團隊合作、移動互聯(lián)、校企共建模式研究

唐永鋒+梁倩+吳宣邑

摘 要：隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)應用范圍日益廣泛。本教學團隊采用移動互聯(lián)、項目化、團隊化、校企共建等教學模式，優(yōu)化了嵌入式教學體系、教學方法，結合過程化的考核機制，充分激發(fā)學生的學習興趣，提高學生學習的積極性、主動性與創(chuàng)造性，加強了團隊合作精神，同時也加強了師生之間的溝通與互動，使學生在學習過程中由被動學習轉變?yōu)橹鲃訉W習，激發(fā)了學生的創(chuàng)新和求知欲望，取得了很好的教學成果。

關鍵詞：項目教學；案例教學；移動互聯(lián)；校企共建；創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育

中圖分類號：TP39；G642 文獻標識碼：B 文章編號：2095-1302（2017）08-0-03

0 引 言

嵌入式課程的知識點涉及面廣、實踐操作性強，課程教學對教師的專業(yè)技能、學生的自學能力和實踐操作能力都有非常高的要求。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，給嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展與應用提供了更廣闊的空間，因此物聯(lián)網(wǎng)背景下的嵌入式技術課程體系設置、教學目標、教學方法及教學手段、教材知識點的更新、實驗設備的升級都要相應進行更新。對于嵌入式課程的學習，學生須通過大量實驗和實踐環(huán)節(jié)來加深對嵌入式系統(tǒng)復雜理論知識的理解、開發(fā)技能的掌握，既要深入闡述理論，又要增進實踐，但學時有限，課程體系結構不健全。

針對嵌入式課程的特點，對嵌入式教學中存在的問題加以分析，并通過團隊項目化、案例化教學、云班課、泛雅平臺等移動互聯(lián)模式、校企合作模式，建立完善的嵌入式教學體系，實現(xiàn)良好的教學效果。

1 嵌入式系統(tǒng)教學誤區(qū)及新思路

1.1 課程教學體系優(yōu)化

眾多高校和培訓機構在嵌入式系統(tǒng)教學方面，普遍采用“ARM處理器+Linux操作系統(tǒng)”的教學模式，這是個學習誤區(qū)，其主要原因是對嵌入式系統(tǒng)的本質沒有很好的把握。

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中，嵌入式系統(tǒng)更多體現(xiàn)為軟件+硬件+行業(yè)知識。嵌入式系統(tǒng)不能局限于單獨一個專業(yè)，因為不同的行業(yè)需求不同。課程教學要遵循由簡到難、循序漸進的教學原則，從最簡單的8 位單片機開始，然后再進行ARM Cortex—M3（如STM32）處理器、無線單片機等的教學，之后逐步提升到32位ARM、64位的Cortex—A8/A9嵌入式系統(tǒng)，隨著C、C++、Java、Qt、SQL數(shù)據(jù)庫操作編程水平的提高，再開設Linux操作系統(tǒng)和Android操作系統(tǒng)應用開發(fā)課程。本教學團隊建立了如圖1所示的嵌入式課程教學體系。團隊合作項目開發(fā)如圖2所示。

1.2 課程教學內容調整

不能將物聯(lián)網(wǎng)技術簡單等同于ZigBee，物聯(lián)網(wǎng)的本質是嵌入式系統(tǒng)設備的網(wǎng)絡化，嵌入式設備通過各種網(wǎng)絡形式接入互聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。而接入的網(wǎng)絡可以是RS 485/232、CAN總線、以太網(wǎng)等有線網(wǎng)絡，也可以是ZigBee、GPRS、GPS、藍牙、WiFi、射頻等無線網(wǎng)絡。因此在教學中針對自動化方向著重講解RS 485、CAN總線的原理及應用，針對電子方向重點講解ZigBee、GPRS、GPS、射頻通信等的原理及應用。

1.3 課程教學模式創(chuàng)新

1.3.1 移動互聯(lián)模式

采用云班課、視頻動畫、手機移動課堂等科技新平臺對教學效果進行助推，及時關注學生的學習動態(tài)，踐行因材施教理念。本團隊采用過程化考核機制，運用泛雅網(wǎng)絡課程平臺，將教學的全過程納入考核范疇，增加學生日常知識積累與自主學習的考核，注重考核學生實際分析問題與解決問題的能力，從而使課程考核過程化、經(jīng)?；推髽I(yè)化。為了鼓勵學生職業(yè)素質的培養(yǎng)，將考核內容多元化，不局限于書本知識的考核，并將學生的新創(chuàng)意、新思路、課堂演講等都納入考核范圍，從而達成對學生知識、能力、素質的綜合考核，形成一套可對學生進行客觀公正評價的體系。

