摘要：針對(duì)以往嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)過程中存在的問題，結(jié)合當(dāng)前CDlO教學(xué)理念，對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程采取項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)改革，采用一系列項(xiàng)目式教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生的動(dòng)手能力、合作能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：CDlO;嵌入式系統(tǒng);教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）18-0144-02

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（0SID）：

嵌入式系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，以特定應(yīng)用為中心的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是一種將嵌入了軟件和計(jì)算機(jī)硬件作為最重要一部分的系統(tǒng)。目前嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)滲透到人們生活中的每個(gè)角落，工業(yè)自動(dòng)化、家用電器、服務(wù)設(shè)施、電梯、空調(diào)、消費(fèi)電子等。嵌入式系統(tǒng)正在深刻改變?nèi)祟惖纳睢?/p>

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Imple-ment）和運(yùn)作（Operate），它以產(chǎn)品研發(fā)到產(chǎn)品運(yùn)行的生命周期為載體，讓學(xué)生以主動(dòng)的、實(shí)踐的、課程之間有機(jī)聯(lián)系的方式學(xué)習(xí)工程。CDIO培養(yǎng)大綱將工程畢業(yè)生的能力分為工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、人際團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力四個(gè)層面，大綱要求以綜合的培養(yǎng)方式使學(xué)生在這四個(gè)層面達(dá)到預(yù)定目標(biāo)?，F(xiàn)將基于CDIO理念，對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程進(jìn)行教學(xué)改革，將CDIO理念與嵌入式系統(tǒng)課程的理論與實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行整合，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，在實(shí)踐中更好地掌握相關(guān)理念和技術(shù)。

1 傳統(tǒng)課程教學(xué)中存在的問題

1.1前置課程銜接不夠，無法突出重難點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)課程是一門綜合實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，前期需要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課和專業(yè)課很多，軟硬件的學(xué)習(xí)要求較高，學(xué)生基礎(chǔ)打不牢，后續(xù)學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程時(shí)就會(huì)對(duì)專業(yè)重點(diǎn)、難點(diǎn)問題無法理解，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)效率不高，興趣不大。

1.2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)層次性不強(qiáng)

傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的課程教學(xué)中也會(huì)涉及較多的實(shí)驗(yàn)部分，但是由于對(duì)內(nèi)容綜合性與設(shè)計(jì)性進(jìn)行了過分地強(qiáng)調(diào)，因此并不能讓學(xué)生將學(xué)習(xí)過程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行更緊密的聯(lián)系，這就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)過程出現(xiàn)斷鏈的情況，同時(shí)也阻礙了實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果獲取。同時(shí)最為重要的一點(diǎn)是在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與學(xué)習(xí)、對(duì)比并未在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中得到突出，而是將實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了簡單驗(yàn)證，這樣的設(shè)計(jì)無法讓實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的作用得到充分發(fā)揮。

1.3教學(xué)手段過于單一，無法對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行全面展開

通常狀況下，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)課程多會(huì)采用一股形式的PPT展開教學(xué)，這種方式對(duì)于普通的學(xué)科來說還好，可以獲得較好的教學(xué)效果，但是對(duì)于此門課程，無法將其中的嵌入式多任務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行更為全面的展示，尤其是課程中的多任務(wù)系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行機(jī)制與技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式等，學(xué)生必須要通過針對(duì)性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行過程學(xué)習(xí)，才能更為透徹的

理解，但是這種機(jī)會(huì)無法在PPT教學(xué)模式中獲得。所以教學(xué)手段的單一，讓“嵌入式系統(tǒng)”的教學(xué)工作無法獲得更多的成果，浪費(fèi)了教師的精力，也讓學(xué)生無法盡快掌握知識(shí)。

2 基于CDIO理念的“嵌入式系統(tǒng)”項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)改革

項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)就是通過項(xiàng)目的發(fā)布和實(shí)施，讓學(xué)生獲得更多的機(jī)會(huì)參與到實(shí)踐操作中，主動(dòng)理論聯(lián)系實(shí)踐，在做的過程中不斷的理解和深化課程的認(rèn)知，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性。這就需要緊緊圍繞CDIO的教學(xué)理念及CDIO四個(gè)層面開展教學(xué)活動(dòng)。

