基于項目教學(xué)法的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革研究

鐘梁 何芳秋子

摘 要：傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)通?；谥v座、教程以及少量的實驗學(xué)時，主要培養(yǎng)了以學(xué)生為被動傾聽者、以教學(xué)為導(dǎo)向的學(xué)習(xí)模式。不同于傳統(tǒng)的方法，項目教學(xué)法（PBL）作為一種基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的教學(xué)方法，將學(xué)習(xí)情況擺在首位。

關(guān)鍵詞：項目教學(xué)法；嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)改革

一、引言

嵌入式系統(tǒng)是一種具有特殊用途的系統(tǒng)，旨在執(zhí)行一個或幾個預(yù)定義的任務(wù)，通常具有特定的要求。它通常被認(rèn)為是一個包含至少一個可編程計算機的應(yīng)用程序。嵌入式系統(tǒng)的課程目標(biāo)是為了使學(xué)生真正理解并且熟悉嵌入式這樣一個多樣性的“世界”。而基于項目的學(xué)習(xí)方法非常適合運用在嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)中，讓學(xué)生在解決項目的過程中達(dá)到理論聯(lián)系實際的目的。

二、項目教學(xué)法

基于項目的學(xué)習(xí)在任何工程計劃中都扮演著不可或缺的角色，其中將項目教學(xué)法（PBL）定義為“適當(dāng)?shù)膶嶒?，問題和基于項目的學(xué)習(xí)方法，支持在規(guī)定的工程領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化，發(fā)現(xiàn)和調(diào)查性學(xué)習(xí)實踐”。因此，它的使用在工程教學(xué)中被廣泛接受和鼓勵實踐。

基于問題的學(xué)習(xí)被認(rèn)為是一種理想的工程教育方法，其具有以下作用：鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)；擴(kuò)展學(xué)生的技能；增強學(xué)生的信心；培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力；提高學(xué)生解決問題的靈活性；提高學(xué)生目標(biāo)設(shè)定和規(guī)劃的能力。

三、項目教學(xué)法的應(yīng)用

在課程體系設(shè)置上，亟須建立“基于項目驅(qū)動的‘嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革方法與實踐”，在吸引學(xué)生興趣的同時，促進(jìn)理論與實際的充分結(jié)合。

項目教學(xué)法廣泛應(yīng)用于課程教學(xué)。它包括以下教學(xué)原則：一個具有挑戰(zhàn)性的要解決的真實問題（不是一個綜合問題）；學(xué)生擁有制訂解決辦法的決定權(quán)；解決方案和經(jīng)驗的自我反饋。嵌入式系統(tǒng)是一個受技術(shù)進(jìn)步和消費者需求推動并且不斷完善和發(fā)展的學(xué)科。嵌入式電子設(shè)備涵蓋微處理器或微控制器設(shè)計、數(shù)字設(shè)計和軟件工程。因此它是電子工程領(lǐng)域?qū)W習(xí)中不可或缺的重要組成部分。

為了將項目教學(xué)法的原理應(yīng)用于高級嵌入式課程，學(xué)生需要提出一個真實的、有吸引力的和具有挑戰(zhàn)性的項目。但是，剛剛開始學(xué)習(xí)的學(xué)生對于系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和硬件描述語言都不熟悉，他們需要一些較為簡單的基于問題的學(xué)習(xí)實踐練習(xí)來加強對課程內(nèi)容的理解，同時增強他們的信心和對于系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境和硬件描述語言的理解。因此，在具體的教學(xué)過程中，我們將實踐部分分為五個結(jié)構(gòu)化的實驗項目，并且安排在課程的前三周來進(jìn)行。在此之后，我們將進(jìn)入實際項目的解決過程，這個實踐過程我們安排在課程最后三周來進(jìn)行，同時在最后一周，我們將安排一次配以PPT的分組答辯。結(jié)構(gòu)化的實驗項目提供了一個非常有效的教學(xué)環(huán)境，學(xué)生可以相互監(jiān)督，而教師可有效地掌握學(xué)生對于項目執(zhí)行的進(jìn)度，同時使學(xué)生能夠熟悉系統(tǒng)的主要模塊，從而為學(xué)生自主完成當(dāng)前項目提供幫助，增強學(xué)生對于關(guān)鍵概念和原理的理解。

四、結(jié)語

本文的目的是將項目教學(xué)法原則延伸并應(yīng)用到嵌入式系統(tǒng)課程中。研究表明，項目教學(xué)法可以極大地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)與工程實踐相關(guān)的課程。在嵌入式系統(tǒng)課程中采用了改進(jìn)后的項目教學(xué)法，我們將該課程的實踐部分設(shè)計為解決一個較大的與實際相關(guān)的項目，同時在項目開展之前輔助地應(yīng)用一些短期的、便于實現(xiàn)的結(jié)構(gòu)化的實驗來進(jìn)行基于問題的學(xué)習(xí)。這一改進(jìn)的項目教學(xué)法將促使學(xué)生更好地熟悉課堂教學(xué)的相關(guān)理論知識，并在開始項目之前獲得必要的信心和熟悉用于完成項目的開發(fā)環(huán)境和硬件描述語言。然而，在制訂具體項目的時候，應(yīng)該遵循有趣、有吸引力、富有挑戰(zhàn)性，并且堅持項目教學(xué)法的教學(xué)原則。

參考文獻(xiàn)：

徐朔.項目教學(xué)法的內(nèi)涵、教育追求和教學(xué)特征[J].職教論壇，2008，29（28）：5-7.

基金項目：中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金“Massive MIMO網(wǎng)絡(luò)中的跨層干擾管理（項目編號：CUGL170818）”；校級青年教學(xué)研究項目“二維動畫藝術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)研究”（項目編號：XQ2015009）。

作者簡介：鐘梁（1987— ），湖北武漢人，博士，講師，碩士生導(dǎo)師，研究方向：信道建模、信號估計、MIMO系統(tǒng)資源管理、干擾管理。