工程教育理念下嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)改革與實(shí)踐

孫偉　張小瑞　張自嘉　鄧志良

摘要：面向工程教育專業(yè)認(rèn)證，針對(duì)傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中存在的問(wèn)題，提出采用案例化、個(gè)性化的授課方式，基于教師科研項(xiàng)目精心剪裁課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，基于能力和興趣合理組建設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，制訂面向團(tuán)隊(duì)的全視角考核評(píng)價(jià)方法，形成了“內(nèi)容-過(guò)程-評(píng)價(jià)”三位一體的持續(xù)改進(jìn)措施，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)從“教”到“學(xué)”的轉(zhuǎn)變，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)工程教育專業(yè)認(rèn)證教學(xué)改革

中圖分類號(hào)：G642.0? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2022）07（a）-0000-00

Teaching Reform and Practice of Embedded System Course Design based on the Concept of Engineering Education

SUN Wei1， ZHANG Xiaorui2， 3， ZHANG Zijia1， DENGZhiliang1

（1. School of Automation， Nanjing University of Information Science and Technology， Nanjing，Jiangsu Province，210044， China;

2. Wuxi Research Institute， Nanjing University of Information Science & Technology， Wuxi Jiangsu Province，214100， China;

3. Engineering Research Center of Digital Forensics，Ministry of Education， Nanjing University of Information Science & Technology， Nanjing ，Jiangsu Province，210044， China）

Abstract： Towards the professional certification of engineering education， aiming at the existing problems in traditional embedded system course design， a set of reform measures based on content-process-evaluation are proposed， where case-based and personalized teaching methods are adopted， the contents of the course design are derived from teachers’ research projects and are reasonably tailored， development teams are established based on individual ability and interest， and a team-oriented full-view evaluation method is formulated. The proposed measures can adequately mobilize students’ initiative of learning， promote the transformation of teaching activities from “teaching” to “l(fā)earning” and achieve favorable teaching results.

Key Words： Embedded system; Course design; Engineering education; Professional certification; teaching reform

工程教育是我國(guó)高等教育中不可或缺的重要一環(huán)，目前，以工程教育認(rèn)證為基礎(chǔ)的教學(xué)建設(shè)與改革受到了全國(guó)高校的廣泛關(guān)注[1-2]。工程教育專業(yè)認(rèn)證注重于學(xué)生的能力培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)“以學(xué)生為中心、成果為導(dǎo)向和持續(xù)改進(jìn)”三個(gè)核心理念[3]。在這種全新的教育理念指導(dǎo)下，南京信息工程大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)于2021年6月順利通過(guò)工程教育專業(yè)認(rèn)證專家的進(jìn)?？疾欤瑫r(shí)也對(duì)該專業(yè)的實(shí)踐課程改革提出了新的更高要求。

嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)是測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)學(xué)生需要完成的項(xiàng)目?jī)?nèi)容最多、考察專業(yè)知識(shí)最全面、設(shè)計(jì)難度最高的綜合性課程設(shè)計(jì)。采用工程教育新理念對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)進(jìn)行改革，能夠從工程角度有效提高學(xué)生對(duì)測(cè)控系統(tǒng)概念的理解，激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)興趣和勇于創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力。

1 教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題

相較于工程教育的核心理念和認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)仍存在一些問(wèn)題。

1.1 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容不夠充實(shí)，工程背景不夠突出

首先，原有設(shè)計(jì)內(nèi)容大多依據(jù)基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行制定，與實(shí)際工程應(yīng)用相脫離，無(wú)法充分培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力[4]，很難做到學(xué)以致用[5]。其次，原來(lái)的嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容較簡(jiǎn)單，大多是一些演示性或驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，缺乏基于完整開(kāi)發(fā)流程的設(shè)計(jì)[6-7]。由于設(shè)計(jì)內(nèi)容簡(jiǎn)單，大多數(shù)同學(xué)可以在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上根據(jù)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明輕松完成，缺乏培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。

