杜龍龍 / 湖州職業技術學院
任務驅動教學模式下嵌入式課程教改的探索與研究
杜龍龍 / 湖州職業技術學院
嵌入式應用技術作為當前電子信息告訴發展的主流技術,逐步已經納入高校的授課內容,在實用型人才的培養方針下,培養出理論研究能力和實踐操作能力兼備的復合型人才是本文的目標和導向。
嵌入式;電子信息;教學改革
《國家高等職業教育發展規劃(2011—2015年)》明確指出,“高等職業教育以培養生產、建設、管理、服務第一線的高素質技能型專門人才為根本任務”,厘清了高職教育目標定位的內涵及外延。嵌入式課程作為一門新興技術課程,涵蓋知識面廣,知識密度高,實時更新快,是當前電子信息行業的熱門學科,如何搞好嵌入式教學,尤其是嵌入式實驗教學,是當前培訓機構和高校教學研究的熱點之一。隨著社會科技的不斷進步,企業和用人單位越來越多摒棄了單一的知識結構人才,而更傾向于復合型電子信息人才,目前我院在嵌入式教學課程中沒有構建明確的知識體系,也沒用設計完整的實驗教學平臺,學生的質量難以滿足當前用人單位的需求,所以構建一個科學完善的知識體系,設計合理的實驗教學平臺是當前迫在眉睫的任務。
傳統的嵌入式授課內容教材,印制較早,由于當時嵌入式技術并未發展完善,早期的嵌入式教材往往立足于介紹嵌入式的工作原理和內部模式,讓學生有種只觀其形不知其里的境況,諸多學生能理解嵌入式的工作原理和理論上的搶占關系,卻無法完成基本的編程開發任務,造成了學生眼高手低的結果。
嵌入式作為一門新興技術課程,集成傳感器技術,電子信息,網絡通信技術等諸多課程的知識點,而嵌入式技術作為一項實用技術課程對實驗設備投入要求較高,剛起步階段的學校往往不具備這些綜合的實驗設備,造成學生有心學習技術,而無地實驗的境地。
學生對嵌入式學習的動力不足,認識準確度不高,覺得嵌入式課程是一門理論課程,只要通過期末的書面測試即可,沒有把這門課程當成一門開發性課程去對待。
目前我國嵌入式課程主要以達內,科創等知名培訓機構培訓為主,這些培訓結構收費較高,培訓教材資料對外不透明,高校中嵌入式培訓處于摸索階段,沒有建立完整的嵌入式知識體系,實驗的設計不能科學涵蓋課程的知識點,造成學生做實驗沒有針對性。
針對傳統嵌入式教學中,知識內容陳舊等問題,我們篩選市場上的嵌入式教材,在高校間進行教學探討,邀請行業的專家學者進行論證,篩選出了兩本實用性高,學生易于理解的教材,以其中一本教材為例,教材依托于STM32開發板,在開發板上進行25個配套實驗,深入淺出,教材側重于實驗講解,不僅讓學生在課堂上可以進行實驗,課后也能通過教材進行自主學習。
同時,教師是課堂的引導者,是傳播知識的引路人,教師的知識儲備直接影響學生的水平上限,教師自身不斷更新技術知識,與時俱進,才能及時為學生答疑解惑,總結教學經驗的同時才能為學生提供學習捷徑。
嵌入式作為一門實踐操作能力的課程,為學生提供必備的實驗設備是培養好學生的必要條件,在選取教材的基礎上,我們為每一位學生配套教材指定原子開發板,讓實驗設備與教材無縫銜接,把教材作為課程的立足點,把設備作為教學的主戰場,讓學生能夠把教材的實例直接進行實驗操作和運用,避免走彎路。
針對傳統教學模式,知識體系模糊,教學測重點不明等諸多不足,我們根據學生的接受程度和基礎水平,初步構建了適合于本校學生的嵌入式知識體系,把嵌入式課程分為3個部分,分別為基礎知識儲備,內部資源實驗設計,擴展實驗設計三個階段,總共128課時。這樣整個知識體系結構比較完善,方向明確。
實驗設計,采用任務式為主導,理論實踐結合的方式,教師下達項目任務,把知識點科學涵蓋在項目任務中去,學生以項目任務作為驅動,在完成項目的同時,消化和吸收相關知識點,在項目的最后,教師根據學生的完成情況進行總結和分析,幫助學生消除知識盲區。
根據知識點的難易程度,對實驗進行了循序漸進的安排,這樣的安排讓學生接受順序從易到難,從單一到綜合符合科學的接受順序。
針對學生主觀自覺性差,傳統授課模式無法有效培養學生學習積極性的弊端,我們授課模式采用小組化授課方式,即三名學生自由組成小組,每個小組有項目經理一名,軟件工程師一名,硬件工程師一名,根據學生的興趣自主分配項目任務,教學實踐中發現這種崗位分配方式不僅讓學生切實模擬了企業開發的角色,擔當了自己的工作任務,而且激發了學生的學習熱情促進了學習效率。
在任務式教學模式下,筆者的團隊在2年的教學實踐和研究中取得了良好的教學成果,所有學生都完成了課程標準中所制定的要求,在課外之余能夠用所學知識進行一系列的開發和設計,從學生的就業反饋中,有部分同學從事相關工作,有部分能力較強的學生在學生競賽中獲得不錯的成績。
通過這次嵌入式教學的改革,發現傳統教學存在的弊端,初步構建了嵌入式教學的知識體系,完成了嵌入式教學的實訓教學設計,為今后的教學活動提供了教學參考,具有一定的推廣價值。
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課題項目:本文為湖州職業技術學院校級課題項目,嵌入式應用開發課堂教學改革探索和實踐 ,編號2015kg06.
杜龍龍,浙江湖州人,湖州職業技術學院,碩士,致力于嵌入式應用的教學研究。