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1、国防科大嵌入式精品课程教学方法和手段课程组不断调整优化教学队伍，每年从学校毕业的博士当中选择优异的学生留校任教，并安排银河科研人员充实教学第一线，形成教学科研互动的局面。近五年，课程组有3人作为访问学者出国进修或访问，有20人次参加各类国际学术交流。同时，学校和学院积极鼓励全体教师以教书育人为己任，要求老师在传授专业知识和技能的同时，主动加强与学生的交流和沟通，了解学生的思想，帮助他们树立正确的人生观和价值观。1、案例式教学参与本课程教学的老师都积极投身于科研第一线工作，主持或参与了多项973项目、863项目、国家自然科学基金项目以及其他众多的科研项目，具有深厚的科研工作基础和丰富的工程实践经
2、验。在众多的科研活动中，我们从中吸取了丰富的营养，开阔了视野，这为教学工作提供了丰富的素材。多年来，我院在高性能嵌入式计算研制方面取得的最新成果都成为教学内容不断发展的动力和素材，从而保证了教学内容的先进性。象863项目“腾越-I”32位高性能嵌入式处理器，以及相关嵌入式系统设计和应用等工作直接支撑本课程的教学工作。而受到科研活动滋润的教学又夯实了科研工作的基础，使我们受益匪浅，做到了教研相长，相辅相成。课题组研制的嵌入式处理器芯片由于有众多科研项目作为后盾，在课堂教学和实验教学中，我们选择了一些典型的来源于科研项目的案例，原原本本的讲给学生听。例如通过解剖GPS导航系统说明了嵌入式系统的设计
3、方法以及设计过程，并且强调而且重视系统的方案设计；通过数字中短波收音机以及雷达自动伺服系统说明了嵌入式处理器、嵌入式操作系统的选择以及设计过程；通过讲解“腾越-I”嵌入式处理器，指出嵌入式处理器与通用处理器的异同点等等。在案例的教学过程中，我们特别强调要重点介绍项目设计的思路、项目设计的全过程、遇到的困难、面临的问题以及化解困难和解决问题的思路、办法等。实践教学与案例分析做到了教学服务科研，科研反哺教学，是一条教学科研相结合的有效途径，老师既可从科研活动中吸取丰富的教学素材，学生亦可参与到真实的科研工作中去，对科研工作有了一个初步的感性认识。2、研讨式教学研讨式教学是指在教师的指导下，充分发挥
4、学生的主体作用，通过自我学习、自我激励、自我提高来获取知识、强化能力培养与综合素质提高的一种教学方法。这种教学方法突出了学生在学习过程中的主体地位，能够充分调动学生的学习积极性、主动性和创造性，有利于培养学生的综合能力，提高学生的综合素质。学生在课堂上演讲为了发挥研讨式教学的优势，我们在授课过程中，有意针对典型问题展开课堂讨论，鼓励学术争鸣，诱导学生循序渐进以及互相评价，以提高学生思考问题的积极性。以嵌入式系统实时性分析为例：针对五种典型实时编程结构的实时性、优缺点以及应用领域展开讨论（这些内容在前导课程已经接触过，比较容易引起共鸣）。以系统实时性分析为主线，按照技术发展的来龙去脉，首先针对基
5、于查询方式的实时编程结构展开讨论，以学生为主体来讨论实时性、优缺点以及应用领域；针对前一种实时编程的问题（对事件响应不能实时，容易丢弃异步事件，所有任务具有相同优先级别等）适时引入基于中断方式的实时编程结构，让学生分析它解决了什么问题（具有什么优点以及应用领域），又引入了什么新问题（容易漏掉低优先级的异步事件、容易导致栈溢出致使堆栈不可预测、调用不可重入型函数时要满足互斥条件等）；针对新问题接着引入基于前后台系统的实时编程结构，让学生分析它解决了什么问题（具有什么优点以及应用领域），又引入了什么新问题（任务实时性、可靠性难以满足要求）；针对新问题接着引入基于非抢占式实时操作系统的实时编程结构，
6、让学生分析它解决了什么问题（具有什么优点以及应用领域），又引入了什么新问题（如果最长任务的执行时间不能确定，系统的任务响应时间就不能确定）；针对新问题接着引入基于抢占式实时操作系统的实时编程结构，让学生分析它解决了什么问题（具有什么优点以及应用领域），又引入了什么新问题（优先级倒置、调用不可重入型函数时要满足互斥条件）。通过这种课堂讨论的形式可以有效提高学生分析问题、解决问题的能力，并从侧面说明了“发现问题、分析问题、解决问题”的重要性。在课堂教学的后期，学生已经初步掌握了基本知识，为强化学习效果，在课堂教学的基础上，安排学生进行专题报告：由老师给出若干题目或者在老师的指导下学生自选题目；然后
7、分成小组，要求学生自主查找资料，撰写讲稿，并在小组讨论会上进行讨论，达成共识并推选一人或者几人到班上进行讲课；各小组推选的学生在课堂上进行讲座，学生提问并相互评议，评委组点评，并从内容的新颖性、完备性，针对的问题以及解决问题的基本思路，课件制作是否美观大方以及讲解是否流利等多个方面进行评价。从专题报告实施情况来看，学生踊跃参加，积极主动收集素材；许多学生的讲解十分精彩、生动而且不乏幽默，使得课堂教学充满了活力；学生不仅开拓了视野，更加透彻地理解知识，掌握知识，同时也锻炼了自己的文字表述能力、口头表达能力和在公众面前表达思想的能力。更重要的是，通过专题报告能够培养学生的自学能力、思维能力与创新能
