王新華,王建芬,張 磊

(浙江科技學(xué)院 信息與電子工程學(xué)院,杭州 310023)

電子信息技術(shù)和通信技術(shù)是IT業(yè)的基石,隨著全球科技競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈,越來越多的國(guó)家認(rèn)識(shí)到信息技術(shù)的重要性,紛紛制定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃,不斷增加研究的投入。中國(guó)在這些方面已經(jīng)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展,孕育發(fā)展出了一批國(guó)際領(lǐng)先水平的通信技術(shù)公司。然而,我們?cè)诨A(chǔ)研究、工業(yè)應(yīng)用和裝備制造領(lǐng)域暴露出了很多不足,在部分技術(shù)領(lǐng)域缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力[1],特別是近幾年國(guó)外科技強(qiáng)國(guó)對(duì)中國(guó)的技術(shù)打壓和封鎖,使我們的電子通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到了嚴(yán)重的影響。因此加強(qiáng)和推進(jìn)核心科技的發(fā)展,解決受制于人的技術(shù)問題,并能夠在未來立足技術(shù)制高點(diǎn),是中國(guó)當(dāng)前面臨的急迫問題,需要持續(xù)不斷地培養(yǎng)大批既具有堅(jiān)實(shí)理論基礎(chǔ),又具備很強(qiáng)實(shí)踐應(yīng)用能力的綜合性電子通信技術(shù)人才[2]。

1 電子通信專業(yè)教學(xué)中面臨的問題

電子通信技術(shù)的發(fā)展需要具有綜合性知識(shí)和能力的高素質(zhì)人才,他們既要具備堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ),又要具有很強(qiáng)的應(yīng)用能力;既要掌握電子和計(jì)算機(jī)的硬件知識(shí),也要具有足夠的軟件設(shè)計(jì)能力,同時(shí)還要具備很強(qiáng)的創(chuàng)新能力。而這樣的人才培養(yǎng)難度大、周期長(zhǎng),一直是高等學(xué)校此類專業(yè)教學(xué)中的難點(diǎn)。

電子通信技術(shù)類專業(yè)基礎(chǔ)課涉及面廣,學(xué)習(xí)時(shí)間長(zhǎng),理論課程多,專業(yè)入門不易[3],大部分學(xué)生在二三年級(jí)的學(xué)習(xí)過程中都沒有能力參與實(shí)際項(xiàng)目的設(shè)計(jì),也很少接觸實(shí)際的綜合性應(yīng)用案例,所以學(xué)習(xí)時(shí)普遍反映課程枯燥,缺乏成就感,這挫傷了學(xué)習(xí)的積極性。相比較而言,計(jì)算機(jī)軟件類專業(yè)的學(xué)生在二年級(jí)時(shí)就可以參與一些項(xiàng)目的設(shè)計(jì),能直觀感受到專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用并帶來很強(qiáng)的成就感,這對(duì)專業(yè)學(xué)習(xí)有很大的激勵(lì)作用。如果電子通信類專業(yè)的學(xué)生能在專業(yè)基礎(chǔ)課學(xué)習(xí)中盡早接觸與專業(yè)相關(guān)的一些應(yīng)用,對(duì)后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)將大有裨益。

2 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革的設(shè)計(jì)

嵌入式系統(tǒng)涵蓋了很多專業(yè)課程的綜合知識(shí),結(jié)合了軟硬件知識(shí),具有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性[4],可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)級(jí)的綜合設(shè)計(jì),很適合項(xiàng)目式教學(xué)[5-6]。另外,它的應(yīng)用面非常廣泛,很多相關(guān)專業(yè)也都開設(shè)該課程,因此這門課程是最佳的教學(xué)改革實(shí)踐對(duì)象之一。

我們嘗試在大學(xué)低年級(jí)開設(shè)一門入門型的嵌入式系統(tǒng)課程。本課程介紹基本概念,采用當(dāng)前流行的Arduino嵌入式平臺(tái),學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單的軟硬件編程技術(shù);結(jié)合最新的阿里云智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)例,使學(xué)生盡早接觸實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)。

