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1、 嵌入式系统应用课程递进式项目化教学方式研究 聂影影摘 要：针对当前高职院校嵌入式教学中存在“实践和理论分割”、“实训项目单一”的特点，本文通过分析嵌入式系统应用课程重实践、培养综合能力的特点，立足于学生学情，提出递进式项目化教学方式，对课程进行项目化分解，以常规实验带动理论学习，将需要学习的知识点适当分布到各个实验中，并设计综合性实验，培养学生解决问题能力、提高综合能力。结合实际教学表明，该教学方式效果良好，能适宜教学不同学习状况的学生，并可有效提高学生的实践能力和解决问题能力。关键词：教学设计 项目化教学 考核方式：G642 ：A ：1674-098X（2019）11（b）-0205-02
2、嵌入式系统应用是一门综合性偏实践类课程，对学生的理论应用能力和实践能力都有较高的要求。传统教学上，理论学习为主导，以stm32结构为教学主线，外中断、定时器、串口、DMA等知识为分重点展开教学理论;而实验设计偏单一性，可扩展性低，导致学生实验中只是完成了示例程序的“搬动”，学习效果不明显。基于此，本文结合常规“嵌入式系统应用”课程教学方式，致力于此课程递进式项目化教学方式的研究。项目化教学方式，即以学生为中心，以教学项目为依托，以常规实验带动理论教学，将所要教学的各种原理性知识融合到实验，将整个课程划分为具体模块的学习。基于理论的基础上开展进阶型实验设计，并且实验开展遵循由简单到复杂，由功能单
3、一到综合型实训，使得学生理论掌握程度、实践能力、综合设计多方面共同发展。1 教学体系架构ARM资源丰富，功能强大，适合一般项目的需要，这必然决定了“嵌入式系统应用”课程框架内容丰富，对学生的专业知识有一定的要求，并且对学生实践能力和全面思考解决问题的能力要求较高，因此应基于学生学情，分析教学内容，设计符合当前高职学生学情的教学方式。本文通过教学内容分析，将该课程的理论教学、实践教学、综合性培养融合一起，其中以理论教学为基础，实验教学为进阶，综合性项目培养总体设计能力。由此在确定的学时内，合理分配教学内容，以递进式项目化教学方式开展教学任务。2 递进式项目化教学设计2.1 理论教学设计嵌入式系统
4、应用课程是一门应用技术型课程，注重培养学生实践和综合设计能力，但理论知识的学习，是学生具备实践能力的前提。该门课程理论以基于Cortex-M处理器的ARM芯片为主控制器展开教学，教学目标是理解stm32基本原理，具备软硬件设计能力。综合教学目标和教学内容，再结合学生重实践、轻理论的特点，教学中不再单独进行理论教学，而是以项目为载体，将理论教学融合于项目中，开展原理性知识的教学，在具体实验的开展理论学习可更好的激发学生兴趣。2.2 实践教学设计“递进式项目化教学方式”的核心在于实验项目的设计，通过对学生学情的了解和实际教学总结发现，各个教学实验的设计应遵循以下原则：（1）实验设计来源有硬件平台做
5、依托，是学生可具体实现的;（2）各个实验中尽可能的将理论知识融合到其中，巩固理论知识，并符合学校教学大纲;（3）实验开展应由简单到复杂，由单一实现功能到综合性设计的递进式设计，以便于不同学习状况的学生均可学习，便于中等生和优秀生都可以在实验中得到提高、加强对于理论的理解;（4）综合型实验设计，应将知识点划分为具体子模块，既便于学生分知识点的理解，又可培养学生的综合设计能力。考虑到以上实践教学设计原则，对我校电子信息工程技术专业嵌入式系统应用课程的教学内容进行项目化划分如图1所示：根据教学内容确定的以上教学子模块，基础类实验的开展可使得学生掌握stm32基本原理，了解所学知识的基本应用，也可让学
6、生在短时间内看到學习效果，激发其学习积极性;提高类实验，新的知识点更多，程序也更加复杂，并且融合了中断、定时器、串口等知识，进一步锻炼学生的理论和实践结合的能力;综合实验是完成一个基于stm32的简易水环境监测控制系统，主要功能是实现水温监测、水质情况监测、浊度值监测、上位机显示监测数值，也可使用LCD显示屏监测相关水参数，综合实验涉及到理论知识有USART知识、ADC工作原理及程序设计、QT写界面，在综合实验开展中，理论教学与实验并重，并指导学生完成作品，重点培养学生知识的实际应用能力，以及完成完整作品的能力。2.3 考核评价递进式项目化教学方式的特色是适当的对教学单元进行模块化分解，以实验
7、带动理论学习，加强学生理论与实践两方面的技能，但在教学过程应注重学生的学习持续力，由此制定合适的考核评价方式对于保持学生学习兴趣和持续学习能力有一定的效果。考核方式表1所示。在教学的诸多实验中，分别从三个等级实验类中各选择一个实验进行对学生进行分组考核验收，考核时分别从功能实现、完成质量、解决问题能力等几个方面展开，考核各个组同学学习状况，并做好记录，便于在以后的实验中加强教学与引导。3 结语嵌入式系统应用课程是一门重应用、偏技术类课堂，应注重培养学生的实践能力，由此在日常教学中应结合我们学生学情，灵活的修整教学方式。本文根据教学实际、学生学情，总结出针对我们学生的递进式项目化教学方式，将嵌入
8、式课程进行模块化分解，实现理论教学和实践教学的融合。这样的教学方式，相对于传统教学方式，可有效激发学生学习积极性，提高学生的分析问题、解决问题的能力。参考文献1 崔永利，唐远新，陈德运，等.项目驱动模式下嵌入式方向实践教学探索J.实验室科学，2016（2）：119-121，125.2 付建梅，任国凤，邓雅媛.电子信息专业嵌入式系统的创新实践教学改革模式J.计算机教育，2018（6）：76-78.3 周丽琴，李迎春，叶远坚.能力递进式项目教学改革的探索与实践J.广西轻工业，2011（8）：202-203.4 赵忠彪.项目化教学模式改革探索与实践J.实验室科学，2016（3）：119-120，12
9、4.5 葛高丰，沈建国，聂华.高职“综合实践”项目化教学的探索与实践J.中国职业技术教育，2015（2）：79-82.6 李宁，宋薇，库少平.项目化嵌入式教学方法研究J.单片机与嵌入式系统，2010（2）：5-7.7 张志勇，于繁华.基于 CDIO 嵌入式系统开发课程教学改革探析J.长春师范大学学报，2016（4）：119-122.8 李妍.项目化教学在嵌入式系统实践课程中的探索J.实验室科学，2012，15（5）：27-29.9 于明军，韩铮，王云，等.智能车嵌入式实训系统项目设计J.实验室科学，2017，20（4）：24-26.10王博，嵇小辅，贾好来.“ARM嵌入式系统”课程的教学改革J.电气电子教学学报，2015，37（3）：18-23.11陈威.项目化教学模式在嵌入式系统开发实验中的应用J.实验室科学，2011，14（6）：162-165. -全文完-
