探究基于CDIO理念的“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)模式改革

李娜

摘?要：本文對基于CDIO理念的“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)模式改革進(jìn)行了較為詳細(xì)的論述，可以發(fā)現(xiàn)的問題是“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)傳統(tǒng)模式存在課程內(nèi)容不夠突出實(shí)際、層次性不強(qiáng)、教學(xué)手段單一等問題，這些問題都直接阻礙了學(xué)生的課程知識理解與實(shí)操部分的掌握，因此基于CDIO理念的“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)模式改革讓問題迎刃而解。

關(guān)鍵詞：CDIO理念;“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)模式;改革

1?傳統(tǒng)課程教學(xué)中存在的問題

1.1?課程內(nèi)容平鋪直敘，無法突出重難點(diǎn)

在非計(jì)算機(jī)類的專業(yè)中，由于并未涉及嵌入式系統(tǒng)”課程的前置課程，因此很多學(xué)生對于多任務(wù)系統(tǒng)的工作模式原理并不能進(jìn)行更為透徹的理解，尤其是多任務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式層面。但是傳統(tǒng)的理論教學(xué)方法并未對這個(gè)部分的內(nèi)容進(jìn)行重視，僅僅在概念上進(jìn)行講解，學(xué)生因?yàn)闆]有實(shí)踐的機(jī)會(huì)，而會(huì)出現(xiàn)更多的理解問題，無法透徹掌握其中很多的抽象知識點(diǎn)。

1.2?實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)層次性不強(qiáng)

傳統(tǒng)的“嵌入式系統(tǒng)”的課程教學(xué)中也會(huì)涉及較多的實(shí)驗(yàn)部分，但是由于對內(nèi)容綜合性與設(shè)計(jì)性進(jìn)行了過分的強(qiáng)調(diào)，因此并不能讓學(xué)生將學(xué)習(xí)過程中的重點(diǎn)與難點(diǎn)進(jìn)行更緊密的聯(lián)系，這就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)過程出現(xiàn)斷鏈的情況，同時(shí)也阻礙了實(shí)驗(yàn)的預(yù)期效果獲取。同時(shí)最為重要的一點(diǎn)是在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法與學(xué)習(xí)、對比并未在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中得到突出，而是將實(shí)驗(yàn)的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了簡單驗(yàn)證，這樣的設(shè)計(jì)無法讓實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)的作用得到充分發(fā)揮。

1.3?教學(xué)手段過于單一，無法對課程的內(nèi)容進(jìn)行全面展開

通常狀況下，傳統(tǒng)的“嵌入式系統(tǒng)”課程多會(huì)采用動(dòng)畫形式的PPT展開教學(xué)，這種方式對于普通的學(xué)科來說還好，可以獲得較好的教學(xué)效果，但是對于此門課程，無法將其中的嵌入式多任務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行原理進(jìn)行更為全面的展示，尤其是課程中的多任務(wù)系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行機(jī)制與技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方式等，學(xué)生必須要通過針對性的項(xiàng)目設(shè)計(jì)進(jìn)行過程學(xué)習(xí)，才能更為透徹的理解，但是這種機(jī)會(huì)無法在PPT教學(xué)模式中獲得。所以教學(xué)手段的單一，讓“嵌入式系統(tǒng)”的教學(xué)工作無法獲得更多的成果，浪費(fèi)了教師的精力，也讓學(xué)生無法盡快掌握知識。

2?基于CDIO理念的“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)模式改革路徑

項(xiàng)目教學(xué)的基本概念就是在教學(xué)工作中融入項(xiàng)目，進(jìn)而在學(xué)生的理論教學(xué)工作獲得更多的實(shí)踐的機(jī)會(huì)，掌握更多的知識。在項(xiàng)目式的教學(xué)工作中，需要秉承CDIO核心理念，落實(shí)的過程中根據(jù)項(xiàng)目的差異，進(jìn)行更為科學(xué)的分析與論述，利用更為豐富的教學(xué)方法與模式，有側(cè)重點(diǎn)的落實(shí)項(xiàng)目教學(xué)工作。

2.1?落實(shí)項(xiàng)目式教學(xué)工作時(shí)的原則

首先，教師必須根據(jù)項(xiàng)目的開展情況進(jìn)行教學(xué)計(jì)劃同步。其次，落實(shí)項(xiàng)目時(shí)，必須要對學(xué)生的認(rèn)知能力增長模型進(jìn)行更為全面的了解，同時(shí)最好可以結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知能力對增長模型工作進(jìn)行科學(xué)落實(shí)。再次，認(rèn)識到學(xué)生在項(xiàng)目教學(xué)工作中的主體地位，對訓(xùn)練工作進(jìn)行不斷的強(qiáng)化，進(jìn)而獲得更好的效果。最后，及時(shí)考評，防止出現(xiàn)重點(diǎn)落實(shí)不正確的情況，盡量讓學(xué)生的綜合素質(zhì)獲得全面性的提升。