1.3.2 團隊合作開發(fā)、項目教學、案例教學模式

在教學中，將教師承擔的科研項目引入課堂，引導學生積極參與到科研項目開發(fā)中，并指導學生積極參加嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)意技能競賽，促進嵌入式技術教學和改革。在實施過程中，將3～4名學生組成一個嵌入式實例應用開發(fā)的興趣小組，為每組學生提供自編教材中的設計性、綜合性課題選擇，讓其初步掌握面向本專業(yè)應用的項目設計和開發(fā)全過程。這種教學模式不僅能發(fā)揮學生的個性，更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性、創(chuàng)新性。每學期讓學生團隊上臺為大家講述課題研究方案與實現(xiàn)過程，提高學生的口頭表達能力與勇于擔當?shù)呢熑我庾R。

1.3.3 創(chuàng)新實驗室模式

（1）采用便捷的實踐教學模式。我們制作了口袋單片機，開設了電子設計制作公開課、翔宇實驗班等多種形式促進學科競賽開展；我校推薦學生將硬件博創(chuàng)S3C2410、S3C2440、Cortex-M3、Cortex-A8/A9等開發(fā)板/實驗箱作為目標機，軟件裝有VMware虛擬機、Linux操作系統(tǒng)、Qt圖形界面開發(fā)環(huán)境、Eclipse/Android Studio等開發(fā)環(huán)境，該平臺可以完成基于Ubuntun的Linux操作系統(tǒng)項目的開發(fā)、基于Java的安卓系統(tǒng)項目開發(fā)、基于App Inventor的安卓系統(tǒng)開發(fā)等。

（2）Arduino智能小車。通過Arduino豐富的教學案例和擴展電路板，學生就能自行實現(xiàn)各種功能，也能激發(fā)他們的創(chuàng)造興趣，學生可快速掌握嵌入式開發(fā)技術，因此他們在聽課和動手實踐環(huán)節(jié)也會變得更加積極主動，促使師生在教與學的過程中進入良性循環(huán)。

（3）充分利用現(xiàn)有STM32系列嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新教學實踐平臺，將實驗室面向全體師生開放，只要學生有時間和興趣，就可以隨時到實驗室實踐，指導教師也應給予學生必要的指導。鼓勵學生積極申報或參與學校和市級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)、電子設計科技競賽，部分優(yōu)秀學生積極參與指導老師承擔的國家、省部級縱向課題和企業(yè)橫向項目，申報并完成大學生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新計劃項目，讓學有余力的同學進行拓展性實踐，極大地提高了學生從事科學研究與技術開發(fā)的能力。endprint

近幾年本教學團隊指導“大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃”項目統(tǒng)計見表1所列。學生競賽獲獎情況見表2所列。

1.3.4 校企共建模式

在實踐教學環(huán)節(jié)引入了達內、華清遠見、千鋒、上嵌等嵌入式培訓結構，同時江蘇瑞特電子、江蘇國光信息、澳洋順昌光電、盛宇電子、中興微電子等企業(yè)工程師進校開展項目案例教學，在授課過程中不局限于概念的講解和分析，更引入大量最新電子設計理念、行業(yè)新發(fā)展方向，擴展了學生的專業(yè)視野。企業(yè)技術人員在介紹專業(yè)術語、概念后立即進入代碼的驗證階段，動手實踐、修改例程、分析結果是非常有效的學習方法，師生互動良好。校企合作共建實況如圖3所示。

1.3.5 項目化、應用型教材的編寫

本專業(yè)根據(jù)教師、企業(yè)嵌入式項目開發(fā)案例和學生學習的特點，編寫了適合電子信息類專業(yè)的項目化教學教材，如《嵌入式原理及應用》、《嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)》、《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技能培訓》、《嵌入式系統(tǒng)實驗指導書》等。教材以應用型本科培養(yǎng)目標為綱，以提高專業(yè)技能培養(yǎng)、職業(yè)能力發(fā)展為主線，根據(jù)企業(yè)需求和科研項目確定教材編寫的原則、結構和內容，案例豐富全面。內容編排由淺入深，通俗易懂，注重整體，兼顧一般，利于學生的理解和掌握，體現(xiàn)了職業(yè)性、實用性。同時制作了內容豐富的多媒體課件，遴選題材豐富的視頻資源，積極搜索麥動網(wǎng)、ARMmbed主頁、北京博創(chuàng)科技、華清遠見、智能家居解決方案以及博客資源，力爭建設立體化的數(shù)字教材資源。

2 結 語

本教學團隊所在的電子信息工程專業(yè)獲批校品牌專業(yè)建設，嵌入式系統(tǒng)原理及應用教材被評為江蘇省重點新建立項教材，嵌入式系統(tǒng)相關課程于2016年度獲批2門校企共建精品課程建設、1門校企共建優(yōu)秀課程建設，教師指導學生競賽項目獲得省級以上獎項10余次，學生近幾年參加大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)計劃項目十余項。本文的改革方法和措施已在我校電子信息工程、通信工程等專業(yè)的嵌入式課程教學中進行了實踐，取得了較好的教學效果。

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