嵌入式系統綜合工程設計教學方法的探索與實踐

田玉敏 付少鋒 劉錦輝

摘 要：針對嵌入式系統課程體系的綜合性和實踐性特點，提出了嵌入式系統綜合工程設計的教學理念和方法。本文主要從嵌入式系統綜合工程設計的教學思路以及具體實施過程進行了探討和研究。

關鍵詞：嵌入式 綜合工程設計 教學方法

中圖分類號：G642 ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1674-2117（2014）22-00-01

1 前言

嵌入式系統課程是高等院校計算機專業學生的一門必修課，此門課程的主要特色是綜合計算機各種專業知識的綜合應用，課程的教學目標是培養學生綜合認識和解決嵌入式計算工程問題的能力。[1]現階段，嵌入式軟硬件平臺、嵌入式操作系統平臺和開發工具多種多樣，在有限的理論教學時間內，教師只能講授相關的嵌入式系統基礎理論，無法針對學生的個體差異、培養學生的學習興趣和自主創新學習能力。

針對嵌入式系統所涉及的知識綜合性、實踐性強的特點，葛芬[2]、田華、宗曉萍、劉鑫[3]等就項目驅動的嵌入式系統教學和實驗模式進行了探討。

綜合嵌入式系統知識的特點和學生的學習特點，在設計該課程的教學方法時，需要與學生的實際工程相結合，為學生提供開放式的學習空間。通過設置嵌入式系統綜合工程設計，探討項目驅動、導師引導的嵌入式課程教學理念的可行性。

2 嵌入式系統綜合工程設計的教學思路

本次實施的教學方法與傳統的教學模式不同，致力于為學生提供開放的學習環境，此種教學模式的實施安排在學生完成嵌入式系統相關理論課程學習之后進行。綜合工程設計的指導思想是“面向實際工程需求，項目驅動，將理論與實踐相結合”，主要目的是通過綜合工程設計，探索以學生為主導、突出項目實訓并且能培養學生的組織、溝通和協作能力的教學方法。

3 嵌入式系統綜合工程設計的具體實施

首先，讓學生學習嵌入式系統、嵌入式程序設計相關理論知識和實驗的學習和操作，接下來由嵌入式系統綜合工程設計的指導教師就設計的教學目的、組織形式、選題要求、關鍵時間點的安排、工程設計指導方式、考核標準等集中向學生進行介紹。

其次，等指導教師講解完相關注意事項之后，再對學生分組，三人一組，自由組合。各小組進行內部討論，按照自身的喜好設計將要實施的實際工程項目，通過查閱相關資料，完成本組項目的設計方案工作，并由指導教師對各小組的設計方案進行審核。

指導教師審核的主要內容包括該小組選擇的項目難度是否適中、針對項目的實施方案是否具有可行性、項目實施計劃是否合理以及項目實施過程中人員分工是否到位等各方面。審核過程中不符合要求的選題，或者與其他小組選題非常接近的都需要小組重新進行選題，再提交審核;對于在規定期限內沒能給出合適選題的小組，由指導教師制定選題。

再次，各小組確定選題之后，再對指導教師進行合理的分配，分配的原則是指導教師的研究方向與小組選題內容接近，而且盡量做到平均分配。每個小組都分配到自己的指導教師后，開始項目的實施工作。

項目開始實施后，小組的指定指導教師需要全程參與，安排每個成員的任務，在小組項目具體設計和實施過程中給予指導意見，對項目實施過程中遇到的問題與學生進行討論，并對學生遇到的難點、疑點進行解答，并負責監督和督促小組的實施進度，還要指導學生撰寫任務書、中期報告以及綜合工程設計報告。

項目實施的實驗室全天是開放的，學生可以隨時進實驗室進行項目的實施，而且實驗室每天都需要有相應的指導教師進行指導。

在項目實施過程中，需要制定合理的考核計劃對嵌入式系統綜合工程設計項目的實施過程和成果進行考核。既要考察學生對項目實施全過程的掌握情況，讓學生對相關的理論知識做到深入理解和掌握，并提高實際操作的能力，又要讓學生真正體驗項目實施的全過程，即項目選題、查閱資料、提出設計方案、優化設計方案、項目實施和成果優化。

4 結語

嵌入式系統綜合工程設計在嵌入系統課程中的應用，使學生提高了相關專業學生理論與實踐相結合的能力，使其不但具有了扎實的理論基礎，而且還提高了他們實際操作能力，有利于他們實踐性和創新性的提高，同時還提高了嵌入式系統課程體系的教學效果。整個教學過程以學生為中心，強調團隊的合作和自主學習，注重培養系統工程分析能力、團隊協作交流能力、專業技術應用能力和自我提升能力，為在本科層次培養具備終身學習能力的高素質計算機開發和應用人才進行了有益的探索和實踐。

（西安電子科技大學計算機學院，陜西西安 710077）

參考文獻：

[1]張林，劉輝等.嵌入式系統教學方法改革實踐[J].電氣電子教學學報，2010，32.（4）：59-60.

[2]葛芬.項目驅動的嵌入式系統教學探討[J].科技信息，2011（33）：38-39.

[3]田華，宗曉萍等.項目驅動的嵌入式實驗室實踐模式探討[J].教育教學論壇，2014（6）：278-279.