嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計教學(xué)方法的探索與實踐

田玉敏 付少鋒 劉錦輝

摘 要：針對嵌入式系統(tǒng)課程體系的綜合性和實踐性特點，提出了嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計的教學(xué)理念和方法。本文主要從嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計的教學(xué)思路以及具體實施過程進行了探討和研究。

關(guān)鍵詞：嵌入式 綜合工程設(shè)計 教學(xué)方法

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）22-00-01

1 前言

嵌入式系統(tǒng)課程是高等院校計算機專業(yè)學(xué)生的一門必修課，此門課程的主要特色是綜合計算機各種專業(yè)知識的綜合應(yīng)用，課程的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生綜合認識和解決嵌入式計算工程問題的能力。[1]現(xiàn)階段，嵌入式軟硬件平臺、嵌入式操作系統(tǒng)平臺和開發(fā)工具多種多樣，在有限的理論教學(xué)時間內(nèi)，教師只能講授相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)理論，無法針對學(xué)生的個體差異、培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。

針對嵌入式系統(tǒng)所涉及的知識綜合性、實踐性強的特點，葛芬[2]、田華、宗曉萍、劉鑫[3]等就項目驅(qū)動的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)和實驗?zāi)Ｊ竭M行了探討。

綜合嵌入式系統(tǒng)知識的特點和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，在設(shè)計該課程的教學(xué)方法時，需要與學(xué)生的實際工程相結(jié)合，為學(xué)生提供開放式的學(xué)習(xí)空間。通過設(shè)置嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計，探討項目驅(qū)動、導(dǎo)師引導(dǎo)的嵌入式課程教學(xué)理念的可行性。

2 嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計的教學(xué)思路

本次實施的教學(xué)方法與傳統(tǒng)的教學(xué)模式不同，致力于為學(xué)生提供開放的學(xué)習(xí)環(huán)境，此種教學(xué)模式的實施安排在學(xué)生完成嵌入式系統(tǒng)相關(guān)理論課程學(xué)習(xí)之后進行。綜合工程設(shè)計的指導(dǎo)思想是“面向?qū)嶋H工程需求，項目驅(qū)動，將理論與實踐相結(jié)合”，主要目的是通過綜合工程設(shè)計，探索以學(xué)生為主導(dǎo)、突出項目實訓(xùn)并且能培養(yǎng)學(xué)生的組織、溝通和協(xié)作能力的教學(xué)方法。

3 嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計的具體實施

首先，讓學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)、嵌入式程序設(shè)計相關(guān)理論知識和實驗的學(xué)習(xí)和操作，接下來由嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計的指導(dǎo)教師就設(shè)計的教學(xué)目的、組織形式、選題要求、關(guān)鍵時間點的安排、工程設(shè)計指導(dǎo)方式、考核標(biāo)準等集中向?qū)W生進行介紹。

其次，等指導(dǎo)教師講解完相關(guān)注意事項之后，再對學(xué)生分組，三人一組，自由組合。各小組進行內(nèi)部討論，按照自身的喜好設(shè)計將要實施的實際工程項目，通過查閱相關(guān)資料，完成本組項目的設(shè)計方案工作，并由指導(dǎo)教師對各小組的設(shè)計方案進行審核。

指導(dǎo)教師審核的主要內(nèi)容包括該小組選擇的項目難度是否適中、針對項目的實施方案是否具有可行性、項目實施計劃是否合理以及項目實施過程中人員分工是否到位等各方面。審核過程中不符合要求的選題，或者與其他小組選題非常接近的都需要小組重新進行選題，再提交審核;對于在規(guī)定期限內(nèi)沒能給出合適選題的小組，由指導(dǎo)教師制定選題。

再次，各小組確定選題之后，再對指導(dǎo)教師進行合理的分配，分配的原則是指導(dǎo)教師的研究方向與小組選題內(nèi)容接近，而且盡量做到平均分配。每個小組都分配到自己的指導(dǎo)教師后，開始項目的實施工作。

項目開始實施后，小組的指定指導(dǎo)教師需要全程參與，安排每個成員的任務(wù)，在小組項目具體設(shè)計和實施過程中給予指導(dǎo)意見，對項目實施過程中遇到的問題與學(xué)生進行討論，并對學(xué)生遇到的難點、疑點進行解答，并負責(zé)監(jiān)督和督促小組的實施進度，還要指導(dǎo)學(xué)生撰寫任務(wù)書、中期報告以及綜合工程設(shè)計報告。

項目實施的實驗室全天是開放的，學(xué)生可以隨時進實驗室進行項目的實施，而且實驗室每天都需要有相應(yīng)的指導(dǎo)教師進行指導(dǎo)。

在項目實施過程中，需要制定合理的考核計劃對嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計項目的實施過程和成果進行考核。既要考察學(xué)生對項目實施全過程的掌握情況，讓學(xué)生對相關(guān)的理論知識做到深入理解和掌握，并提高實際操作的能力，又要讓學(xué)生真正體驗項目實施的全過程，即項目選題、查閱資料、提出設(shè)計方案、優(yōu)化設(shè)計方案、項目實施和成果優(yōu)化。

4 結(jié)語

嵌入式系統(tǒng)綜合工程設(shè)計在嵌入系統(tǒng)課程中的應(yīng)用，使學(xué)生提高了相關(guān)專業(yè)學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，使其不但具有了扎實的理論基礎(chǔ)，而且還提高了他們實際操作能力，有利于他們實踐性和創(chuàng)新性的提高，同時還提高了嵌入式系統(tǒng)課程體系的教學(xué)效果。整個教學(xué)過程以學(xué)生為中心，強調(diào)團隊的合作和自主學(xué)習(xí)，注重培養(yǎng)系統(tǒng)工程分析能力、團隊協(xié)作交流能力、專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力和自我提升能力，為在本科層次培養(yǎng)具備終身學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)計算機開發(fā)和應(yīng)用人才進行了有益的探索和實踐。

（西安電子科技大學(xué)計算機學(xué)院，陜西西安 710077）

參考文獻：

[1]張林，劉輝等.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方法改革實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2010，32.（4）：59-60.

[2]葛芬.項目驅(qū)動的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)探討[J].科技信息，2011（33）：38-39.

[3]田華，宗曉萍等.項目驅(qū)動的嵌入式實驗室實踐模式探討[J].教育教學(xué)論壇，2014（6）：278-279.