8、力等。研讨式教学正是通过对学生能力的全面培养，从而达到真正提高学生综合素质的目的。3、层次性教学本课程的培养方案就积极贯彻学院的课程建设思路本硕打通、通盘考虑，所以在课程内容上设置了基础部分和高级部分两个层次的内容。学生可根据自己的基础、能力以及兴趣选择不同的教学内容以及配套实验内容，体现教学的层次性，满足各类人员的需要。为了全面加强学生动手能力的培养，实验教学部分又分为三个层次，第一个层次是验证实验，验证性实验与课程相配套，仅要求学生按照实验指导书和课堂演示一步一步地做实验，主要的目的是熟悉软硬件开发环境、加深课堂知识的理解以及实验体验；第二个层次是课程设计实验，老师提供元器件，由学生自己根
9、据要求搭建实验平台，完成实验，学生要进行系统方案设计、硬件设计、硬件焊接、固件设计以及系统集成及调试等工作，主要的目的是增强学生综合运用相关系列课程专业知识解决实际问题的能力；第三个层次是创新性实验，要求做一个高性能的复杂嵌入式系统实验，主要的目的是培养学生的创新实践能力。三个层次之间循序渐进、环环相扣。为了满足三个层次实验的要求，我院投入了大量的人、财、物力对实验室进行了高强度建设：购买了8051实验箱160套、ARM实验箱120套以及配套仪器设备（工具箱160套、示波器160套、逻辑分析仪80套）。考虑到课程设计实验的特殊要求（年度元器件损耗、印制板生产、元器件装焊等）还投入一笔费用进行实
10、验周转。4、课程设计采用全过程培养模式课程设计要求学生走完一个项目的全过程，重视方案设计，重视节点检查，重视全过程培养。课程设计要求学生做的工作有：系统方案设计、硬件设计、元器件装焊、固件设计、系统集成以及调试。通过五届十几个班次的实验教学，从实验结果来看，大部分学生均能顺利完成基础工作，达到课程实验的基本要求，少部分学生实验做出了一些特色发挥。因此，取得较满意的实验教学效果，学生普遍反映方案设计能力、动手能力得到了提高。我们的体会是：重视实验，集中时间做实验，让学生有充分的时间完成实验；大量使用助教，并要求助教首先完成相关实验，这样指导学生才能得心应手；重视系统设计，学生首先提供方案设计，经
11、审查之后才能继续做实验。针对嵌入式实验周期长的特点，应创造条件使学生尽可能多的使用实验室，掌握嵌入式系统的开发方法。5、采用多元化考核方式课程考核由三部分组成：闭卷笔试占70%，验证实验占20%，课堂提问、专题报告以及作业占10%，课程设计单独考核。实验考核方式为：对于验证性实验当场提问验收；对于设计性实验要求学生分组进行讲解，把问题、思路、结果讲清楚并进行适当演示。在实验考核中体现实验预习、实验过程、实验报告等每一个环节，使学生对待实验的每一个环节一样重视。6、面向不同培养对象，因材施教面向技术类人才，结合科研课题，重视研究型人才的培养，强调从嵌入系统组成和运行机理的角度出发，深刻阐述嵌入式
12、系统动态特征，重视研究与设计能力的培养；面向学历合训类人才，结合军队实际，重视应用型人才的培养，强调从嵌入式系统的系统设计的角度出发，重视需求提取能力的培养，重视方案设计能力的培养；面向任职培训类人才，结合学生的学历背景以及培训目标，重视具体应用人才的培养，强调从嵌入式系统的面向特定应用的角度出发，重视知识的传授，以开阔视野为主，并能与自身的专业背景有机地结合起来。对优秀学生推行本科生全程导师制，提供其参与科研活动和学科竞赛的机会，激发创新潜力。7、加强网络课程建设在网络课程建设方面，依托于学校的Blackboard网上教学系统，大力开展网络课程建设。每门课程每次开课前，将教学计划和教学内容安
13、排、课程标准、课程文档、主讲教师和辅导教师的简介和联系方式以及系列课程负责人联系方式等在教学平台上公布，督促授课教师。鼓励学生对教学工作提出改进意见，通过直接对话、定期访谈、网络交流等多种渠道保持教和学两方面的良好沟通和互动。在Internet上建立嵌入式系统精品课程网站，扩大课程的影响，为精品课程的建设打下良好的基础。8、课程建设系列化与嵌入式计算相关的课程要求通盘考虑、统筹兼顾、成系列发展，并且根据我们的实际情况，充分发挥已有优势和我院特色，借鉴国内外先进经验，以创新能力培养和素质培养为重点，研究如何解决目前存在的问题，拟定本系列课程建设的具体方案和实施办法。跟踪学科发展，认真梳理本系列经典内容和新技术，达到各课程合理衔接并覆盖知识点、整体优化所属课程的目标。充分汲取现有课程设计的经验，研究国内外典型案例，协调好每门课的实习与课程设计的关系。在实践教学以后，及时总结教学经验，并结合技术发展现状调整教学实施计划。
