的学生每年申报成功的大学生创新项目为1～2项，2016～2018年这一数据增加为3～4项，其中有2项成功申报为省级大学生创新项目。
（二）在全国、省级大学生电子设计大赛中成绩有所突破
2016年之前，我校仅获得省级电子设计竞赛三等奖1项。而近两年在全国、省级大学生电子设计竞赛中，我校获得省级一等奖1项、二等奖2项、三等奖3项，其中有4个奖项都运用到Arduino平台。2017年由大一、大二学生组队完成的光定位项目，获得了广东省赛区二等奖，打破了低年级学生获奖难的瓶颈。
（三）动手能力、编程能力和创新能力明显提升
由于較早使用C语言编程，为后面的单片机开发和嵌入式系统学习打下了坚实的基础，学生的知识应用创新能力在大四的毕业设计中也得到了很好的体现。
因此，在工科低年级学生中开展Arduino开放实验项目，可有效激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习积极性，激发学生的想象力和创新精神，对培养提升本科生的实践应用能力是值得探索的。
[ 参 考 文 献 ]
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[责任编辑：钟 岚]