針對(duì)低年級(jí)學(xué)生欠缺基礎(chǔ)知識(shí)的情況,為使學(xué)生易于學(xué)習(xí),課程具體實(shí)施時(shí)首先總結(jié)提煉最基礎(chǔ)的概念,采用模塊化的教學(xué)方式講授軟硬件編程,在此基礎(chǔ)上逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行具有系統(tǒng)功能的項(xiàng)目案例學(xué)習(xí)。以下從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成、基礎(chǔ)概念和實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)等幾方面介紹具體的教學(xué)設(shè)計(jì)。

2.1 了解簡(jiǎn)單的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

大學(xué)一年級(jí)課程會(huì)初步介紹計(jì)算機(jī)原理和體系結(jié)構(gòu),但基本上不會(huì)接觸更底層的物理器件。在入門型嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)中,將Arduino系統(tǒng)看作一個(gè)具有代表性的小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)的核心芯片及外圍硬件組成做概括介紹,讓學(xué)生了解MCU(microcontroller unit,微控制單元)的內(nèi)部硬件結(jié)構(gòu)和功能、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和程序存儲(chǔ)器的功能、程序在硬件中運(yùn)行的原理等,使他們對(duì)計(jì)算機(jī)的軟硬件及其關(guān)系有初步了解,再引申介紹嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和常規(guī)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的概念,并比較兩者異同,這樣可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的理解。

有了框架性的概念并能“觸摸”到實(shí)際的器件后,學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理會(huì)有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí),同時(shí)也能消除陌生感和畏難心理,在后續(xù)學(xué)習(xí)中更有自信心[7]。

2.2 基本概念的提煉和學(xué)習(xí)

Arduino嵌入式系統(tǒng)課程的編程設(shè)計(jì)以模塊化的函數(shù)形式居多,不涉及芯片內(nèi)部較深?yuàn)W的硬件原理,起步較容易。但在編程時(shí),還是需要了解最基本的概念,例如傳感器知識(shí)、數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的定義、輸入輸出控制、AD/DA轉(zhuǎn)換的概念及串行通信的概念等。這些基礎(chǔ)知識(shí)使學(xué)生能有效地在Arduino平臺(tái)進(jìn)行硬件的編程學(xué)習(xí),并能順利開展項(xiàng)目實(shí)例設(shè)計(jì),同時(shí)也為學(xué)習(xí)后續(xù)數(shù)字電路、模擬電路及單片機(jī)等課程奠定基礎(chǔ)。下面以3個(gè)基本概念為例介紹課程的教學(xué)方法。

2.2.1 了解模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的定義

模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)的概念及其相關(guān)的處理是眾多課程的基礎(chǔ)之一,貫穿于整個(gè)專業(yè)的學(xué)習(xí)過程。在Arduino嵌入式MCU中,定義了數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)輸入輸出引腳,在編程時(shí)直接用相關(guān)函數(shù)完成對(duì)應(yīng)的操作。雖然低年級(jí)學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)欠缺,但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過函數(shù)的編程設(shè)計(jì)能使學(xué)生循序漸進(jìn)地掌握概念[8-9]。

2.2.1.1 通過輸入輸出函數(shù)認(rèn)識(shí)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào) 利用Arduino芯片的數(shù)字信號(hào)輸入輸出和模擬信號(hào)輸入輸出引腳,可以使學(xué)生初步認(rèn)識(shí)數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)。在Arduino程序設(shè)計(jì)中,數(shù)字信號(hào)輸入和模擬信號(hào)輸入有不同的代碼函數(shù),如分別定義引腳A0為數(shù)字信號(hào)輸入和模擬信號(hào)輸入,讀入的數(shù)值賦值給整型變量:

