基于项目驱动法的嵌入式系统教学研究

武华 武晓明 张广渊 刘洋

【摘要】基于项目驱动法的嵌入式系统教学，强调以学生为中心，实施小组合作学习和自主学习，注重培养专业技术应用能力、团队协作交流能力、系统工程分析能力，从而在本科层次培养出具备终身学习能力的高素质嵌入式系统应用和开发人才。让学生深入理解嵌入式相关理论、扎实掌握嵌入式系统软硬件开发的技能，并且最终能让学生带着自己的作品和成果走上工作岗位。

【关键词】项目驱动 嵌入式系统 教学研究

【基金项目】山东交通学院教学改革项目（JG201415），山东交通学院应用型人才培养改革重大项目（鲁交院高发〔2014〕1 号），山东省青少年教育科学规划课题（15AJY132，15AJY133）。

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0011-01

以计算机技术为核心的嵌入式系统开发是当前最热门的职业之一，有着广阔的发展前景。随着市场对嵌入式系统开发人才的需求，如何进行嵌入式系统教学、培养开发能力强的人才成为高校教学中的重点和难点。

一、当前嵌入式系统教学存在的不足

1.以教师讲授为主的教学方式。当前嵌入式系统教学中，一次课只有短短的90分钟，教师往往是在这90分钟内将理论对学生进行灌输。因此，这种教学方式让学生觉得异常乏味，抑制了学生学习嵌入式系统的积极性、主动性，对学生学习潜能的开发、创新思维的训练以及创新能力的培养是一种束缚，使学生的学习效率大打折扣。

2.实践教学效果差。目前学生的实验课多为验证性实验，缺乏综合设计。学生对着实验指导书进行代码的输入及验证，学生缺少创新能力的培养，不能独立完成项目，并且缺少团队协作能力。

3.课程考核方式单一。目前该课程多数仍采用闭卷考试的方式，学生到期末考试时，把考试点背诵一下就能得到高分。该考试方式对于实践性很强的嵌入式系统教学来说，明显不足，不能真正测试出学生的学习效果。

通过在嵌入式教学中的长期实践，课题组探索出了基于项目驱动的嵌入式系统教学方法。通过项目实施，锻炼了学生的动手能力；同时在项目实施过程中，穿插理论教学，使学生更容易理解并掌握，培养学生学习嵌入式系统的积极性。

二、项目驱动法在嵌入式系统教学中的应用

1.制定新的集中教学方案。实践证实，一段时间内大强度、集中的嵌入式系统学习效果远远好于零星、松散式学习。这种方法克服了传统教学中实验时间过短而不能得到有效实践的问题，并且能在较短时间内迅速提高学生独立完成项目的能力，在项目实施中查漏补缺，夯实基础理论。

2.项目的题材选择。项目最好能够来源于教师的横纵向科研项目，能够紧密联系实际，激发学生的学习热情；同时，项目题材难易适当，要因材施教。制定层次式项目计划，随着教学进程的深入开展，根据情况给学生布置相应难度的项目，通过渐进式学习，学生会对嵌入式不断渗入的了解，并在实践的过程中锻炼动手能力以及夯实理论知识。

3.以嵌入式项目为主导进行教学。教师将项目任务分发给学生，通过讲授、组织讨论、案例等方法讲解任务中所需的相关知识点并向学生提供参考文献和学习资料。学生通过查阅相关技术资料获取信息开展项目，在项目过程中遇到问题积极与老师沟通解决，使学生掌握嵌入式系统开发中必要的自学能力。

4.以团队管理模式进行学习。一个良好的团队往往能使项目顺利的完成，在教学中采用团队管理模式。学生自发的组成团队，团队内选取组长一名。各团队根据团队意见选取相应的项目，组长制定项目计划并进行任务分工。在项目实施过程中，团队成员根据分工实施项目任务。团队管理模式要求项目成员间既要独立完成分工任务，又要与团队成员进行及时的沟通。这就要求项目成员有扎实的专业理论知识，另一方面在项目实施过程中，培养良好的团队合作意识。

团队管理模式的实施，可以使教师在教学过程中，由讲授者向指导者过渡。既能有效的提高学生学习的主动性，增强学生的动手能力，又能使学生及早的向公司项目管理模式过渡，以便在学生进入公司后能更快的融入其中。

5.改革课程考核方式。采用以项目作品参与竞赛获奖成绩作为考核成绩，例如：在教学过程中，组织学生参加大学生电子设计大赛、物联网大赛等嵌入式相关竞赛，以参加竞赛的成绩作为最终考核的成绩。

三、项目驱动教学方法实施效果

1.嵌入式系统教学中，通过项目驱动教学使学生更容易的理解理论知识。

2.从考核结果中我们看出，通过项目锻炼，明显提高了学生对嵌入式学习的积极性，并且能够更容易的理解理论。从2013年采用项目驱动法教学至今，学生在近两年的大学生科技竞赛中，取得了近100项国家级及省级奖项。

3.从学生的就业方面看出，有过项目经验的学生找到的工作质量明显要高于其他同学。这类学生在就业时能够很顺利的融入项目组，对学生来说，缩短了进入公司之后的实习期，比较顺利的完成学生到员工过渡；对公司来说，公司减少了在新员工培训方面的开支，并且能够引进一名快速上手的员工。

参考文献：

[1]刘雍，马玉春，汪文彬，吴淑婷.项目驱动在嵌入式系统实验教学改革中的初探.中国科教创新导刊，2014（13）.

[2]冀常鹏，马飞，徐維.项目驱动的嵌入式系统教学改革.电气电子教学学报，2012（33）.

[3]孙成富.基于“项目驱动”的《嵌入式系统开发与应用》课程教学[J].高等教育，2013（8）.

作者简介：

武华（1982年10月-），硕士，讲师，济南市千层次人才，主要研究方向智能交通系统。