杜龍龍 / 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式下嵌入式課程教改的探索與研究

杜龍龍 / 湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

嵌入式應(yīng)用技術(shù)作為當(dāng)前電子信息告訴發(fā)展的主流技術(shù)，逐步已經(jīng)納入高校的授課內(nèi)容，在實(shí)用型人才的培養(yǎng)方針下，培養(yǎng)出理論研究能力和實(shí)踐操作能力兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才是本文的目標(biāo)和導(dǎo)向。

嵌入式；電子信息；教學(xué)改革

1.引言

《國家高等職業(yè)教育發(fā)展規(guī)劃（2011—2015年）》明確指出，“高等職業(yè)教育以培養(yǎng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線的高素質(zhì)技能型專門人才為根本任務(wù)”，厘清了高職教育目標(biāo)定位的內(nèi)涵及外延。嵌入式課程作為一門新興技術(shù)課程，涵蓋知識(shí)面廣，知識(shí)密度高，實(shí)時(shí)更新快，是當(dāng)前電子信息行業(yè)的熱門學(xué)科，如何搞好嵌入式教學(xué)，尤其是嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是當(dāng)前培訓(xùn)機(jī)構(gòu)和高校教學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，企業(yè)和用人單位越來越多摒棄了單一的知識(shí)結(jié)構(gòu)人才，而更傾向于復(fù)合型電子信息人才，目前我院在嵌入式教學(xué)課程中沒有構(gòu)建明確的知識(shí)體系，也沒用設(shè)計(jì)完整的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，學(xué)生的質(zhì)量難以滿足當(dāng)前用人單位的需求，所以構(gòu)建一個(gè)科學(xué)完善的知識(shí)體系，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)是當(dāng)前迫在眉睫的任務(wù)。

2.傳統(tǒng)授課模式的弊端

2.1 授課內(nèi)容陳舊，理論篇幅大

傳統(tǒng)的嵌入式授課內(nèi)容教材，印制較早，由于當(dāng)時(shí)嵌入式技術(shù)并未發(fā)展完善，早期的嵌入式教材往往立足于介紹嵌入式的工作原理和內(nèi)部模式，讓學(xué)生有種只觀其形不知其里的境況，諸多學(xué)生能理解嵌入式的工作原理和理論上的搶占關(guān)系，卻無法完成基本的編程開發(fā)任務(wù)，造成了學(xué)生眼高手低的結(jié)果。

2.2 實(shí)訓(xùn)設(shè)備老化，無法適應(yīng)新的技術(shù)需要

嵌入式作為一門新興技術(shù)課程，集成傳感器技術(shù)，電子信息，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等諸多課程的知識(shí)點(diǎn)，而嵌入式技術(shù)作為一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)課程對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備投入要求較高，剛起步階段的學(xué)校往往不具備這些綜合的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，造成學(xué)生有心學(xué)習(xí)技術(shù)，而無地實(shí)驗(yàn)的境地。

2.3 學(xué)生主觀性能動(dòng)性差，自主學(xué)習(xí)不強(qiáng)

學(xué)生對(duì)嵌入式學(xué)習(xí)的動(dòng)力不足，認(rèn)識(shí)準(zhǔn)確度不高，覺得嵌入式課程是一門理論課程，只要通過期末的書面測(cè)試即可，沒有把這門課程當(dāng)成一門開發(fā)性課程去對(duì)待。

2.4 實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)沒有完整的知識(shí)體系

目前我國嵌入式課程主要以達(dá)內(nèi)，科創(chuàng)等知名培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培訓(xùn)為主，這些培訓(xùn)結(jié)構(gòu)收費(fèi)較高，培訓(xùn)教材資料對(duì)外不透明，高校中嵌入式培訓(xùn)處于摸索階段，沒有建立完整的嵌入式知識(shí)體系，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不能科學(xué)涵蓋課程的知識(shí)點(diǎn)，造成學(xué)生做實(shí)驗(yàn)沒有針對(duì)性。

3.嵌入式教學(xué)的實(shí)踐和改革

3.1 更新教材，更新教師的知識(shí)儲(chǔ)備

針對(duì)傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)中，知識(shí)內(nèi)容陳舊等問題，我們篩選市場(chǎng)上的嵌入式教材，在高校間進(jìn)行教學(xué)探討，邀請(qǐng)行業(yè)的專家學(xué)者進(jìn)行論證，篩選出了兩本實(shí)用性高，學(xué)生易于理解的教材，以其中一本教材為例，教材依托于STM32開發(fā)板，在開發(fā)板上進(jìn)行25個(gè)配套實(shí)驗(yàn)，深入淺出，教材側(cè)重于實(shí)驗(yàn)講解，不僅讓學(xué)生在課堂上可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，課后也能通過教材進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。

同時(shí)，教師是課堂的引導(dǎo)者，是傳播知識(shí)的引路人，教師的知識(shí)儲(chǔ)備直接影響學(xué)生的水平上限，教師自身不斷更新技術(shù)知識(shí)，與時(shí)俱進(jìn)，才能及時(shí)為學(xué)生答疑解惑，總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)才能為學(xué)生提供學(xué)習(xí)捷徑。

3.2 改進(jìn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施，積極建設(shè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，改變?cè)O(shè)備短缺現(xiàn)象