Value = digitalRead(A0),Value = analogRead(A0)。

數(shù)字信號(hào)輸出和模擬信號(hào)輸出也有不同的代碼函數(shù),如對(duì)引腳3分別輸出數(shù)字值和模擬值:

digitalWrite(3,HIGH),analogWrite(3,Value)。

教學(xué)時(shí)針對(duì)不同的引腳輸入或輸出不同的信號(hào)值,并用示波器觀察測(cè)量信號(hào)的波形,可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)字信號(hào)只定義0和1兩種狀態(tài),而模擬信號(hào)是時(shí)間連續(xù)的信號(hào)。在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生可以非常直觀地看到兩種不同信號(hào)的區(qū)別和聯(lián)系,因此很容易理解數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的概念,這是后續(xù)知識(shí)和課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

圖1 數(shù)字邏輯電平的定義Fig.1 Definition of digital logic level

2.2.1.2 了解數(shù)字信號(hào)的電壓范圍定義 學(xué)生從概念上知道數(shù)字信號(hào)的0、1值與電壓的高低狀態(tài)有關(guān),并不了解對(duì)應(yīng)的電壓值,即沒有邏輯電平范圍的概念。為使學(xué)生明確此概念,在代碼Value = digitalRead(A0)的測(cè)試中,不斷調(diào)節(jié)A0輸入腳的電壓并讀取數(shù)字值。因?yàn)锳rduino芯片是CMOS(complementary metal oxide semiconductor,互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)器件,因此可以測(cè)量得到圖1中COMS電平的數(shù)字電壓定義范圍[10]:高電平(1)的最低值VH(min)約為電源電壓VDD的70%,最高值VH(max)為VDD;低電平(0)的最低值VL(min)為0 V,最高值VL(max)約為電源電壓VDD的30%。對(duì)TTL(transistor-transistor logic,晶體管—晶體管邏輯電路)電平的定義而言,教師可適當(dāng)解釋高低電平的范圍,低電平在0～0.8 V之間,高電平在2.0 V到電源電壓VDD之間。

經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試,學(xué)生對(duì)數(shù)字信號(hào)和實(shí)際邏輯電平的關(guān)系有了清晰的了解,這是后續(xù)數(shù)字電路課程的基礎(chǔ)知識(shí)。

2.2.2 AD/DA轉(zhuǎn)換概念的引出和展開

電子通信專業(yè)中AD轉(zhuǎn)換、DA轉(zhuǎn)換、連續(xù)和離散的概念對(duì)學(xué)生而言非常重要,后續(xù)很多課程都會(huì)涉及,因此盡早理解這些概念對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)幫助很大?；谇笆鯝rduino的模擬信號(hào)輸入輸出函數(shù)就可以引出AD/DA轉(zhuǎn)換的概念。

為了讓學(xué)生容易理解上述概念并便于引申,拋開具體的物理器件原理,我們首先從映射的角度對(duì)AD/DA轉(zhuǎn)換的概念做解釋,即對(duì)于任意的兩個(gè)域,如果域1的取值范圍是F1min～F1max,域2的取值范圍是F2min～F2max,域1中的任意值X1等比例映射到域2的X2值,二者可以表示為如下關(guān)系:

(1)

這里的兩個(gè)域可以是數(shù)字域和模擬域的任意組合。

圖2 不同域的映射關(guān)系Fig.2 Mapping relationship between different domains

AD轉(zhuǎn)換即模擬域到數(shù)字域的映射,是把一定范圍的模擬電壓值映射到一定范圍的數(shù)字值上,不同域的映射關(guān)系如圖2所示。模擬域1的輸入?yún)⒖茧妷簽閂ref1,數(shù)字域1的數(shù)字值上限為D1max。模擬域1的電壓A1等比例映射為數(shù)字域1的數(shù)值D1,根據(jù)兩個(gè)域的取值范圍和式(1),即得到AD轉(zhuǎn)換的一般公式[10]:

(2)

DA轉(zhuǎn)換即數(shù)字域2等比例映射到模擬域2,同樣根據(jù)兩個(gè)域的取值范圍D2max和Vref 2及式(1),得到DA轉(zhuǎn)換的一般公式:

(3)

“域映射”轉(zhuǎn)換關(guān)系即兩個(gè)數(shù)字域之間的映射。

學(xué)生需要重點(diǎn)了解的是在數(shù)字域1中0～D1max的范圍內(nèi)有D1max+1個(gè)整數(shù),也對(duì)應(yīng)分割了模擬域1中相同份數(shù)的輸入電壓,而且由于D1必須是整數(shù),因此D1對(duì)應(yīng)的是一定范圍內(nèi)的A1,這就引出了AD轉(zhuǎn)換中取樣量化編碼及量化誤差的概念,適當(dāng)引申講解這些概念可與后續(xù)課程建立聯(lián)系;同樣需要強(qiáng)調(diào)由于數(shù)字域2中整數(shù)的數(shù)量有限,因此得到的模擬域2的電壓值也是數(shù)量有限,讓學(xué)生對(duì)比分析模擬域1和模擬域2,可以知道模擬域1的輸入電壓是連續(xù)變化的,而模擬域2的輸出電壓是有限離散的,從而使學(xué)生初步了解連續(xù)和離散的概念,這些概念與數(shù)字信號(hào)處理課程相關(guān)。

從上面的描述可以知道,讓學(xué)生從映射的角度來了解AD/DA轉(zhuǎn)換的概念是一種比較好的方法,也易于進(jìn)一步展開介紹其他知識(shí),與后續(xù)課程相聯(lián)系,課程內(nèi)容更易理解。

2.2.3 串行通信的學(xué)習(xí)

串行通信是嵌入式系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛的功能之一,但如果想真正掌握和理解該通信方式,需要在單片機(jī)課程的學(xué)習(xí)之后才能完成,學(xué)生在此之前參加電子類競(jìng)賽需要經(jīng)常性地用到串行通信技術(shù)來完成一些功能,往往感覺力不從心。

為使學(xué)生在還沒有深入理解串口原理時(shí)也能應(yīng)用串口通信功能,Arduino嵌入式系統(tǒng)的編程模塊對(duì)串口通信做了封裝和簡(jiǎn)化,使用幾種函數(shù)實(shí)現(xiàn)了最基本的功能,如接收引腳和發(fā)射引腳定義函數(shù)、波特率定義函數(shù)、數(shù)據(jù)發(fā)送函數(shù)和數(shù)據(jù)接收函數(shù)等。這些函數(shù)涵蓋串行通信的基本概念和功能,滿足一般的應(yīng)用。我們?cè)诮虒W(xué)過程中不必拘泥于串行通信的全部定義和功能介紹,只需讓學(xué)生了解通信速率的定義,收發(fā)引腳的功能和連接方式,上位機(jī)通信軟件的參數(shù)配置等基本概念即可實(shí)現(xiàn)通信功能。

學(xué)生使用串行通信方式可以連接藍(lán)牙模塊、WiFi模塊等實(shí)現(xiàn)綜合系統(tǒng)功能,能夠大大提升學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)以前沒有單片機(jī)課程知識(shí)基礎(chǔ)的學(xué)生在參加競(jìng)賽時(shí)不能獨(dú)立完成通信AT指令的編寫和調(diào)試工作,但通過Arduino嵌入式系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)后就具有這樣的能力,證明課程的設(shè)置和教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)是富有成效的。

2.3 項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)

