項目驅(qū)動法在嵌入式實踐教學(xué)中的研究

郭中華 伍馮潔 李寧智 黃家輝

【摘要】根據(jù)嵌入式系統(tǒng)課程的特點，提出了在嵌入式實踐課程中實施項目驅(qū)動教學(xué)，文中給出了具體的項目實施方案，實踐證明項目驅(qū)動的教學(xué)方法極大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，取得較好的教學(xué)效果。

【關(guān)鍵詞】項目驅(qū)動;嵌入式;教學(xué)方法

1.引言

嵌入式系統(tǒng)是我院電子，通信和計算機專業(yè)的一門專業(yè)課程，該課程的目標(biāo)是培養(yǎng)嵌入式方面的工程師，注重提高學(xué)生的動手實踐能力，使學(xué)生獲得一定的項目工程經(jīng)驗。針對該門課程的特點，在《嵌入式系統(tǒng)》實踐課上采用項目驅(qū)動教學(xué)模式，使學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性得到了極大提高，取得了良好教學(xué)效果。

2.項目驅(qū)動教學(xué)模式介紹

項目驅(qū)動教學(xué)模式[1-4]是指：在教學(xué)過程中，以具體的一個項目為例，在整個教學(xué)過程中始終貫穿其中，將相關(guān)知識點融入到項目的環(huán)節(jié)中，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，在這個過程中，讓學(xué)生由被動學(xué)習(xí)變主動學(xué)習(xí)，最終完成項目。在項目實施過程中，要注意對項目題材的選取，既要包含基本的教學(xué)知識點，也要根據(jù)學(xué)生特點，選擇有趣的，實用性的項目。在學(xué)生組織方面，以小組為單位，合作完成項目，根據(jù)學(xué)生能力不同，設(shè)計難度系數(shù)不同的項目。

表1 項目所涉及知識點

項目名稱 組成 知識點

遠(yuǎn)程溫濕度監(jiān)控系統(tǒng) 溫濕度傳感器 溫濕度傳感器原理，溫濕度傳感器驅(qū)動

web服務(wù)器（目標(biāo)板端） Boa服務(wù)器的移植

Web瀏覽器（PC端） Html，cgi編程

3.項目具體設(shè)計

3.1 實踐課程體系設(shè)置

傳統(tǒng)的實驗課程做法是按部就班的先做基礎(chǔ)實驗，然后再進(jìn)行綜合性實驗。在項目驅(qū)動教學(xué)過程中，為了激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，是先給出目標(biāo)，即最終要完成的項目任務(wù)，然后將項目分解，進(jìn)而完成項目。以下筆者就以所教計算機專業(yè)的學(xué)生為例，介紹項目驅(qū)動教學(xué)法的具體實施。針對計算機學(xué)生已修網(wǎng)頁制作這門課程，設(shè)計了“遠(yuǎn)程溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)”這一項目。項目具體要求是，用戶可以通過網(wǎng)頁遠(yuǎn)程獲得宿舍的溫度和濕度情況。教師在實踐課開始之初，就給學(xué)生給出期末要完成的任務(wù)，并對要完成的任務(wù)進(jìn)行剖析，指出該項目完成所涉及的知識點如表1所示。

在給學(xué)生分析此項目基本情況后，教師給出對應(yīng)知識點所需要完成的相關(guān)實驗，即實訓(xùn)任務(wù)書，以及需要補充自學(xué)的知識。如表2所示：

表2 項目所需完成實驗

知識點 必做實驗

Boa服務(wù)器的移植 linux系統(tǒng)安裝，Linux基本命令

vi編輯器使用

gcc，gdb，makefile使用

linux開發(fā)環(huán)境搭建

bootloader，kernel，文件系統(tǒng)制作和燒寫

Webserver的移植與網(wǎng)絡(luò)通訊實驗

溫濕度傳感器驅(qū)動 驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)實驗

溫濕度傳感器驅(qū)動

Html，cgi編程 Html，Cgi編程（自學(xué)）

這樣學(xué)生并不需要每個實驗都要做，可根據(jù)自己的項目完成相應(yīng)的基本實驗。

3.2 項目拓展設(shè)計

項目拓展就是指在學(xué)生完成基本實驗以后，根據(jù)自己小組所完成的項目任務(wù)的不同，需要額外完成的實驗部分，這部分實驗需要學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)和學(xué)院的開放實驗室，通過自學(xué)，查找文獻(xiàn)完成的實驗。如在“遠(yuǎn)程溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)”這個項目中，溫濕度傳感器驅(qū)動程序的編寫，boa服務(wù)器的移植，CGI程序的編寫這些都是這個項目特有的內(nèi)容，需要做該項目的學(xué)生單獨學(xué)習(xí)。通過這樣的一種方式，使學(xué)生較好的完成了嵌入式知識體系的學(xué)習(xí)。

3.3 教師的作用

在項目驅(qū)動教學(xué)實踐過程中，筆者從自身體驗中，認(rèn)為教師需要做以工作：

（1）項目內(nèi)容設(shè)置要緊扣教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)課程特點來設(shè)置;

（2）項目難易程度要適度，這樣學(xué)生才會有信心和興趣去完成項目;

（3）基礎(chǔ)實驗部分，教師需要邊講邊做，這樣學(xué)生更容易理解，也加強了學(xué)生對知識點的掌握，對學(xué)生問的比較多的問題，需要重點講解;

（4）項目拓展部分，教師應(yīng)給出相應(yīng)的參考文獻(xiàn)給學(xué)生學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生如何查找文獻(xiàn)，如何充分利用互聯(lián)網(wǎng);

（5）監(jiān)管機制，由于是以小組為單位完成項目，難免會有一些學(xué)生不作為。因此，需要每次實踐課，對學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)抽查，了解學(xué)生對知識點掌握情況。

（6）成績評定。對項目成績的評定，從三個方面進(jìn)行考核：一是作品效果，這個成績可由各個小組組長對作品給定成績，采用互評機制，取各小組組長評分的平均分;二是項目報告，項目報告的書寫可以考察學(xué)生對各個知識點的掌握情況;三是作品答辯，通過答辯可以更清楚的了解每個學(xué)生在項目做所擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧Ｍㄟ^這種考核方式有助于學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。

4.結(jié)論

實踐表明，通過項目驅(qū)動教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性大增，取得較好的教學(xué)效果。同時也為學(xué)生參加各種大賽打好了平臺。在近2年的“博創(chuàng)杯”嵌入式物聯(lián)網(wǎng)全國大賽中，學(xué)生分別獲得了全國二等獎，三等獎的好成績。不少學(xué)生畢業(yè)后也走上了嵌入式開發(fā)的技術(shù)崗位。

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作者簡介：郭中華（1977—），女，廣東廣州人，碩士，講師，主要從事嵌入式技術(shù)的教學(xué)。