朱哈南 張仁丹 馬英宸

嵌入式技術是工業(yè)控制、儀器儀表、汽車電子等行業(yè)的關鍵技術之一，掌握嵌入式技術已經(jīng)成為相應領域從業(yè)人員必備的基本技能，因此，嵌入式控制是國內(nèi)外儀器類、電子信息類、自動化類等專業(yè)的核心專業(yè)課、支撐畢業(yè)要求和培養(yǎng)目標的重要課程。本課程具有知識面廣、綜合性強、實踐性強和發(fā)展更新快等特點，應用型高等院校需要從創(chuàng)新和實踐的角度去重新定位嵌入式課程的教學目標和方法，培養(yǎng)真正具備自由創(chuàng)新能力的嵌入式人才。本文針對嵌入式系統(tǒng)課程的教學現(xiàn)狀，以提高教學水平、教學效率和教學效果為目標，研究與探索嵌入式系統(tǒng)課程項目式教學方法。

一、教學現(xiàn)狀

嵌入式控制系統(tǒng)課程涉及C語言程序設計、微機原理與接口技術、單片機原理與應用等諸多專業(yè)課程，是現(xiàn)在最為流行的系統(tǒng)平臺之一。課程知識點重疊交叉較多，為了提高教學效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量，需要研究與探索嵌入式系統(tǒng)課程的教學方法并改進。根據(jù)調(diào)研，目前的教學實踐中存在的問題體現(xiàn)在：

1）學過程中，理論課時占比過多，實踐學時占比較低。

2）部分高校雖然對實踐教學的重視程度有所提高，但實驗內(nèi)容安排不合理，實驗任務過于簡單，深度和廣度不夠，驗證性實驗和單一性實驗較多，綜合開發(fā)設計性實驗較少。而且實驗教學只能輔助學生了解嵌入式系統(tǒng)的基本概念和原理，熟悉嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的基本步驟和流程，無法培養(yǎng)學生解決復雜工程問題的能力。

3）教師專業(yè)能力不足，缺乏嵌入式產(chǎn)品相關項目經(jīng)驗，導致教學方式過于傳統(tǒng)，教學過程偏向于理論性講解，學生學習興趣不搞，沒有積極性。

4）學生參加各類電子大賽的積極性不高，能夠在大賽中完成任務和獲得榮譽的就更少，導致學生逐漸失去了大賽的鍛煉機會，對于培養(yǎng)應用型人才有不利影響。

教學效果方面，面對復雜工程問題時，學生不能運用相關的知識提出解決方案和措施，具體表現(xiàn)為學生綜合應用能力不強，缺乏分析問題和解決問題的能力。主要原因在于課程內(nèi)容與專業(yè)、應用背景脫節(jié)，而且沒有及時與工程案例相結合，學生往往當時能聽懂、會練習，但到真正解決實際問題時需要綜合若干知識點，卻不能根據(jù)實際情況靈活運用已學過的知識，從而失去學習的興趣，導致教學效果很不理想。

課程評價方面，考核方式不合理，由于高等學校教學標準化管理的片面性，目前嵌入式系統(tǒng)課程的考核方式仍然采用傳統(tǒng)的閉卷考試模式，試題無法科學評價學生課程目標達成情況。學生投入較多時間記憶課程中的概念和名詞，而嵌入式系統(tǒng)的課程目標是學生能應用嵌入式控制解決復雜工程問題。

二、教學方法探索

嵌入式課程的綜合性強和實踐性強等特點導致了教學難度較大，傳統(tǒng)教學模式主要講授嵌入式控制系統(tǒng)的基本概念和原理，隨著教學內(nèi)容的增加，學生學習比較困難，通過對各高?，F(xiàn)有教改項目的分析和學習，以培養(yǎng)創(chuàng)新能力為核心思想，對嵌入式系統(tǒng)教學進行了較全面的改革，從理論教學、翻轉課堂、實踐課堂出發(fā)建立三合一式混合教學模式，同時制定合理的課程考核方式，強化嵌入式系統(tǒng)課程的項目引導式教學模式，提高教師創(chuàng)新意識，解決傳統(tǒng)教學模式存在的問題。

2.1 理論教學

嵌入式系統(tǒng)教學模式始終處于不斷摸索不斷改革當中，形成了由教學老師經(jīng)過深思熟慮設計課程問題，通過問題引導，在課堂上調(diào)動同學參與和討論的積極性，主觀調(diào)動學生思考，從而達到把課程內(nèi)容教授給學生的目的。

2.2 翻轉課堂

翻轉課堂也被稱為顛倒課堂，把學習的時間重新規(guī)劃，將學習的決定權從教師轉移給學生。首先轉變傳統(tǒng)教學模式下師生的角色，教師從知識的講解著轉變?yōu)橐龑д?，學生從知識吸收者轉變?yōu)橹R探索者。在微控制器硬件資源部分的教學時，教師引導學生發(fā)掘嵌入式微控制器硬件資源與微機原理、單片機的相通和不同之處，啟發(fā)學生應用已掌握的微機原理、單片機的知識體系和學習方法來學習嵌入式控制器的硬件資源，從而可以高效率地學習嵌入式控制，這種教學方法可以使得學生快速入門，并理解嵌入式技術。

2.3 實踐課堂

大學是學生進入社會工作的過渡時期，也是錘煉社會需要型人才的過程。嵌入式系統(tǒng)是一門幫助學生就業(yè)的技術型課程，所以要結合科研成果轉化的先進案例引入課堂進行實踐教學。以學生為主體、教師為主導，通過項目背景、團隊合作、技術交流等學習環(huán)境要素充分發(fā)揮學生的主動性和提高學習興趣，并激發(fā)創(chuàng)新意識，達到培養(yǎng)學生自主學習的能力和解決復雜工程問題的能力。

同時在實踐課堂當中引入項目驅動教學的實踐過程，需要設計項目、分解項目、知識教學、項目實施和項目評價等環(huán)節(jié)，其中，設計項目是項目驅動教學的關鍵，項目工作量和復雜程度需要與學時學分匹配，而且與專業(yè)背景相關，并能包含教學大綱規(guī)定的重難點。

2.4 建立合理的課程考核方式

嵌入式系統(tǒng)課程的考核不再采用傳統(tǒng)的考核方式，新改革的考評分為兩部分，平時成績占 70%，期末大作業(yè)占 30%。平時成績由上課考勤、課堂表現(xiàn)、課堂實踐、案例創(chuàng)新等部分組成，每次理論課、實踐課都會給學生布置一個開放式的案例實踐作業(yè)，沒有固定的案例實踐，目的是讓學生將課程的理論與實踐相結合，了解教師講的難點和重點，其他通過學生組隊進行案例實踐，通過學生互動交流討論，實現(xiàn)學生學習過程中的相互促進和互助學習，從而激發(fā)學生的主動性，拓展學生的學習思路，并探索解決問題的辦法。積極鼓勵學生參加課程相關競賽，讓學生在競賽中成長，提升學生團隊凝聚力和創(chuàng)新能力。

三、結論

為了提高嵌入式控制的教學效果，在教學實踐的基礎上，本文研究與探索教學內(nèi)容和教學方法。在教學內(nèi)容上，聯(lián)系實際選擇相關應用領域的案例，并根據(jù)專業(yè)選擇教學內(nèi)容;在教學方法上，應針對教學內(nèi)容和學生的實際情況，建立以老師引導、學生自主學習、強化實踐教學的新模式;形成理論教學、翻轉課堂、實踐課堂三合一式混合項目引導式教學模式;建立更加合理的課程考核方式，不斷探索教學方法和模式的創(chuàng)新。

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