1.2課程設(shè)計(jì)教學(xué)模式相對(duì)單一，師生之間溝通交流偏少

傳統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)教學(xué)大部分時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)展，教師按照課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書布置設(shè)計(jì)任務(wù)，然后由學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行設(shè)計(jì)和實(shí)踐，在設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題只能在現(xiàn)場(chǎng)請(qǐng)教老師指導(dǎo)[8]。這種教學(xué)方法在充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性方面稍有欠缺，難以激發(fā)他們的獨(dú)立思考能力和勇于創(chuàng)新意識(shí)。此外，測(cè)控專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)大都被集中安排在大三下學(xué)期的兩周內(nèi)完成。這樣的課時(shí)安排過(guò)于集中，在課程設(shè)計(jì)期間學(xué)生不僅要上其他專業(yè)課，而且不少同學(xué)還要準(zhǔn)備復(fù)習(xí)考研。學(xué)生在繁重的學(xué)習(xí)壓力下，如果不能及時(shí)有效地解決遇到的問(wèn)題，容易對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣。

1.3學(xué)生分組和任務(wù)分工不夠合理，考核方式不夠全面有效

在嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)教學(xué)中，教師為了方便管理，經(jīng)常對(duì)學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單分組，較少依據(jù)學(xué)生的興趣、特點(diǎn)從能力培養(yǎng)角度對(duì)他們進(jìn)行精細(xì)化分[9]。此外，對(duì)照工程教育專業(yè)認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，從多視角對(duì)學(xué)生進(jìn)行多種能力考核方面還有待加強(qiáng)[10]，如以教師為主進(jìn)行的考核不能科學(xué)量化而導(dǎo)致成績(jī)?cè)u(píng)定的平均主義，過(guò)于關(guān)注設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)的完成而輕視實(shí)踐過(guò)程中創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[2，11]。

2教學(xué)改革思路

該文以工程教育的核心理念為指導(dǎo)，針對(duì)傳統(tǒng)《嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)過(guò)程中存在的薄弱點(diǎn)，通過(guò)教師科研項(xiàng)目的驅(qū)動(dòng)，案例化、個(gè)性化教學(xué)的引導(dǎo)，全方位評(píng)價(jià)的保障形成三位一體的教學(xué)改革方案，以促進(jìn)課程目標(biāo)達(dá)成度的提升?？傮w改革框架如圖1所示。

在具體的教學(xué)過(guò)程中，以學(xué)生為中心，融合教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)組織和教學(xué)評(píng)價(jià)三方面要素展開(kāi)設(shè)計(jì)，具體教學(xué)過(guò)程如圖2所示。從圖2可以看出，該教學(xué)過(guò)程突出學(xué)生的自主性與互動(dòng)性，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力與創(chuàng)新意識(shí)，還有利于培養(yǎng)學(xué)生擔(dān)當(dāng)精神、自我約束能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。具體改革思路如下。

2.1精心設(shè)計(jì)教學(xué)和實(shí)踐內(nèi)容

為了更好地實(shí)現(xiàn)課程設(shè)計(jì)的教學(xué)，需要對(duì)現(xiàn)有的課程內(nèi)容進(jìn)行充分篩選，僅保留少數(shù)實(shí)用的教學(xué)模塊并結(jié)合具體案例進(jìn)行講解，同時(shí)借助實(shí)驗(yàn)室中的嵌入式試驗(yàn)箱或開(kāi)發(fā)板提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，充分發(fā)揮案例化教學(xué)的效果。另外，教學(xué)過(guò)程采用個(gè)性化教學(xué)，加強(qiáng)師生之間的互動(dòng)交流，準(zhǔn)確把握學(xué)生的知識(shí)基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)能力并對(duì)薄弱環(huán)節(jié)加以輔導(dǎo)，同時(shí)也為后續(xù)基于學(xué)生興趣和特點(diǎn)的分組設(shè)計(jì)提供重要參考。

