项目驱动教学法在ARM应用技术课程中的运用

张君君，刘慧慧，张瑶

（郑州工业应用技术学院，河南 郑州 451100）

0 引言

嵌入式技术与工程实践紧密连接，综合性较强，具有跨学科以及软件化的特点。相较于其他信息技术来说，嵌入式技术的发展速度较快、应用范围较广，因此受到的关注以及评价也更多。嵌入式技术的应用范围包括汽车电子、医疗仪器、航空航天、工业过程控制、仪器仪表，甚至是家用电器中都使用了嵌入式技术，正是因为其应用范围的广泛，使得目前我国对于嵌入式系统设计与开发方面人才的需求急剧增加，而学校电气工程系统专业毕业生的数量不多，无法满足现在市场上对于人才的需求。基于此，越来越多的大学校园开设了与嵌入式系统有关的课程，例如“ARM应用技术课程”，并将其作为电子通信工程、物联网工程专业的重要专业平台课程之一，ARM应用技术课程也因此受到了广泛的关注。

1 ARM应用技术教学分析

ARM应用技术的教学注重实践，其特点是内容较广、综合性较强。ARM应用技术课中涵盖计算机、电子、通信以及自动控制等学科相关内容，主要为社会培养有关工程实践的软硬件兼备的复合型人才而服务[1]。然而，目前我国部分学校的ARM应用技术教学中仍采用传统的教学方式，部分教师的理念没有得到更新，学生在实践过程中缺乏自主参与的能力，导致学生的创新思维以及自主实践能力未能得到有效的培养，许多大学生对于嵌入式系统开发技术的掌握程度比较低。项目驱动教学法在ARM应用技术课程中的应用，可以有效的将理论教学、实验教学和实践教学相结合，在一定程度上学生可以通过实践获得学习的积极性以及自主性，同时可以培养学生发现问题、思考问题以及解决问题的能力，引导学生结合理论与实践知识，提升自身的创新思维。

教师在开展ARM应用技术的教学活动中，可以将项目创新驱动的教学办法融入其中，在增加小组之间合作能力的同时，有利于增加课堂教学氛围，带动学生学习发展，促进课堂教学质量的提升[2]。项目驱动教学模式的特点就是其具有针对性，在ARM应用技术教学活动中融入项目驱动教学手段，是对学生理论与实践联系能力的培养，也是对学生理性思维的激发，在此过程中学生的创新思维会得到一定的发展，课堂教学效率也会相应提高。为了激发学生的创新思维以及实践能力，在ARM应用技术教学活动中，学校为学生配备了多种实验箱，学生可以利用项目驱动的方式，获得具体的编程程序，还可以借助实验设备的共同特点，进行基础性的研究实验，这在一定程度上提升了学生对ARM应用技术的掌握能力，激发了学生的探求欲望。

除此之外，学校根据ARM应用技术的外设，为学生设计出了比如液晶屏、触摸屏、小键盘以及摄像头等丰富的实验样例程序，在这样丰富的实践中进行学习，学生的自主能力得到了相应的提升。针对实验设备中配件的选择和尚未开设的内容，ARM应用技术教师可以借助项目驱动的教学模式，引导学生对此实验内容进行自主命题并且开展创新设计活动，有助于学生的思维发展。在市场对嵌入式系统研发人才需求增多的背景下，学校需要与企业相互融合，为学生创建实验室以及培训基地，提高学生对理论知识的实践能力。另外，单片机课程也是本科嵌入式教学中比较重要的课程之一，由于课程的难度比较大，因此学生掌握起来也比较困难。教师需要根据学生的实际情况，转变教学方式进行有针对性的教学，借助现代化的信息手段将项目驱动教学融入在ARM应用技术之中。通过教师的演示以及推理，学生能够掌握嵌入式系统学习的基础技巧，并且自主开展项目实验教学活动，为学生的发展塑造了一定的空间。