2.1 教學(xué)內(nèi)容改革

根據(jù)課程教學(xué)計(jì)劃和學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況，制定好不同層次的項(xiàng)目，由易到難，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)項(xiàng)目構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)施和運(yùn)行，通過鍛煉，不斷強(qiáng)化學(xué)生在教學(xué)工作中的主體地位。

2.2 教學(xué)模式的改革

嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，單一的理論教學(xué)已無法滿足課程體系的發(fā)展要求，CDIO工程教育模式的核心內(nèi)容中關(guān)于實(shí)踐場(chǎng)所有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，將課堂安排在多媒體和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設(shè)備具備的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，教師一方面教授理論專業(yè)知識(shí)，另一方面以項(xiàng)目為實(shí)例，提升學(xué)生積極性，開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力，可以邊講邊實(shí)踐，促進(jìn)學(xué)習(xí)。

2.3 教學(xué)管理組織改革

將課堂的主導(dǎo)權(quán)轉(zhuǎn)向?qū)W生，讓學(xué)生選擇感興趣的項(xiàng)目題目，再組織安排三到五人一組的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合作，在課堂上對(duì)項(xiàng)目中存在的問題以團(tuán)隊(duì)為單位進(jìn)行討論，通過翻轉(zhuǎn)課堂等一些教學(xué)方法促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，達(dá)到講練結(jié)合。隨著課程的深入和學(xué)生鍛煉的加深，鼓勵(lì)學(xué)生通過多種手段，如微課、圖書館、實(shí)驗(yàn)等搜索信息開展學(xué)習(xí)，分工合作，由團(tuán)隊(duì)內(nèi)能力強(qiáng)的學(xué)生帶動(dòng)能力弱學(xué)生一起學(xué)習(xí)。鼓勵(lì)學(xué)生多和教師交流溝通，教師通過學(xué)生解決問題的過程，啟發(fā)培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和解決問題的能力。

2.4 實(shí)踐教學(xué)改革

2.4.1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)

建立符合CDIO理念的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，配置與課程匹配的開發(fā)平臺(tái)，編寫項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)的實(shí)驗(yàn)資料，開放實(shí)驗(yàn)室，提高學(xué)生接觸設(shè)備機(jī)會(huì)和使用時(shí)間。

2.4.2 大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目

嵌入式系統(tǒng)課程涉及方面非常廣泛，為了讓學(xué)生更全面的掌握嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生多參與科學(xué)研究、技術(shù)開發(fā)和社會(huì)實(shí)踐等項(xiàng)目。組織學(xué)生根據(jù)所學(xué)的知識(shí)，積極申報(bào)校級(jí)、省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目，在教師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、條件準(zhǔn)備、實(shí)施項(xiàng)目、研究報(bào)告撰寫及答辯匯報(bào)等工作。

2.4.3 校企合作，以賽促學(xué)

結(jié)合學(xué)院與校外企業(yè)的合作，邀請(qǐng)?jiān)谄髽I(yè)中的開發(fā)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，向?qū)W生介紹大中型項(xiàng)目的開發(fā)流程及要求，拓展學(xué)生的視野;鼓勵(lì)學(xué)生多參加與嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的競(jìng)賽活動(dòng)，例如飛思卡爾智能車競(jìng)賽、博創(chuàng)杯嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽、廣東省電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等，提供學(xué)生競(jìng)賽專用的工作室及參賽的相關(guān)儀器設(shè)備，以賽促學(xué)，鍛煉學(xué)生的整體設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。

3 結(jié)語

基于CDIO理念的“嵌入式系統(tǒng)”項(xiàng)目式實(shí)踐教學(xué)改革，實(shí)踐下來取得了很好的效果，得到了師生一致的認(rèn)可，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，加強(qiáng)了師生之間的溝通合作能力。

參考文獻(xiàn)：

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【通聯(lián)編輯：梁書】

基金項(xiàng)目：教改項(xiàng)目：韶關(guān)學(xué)院校級(jí)教改項(xiàng)目（ SYJY20161759）;韶關(guān)學(xué)院校級(jí)質(zhì)量工程項(xiàng)目：物聯(lián)網(wǎng)工程重點(diǎn)專業(yè)建設(shè)階段性成果

作者簡介：沈陽（1981-），男，河南信陽人，韶關(guān)學(xué)院信息工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)師，主要從事計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)方面的研究。