在很多課程教學(xué)中我們都發(fā)現(xiàn)最吸引學(xué)生的教學(xué)方式是全過程參與項(xiàng)目案例,自己動(dòng)手設(shè)計(jì)完成一個(gè)項(xiàng)目會(huì)給學(xué)生帶來很大的成就感,這種成就感反過來會(huì)極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí),學(xué)過的知識(shí)直觀地應(yīng)用在實(shí)踐中能使學(xué)生感受到切實(shí)的收獲,對(duì)所學(xué)知識(shí)理解更深,記憶更牢固。因此在課程中我們引導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí),用Arduino平臺(tái)提供的模塊化函數(shù)、傳感器及通信模塊,使用阿里云智能物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),設(shè)計(jì)一個(gè)小型綜合系統(tǒng)。圖3為項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)例,這個(gè)系統(tǒng)以Arduino MCU為核心,通過WiFi模塊與阿里云平臺(tái)建立通信連接,具有采集光照度和電池電壓兩路模擬信號(hào)和一路電源指示燈數(shù)字信號(hào)的功能,也可以接收阿里云上層平臺(tái)的指令控制一個(gè)電源電路的開關(guān)。學(xué)生自己不需要設(shè)計(jì)上層云平臺(tái)的代碼,但要在云平臺(tái)上創(chuàng)建項(xiàng)目和配置各種監(jiān)測(cè)控制參數(shù)[11],形成云平臺(tái)監(jiān)控頁面,并生成手機(jī)App控制軟件,用模擬軟件測(cè)試配置的正確性,之后設(shè)計(jì)Arduino的程序并進(jìn)行通信連接,所有的結(jié)果都能夠在云平臺(tái)監(jiān)控界面和手機(jī)App軟件上觀察并進(jìn)行控制。

圖3 項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)例Fig.3 Project design example

這個(gè)項(xiàng)目高度綜合了課程所學(xué)內(nèi)容,具有監(jiān)控平臺(tái)和手機(jī)App管理功能,使學(xué)生了解如何從底層開始設(shè)計(jì)一個(gè)項(xiàng)目。雖然完成設(shè)計(jì)需要持續(xù)幾個(gè)星期并花費(fèi)大量的業(yè)余時(shí)間,但學(xué)生看到自己能夠設(shè)計(jì)一個(gè)非常實(shí)用的系統(tǒng),都全身心投入,完成后感覺收獲很多。從結(jié)果來看,項(xiàng)目設(shè)計(jì)非常有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,是一種非常有效的教學(xué)手段[12]。

3 教學(xué)改革的特色

3.1 改進(jìn)傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)習(xí)積極性

在傳統(tǒng)的電子通信類專業(yè)的教學(xué)計(jì)劃中,應(yīng)用型課程往往放在專業(yè)教學(xué)后期作為專業(yè)課程的應(yīng)用總結(jié),這樣確實(shí)符合專業(yè)課學(xué)習(xí)的科學(xué)規(guī)律,但學(xué)生在前期的學(xué)習(xí)中獲得綜合應(yīng)用性課程學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)比較少,在驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)興趣上顯得不足。將入門型嵌入式系統(tǒng)課程的內(nèi)容合理取舍,擴(kuò)大覆蓋面,內(nèi)容偏向綜合性,教學(xué)時(shí)間安排在低年級(jí),可以使學(xué)生盡早接觸和了解專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用,并通過實(shí)踐激發(fā)學(xué)生的自信心和專業(yè)認(rèn)同感,也能夠增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力[13]。當(dāng)然,本課程不能代替高年級(jí)嵌入式技術(shù)類課程,要具備更強(qiáng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用能力,還需要深入學(xué)習(xí)其他相關(guān)課程。

3.2 強(qiáng)化模塊化和系統(tǒng)化教學(xué)

在低年級(jí)開設(shè)綜合應(yīng)用性的課程就需要避免深入過多的細(xì)節(jié),比如對(duì)編程時(shí)的各種處理函數(shù)、傳感器的電路原理、各種通信協(xié)議等均采用模塊化方式提供接口,學(xué)生不需要深入了解內(nèi)部細(xì)節(jié),了解功能后能夠在設(shè)計(jì)時(shí)使用即可,不至于陷入過多新知識(shí)的學(xué)習(xí)中,而更多地聚焦于認(rèn)識(shí)系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng),在很大程度上降低了學(xué)習(xí)的難度。另外,教學(xué)內(nèi)容要體現(xiàn)最新的技術(shù)發(fā)展并融合在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中,如學(xué)生可以熟悉一些最新的工具和平臺(tái),在后續(xù)學(xué)習(xí)和參加各類競(jìng)賽時(shí)還可以使用。這些綜合設(shè)計(jì)和應(yīng)用的持續(xù)鍛煉對(duì)學(xué)生整個(gè)大學(xué)期間的學(xué)習(xí)將會(huì)起到積極的促進(jìn)作用。