2 ARM应用技术教学过程中存在的问题概述

目前我国本科ARM应用技术教学的教材难以符合对于专业技术人才培育的标准，因此学生在实践中也无法满足市场的需求，造成这一部分专业的学生被市场所“抛弃”，影响了学生的发展空间。传统的ARM应用技术教学过程中，教师的教育观念比较落后，更加注重对理论知识的教学，学生在学习过程中只能够学习到一些基本的概念以及原理，部分学生缺乏动手实践能力，因此丧失对ARM应用技术的学习兴趣，导致课堂教学效率不高，影响课程教学质量。

而且，ARM应用技术的课堂教学难以有效满足学生心理发展预期。在我国传统的ARM应用技术课程的教学过程中，课堂的教学中心是教师，教师主观地为学生讲授有关ARM应用技术的理论知识，而学生也只是被动的接受，因此在一整节ARM应用技术的教学课堂中，学生无法消化大量的理论知识，在学习过程中会感觉到接受困难，因此学生课堂的参与程度不高，教师单方面地讲授课堂知识造成了学生思维培养的不足，学生无法形成自我的发展意识，导致学生难以从课堂上获得其学习需求[3]。

并且，ARM应用技术的实践教学难以满足学生实际需求。在我国传统的ARM应用技术教学过程中，学生学习到了理论知识，实践能力没有得到有效的发挥，再加上大部分学校对于ARM应用技术教学的类型都是验证性的，学生在实验过程中需要依照教科书上的实验步骤，开展实验活动，学生在此过程中只是将书上的实验内容进行了整合和还原，没有发挥自身的主观能动性对实验过程进行设计，与工程实践有关的实验也处于缺失状态，没有综合性以及设计性的实验，不利于培养学生的创新思维。

此外，ARM应用技术教学的考核内容缺乏丰富性及多样性。我国传统的ARM应用技术教学考核一般是以闭卷考试为主，因此在考核过程中缺乏对实践技术的考核，部分学生可能会投机取巧，在考试之前再背诵需要考的内容，导致学生课堂学习不够认真，学生动手实验的能力也不够充分，存在一定局限性。

3 项目驱动教学方法分析

项目驱动教学模式在ARM应用技术教学课堂中的应用，有助于转变传统教学中以教师为中心的教学方式，可以提高课堂教学质量[4]。项目驱动的教学模式主张以学生为中心，从根本上改变了学生被动学习，教师强制灌输的教学行为，在一定程度上提高学生的学习兴趣，增强了学生参与课堂的能力，并且有助于激发学生的创新精神培养学生的创新思维。

教师借助创新驱动教学法开展ARM应用技术教学时，会根据工程实践的实际需求，为学生进行理论知识的教学，并且可以将工程实践中涉及的理论知识，深入地融入ARM应用技术教学的课堂之中。而学生通过对ARM应用技术的学习，可以提升自身发现问题、思考问题以及解决问题的能力。教师通过对课堂内容的不断渗入，引导学生进行自主探究，学生在项目实施的过程中，将学和做进行有机融合，一定程度上提高了学生理论与实践相结合的能力，同时也培养了学生自主探究的能力，充分发挥了学生ARM应用技术课堂学习的主体地位。想要在教学过程中充分融入项目驱动的教学办法，教师需要注重其中项目的设置，根据目前学生的学习水平以及动手能力，充分结合学生的学习特点，选择适合学生开展的项目。教师要充分发挥在课堂中的引导作用，引导学生根据项目的主体，对知识内容及技术充分掌握，最终实现促进学生发展以及提升课堂教学效率的目的。

