基于行動體系的《嵌入式應(yīng)用》課程的開發(fā)與實(shí)踐

梁文禎

摘要：本文從教材內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式等方面對《嵌入式應(yīng)用》課程進(jìn)行探索和改革。教學(xué)實(shí)踐證明，改革后的教學(xué)方式激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：工作過程;行動體系;嵌入式應(yīng)用;教學(xué)改革

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號：1674-9324（2016）42-0156-02

《嵌入式應(yīng)用》是許多高職高專電子信息工程技術(shù)專業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的專業(yè)核心課程。該課程的教學(xué)改革是這兩個專業(yè)的教學(xué)改革的重要組成部分。由于該課程涉及的教學(xué)內(nèi)容范圍很廣、難度很高，教材各單元之間的邏輯關(guān)系是簡單的堆砌、繁縟的羅列，所以很多學(xué)生對該課程產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)情緒。本文結(jié)合筆者在教學(xué)實(shí)踐中的改革，基于行動體系的教學(xué)模式對《嵌入式應(yīng)用》課程進(jìn)行開發(fā)。讓教師成為學(xué)習(xí)過程的組織者與協(xié)調(diào)者，指導(dǎo)學(xué)生通過一系列的動手實(shí)踐活動而掌握職業(yè)技能、習(xí)得專業(yè)知識。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)過程的中心，即行動者，通過“反思性實(shí)踐”，解決特定的個人的問題，通過自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)行動去構(gòu)建知識及經(jīng)驗(yàn)體系[1]。

一、課程內(nèi)容設(shè)計的改革

1.崗位需求及能力分析。通過對珠三角等城市的電子企業(yè)進(jìn)行調(diào)查可知，嵌入式應(yīng)用主要涉及的典型工作崗位包括電子產(chǎn)品生產(chǎn)、安裝和調(diào)試員、電子產(chǎn)品營銷和技術(shù)支持員、PCB設(shè)計員、嵌入式硬件測試員、通信和安防技術(shù)員以及家電維修技術(shù)員。

這些崗位要求學(xué)生具有介紹和銷售嵌入式產(chǎn)品能力、繪制和修改嵌入式產(chǎn)品PCB板能力、安裝和維護(hù)嵌入式產(chǎn)品能力、嵌入式產(chǎn)品軟件開發(fā)能力、嵌入式產(chǎn)品軟硬件調(diào)試能力等等。（1）介紹和銷售嵌入式產(chǎn)品：要求學(xué)生了解產(chǎn)品的各項(xiàng)功能以及技術(shù)指標(biāo)，并能用流利而清晰的語言表達(dá)出來;與客戶交流時表現(xiàn)良好的態(tài)度，以誠信經(jīng)營為基本原則推銷產(chǎn)品。（2）繪制和修改嵌入式產(chǎn)品PCB板：要求學(xué)生會安裝和使用常見的電子CAD軟件，根據(jù)客戶的要求繪制或修改PCB電路圖。（3）安裝和維護(hù)嵌入式產(chǎn)品：要求學(xué)生根據(jù)產(chǎn)品說明書把產(chǎn)品正確安裝并運(yùn)行起來;能夠查找、分析故障原因，排除故障。（4）嵌入式產(chǎn)品軟件開發(fā)：要求學(xué)生會安裝和使用常見的嵌入式軟件開發(fā)軟件，在嵌入式軟件工程師的指導(dǎo)下完成一些基本的軟件開發(fā)工作。（5）嵌入式產(chǎn)品軟硬件調(diào)試：要求學(xué)生學(xué)會產(chǎn)品的軟件與硬件的聯(lián)調(diào)方法，在遇到產(chǎn)品調(diào)試問題時，能夠分析和確定是硬件設(shè)計問題還是軟件設(shè)計問題，并指出問題的產(chǎn)生原因、發(fā)生過程以及解決意見。