3.3 加強(qiáng)與后續(xù)課程的關(guān)聯(lián)

這種入門型的課程實(shí)際注重的是引導(dǎo)作用,使學(xué)生盡早接觸專業(yè)的應(yīng)用,并能夠提前了解后續(xù)相關(guān)課程的一些概念,起到承前啟后的作用。因此課程內(nèi)容上要盡可能強(qiáng)調(diào)與后續(xù)課程關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的概念和知識(shí),這對(duì)學(xué)生了解課程體系,提高專業(yè)認(rèn)知度會(huì)有較大幫助。

3.4 課程易推廣到其他專業(yè)

嵌入式控制系統(tǒng)目前在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用,除了電子通信類專業(yè)外,很多其他工科專業(yè)都有類似的課程?；贏rduino的嵌入式系統(tǒng)課程開設(shè)于低年級(jí),與專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)相關(guān)度較小,通用性較強(qiáng),因此易于在其他專業(yè)推廣,課程中模塊化的軟硬件設(shè)計(jì)和易于快速搭建的平臺(tái)都為其他專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)提供了支撐,能夠?qū)崿F(xiàn)多樣化嵌入式方向人才的培養(yǎng)[14]。

4 教學(xué)改革成效

本課程在浙江科技學(xué)院以“阿里云智能物聯(lián)技術(shù)”特色班方式已開設(shè)3期,課程中除了講授基礎(chǔ)知識(shí)外,還設(shè)計(jì)了8個(gè)軟硬件驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、1個(gè)阿里云平臺(tái)仿真設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)和1個(gè)系統(tǒng)綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),課程內(nèi)容涉及了嵌入式系統(tǒng)入門的基礎(chǔ)知識(shí)并將這些知識(shí)應(yīng)用在項(xiàng)目案例中。課程開設(shè)后,包括電子通信專業(yè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件工程、大數(shù)據(jù)專業(yè)、電氣工程類、機(jī)械制造工程、能源與環(huán)境工程等11個(gè)專業(yè)的學(xué)生選課,每期報(bào)名人數(shù)都在60人以上,甚至吸引了很多高年級(jí)的學(xué)生來回頭補(bǔ)學(xué)這門課,學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)束后都取得了很大的收獲。另外,在通信工程專業(yè)針對(duì)留學(xué)生開設(shè)了本選修課,留學(xué)生基礎(chǔ)較為薄弱,但他們基本上能夠掌握教學(xué)內(nèi)容,在整個(gè)學(xué)習(xí)過程特別是項(xiàng)目設(shè)計(jì)中表現(xiàn)出了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

5 結(jié) 語

在低年級(jí)學(xué)生中面向相關(guān)工科專業(yè)開設(shè)一門入門型嵌入式系統(tǒng)課程是一種新的教學(xué)嘗試和探索。為了使學(xué)生更好地理解、掌握課程內(nèi)容,并能夠與后續(xù)的相關(guān)課程建立關(guān)聯(lián),在教學(xué)中注重強(qiáng)調(diào)基本概念,對(duì)比較難懂的軟硬件編程模塊化后直接使用,使學(xué)生易于上手;另外,用項(xiàng)目式教學(xué)法使學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí),并接觸行業(yè)的新技術(shù)。這些措施有效提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,在實(shí)踐中得到了學(xué)生的廣泛認(rèn)可。根據(jù)教學(xué)反饋,后續(xù)課程內(nèi)容和教學(xué)方法還需要不斷改進(jìn),及時(shí)跟隨行業(yè)新技術(shù)的發(fā)展,激發(fā)學(xué)生的求知欲,提高其專業(yè)知識(shí)應(yīng)用能力。