基于全国大学生电子设计竞赛的嵌入式系统课程教学改革

广东理工学院电气工程系 张晓亚 唐东成 王雁平

全国大学生电子设计竞赛是目前大学生能够参与的重要学科竞赛之一。针对历年参赛题目的研究分析，本文主要探讨根据《嵌入式系统原理及应用》课程的特点结合竞赛具体提出几点课程改革相关的思路和方法。

一、引言

全国大学生电子设计竞赛是教育部倡导的大学生学科竞赛，主要考查大学生在校期间的理论知识和实践创新动手能力。比赛会在奇数年份的9月份举办，赛期4天，每支参赛队由3名学生组成。同时会在偶数年份，根据全国竞赛组委会及相关赛区组织开展专题性竞赛。给在校大学生提供了一个展示自我专业能力的平台。各院校也会举办一些小型的比赛为全国大学生电子设计竞赛选拔人员，例如智能运动控制大赛、毕业设计大赛、电子协会社团赛等等，也会有些校企结合的比赛，例如蓝桥杯大赛、飞思卡尔大赛等等。本文主要讨论比赛中核心控制部件——嵌入式系统。该课程涉及内容比较综合，并且也是一门实践性比较强的学科。在实际的教学过程中，很难在有限的课时内，让学生学的更深入些。传统的教学过程中，大多院校以仿真为主，且课程内容往往滞后现代科技的新发展，做实物的较少，学生很难有机会开发出一套完整的系统。全国大学生电子设计竞赛集科技发展的最新平台，结合大学生在校学习的理论知识，并充分发挥自己的主观能动性和创新能力，鼓励着大学生积极参加这一课外活动，在这个过程中，同样能够培养大学生的自学能力和团队合作意识。

二、嵌入式系统实践教学改革

针对传统教学中存在的一些弊端，例如课程内容往往滞后于科学技术的发展，实践练习内容比较缺乏趣味性，学生学习的积极性不高，导致学生感觉课程难学，或直接放弃学习。该学科是工科类众多学科的交叉，例如会涉及到数字电子技术、C语言程序设计、单片机原理及应用、Linux操作系统等等（王君.以电子设计竞赛,促嵌入式技术实践教学改革[J].金陵科技学院学报,2009,25(4):37-39）。如果基础不好的同学，嵌入式的学习更是难上加难。这要求学生有很强的求知意识才能真正学好嵌入式系统，能够主动地接受该课程，吸引他们的兴趣，激发他们的求知欲。而全国大学生电子设计竞赛就是一个很好的平台。

1.搭建实践动手平台

我院系教师主动组织一些相关的比赛，以全国大学生电子设计竞赛为目标，在系部举行的相关智能运动控制大赛为其选择优秀的人才，这部分学生能够坚持下来的就比较主动承担比赛项目的要求，并且该比赛连续举办了三次，比赛成绩比较突出的同学有相应的奖金和奖品作为奖励。并且这部分同学也有幸参加全国大学生电子设计竞赛，也取得了一定的成绩。

在系部举行类似小型的比赛，主要是给学生提供一个相对比较自由的场地，并且在正式比赛之前，会由组织者给学生做一个简单的培训。例如我们第一届智能运动控制大赛，主要是以自动驾驶为模型，以小车为平台，完成相应的要求。我们会在全校范围内发布通知海报，吸引有兴趣的同学，这无关乎基础，有些是大二的同学，在简单培训以后，学生如果想更深层次了解，他们会主动通过各种渠道查阅资料学习各个模块。即便是编写程序，他们也会一点一点解决困难，加上老师的指导，多少会有些收获。

2.教学内容的选择

大部分同学在上该课程之前应该都不是很了解该课程，并且由于该课程比较综合，大部分院校会把该课程放到大三下学期或者大四上学期进行学习。大部分学生并不能做好实践练习达到预期的目标，另外加上教学课时非常有限，让学生自由发挥的创新实验更加难以完成。所以在课程教学过程中，课程内容的选择非常重要，必须是在能够提起学生的好奇心和兴趣的同时，也能完成教学任务。这样学生在课堂上即便是不能完成的实验，也可以在课下有充分的时间得以完成。另外学生不能只停留在仿真的层面上，应该给学生自己动手完成硬件操作的机会，自己设计或老师根据学生的具体情况来设计。训练的内容最好能够跟历届全国大学生电子设计竞赛的课题相关，这样就能结合最新的发展技术，弥补教学课程滞后现代技术发展的缺点，当然其内容要能够适合自己的教学进度（张震,吴娱,李殷.浅谈独立院校大学生电子设计竞赛的组织与实践——以北京邮电大学世纪学院为例[J].大学教育,2016,11:64-66）。

另外大学生学习相关的理论知识，最重要的就是可以用到实际当中，避免出现眼高手低，动手能力差等不足之处。我院系会在每个学期的都举办一次智能运动控制大赛，每次的比赛的主题都不尽相同，同学们也都很愿意参与进来，另外参加比赛的大多都是大二和大三的同学，做的比较好的是大三的同学，主要原因是该部分学生在大二的时候就已经参加，涉及到的软件和硬件都比较熟悉，所以越早接触锻炼的机会就越多，做起东西来就会更加娴熟。在参加比赛之前，大部分同学是没有机会涉足这些技术含量比较高的比赛，所以我们会针对同学的具体情况对大家进行简单的培训，让同学先有一个简单的了解（邹甲,王洋.大学生电子设计竞赛促进实践教学改革[J].中国现代教育装备,2015,12(231):70-72）。

在比赛的过程中，每个同学学习的程度不一样，并且其目的也不尽相同，我们比赛均鼓励组队参加，但是会出现一些不良的现象，一些同学有报名，但是全程并未参与，没有恒心，没有毅力，遇到困难就否定自己，能否获得名次，全凭运气。还有些同学是为自己日后评奖学金等等荣誉才来的，像这种有自己的小心思的同学，是不会花精力花时间去研究比赛的。我们希望同学能够通过参加比赛学到一些课本上没有的，扩展自己的眼界。

三、总结

全国大学生电子设计竞赛为嵌入式系统的教学提供了一个很好的参考平台，让课程教学内容更加多样化、灵活化。不仅能够充分调动学生的积极性，培养学生的创造性，更为重要的是能够提高学生的软硬件的开发水平，为以后的学习工作奠定坚实的基础。