在實(shí)踐內(nèi)容選擇方面，立足氣象行業(yè)的人才需求，要求教師從實(shí)際科研項(xiàng)目中選擇兼具氣象專業(yè)特色且覆蓋教學(xué)目標(biāo)的復(fù)雜工程問(wèn)題作為實(shí)踐內(nèi)容。然而教師的實(shí)際科研項(xiàng)目對(duì)本科生而言往往難度較大，因此在課程設(shè)計(jì)實(shí)施之前要對(duì)實(shí)際科研項(xiàng)目進(jìn)行精心裁剪，不僅要減少項(xiàng)目的覆蓋面，而且也要降低技術(shù)難度和深度。具體從項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)、項(xiàng)目結(jié)構(gòu)功能兩個(gè)方面進(jìn)行裁剪。

此外在對(duì)復(fù)雜工程問(wèn)題的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行裁剪時(shí)，也要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行分級(jí)設(shè)置，明確項(xiàng)目中的必做，選做和提升部分，以照顧不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和層次水平，通過(guò)課程設(shè)計(jì)既給基礎(chǔ)比較差的學(xué)生帶來(lái)信心和希望，又能激發(fā)優(yōu)等生的創(chuàng)新活力，有針對(duì)性地提升每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

2.2合理組建開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)及分配設(shè)計(jì)任務(wù)

（1）基于能力和興趣合理劃分小組。課程設(shè)計(jì)注重培養(yǎng)學(xué)生在團(tuán)隊(duì)合作、成員溝通等方面能力，因此針對(duì)不同學(xué)生在硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)移植、系統(tǒng)調(diào)試等方面的興趣和優(yōu)勢(shì)組成技能互補(bǔ)小組，以更好地達(dá)成課程設(shè)計(jì)目標(biāo)。

（2）基于模塊劃分和難度分解進(jìn)行任務(wù)分配。小組成員進(jìn)行任務(wù)分配時(shí)遵循“集體決策，任務(wù)獨(dú)立”的原則。集體決策綜合考慮全組成員的建議，不但提升了決策的準(zhǔn)確性和合理性，而且通過(guò)交流協(xié)作充分鍛煉了學(xué)生的綜合素養(yǎng)。任務(wù)獨(dú)立給每個(gè)組員分配獨(dú)立的設(shè)計(jì)任務(wù)，成員個(gè)人負(fù)責(zé)部分結(jié)構(gòu)或功能的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)，通過(guò)動(dòng)手設(shè)計(jì)鍛煉學(xué)生的專業(yè)技能。

2.3完善課程評(píng)價(jià)方法及反饋機(jī)制

制訂嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)考核要求時(shí)，一方面要充分調(diào)動(dòng)教師和學(xué)生的積極性與主動(dòng)性，另一方面要以學(xué)生能力培養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，保質(zhì)保量完成教學(xué)任務(wù)。此外，在成果考核中，還應(yīng)綜合考慮學(xué)生的能力水平、努力程度、發(fā)展?jié)摿Φ榷喾矫嬉蛩?，?shí)現(xiàn)教師、學(xué)生全員參與的多量化考核。

具體要做好如下3個(gè)方面的相結(jié)合：

（1）目標(biāo)考核和團(tuán)隊(duì)考核相結(jié)合。針對(duì)小組設(shè)計(jì)的實(shí)物成果，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示、答辯、技術(shù)指標(biāo)等易于度量的考核目標(biāo)對(duì)團(tuán)隊(duì)整體進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，在調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性的同時(shí)促進(jìn)團(tuán)隊(duì)成員之間的交流與合作。

（2）教師評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合。教師對(duì)學(xué)生考勤、課程設(shè)計(jì)報(bào)告等個(gè)人任務(wù)完成情況進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、同組學(xué)生之間的評(píng)價(jià)等進(jìn)行綜合考量。教師評(píng)價(jià)和學(xué)生評(píng)價(jià)相結(jié)合不僅能夠降低教師的主觀偏見(jiàn)，提高考查的全面性，而且能夠改善學(xué)生的人際關(guān)系，提高學(xué)術(shù)溝通能力。

