探究基于CDIO理念的“嵌入式系統”教學模式改革

李娜

摘?要：本文對基于CDIO理念的“嵌入式系統”教學模式改革進行了較為詳細的論述，可以發現的問題是“嵌入式系統”教學傳統模式存在課程內容不夠突出實際、層次性不強、教學手段單一等問題，這些問題都直接阻礙了學生的課程知識理解與實操部分的掌握，因此基于CDIO理念的“嵌入式系統”教學模式改革讓問題迎刃而解。

關鍵詞：CDIO理念;“嵌入式系統”教學模式;改革

1?傳統課程教學中存在的問題

1.1?課程內容平鋪直敘，無法突出重難點

在非計算機類的專業中，由于并未涉及嵌入式系統”課程的前置課程，因此很多學生對于多任務系統的工作模式原理并不能進行更為透徹的理解，尤其是多任務系統的運行方式層面。但是傳統的理論教學方法并未對這個部分的內容進行重視，僅僅在概念上進行講解，學生因為沒有實踐的機會，而會出現更多的理解問題，無法透徹掌握其中很多的抽象知識點。

1.2?實驗設計層次性不強

傳統的“嵌入式系統”的課程教學中也會涉及較多的實驗部分，但是由于對內容綜合性與設計性進行了過分的強調，因此并不能讓學生將學習過程中的重點與難點進行更緊密的聯系，這就會導致學生的學習過程出現斷鏈的情況，同時也阻礙了實驗的預期效果獲取。同時最為重要的一點是在嵌入式系統設計方法與學習、對比并未在實驗設計中得到突出，而是將實驗的運行結果進行了簡單驗證，這樣的設計無法讓實驗環節的作用得到充分發揮。

1.3?教學手段過于單一，無法對課程的內容進行全面展開

通常狀況下，傳統的“嵌入式系統”課程多會采用動畫形式的PPT展開教學，這種方式對于普通的學科來說還好，可以獲得較好的教學效果，但是對于此門課程，無法將其中的嵌入式多任務系統的運行原理進行更為全面的展示，尤其是課程中的多任務系統調度運行機制與技術的實現方式等，學生必須要通過針對性的項目設計進行過程學習，才能更為透徹的理解，但是這種機會無法在PPT教學模式中獲得。所以教學手段的單一，讓“嵌入式系統”的教學工作無法獲得更多的成果，浪費了教師的精力，也讓學生無法盡快掌握知識。

2?基于CDIO理念的“嵌入式系統”教學模式改革路徑

項目教學的基本概念就是在教學工作中融入項目，進而在學生的理論教學工作獲得更多的實踐的機會，掌握更多的知識。在項目式的教學工作中，需要秉承CDIO核心理念，落實的過程中根據項目的差異，進行更為科學的分析與論述，利用更為豐富的教學方法與模式，有側重點的落實項目教學工作。

2.1?落實項目式教學工作時的原則

首先，教師必須根據項目的開展情況進行教學計劃同步。其次，落實項目時，必須要對學生的認知能力增長模型進行更為全面的了解，同時最好可以結合學生的認知能力對增長模型工作進行科學落實。再次，認識到學生在項目教學工作中的主體地位，對訓練工作進行不斷的強化，進而獲得更好的效果。最后，及時考評，防止出現重點落實不正確的情況，盡量讓學生的綜合素質獲得全面性的提升。

2.2?項目式教學模式的落實詳細

項目式的“嵌入式系統”教學模式在實際的落實過程中需要根據教學內容的差異進行增長模型的擬定。摸清學生的基礎后，教師可以將項目直接分為幾個不同檔位的等級，分別為入門級、定向型、創新型。教師在組織這些項目的落實工作時，要嚴格根據CDIO工程的模式進行，同時結合不同項目的特點與目標，同時可以根據學生的水平讓項目式教學工作有所側重。

2.2.1?入門級項目

這個部分是專門為剛剛接觸課程的學生準備的，原因是此時的學生還未建立出多任務的概念，因此必須采用教師引導、規劃，學生跟從的方式，了解“嵌入式系統”的大門。然后根據自己的理解進行規劃嘗試，這會讓學生獲得更多的思考空間。然后，教師可以根據項目實際進行階段性目標的設置，讓學生獨立或是合作完成，進而在不斷的試錯與糾正中理解系統的運行原理，掌握系統設計的基本方法。

2.2.2?定向型項目

一些特定的知識點如果想要在最短的時間內形成知識的階梯積累，得到更多的提升，教師必須在其中進行方向性的指導。同時，定向型項目的使用，學生也可以根據項目的需求進行學習，利用項目的需求作為學習的原動力，進而獲得更多主動學習的機會。

2.2.3?創新型項目

對知識的運用進行強化，更為牢固的掌握設計與開發層面的方法，教師應將產品做為終極目標，采用綜合訓練的方式，并將整個CDIO項目的實施過程給有機結合起來。設計出一個基本目標，然后將擴展目標也開放出來，學生可以進行自定義，最后利用項目推介的方式進行考評。這種方法可以讓學生的創造力與自主研究的能力被激發出來，同時考核的方式也更加公平。

3?教學模式改革實施效果

教學循環的實踐性改革，或是滾動式改革，在CDIO理念下運行項目式教學，獲得了令人滿意的成效，成果表現在以下幾個方面：

首先，學生可以對嵌入式系統的基本概念進行更為深入與透徹的理解，尤其是其中的多任務系統運行機理。同時經過了項目訓練，學生可以對傳統前后臺系統與多任務系統運行方式之間的差異進行更為透徹的理解，這二者之間存在著本質上的不同，因此就可以很好的避免出現概念期末考核理解上的模式不清。

其次，經過課程學習，這種項目訓練的方式讓學生在學習過程中獲得了更多的實操的機會，尤其是軟件設計、開發的部分，學生可以從原來的模仿、復制的固定思維中跳脫出來，獲得更多的自主設計鍛煉，這也讓原來項目報告存在抄襲的問題得到了較大幅度的改善，報告內容也越來越個性。

最后，學生對單片機與嵌入式系統有了更加全新的認識，從被動的角色轉變為了主動，更樂于主動嘗試。

4?結語

綜上所述，基于CDIO理念的“嵌入式系統”教學模式的開發，讓嵌入式系統的學習更加高效，學生可以在CDIO的項目教學中獲得更多的實踐機會，可以更為全面地發揮主觀能動性，進而讓自己的學習效果更好。

參考文獻：

[1]蒙海陸.對嵌入式系統的開發與應用研究[J].電子測試，2019（13）：104-105+60.

[2]劉桃麗，張健.CDIO理念下《嵌入式系統》工程教學模式的探索與實踐[J].教育現代化，2018，5（49）：85-88.

[3]張曉東，盧艷軍.基于CDIO理念的“嵌入式系統”教學模式改革[J].實驗室科學，2016，19（02）：176-179.

基金項目：本文系粵嵌科技校企合作-師資隊伍建設項目，項目編號：PROJ994047199556014080