面向实践和创新能力培养的“项目驱动+案例引导”课程教学方式方法的改革

唐俊龙，禹智文，刘远治，邹望辉，吴丽娟，谢海情

（长沙理工大学 物理与电子科学学院，湖南 长沙 410114）

目前高校工科课程教学还存在沿用传统的教学体系，偏重于理论知识的传授而轻实践创新能力与素质培养，教学与实际工程需求有所脱节，造成一方面大学生就业较难，而另一方面许多单位又招不到合适的技术人员。当前各个高校在学生能力与素质培养方面组织各种电子竞赛、电子实习等各项创新活动，长沙理工大学物电学院也每年举办一次物电杯，这些创新活动都开展得非常好，但还是远远不够，仍需要课程教学过程中有更多面向实践和创新能力培养的课程教学模式不断地推出。本文通过探索“项目教学法”与“案例教学法”两种教学模式[1-4]，在《嵌入式系统B》专业课程和配套实践课程《嵌入式系统课程设计》教学中进行了教学方式方法的改革，实施了“项目驱动+案例引导”的课程教学模式。

一、建立了合理的“项目驱动+案例引导”的教学模式

在《嵌入式系统B》专业课程的理论课程教学与实验课程教学过程中以“案例引导”为主，“项目驱动”为辅；在《嵌入式系统课程设计》课程教学过程中以“项目驱动”为主，“案例引导”为辅，建立合理的“项目驱动+案例引导”教学模式。运用案例引导学生，项目驱动训练学生，项目是课程的最终目标，项目检验案例教学，项目是结果，案例是过程。“案例引导”以分析案例的形式让学生认知与共享经验、加深认知，激发学生解决实际问题的能力和愿望，培养学生的主动思维习惯和自学能力。案例选择范围可来源于通用实验模块，可来源于优秀项目的分解，也可将项目的各个部分整理成单个案例引导，分解后的案例尽量具有可修改性、通用性，不局限一个项目，如MP3音频播放器项目可分解成LED模块、触摸屏模块、音频编解码模块、显示模块等。“项目驱动”以项目的形式交给学生，在教师的指导下解决问题或完成任务，按照项目要求查阅资料、设计项目、总结与评估，培养和提高学生实践和创新等各方面能力。一个具体的项目驱动充分原样使用或者适当修改理论课与实验课教学进行的案例引导、设计验证过的模块，如嵌入式的远程红外控制步进电机项目的设计，包含了案例引导的LED模块、电机驱动模块、显示模块、红外模块、UART模块以及触摸屏模块等。

二、建立了丰富的“项目驱动+案例引导”配套教学资源

在《嵌入式系统B》专业课程的理论课程教学与实验课程教学过程中建立了丰富的配套课程的案例教学资源和项目教学资源，一定程度上保证了教学过程中的灵活性、前沿性与创新性。案例与项目的教学资源都具有启发性、代表性、针对性、实践性。在案例引导资源建设中尽量覆盖嵌入式系统技术核心知识点，贴近生活实际技术且生动有趣有用，规模适当，难度要适中。针对课程教学目标要求和教学内容的需要，根据学生不同层次的知识技术水平，利用案例教学资源在课堂教学中进行案例引导，学生对教师提供的案例进行阅读、分析、讨论和实践，巩固课程教学中出现的相关概念、原理，直到理解和掌握，通过案例资源提高学生的综合能力。在项目驱动资源建设中以课堂教学内容为依据，以现实对象为材料，既包含了基本的教学知识点，又调动了学生解决问题的积极性，由教师单独或教师和学生共同参与项目确定。在项目驱动过程中把教学内容、教学重点和案例资源巧妙地蕴含在具体项目中，相关知识点融入项目环节中，环环相扣，层层推进，激发学生学习的兴趣，针对课程教学和案例资源的知识点，难度适中，通过由浅入深、由简单到复杂的递进方式，启发学生，训练拓展性思维，锻炼动手能力与创新能力，既有利于调动学生的积极性，又便于学生实践，达到教学效果。项目驱动教学资源还具有探究性和协作性，教与学围绕着所设计的项目来展开，教师的作用成功地定位在促进学生学习、引导学生实践上。

三、依托科研团队，建立了“项目驱动+案例引导”课程教学模式的“指导教师”，开展实践创新能力培养

我校及学院拥有极其丰富的人力资源、优质的科研团队，担任本科生“项目驱动+案例引导”课程教学模式实践创新能力培养的指导教师，指导本科实践创新能力的培养，更加有效地提升学生实践创新能力。

1.以教师为核心，合理组建了由博士、硕士研究生为中坚力量的本科生实践创新活动指导教师科研团队。

2.以培养学生的实践能力和创新能力为核心，构筑、完善和丰富了“项目驱动+案例引导”课程教学模式中课程教学内容与实践创新能力培养体系。

3.开展“项目驱动+案例引导”课程教学模式中科研团队的管理机制研究。考虑每位教师及研究生的特点、时间安排、科研项目的需求等，发挥指导教师中每一个个体的优势，相互互补，充分发挥科研团队在培养本科生实践创新能力中的作用与效果。同时，在本科生团队管理过程中采取组长负责制，让本科生学会自我管理，对于每一位参与实践创新活动的学生采用淘汰制的管理模式，避免“打酱油”现象的出现。

4.凝练依托科研团队开展本科生实践创新能力培养过程中具体的、有效的实践指导方法。依托科研团队组建优秀的指导教师在指导本科生实践创新活动中善于不断地总结与反思，形成了一套有效的指导方法，使本科生的实践创新能力得到了大幅度的提升。

四、利用网络化平台构建网络化教学，实现了“开放式”教学

我校拥有优质的网络化教学平台，“项目驱动+案例引导”课程教学模式充分利用了计算机网络平台进行实践辅助教学。利用网络化平台主要构建相应的教案、课件、案例与项目资源的电子化、视频，同时在平台上发布与提交作业、在线辅导和答疑等，方便教师和学生实时沟通，不仅给学生带来极大方便，也提高了教师的工作效率，教学资源共享，打破了时间与空间的限制，实现了“开放式”教学和课堂授课的完美结合。

五、建立了过程与能力有机结合的考核改革方式

改革现有实践评价考核方式，全面体现“项目驱动+案例引导”的教学模式教学目标。一是将单纯强调课堂出勤转向对过程综合评价，引入了由个人态度与能力、对团队的参与和贡献度等考核要素组成的课内表现，其考核实施由个人自主评价、团队评价和教师评价三部分加权平均组成。二是将程式化的报告改为以问题发现与解决、经验总结为主要内容的项目日志，以交流为基础，学生代表与教师共同评价，给出优、良、合格、差等级。三是以案例与项目为载体，考核学生基于若干以实际工程中的典型问题或需求为对象的案例引导，进行规划、设计、实施与测试的项目驱动综合技术实践和技术应用能力，并通过PPT口试、书面设计报告等形式考核学生在专业问题上的口头与文字表达能力。

六、结论

本文结合案例教学法与项目教学法和课程实际特点，针对《嵌入式系统B》与《嵌入式系统课程设计》课程，面向本科生实践和创新能力培养，主要阐述了“项目驱动+案例引导”的课程教学方式方法的改革的实施，贯彻研讨式、参与式、启发式教学，改革陈旧的授课方法，在实际授课过程中，更新能反映最新科学研究进展和成果的教学内容，增加课程强度和挑战度，开拓创新思维，形成有特色的、适合目前本科生实践和创新能力欠缺的课程教学模式，激发本科生的主动参与性、独立思考性以及创新思维形成，达到培养本科生的实践能力与创新能力的目的。