（3）階段性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合。階段性評(píng)價(jià)主要考察學(xué)生在各個(gè)設(shè)計(jì)階段的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，通過(guò)考勤、小組討論、執(zhí)行進(jìn)度等進(jìn)行評(píng)價(jià)。終結(jié)性評(píng)價(jià)著重于學(xué)生設(shè)計(jì)作品的性能、結(jié)題答辯情況、個(gè)人設(shè)計(jì)報(bào)告等。依照課程設(shè)計(jì)的教學(xué)目標(biāo)將階段性評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)按權(quán)重相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性與創(chuàng)造性。

3教學(xué)改革實(shí)踐

基于上述嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的改革思路，該文作者對(duì)南京信息工程大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的學(xué)生連續(xù)進(jìn)行了三年的教學(xué)實(shí)踐，取得了預(yù)期成效。經(jīng)改革后該課程設(shè)計(jì)的教學(xué)設(shè)計(jì)如下。

3.1教學(xué)內(nèi)容實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計(jì)

首先，教學(xué)內(nèi)容采用模塊化教學(xué)，按照項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中常用的幾個(gè)模塊，如中斷，I/O端口設(shè)計(jì)，定時(shí)器設(shè)計(jì)，中斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)，存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)，通訊接口設(shè)計(jì)等進(jìn)行針對(duì)性的講解。講解過(guò)程選擇在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，結(jié)合嵌入式系統(tǒng)試驗(yàn)箱和開(kāi)發(fā)板中的相應(yīng)模塊進(jìn)行講解，邊講解邊演示，加深同學(xué)們的印象，此外，針對(duì)上述重要的開(kāi)發(fā)模塊的設(shè)計(jì)方法，結(jié)合往屆學(xué)生在設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)過(guò)程容易出現(xiàn)的問(wèn)題，專門錄制相關(guān)教學(xué)和演示視頻，讓同學(xué)們課下還能對(duì)課堂上沒(méi)聽(tīng)清楚的地方進(jìn)一步進(jìn)行鞏固。其次，利用互聯(lián)網(wǎng)工具，建立嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)QQ群，每天在規(guī)定時(shí)間進(jìn)行1小時(shí)的在線答疑，解決學(xué)生在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的難題。

其次，課程設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)定，從教師的實(shí)際科研項(xiàng)目中精心選擇面向氣象行業(yè)特色的、經(jīng)過(guò)認(rèn)真剪裁的研究?jī)?nèi)容作為嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的題目。具體題目包括：基于ARM的環(huán)境溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，基于ARM的超聲波風(fēng)速測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)，基于ARM的雨量計(jì)設(shè)計(jì)，基于ARM的大氣輻射計(jì)設(shè)計(jì)。覆蓋內(nèi)容以ARM嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)為基本特征，考慮嵌入式系統(tǒng)的制作材料和成本、平衡系統(tǒng)的復(fù)雜度和開(kāi)發(fā)周期。最終成果考核的技術(shù)指標(biāo)被分解為14個(gè)可衡量、具有不同難度等級(jí)的指標(biāo)：系統(tǒng)設(shè)計(jì)完整（是否）、調(diào)試完畢（是否）、文檔規(guī)范完整（是否）、表述問(wèn)題條理性（3級(jí)）、回答問(wèn)題準(zhǔn)確性（3級(jí)）、PCB板焊接水平（3級(jí)）、系統(tǒng)精度等級(jí)（3級(jí)）、功能可擴(kuò)展性（3級(jí)），運(yùn)行穩(wěn)定性（3級(jí)）、特色和創(chuàng)新（3級(jí)）、硬件成本（元）、設(shè)計(jì)工時(shí)（分鐘）、環(huán)境適應(yīng)性（3級(jí)）、安全防護(hù)等級(jí)（3級(jí)）。這些考核指標(biāo)在考核時(shí)不強(qiáng)調(diào)技術(shù)先進(jìn)性，但包含了傳統(tǒng)教育不太重視的非技術(shù)能力指標(biāo)。

