項目驅動法在嵌入式實踐教學中的研究

郭中華 伍馮潔 李寧智 黃家輝

【摘要】根據嵌入式系統課程的特點，提出了在嵌入式實踐課程中實施項目驅動教學，文中給出了具體的項目實施方案，實踐證明項目驅動的教學方法極大提高了學生學習積極性，取得較好的教學效果。

【關鍵詞】項目驅動;嵌入式;教學方法

1.引言

嵌入式系統是我院電子，通信和計算機專業的一門專業課程，該課程的目標是培養嵌入式方面的工程師，注重提高學生的動手實踐能力，使學生獲得一定的項目工程經驗。針對該門課程的特點，在《嵌入式系統》實踐課上采用項目驅動教學模式，使學生學習的積極性得到了極大提高，取得了良好教學效果。

2.項目驅動教學模式介紹

項目驅動教學模式[1-4]是指：在教學過程中，以具體的一個項目為例，在整個教學過程中始終貫穿其中，將相關知識點融入到項目的環節中，從而激發學生的求知欲，在這個過程中，讓學生由被動學習變主動學習，最終完成項目。在項目實施過程中，要注意對項目題材的選取，既要包含基本的教學知識點，也要根據學生特點，選擇有趣的，實用性的項目。在學生組織方面，以小組為單位，合作完成項目，根據學生能力不同，設計難度系數不同的項目。

表1 項目所涉及知識點

項目名稱 組成 知識點

遠程溫濕度監控系統 溫濕度傳感器 溫濕度傳感器原理，溫濕度傳感器驅動

web服務器（目標板端） Boa服務器的移植

Web瀏覽器（PC端） Html，cgi編程

3.項目具體設計

3.1 實踐課程體系設置

傳統的實驗課程做法是按部就班的先做基礎實驗，然后再進行綜合性實驗。在項目驅動教學過程中，為了激發學生的求知欲和學習興趣，是先給出目標，即最終要完成的項目任務，然后將項目分解，進而完成項目。以下筆者就以所教計算機專業的學生為例，介紹項目驅動教學法的具體實施。針對計算機學生已修網頁制作這門課程，設計了“遠程溫濕度監控系統”這一項目。項目具體要求是，用戶可以通過網頁遠程獲得宿舍的溫度和濕度情況。教師在實踐課開始之初，就給學生給出期末要完成的任務，并對要完成的任務進行剖析，指出該項目完成所涉及的知識點如表1所示。

在給學生分析此項目基本情況后，教師給出對應知識點所需要完成的相關實驗，即實訓任務書，以及需要補充自學的知識。如表2所示：

表2 項目所需完成實驗

知識點 必做實驗

Boa服務器的移植 linux系統安裝，Linux基本命令

vi編輯器使用

gcc，gdb，makefile使用

linux開發環境搭建

bootloader，kernel，文件系統制作和燒寫

Webserver的移植與網絡通訊實驗

溫濕度傳感器驅動 驅動程序結構實驗

溫濕度傳感器驅動

Html，cgi編程 Html，Cgi編程（自學）

這樣學生并不需要每個實驗都要做，可根據自己的項目完成相應的基本實驗。

3.2 項目拓展設計

項目拓展就是指在學生完成基本實驗以后，根據自己小組所完成的項目任務的不同，需要額外完成的實驗部分，這部分實驗需要學生通過互聯網和學院的開放實驗室，通過自學，查找文獻完成的實驗。如在“遠程溫濕度監控系統”這個項目中，溫濕度傳感器驅動程序的編寫，boa服務器的移植，CGI程序的編寫這些都是這個項目特有的內容，需要做該項目的學生單獨學習。通過這樣的一種方式，使學生較好的完成了嵌入式知識體系的學習。

3.3 教師的作用

在項目驅動教學實踐過程中，筆者從自身體驗中，認為教師需要做以工作：

（1）項目內容設置要緊扣教學大綱和教學內容，根據課程特點來設置;

（2）項目難易程度要適度，這樣學生才會有信心和興趣去完成項目;

（3）基礎實驗部分，教師需要邊講邊做，這樣學生更容易理解，也加強了學生對知識點的掌握，對學生問的比較多的問題，需要重點講解;

（4）項目拓展部分，教師應給出相應的參考文獻給學生學習，引導學生如何查找文獻，如何充分利用互聯網;

（5）監管機制，由于是以小組為單位完成項目，難免會有一些學生不作為。因此，需要每次實踐課，對學生進行相應抽查，了解學生對知識點掌握情況。

（6）成績評定。對項目成績的評定，從三個方面進行考核：一是作品效果，這個成績可由各個小組組長對作品給定成績，采用互評機制，取各小組組長評分的平均分;二是項目報告，項目報告的書寫可以考察學生對各個知識點的掌握情況;三是作品答辯，通過答辯可以更清楚的了解每個學生在項目做所擔當的角色。通過這種考核方式有助于學生綜合素質的提高。

4.結論

實踐表明，通過項目驅動教學，學生學習的積極性大增，取得較好的教學效果。同時也為學生參加各種大賽打好了平臺。在近2年的“博創杯”嵌入式物聯網全國大賽中，學生分別獲得了全國二等獎，三等獎的好成績。不少學生畢業后也走上了嵌入式開發的技術崗位。

參考文獻

[1]湯雙權，劉陽京等.項目案例教學法在ASP_NET課程中的應用[J].電腦知識與技術，2013，9.

[2]李寧，宋薇等.項目化嵌入式教學方法研究[J].單片機與嵌入式系統應用，2010，2.

[3]翟文正.項目驅動法在嵌入式系統實踐教學中的探索[J].臺州學院學報，2012，12.

[4]謝四蓮，劉峰等.“項目驅動法”在《單片機原理及應用》教學中的應用研究[J].湖南人文科技學院學報，2010，2.

作者簡介：郭中華（1977—），女，廣東廣州人，碩士，講師，主要從事嵌入式技術的教學。