2.人才培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)多元智能理論，人類智能是多元的，個體身上獨(dú)立存在著語言智能、音樂智能、數(shù)理邏輯智能、視覺窨智能、人際關(guān)系智能、內(nèi)省智能、肢體運(yùn)動智能等七大智能[2]。不同的教育對象因擁有處于不同水平的七大智能結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生較大的差異。對于技工學(xué)校、職業(yè)高中、中專學(xué)校、職業(yè)中專、高職高專院校以及高等本科院校，不同使用同一教學(xué)模式與教學(xué)方法。高職高專院校傾向于職業(yè)教育，應(yīng)抓對學(xué)生的智能結(jié)構(gòu)，因材施教，才能培養(yǎng)出滿足社會對高職高專學(xué)校的人才需求。職業(yè)教育的培養(yǎng)對象，主要能傾為形象思維，培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)為技術(shù)型、技能型、技藝型的人才。依據(jù)多元智能理論，通過對職業(yè)院校學(xué)生的智能類型的準(zhǔn)確定位，可以得到這樣的結(jié)論：就業(yè)導(dǎo)向的職業(yè)教育課程，應(yīng)以從業(yè)中實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和策略的習(xí)得為主、以適度夠用的概念和原理的理解為輔，即以過程性知識為主、陳述性知識為輔[3]?！肚度胧綉?yīng)用》課程根據(jù)崗位需求、能力分析以及教育對象的智能類型確定課程目標(biāo)：課程緊緊圍繞著工作任務(wù)、企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目和典型產(chǎn)品案例，在學(xué)習(xí)過程中突出對學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握eclipse等嵌入式開發(fā)工具的使用方法，能夠安裝、調(diào)試與維護(hù)基于ARM內(nèi)核的嵌入式產(chǎn)品，能夠設(shè)計一些簡單的Android操作系統(tǒng)APP軟件，并運(yùn)用良好的語言和文字把嵌入式產(chǎn)品的功能和技術(shù)指標(biāo)等信息表達(dá)出來，學(xué)會團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自主創(chuàng)新、解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德。

3.學(xué)習(xí)情境開發(fā)。學(xué)習(xí)情境的選擇應(yīng)遵循情境性、科學(xué)性和人本性原則。知識主要分為兩類：陳述性知識和過程性知識。陳述性知識主要用來說明事物的性質(zhì)、特征和狀態(tài)，主要解決“是什么”和“為什么”的問題。過程性知識主要用來指出通過某種作業(yè)形式間接推測其存在，主要解決“怎么辦”和“怎么做更好”的問題。在實(shí)際工作過程中，這兩類知識往往是結(jié)合在一起的。最初要理解“是什么”和“為什么”的陳述性知識，然后再利用過程性知識實(shí)現(xiàn)“怎么辦”和“怎么做更好”，最后學(xué)習(xí)者所掌握的過程性知識也會促進(jìn)新的陳述性知識的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過程中，還要注重人本性的體現(xiàn)，培養(yǎng)正確的社會能力，樹立正確的人生觀和價值觀，提高個體的綜合素質(zhì)能力。

學(xué)習(xí)情境的設(shè)計需要對教材內(nèi)容進(jìn)行知識序化?！肮ぷ鬟^程系統(tǒng)化”要求課程開發(fā)必須解決兩個問題：一是課程內(nèi)容如何選擇，二是課程內(nèi)容如何排序[4]。教材是教育對象的重要學(xué)習(xí)資料。在由實(shí)際情境構(gòu)成的以過程邏輯為中心的行動體系的職業(yè)教育中，簡單地講述教材各章節(jié)的知識點(diǎn)無法讓學(xué)生習(xí)得過程性知識?；诠ぷ鬟^程系統(tǒng)化的知識序化，應(yīng)該根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容。如果教材的內(nèi)容無法滿足課程的教學(xué)目標(biāo)，就需要將“課外知識”轉(zhuǎn)變成“課內(nèi)知識”。這里將嵌入式產(chǎn)品的安裝與調(diào)試等相關(guān)內(nèi)容增加到課程內(nèi)容。將教材各單元的應(yīng)用例子組織成“課內(nèi)線”，再利用教材學(xué)習(xí)到的知識點(diǎn)再遷移到以酒店管理系統(tǒng)為主題的“應(yīng)用線”，再結(jié)合“課內(nèi)訓(xùn)練—課外項(xiàng)目-企業(yè)實(shí)習(xí)的”技能訓(xùn)練環(huán)和“學(xué)習(xí)指導(dǎo)-論壇交流-海量資源-創(chuàng)新活動-進(jìn)階訓(xùn)練-企業(yè)項(xiàng)目”的資源平臺環(huán)，最終形成“雙線雙環(huán)”教學(xué)模式[5]。以酒店管理系統(tǒng)為主題的綜合應(yīng)用案例遵循由淺入深、循序漸進(jìn)、由易至難、由簡單到復(fù)雜的原則，包括“歡迎用戶”、“聯(lián)系酒店”、“員工信息添加”、“員工信息管理”、“消防管理”以及“酒店介紹”六大學(xué)習(xí)情境。雙線教學(xué)模式讓學(xué)生既能掌握教材各單元的知識與技能，更學(xué)會知識與技能的遷移應(yīng)用，并且不是簡單地重復(fù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，而是將知識與技能應(yīng)用到更為完整的綜合應(yīng)用案例中。

