马丁
山东协和学院 教师 硕士研究生 山东济南 250109
摘要：主要对嵌入式硬件系统结构和原理、驱动软件设计、Linux应用软件设计等内容进行讲解。从讲授内容上看，理论知识和实践能力兼备，且以实践能力培养为主，而现有的教学体系偏重理论知识的传授，不利于学生实践创新能力和素质的培养。鉴于此，文章结合笔者多年工作经验，对嵌入式课程群多层次创新实训平台研制提出了一些建议，仅供参考。
关键词：嵌入式课程；群多层次；创新实训平台；研制
引言
“大众创业，万众创新”不仅为新旧经济转换和新经济的发展提供强大动能，也为高校培养有创意、能创新、敢创业的工程科技人才提供了推动力。从2010年起，教育部等相关部门通过系列文件把创新创业教育纳入高等教育的教学主渠道中来，着力于培养具有创新精神、创业意识和创业能力的高素质创新创业型人才。这与我国新经济发展需求内涵高度契合，即新经济的发展不仅要求工程科技人才要有符合其要求的思维方式、创新创业意识和能力，还要在行业专精的基础上，拥有跨行业、跨学科的知识和能力。
一、传统教学中存在的问题
（一）课堂形式单一枯燥
教学方式多以板书结合多媒体课件的形式进行讲授。教学的过程是先对体系架构、硬件结构、程序设计、扩展接口进行理论讲解，然后结合实例进行分析应用。嵌入式系统的体系结构这类知识点内容抽象，较难理解，学生容易“学过就忘”。而对于片上外设等内容则需要通过实验操作才能理解得更透彻，但是由于实验室受场地和时间的限制，学生除了实验课外，课后很难会有机会动手实践进行硬件设计。此外，由于受就业环境的影响，学生对软件编程更感兴趣，而冷落硬件设计，因此，对硬件方面理解得不够深入，反而限制了软件设计的优化，导致在软硬件结合方面出现了较严重的脱节现象。由于实践经验太少，实际操作不熟，学生会出现空有理论知识难以应用开发设计的现象。在这种教学形式下，学生对理论知识的理解难度大，实践应用能力也不能得到很好的锻炼，导致最终呈现的教学效果较差。
（二）实践创新能力不足
嵌入式系统是应用型课程，课程目标要求学生懂理论，能应用，会设计。传统教学受到实验条件的限制，实验台或实验箱的电路设计是已经做好的，硬件接口接线自主设计的灵活性有限，相关的实验内容多以验证性实验为主，即使是综合性实验或是设计性实验，能够发挥的部分也比较有限。教学、实验内容与技术前沿的融合度较低，实践操作技术培训的能力也相对不足，学生容易出现理论知识和实践应用脱节，对知识的灵活运用也较欠缺，这必然会很大程度上影响了学生的实践能力和创新能力。
三、嵌入式课程多层次创新实训平台研制
（一）“案例化+项目化”教学方法设计
以案例引导和项目设计为主的“案例化+项目化”教学方法是指在讲解课程理论知识的基础上，将《嵌入式系统原理及应用》课程的主要教学内容组织在设计的教学案例和综合性实践项目里。通过课堂上对教学案例进行讲授、引导，让学生掌握基本的知识模块，提高学生的学习兴趣、激发学生解决实际问题的能力、培养学生主动学习的习惯之后，再通过综合性实践项目的练习，让学生能够从整体上理解嵌入式项目的架构，掌握基本的设计方法，能在设计过程中锻炼查阅文献和技术资料的能力，培养学生解决实际问题的能力；同时通过对项目设计结果进行考核，为最终成绩提供依据。
（二）课前预习平台观看
课前通过网络平台发布学习任务，提出讨论问题，布置预习练习。学生可以自主选择时间进行线上平台学习，知识分享交流，完成预习练习。
老师利用平台提供的学生学习数据信息，统计分析学生对课程内容学习的进度以及掌握内容的程度。针对学生的学习情况进行课堂内容的制定，给出学生分组，请同学通过课前预习，查阅资料，协同制作多媒体课件，并在小组中选择一名同学进行课堂汇报讲授。
（三）理论课与实践课结合与渗透，培养学生解决
实际问题的综合能力。针对本课程理论性强的特点，教学中始终坚持理论与实践统一，二者相互渗透。一方面，在学时安排上，理论课与实践课衔接，实验内容与教学内容互相渗透。另一方面，采用分层次教学，即采用验证型、设计型及综合型３层次教学，尤其是一些综合开发实验，不仅延伸了教学内容，而且对理论知识进行综合应用。鼓励和引导大学生结合课程学习内容，有针对性地进行课外科技活动、科技创新和各种科技竞赛，加强学生科研能力、创新能力的培养。将学生在参加科技活动中对知识的渴求转化为内在的学习动力，激发学生课程学习的热情。
（四）教学团队建设
为了保障项目式教学方法改革的顺利进行，对本课程的教学团队进行高质量的扩充。在原有的课程教学团队的基础上，将每年参加各类竞赛组织的指导教师、经常参与横向课题研发的专业教师、以及长期合作企业中的专业技术工程师等多种具备工程实践能力的人员组织起来，建设一支教学能力强、理论知识扎实、工程实践经验丰富的专业教学团队。在课程教学过程中，先由原任课教师对本课程的基本理论知识进行讲解，让学生完成基础知识的学习，再由原任课教师和竞赛指导教师对教学案例进行讲授，让学生掌握各个应用模块的使用方法，最后组织本课程教学团队所有教师，以学生分组为单位进行指导，并在设计完成后给出评测结果，作为学生最终成绩的重要参考。
（五）课后拓展能力培养
课后以小测验的形式，了解学生对课程内容的掌握情况，根据学习情况设置任务点请部分同学回看视频进行知识的加深和巩固。学生在课后通过虚拟仿真软件实际操作进行拓展任务的验证或软硬件设计，并且根据拓展任务的内容总结学习心得体会。
（五）采用多维度教学方法，改革传统教学手段
采用“提问式”“启发式”“对比式”“探究式”和“讨论式”等多种教学方法，教学过程以“基础→综合→系统→创新”为主线，包含基于问题的学习、基于项目的学习、基于资源的学习、探究性学习和开放式学习等多种形式，灵活、恰当地利用多种方法组织实施教学，遵循“实践—理论—实践”的教学模式，最大程度地提高学生的学习效率和学习积极性。
结束语
综上所述，文章根据嵌入式课程的知识结构复杂、丰富、实践操作内容多的特点，将案例化教学和项目化教学相结合，应用在课程的教学过程中，增加了课程的强度和挑战度，同时整合课程资源，建设网络教学平台，改革课程考核方式，更加注重过程和实践能力的考核，提高学生自主学习、独立思考的能力。通过全方位的课程教学改革，学生对课程的学习兴趣有很大提高，对课程知识结构的理解明显增强，对培养学生的实践动手能力、工程项目应用能力起到很大作用。
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