2.2?項(xiàng)目式教學(xué)模式的落實(shí)詳細(xì)

項(xiàng)目式的“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)模式在實(shí)際的落實(shí)過程中需要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的差異進(jìn)行增長模型的擬定。摸清學(xué)生的基礎(chǔ)后，教師可以將項(xiàng)目直接分為幾個(gè)不同檔位的等級，分別為入門級、定向型、創(chuàng)新型。教師在組織這些項(xiàng)目的落實(shí)工作時(shí)，要嚴(yán)格根據(jù)CDIO工程的模式進(jìn)行，同時(shí)結(jié)合不同項(xiàng)目的特點(diǎn)與目標(biāo)，同時(shí)可以根據(jù)學(xué)生的水平讓項(xiàng)目式教學(xué)工作有所側(cè)重。

2.2.1?入門級項(xiàng)目

這個(gè)部分是專門為剛剛接觸課程的學(xué)生準(zhǔn)備的，原因是此時(shí)的學(xué)生還未建立出多任務(wù)的概念，因此必須采用教師引導(dǎo)、規(guī)劃，學(xué)生跟從的方式，了解“嵌入式系統(tǒng)”的大門。然后根據(jù)自己的理解進(jìn)行規(guī)劃嘗試，這會(huì)讓學(xué)生獲得更多的思考空間。然后，教師可以根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)行階段性目標(biāo)的設(shè)置，讓學(xué)生獨(dú)立或是合作完成，進(jìn)而在不斷的試錯(cuò)與糾正中理解系統(tǒng)的運(yùn)行原理，掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。

2.2.2?定向型項(xiàng)目

一些特定的知識點(diǎn)如果想要在最短的時(shí)間內(nèi)形成知識的階梯積累，得到更多的提升，教師必須在其中進(jìn)行方向性的指導(dǎo)。同時(shí)，定向型項(xiàng)目的使用，學(xué)生也可以根據(jù)項(xiàng)目的需求進(jìn)行學(xué)習(xí)，利用項(xiàng)目的需求作為學(xué)習(xí)的原動(dòng)力，進(jìn)而獲得更多主動(dòng)學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。

2.2.3?創(chuàng)新型項(xiàng)目

對知識的運(yùn)用進(jìn)行強(qiáng)化，更為牢固的掌握設(shè)計(jì)與開發(fā)層面的方法，教師應(yīng)將產(chǎn)品做為終極目標(biāo)，采用綜合訓(xùn)練的方式，并將整個(gè)CDIO項(xiàng)目的實(shí)施過程給有機(jī)結(jié)合起來。設(shè)計(jì)出一個(gè)基本目標(biāo)，然后將擴(kuò)展目標(biāo)也開放出來，學(xué)生可以進(jìn)行自定義，最后利用項(xiàng)目推介的方式進(jìn)行考評。這種方法可以讓學(xué)生的創(chuàng)造力與自主研究的能力被激發(fā)出來，同時(shí)考核的方式也更加公平。

3?教學(xué)模式改革實(shí)施效果

教學(xué)循環(huán)的實(shí)踐性改革，或是滾動(dòng)式改革，在CDIO理念下運(yùn)行項(xiàng)目式教學(xué)，獲得了令人滿意的成效，成果表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，學(xué)生可以對嵌入式系統(tǒng)的基本概念進(jìn)行更為深入與透徹的理解，尤其是其中的多任務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理。同時(shí)經(jīng)過了項(xiàng)目訓(xùn)練，學(xué)生可以對傳統(tǒng)前后臺系統(tǒng)與多任務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行方式之間的差異進(jìn)行更為透徹的理解，這二者之間存在著本質(zhì)上的不同，因此就可以很好的避免出現(xiàn)概念期末考核理解上的模式不清。

其次，經(jīng)過課程學(xué)習(xí)，這種項(xiàng)目訓(xùn)練的方式讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中獲得了更多的實(shí)操的機(jī)會(huì)，尤其是軟件設(shè)計(jì)、開發(fā)的部分，學(xué)生可以從原來的模仿、復(fù)制的固定思維中跳脫出來，獲得更多的自主設(shè)計(jì)鍛煉，這也讓原來項(xiàng)目報(bào)告存在抄襲的問題得到了較大幅度的改善，報(bào)告內(nèi)容也越來越個(gè)性。

最后，學(xué)生對單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)有了更加全新的認(rèn)識，從被動(dòng)的角色轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥鲃?dòng)，更樂于主動(dòng)嘗試。

4?結(jié)語

綜上所述，基于CDIO理念的“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)模式的開發(fā)，讓嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)更加高效，學(xué)生可以在CDIO的項(xiàng)目教學(xué)中獲得更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，可以更為全面地發(fā)揮主觀能動(dòng)性，進(jìn)而讓自己的學(xué)習(xí)效果更好。

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基金項(xiàng)目：本文系粵嵌科技校企合作-師資隊(duì)伍建設(shè)項(xiàng)目，項(xiàng)目編號：PROJ994047199556014080