嵌入式作為一門實(shí)踐操作能力的課程，為學(xué)生提供必備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備是培養(yǎng)好學(xué)生的必要條件，在選取教材的基礎(chǔ)上，我們?yōu)槊恳晃粚W(xué)生配套教材指定原子開發(fā)板，讓實(shí)驗(yàn)設(shè)備與教材無縫銜接，把教材作為課程的立足點(diǎn)，把設(shè)備作為教學(xué)的主戰(zhàn)場(chǎng)，讓學(xué)生能夠把教材的實(shí)例直接進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和運(yùn)用，避免走彎路。

3.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，根據(jù)課程知識(shí)點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)任務(wù)

針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式，知識(shí)體系模糊，教學(xué)測(cè)重點(diǎn)不明等諸多不足，我們根據(jù)學(xué)生的接受程度和基礎(chǔ)水平，初步構(gòu)建了適合于本校學(xué)生的嵌入式知識(shí)體系，把嵌入式課程分為3個(gè)部分，分別為基礎(chǔ)知識(shí)儲(chǔ)備，內(nèi)部資源實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)三個(gè)階段，總共128課時(shí)。這樣整個(gè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)比較完善，方向明確。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，采用任務(wù)式為主導(dǎo)，理論實(shí)踐結(jié)合的方式，教師下達(dá)項(xiàng)目任務(wù)，把知識(shí)點(diǎn)科學(xué)涵蓋在項(xiàng)目任務(wù)中去，學(xué)生以項(xiàng)目任務(wù)作為驅(qū)動(dòng)，在完成項(xiàng)目的同時(shí)，消化和吸收相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，在項(xiàng)目的最后，教師根據(jù)學(xué)生的完成情況進(jìn)行總結(jié)和分析，幫助學(xué)生消除知識(shí)盲區(qū)。

根據(jù)知識(shí)點(diǎn)的難易程度，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了循序漸進(jìn)的安排，這樣的安排讓學(xué)生接受順序從易到難，從單一到綜合符合科學(xué)的接受順序。

3.4 根據(jù)學(xué)生的不同特點(diǎn)，擬定不同任務(wù)角色，提高學(xué)生主觀能動(dòng)性

針對(duì)學(xué)生主觀自覺性差，傳統(tǒng)授課模式無法有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的弊端，我們授課模式采用小組化授課方式，即三名學(xué)生自由組成小組，每個(gè)小組有項(xiàng)目經(jīng)理一名，軟件工程師一名，硬件工程師一名，根據(jù)學(xué)生的興趣自主分配項(xiàng)目任務(wù)，教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這種崗位分配方式不僅讓學(xué)生切實(shí)模擬了企業(yè)開發(fā)的角色，擔(dān)當(dāng)了自己的工作任務(wù)，而且激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情促進(jìn)了學(xué)習(xí)效率。

4.教學(xué)成果

在任務(wù)式教學(xué)模式下，筆者的團(tuán)隊(duì)在2年的教學(xué)實(shí)踐和研究中取得了良好的教學(xué)成果，所有學(xué)生都完成了課程標(biāo)準(zhǔn)中所制定的要求，在課外之余能夠用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行一系列的開發(fā)和設(shè)計(jì)，從學(xué)生的就業(yè)反饋中，有部分同學(xué)從事相關(guān)工作，有部分能力較強(qiáng)的學(xué)生在學(xué)生競賽中獲得不錯(cuò)的成績。

5.結(jié)語

通過這次嵌入式教學(xué)的改革，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)教學(xué)存在的弊端，初步構(gòu)建了嵌入式教學(xué)的知識(shí)體系，完成了嵌入式教學(xué)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)計(jì)，為今后的教學(xué)活動(dòng)提供了教學(xué)參考，具有一定的推廣價(jià)值。

[1]魯葉滔.基于現(xiàn)代學(xué)徒制的高職人才培養(yǎng)模式探析[J].教育與職業(yè),2014,(12):19-21.

[2]趙志鵬.實(shí)用型人才培養(yǎng)驅(qū)動(dòng)下的嵌入式教改模式探討[J].電子世界,2013,(22):188.

[3]羅鈞,廖紅華,付麗,黃勇.嵌入式實(shí)驗(yàn)教改與創(chuàng)新性人才培養(yǎng)的關(guān)系[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,(08):958-959+1018.

[4]何劍鋒,葉志翔,何月順,李祥.交叉應(yīng)用型嵌入式創(chuàng)新人才培養(yǎng)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2013,(04):489-493.

[5]戴波,劉建東,紀(jì)文剛,韓占生,劉紅琳.基于實(shí)現(xiàn)矩陣的課程體系及課程教學(xué)改革控制模型構(gòu)建[J].高等工程教育研究,2014,(01):149-158.

[6]李海宗,陳磊.高職人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新的保障機(jī)制研究[J].教育與職業(yè),2012,(03):13-15.

[7]陸楓,金海.計(jì)算機(jī)本科專業(yè)教學(xué)改革趨勢(shì)及其啟示——兼談華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院的教改經(jīng)驗(yàn)[J].高等工程教育研究,2014,(05):180-186.

[8]冼進(jìn),賈德良,畢盛.嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)改革初探[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,(08):282-284+288.

[9]路志.協(xié)作式嵌入式遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京郵電大學(xué),2015.

[10]汪湛清,彭熙偉,郭玉潔,鄭戍華.嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的挑戰(zhàn)問題[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2013,(11):364-366+392.

課題項(xiàng)目：本文為湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)課題項(xiàng)目，嵌入式應(yīng)用開發(fā)課堂教學(xué)改革探索和實(shí)踐 ，編號(hào)2015kg06.

杜龍龍，浙江湖州人，湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，碩士，致力于嵌入式應(yīng)用的教學(xué)研究。