4 项目驱动教学法融入ARM应用技术课程的策略

4.1 项目驱动教学法融入理论基础知识教学

教师需更新自身教学理念，在上课之前积极有效备课，结合工程实践的内容设计出具体的创新驱动项目，并且完成对应任务的制定，提出工程项目具体要求。同时，学生需要对教师给出的项目进行选择，并且对自己选择的项目进行合理分析，教师利用分组教学的办法，引导学生开展分组讨论，对项目的方案进行合理设计，小组对设计完成后的方案需要加以修饰以及改进，教师发挥自身的引导作用，促使学生尽量自主完成项目方案的设计，充分体现学生的主体地位。而且，教师指导学生对项目中包含的ARM应用技术的知识点以及使用技能进行合理分析以及总结，学生提交最终的项目实践方案。在这一教学过程中，学生学习的主体地位得到了充分的发挥，学生的创新思维也得到了一定的培养，促进学生全面发展[5]。比如，在工程实践中具体实施项目驱动的教学办法，需要各个高校充分结合地区的发展情况，与地区企业进行积极地联络与沟通，寻找工程实践中ARM应用技术的项目，并且通过合理的分类以及整理实现真正意义上的产学研合作，为学生提供更加丰富的学习素材，提升其学习质量。与此同时，教师可以利用一些基础性的小项目，引导学生根据工程项目的要求，进行自主设计，促进学生思维发展。在课程结束后，教师可以和学生一起，对学生设计的项目方案进行二次设计以及优化升级，并且最终完成这个工程项目，增强师生互动黏性，构建和谐的师生关系。比如，教师可以根据项目的要求，将学生划分成若干个学习小组，每一个小组需要利用实验室的实验设备，完成对自己ARM应用技术项目的分析以及设计，提高学生自主学习的能力。

4.2 项目驱动教学法融入实验实践教学

实验实践教学在ARM应用技术教学中占有重要地位，然而传统的实验教学模式一般都是从基础实验教学开展，循序渐进地进行综合实验，并不利于激发学生的实验思维[6]。项目驱动教学法在ARM应用技术实验教学中的应用，可以根据教师理论知识讲授的进度，充分结合工程项目内容以及实验环境特点等知识，将ARM应用技术涉及的实验内容分别分成验证型理论实验、设计型实验以及应用型实验，以此来提升学生的学习兴趣，激发学生参与实验的积极性[7]。

首先，在验证形式的ARM应用技术实验实践教学中融入运用项目驱动教学法。验证形式实验是教师在理论课上布置的实验内容，在学生对ARM应用技术的理论知识进行掌握以及了解后，引导学生对ARM应用技术的理论知识进行分析，提升学生对一些简单程序编译的能力，增强学生基础实验实践能力。

其次，在应用形式的ARM应用技术实践教学中融入运用项目驱动教学法。应用形式实验需要学生通过一些ARM应用技术理论知识的掌握，进行一些简单的编译活动，借助实验箱等设备，对自己在课堂上学习到的基本知识以及原理进行验证，学生完成实验后需要将实验的过程以及实验结果，进行充分的整理分析以后交给老师，方便老师检查并且提出一些指导意见。应用形式实验实践教学是ARM应用技术中的综合性实验，其与工程实践的连接最为密切，应用形式实验实践教学需要学生对相关的课程理论以及知识进行掌握，并且完成第一种验证性的相关实验实践，对学生的积极性以及主动性要求比较高[8]。比如，学生可利用自己的课余时间，对ARM应用技术实践项目所需的资料、内容、步骤等进行分析和整理，学生需要具备丰富的嵌入式技术软硬件知识以及动手实践能力。

另外，在设计形式的ARM应用技术实践教学中融入项目驱动教学法。教师实施ARM应用技术设计形式实验教学时，可在课堂上让学生针对综合型人物进行研究，学生在实验课上通过对项目进行分析，设计出具体方案，并画出流程图，使用网络电子设备查阅相关资料，利用分组合作的方法完成实验。然后，教师针对学生的实验过程以及实验结果实施针对性有效评价，改善学生的设计能力及实践能力，改善学生创新创造思维，推动学生全面发展。

5 结语

总之，将项目驱动教学模式在ARM应用技术教学课堂中融入使用，能够使学生更加容易理解复杂难懂的嵌入式理论知识，而且学生通过项目实践可激发自主学习的兴趣，，发挥学生学习主体地位，同时也可提升学生的自主探究的能力，提升学生主动参与能力，培养学生创新思维。教师在ARM应用技术课程中通过使用项目驱动的教学方式，还可帮助学生获得相关的实践经验，可以有效促进学生就业，并且帮助学生毕业后顺利从学生角色到员工角色过渡，提高企业对学生的认可程度。