二、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革

1.堅持“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力。在教學(xué)過程中，以項(xiàng)目為載體的情境化教學(xué)設(shè)計教導(dǎo)學(xué)生本單元的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，先學(xué)會如何實(shí)現(xiàn)“課內(nèi)線”，再引導(dǎo)學(xué)生完成“應(yīng)用線”，讓學(xué)生以學(xué)中做、做中學(xué)、再學(xué)中做的學(xué)習(xí)方式完成學(xué)習(xí)過程。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室為課題的“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方式提供了典型的軟硬件學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.堅持項(xiàng)目小組教學(xué)法，注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)、語言溝通能力。將學(xué)生以2—3人分為一組，分組時可以自由組合，但要兼顧學(xué)習(xí)水平較差的學(xué)生不能抱團(tuán)。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可以分組討論、分組講解、相互評分。分組教學(xué)讓學(xué)生之間能夠相互討論、相互學(xué)習(xí)，在“一人計短，兩人計長”的學(xué)習(xí)氛圍下，學(xué)生更容易完成學(xué)習(xí)項(xiàng)目，自信心也在積累中，學(xué)習(xí)積極性也在不斷提高。組內(nèi)如何領(lǐng)導(dǎo)組員參與學(xué)習(xí)，如何分工完成項(xiàng)目，也能細(xì)分地挖掘?qū)W生的個人專長。

3.堅持項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)法，注重培養(yǎng)學(xué)生完成一個完整作品的綜合能力。許多應(yīng)用例子是從一個完整作品中分割出來的，專注某個知識點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)學(xué)習(xí)。而一個作品要求學(xué)習(xí)者在考慮問題方面更全面，知識遷移能力更高。學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)“課內(nèi)線”的全部例子是整個學(xué)習(xí)過程的基本要求。在實(shí)際中，企業(yè)不可能要求學(xué)生按照教材內(nèi)容重復(fù)實(shí)現(xiàn)一次。企業(yè)產(chǎn)品不斷在創(chuàng)新，這要求勞動者將原來的知識應(yīng)用到新的場合中。

四、考核方式的改革

考核方式由過程性考核、結(jié)業(yè)性考核和綜合性考核組成。過程性考核主要考查學(xué)生完成每一個子項(xiàng)目時的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果，占40%;結(jié)業(yè)性考核是隨機(jī)抽取一個子項(xiàng)目作為期末實(shí)操考核，占40%;綜合性考核主要考查學(xué)生完成一個完整功能作品時的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果，占20%。在考核過程中，均要求學(xué)生完成對嵌入式產(chǎn)品的操作、講解產(chǎn)品的功能和技術(shù)指標(biāo)、上交項(xiàng)目報告。教師會根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)給出成績。

經(jīng)過近幾年的教學(xué)實(shí)踐證明，基于行動體系對《嵌入式應(yīng)用》課程進(jìn)行開發(fā)，不僅調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，提高學(xué)生完成項(xiàng)目的自信心，還提高學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)氛圍。

參考文獻(xiàn)：

[1]張穎.論高職教學(xué)中的行動體系課程模式——以《成本管理會計》課程為例[J].職業(yè)技術(shù)教育，2006，（29）：44-46.

[2]李利，王瑞明.多元智能理論及其對我國職業(yè)教育的啟示[J].河南職業(yè)技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報：職業(yè)教育版，2002，（6）.

[3]韓冬，林春方.工作過程導(dǎo)向的高職院校課程開發(fā)理論初探[J].安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2008，7（3）：30-32.

[4]姜大源.工作過程系統(tǒng)化：中國特色的現(xiàn)代職業(yè)教育課程開發(fā)[J].順德職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2014，12（3）：1-11，27.

[5]邵忠良，曹薇.雙線雙環(huán)教學(xué)模式在《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》課程中的實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2013，（36）：59-60.

Development and Practice of Embedded Application Curriculum Based on the Action System

LIANG Wen-zhen

（Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering，Guangzhou，Guangdong 510635，China）

Abstract：The paper discusses the reform from teaching content，teaching methods，assessment methods and other aspects of "Embedded Application" curriculum.The teaching practice has proved that these teaching methods stimulate the study interest of students，and the teaching effect is good.

Key words：working process;action system;embedded application;teaching reform