3.2課程實(shí)施方式設(shè)計(jì)

根據(jù)要設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)所具有的功能，每班分為5～6個(gè)小組，每組4～5名學(xué)生。在分組時(shí)，鼓勵(lì)大家結(jié)合布置的設(shè)計(jì)題目，根據(jù)自己的特長(zhǎng)和興趣自由協(xié)調(diào)組隊(duì)并確定選題。為進(jìn)一步優(yōu)化團(tuán)隊(duì)構(gòu)成，充分發(fā)揮個(gè)人專長(zhǎng)，教師會(huì)根據(jù)自由組隊(duì)的結(jié)果對(duì)相關(guān)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行個(gè)別調(diào)整。確定好團(tuán)隊(duì)和選題后，要求組內(nèi)每名學(xué)生全程負(fù)責(zé)嵌入式系統(tǒng)中一個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)，包括硬件電路設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)程序編寫、操作系統(tǒng)移植等。但是當(dāng)遇到硬件選型或應(yīng)用軟件界面設(shè)計(jì)等總體任務(wù)時(shí)，由負(fù)責(zé)該方面的學(xué)生做前期準(zhǔn)備，然后所有成員共同討論、決策。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，要求每周一次例會(huì)，例會(huì)要形成簡(jiǎn)化的會(huì)議紀(jì)要，包括本周總結(jié)、下周安排和具體整改措施。考慮到學(xué)生個(gè)性化要求，在課程設(shè)計(jì)經(jīng)費(fèi)和設(shè)備上要保證每個(gè)團(tuán)隊(duì)每個(gè)學(xué)生的需要，另外，將課程設(shè)計(jì)的期限延長(zhǎng)至8周，實(shí)驗(yàn)室全天候開(kāi)放，充分調(diào)動(dòng)每一位同學(xué)參與課程設(shè)計(jì)的積極性，保障他們有充足的時(shí)間和資源來(lái)完成課程設(shè)計(jì)。

3.3課程評(píng)價(jià)方法制訂

課程評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來(lái)自兩方面，一是設(shè)計(jì)過(guò)程的階段性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，包括學(xué)生個(gè)人考勤成績(jī)，每個(gè)團(tuán)隊(duì)的周例會(huì)評(píng)價(jià)。二是終結(jié)性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，包括學(xué)生個(gè)人設(shè)計(jì)報(bào)告，個(gè)人自我評(píng)價(jià)，以及每個(gè)團(tuán)隊(duì)的實(shí)物制作演示和現(xiàn)場(chǎng)答辯成績(jī)。其中個(gè)人考勤和個(gè)人設(shè)計(jì)報(bào)告屬于教師直接評(píng)定的個(gè)人成績(jī)，每個(gè)學(xué)生都要提交設(shè)計(jì)報(bào)告，主要寫自己負(fù)責(zé)的模塊，以及簡(jiǎn)要介紹自己負(fù)責(zé)模塊同其他模塊的聯(lián)系。周例會(huì)評(píng)價(jià)、團(tuán)隊(duì)答辯和實(shí)物制作演示成績(jī)屬于教師直接評(píng)定的團(tuán)隊(duì)成績(jī)。實(shí)物制作演示成績(jī)的評(píng)定依據(jù)上述14個(gè)指標(biāo)。最終依據(jù)周例會(huì)評(píng)價(jià)、團(tuán)隊(duì)答辯和實(shí)物制作演示情況，教師給每個(gè)團(tuán)隊(duì)一個(gè)分檔打包分。如A檔平均成績(jī)?cè)O(shè)定為91，如果小組有4個(gè)人則打包分為364分。接著，小組成員自行協(xié)商按實(shí)際貢獻(xiàn)進(jìn)行打分，打分以貢獻(xiàn)度（百分比）的形式給出，然后，根據(jù)每個(gè)成員的貢獻(xiàn)度，將364分分配到每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員（如可能為96、92、90、86）。最后將個(gè)人考勤成績(jī)、設(shè)計(jì)報(bào)告成績(jī)、個(gè)人自我評(píng)價(jià)成績(jī)和團(tuán)隊(duì)分配成績(jī)按照0.1、0.25、0.05、0.6權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，即可得到學(xué)生的綜合評(píng)定成績(jī)。

