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实践能力和能力为导向嵌入式系统课程群改革

【摘 要】本文从嵌入式系统课程群课程及其特征出发,分析以实践能力和创新能力为导向的嵌入式系统课程群改革的必要性及理念和指导思想,提出以实践能力和创新能力为导向的嵌入式系统课程群改革的具体措施.

【关键词】嵌入式 课程群 教学改革

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889(2016)10C-0064-02

一、嵌入式系统课程群及其特征

“课程群”是由在内容上紧密相承、相互渗透、互补性较强的几门同系列课程组合而成的有机整体,并按照课程框架组织课程建设,以获得课程体系的整体优化.嵌入式系统课程群建设主要由数 / 模电子技术、单片机原理和技术、电子线路CAD、C语言、嵌入式系统等课程组成,嵌入式系统技术和通信、电子技术相比较,有以下的特征:一是软件嵌入到硬件中,硬件依靠嵌入的软件代码才能进行体系统工作;二是系统应用针对性强,嵌入式系统通过具体的硬件电路和相对应的系统及软件代码而完成产品的功能,因而嵌入式系统课程是一门软件和硬件相融合的课程.同时,嵌入式系统课程还有许多先行课程,如程序设计基础、模拟电路、数字逻辑等.

二、以实践能力和创新能力为导向的嵌入式系统课程群改革的必要性

嵌入式系统技术更新快,内容广,涉及操作系统、硬件设计、软件开发等多方面的知识,要求掌握的基础知识多,当某项技术改变后其对应的教学内容调整也应和嵌入式系统技术做相应的调整.

在旧的嵌入式系统教学中,虽然重视课程的相关性,但在教学中因各种客观原因而使本应集中的课程分散,导致各学科内容之间的交差融合不科学、合理,学生也未能独自衔接各门课程,使得教学内容不能被学生所掌握而导致较差的教学效.因此,必须根据嵌入式系统的技术特点,对相关的课程进行教学内容、教学方法的改革.根据和嵌入式系统技术相关的课程组建嵌入式系统课程群,针对嵌入式技术理论要求高、实践性强的特点,以实践能力和创新能力为导向和目标,对嵌入式系统课程群进行相应的改革.

三、以实践能力和创新能力为导向的嵌入式系统课程群改革的理念和指导思想

“嵌入式系统”课程群融合了计算机科学和技术、电子信息、通信工程、应用和计算数学等多个学科,以“重视基础理论、突出具体应用、强化工程实现”为主线,建立全面的课程群教学体系.

图1 嵌入式系统课程群指导思想

课程群设计理念为以培养学生职业行动能力为核心,以嵌入式体系统技术为依托,培养学生的专业能力、思想能力、社会能力.具体方法如下:一是通过嵌入式系统课程的学习,在嵌入式项目合作开发中培养学生的全局意识,提升学生的综合素质.在教学过程中,我们不仅教会学生知识和操作,也注重使学生掌握分析问题、解决问题的方法,并养成良好的工作习惯和良好的职业素养.二是注重学习团队的组建,鼓励学生相互交流、互动学习,使学生构建自己的知识体系.三是每个项目都有工作任务书和教学评价表,可以在课堂学习,可以在校内实训室学习,可以在生产性实训室(校内电子产品装配生产线、 T贴片生产线)学习,也可以网络学习.

四、以实践能力和创新能力为导向的嵌入式系统课程群改革的具体措施

(一)始终坚持校企合作,充分体现职业性

采用学习型工作任务,创新工学结合,在本课程建设的全过程中,应和地方企事业的一线专家全程合作,共同推进专业建设、课程教学内容、师资队伍和教学环境条件等建设工作.可采取小组分工,团队合作的形式,让学生采用头脑风暴法,协调分工来完成任务,从而既发扬团队精神,也培养自我学习能力,提升创新能力.

(二)采用项目式教学

为每个项目任务,教学中综合使用引导、展示、示例等多种教学,让学生了解实际,理性感知,从结果中反馈理论,采用应用项目式教学.项目式教学是以学习某种原理为中心,制作产品为目的,借助于多种资源,解决一系列问题的教学模式.应精心设计项目,通过解决项目实施中遇到的实践问题,分析出和之相关的专业知识,让学生在项目的实践中解决问题,深化学生对知识的理解,提高动手解决问题的能力,激发学生主动探索的兴趣.

(三)采用基于案例导向的模块化教学

目前高校所设课程门类繁多、分散不一,通过整合课程体系,进行案例导向下的模块化教学,促进了多学科交叉学习,使得学生将原本繁杂的几门课程所学的零散知识有机地结合起来,极大地拓展知识面,提高分析问题、解决问题的能力,提高学习效率,增加思考问题的深度和广度.

(四)开放式创新实验教学

创新实验教学是教师针对学生群体中比较优秀、表现突出的学生,对其进行创新实验的指导.在开放式实验室中,学生可以自主研发某些创新实验,也可以由教师给予其一定难度的任务来完成.宽松的环境、灵活的教学方法,对于提高学生独立意识、创新能力有较大促进作用.同时,应摒弃原有的单项知识灌输做法,以学生为中心,注重对能力培养为主,改变理论和实践脱节的教学方式,结合实际,采取以问题为导向、实践为核心的参和体验式教学法.通过案例式、讨论式、项目式教学和课内课外实训等,不断探索多样化的教学方法,积极引导学生提高自身动手能力,真正实现教学做合一.还应以案例项目为载体,把知识点串联起来,形成一个有机体系,随着学习的深入,系统中逐渐加入新知识的应用.此外,也要加强操作性的实践教学环节比例,在实践教学过程中,贯彻职业素质的培养,使学生的操作技能和专业能力和职业素质得到反复、充分的锻炼.

(五)多种教学方法的运用

在遵循教学一般规律的前提下,根据课程难度和特点,尽可能采用多种教学方法穿插进行,做到依据内容选择恰当的教学方法.例如,采用项目式教学,课程安排多个学习情境,每个情境都含有特定理论知识和实践技能,通过这些项目使学生掌握操作、安装、调试、维护等知识和技能,同时锻炼学生的职业素养.

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