3.4課程實(shí)施效果分析

從實(shí)施效果來(lái)看，該文提出的方法能較好的實(shí)現(xiàn)該課程能力達(dá)成度的要求，不僅能突出學(xué)生的主體地位，激發(fā)學(xué)生參與課程設(shè)計(jì)的興趣和動(dòng)力，而且對(duì)專業(yè)知識(shí)、實(shí)踐技能與協(xié)作精神、創(chuàng)新與應(yīng)用意識(shí)、組織與管理觀念等都能進(jìn)行鍛煉和培養(yǎng)。表1和表2分別是2020年實(shí)驗(yàn)班和對(duì)照班的學(xué)生成績(jī)和教學(xué)評(píng)價(jià)對(duì)比結(jié)果。從表1可以看出，經(jīng)過(guò)課程教學(xué)改革后，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的平均成績(jī)相較于對(duì)照班有了明顯提高，從表2中也不難發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生對(duì)教師教學(xué)評(píng)價(jià)更為積極，評(píng)分結(jié)果也更高，說(shuō)明該教學(xué)模式能夠充分提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

為增加區(qū)分度，分別取2018年、2019年2020年該專業(yè)3個(gè)班級(jí)的成績(jī)進(jìn)行分析。2018年為教學(xué)改革前成績(jī)，2019年為初次改革后的成績(jī)，2020年為改革措施完善后的成績(jī)。其成績(jī)正態(tài)分布如圖3所示，總體變化趨勢(shì)是收窄且右移。學(xué)生成績(jī)趨于集中，說(shuō)明通過(guò)制度保證了學(xué)生均能受到充分而均衡的鍛煉，平均成績(jī)穩(wěn)中有升，說(shuō)明學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和收獲都在逐步增加。

此外，我們也統(tǒng)計(jì)了2018-2020年該專業(yè)學(xué)生上完嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)后參與“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，大學(xué)生機(jī)器人大賽并獲獎(jiǎng)的情況，2018年參加6人，獲獎(jiǎng)2人，2019年參加10人，獲獎(jiǎng)4人，2020年參加13人，獲獎(jiǎng)7人。

從上述數(shù)據(jù)中不難看到，學(xué)生在做完嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)后，他們的學(xué)習(xí)熱情、實(shí)踐能力、競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)和創(chuàng)新精神均得到明顯提高。

4結(jié)語(yǔ)

該文結(jié)合南京信息工程大學(xué)的辦學(xué)特色和測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)的特點(diǎn)，面向工程教育專業(yè)認(rèn)證，采用個(gè)性化、案例化的授課方式，基于教師科研項(xiàng)目精心剪裁課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，合理組建開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)，制訂面向團(tuán)隊(duì)的全視角考核評(píng)價(jià)方法，形成了內(nèi)容-過(guò)程-評(píng)價(jià)融匯貫通的課程改革措施，教學(xué)實(shí)踐驗(yàn)證了該方法能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，激發(fā)其探究和創(chuàng)造的興趣。

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基金項(xiàng)目：教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：201902303018）;國(guó)家新工科研究與實(shí)踐項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：E-SXWLHXLX20202612）;南京信息工程大學(xué)2019年度教學(xué)改革研究課題（項(xiàng)目編號(hào)：2019JY048）;南京信息工程大學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生案例教學(xué)課程建設(shè)。

作者簡(jiǎn)介：孫偉（1980—），男，博士，副教授，研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)、道路環(huán)境感知，Email：sunw0125@163.com。