面向實踐和創新能力培養的“項目驅動+案例引導”課程教學方式方法的改革

唐俊龍，禹智文，劉遠治，鄒望輝，吳麗娟，謝海情

（長沙理工大學 物理與電子科學學院，湖南 長沙 410114）

目前高校工科課程教學還存在沿用傳統的教學體系，偏重于理論知識的傳授而輕實踐創新能力與素質培養，教學與實際工程需求有所脫節，造成一方面大學生就業較難，而另一方面許多單位又招不到合適的技術人員。當前各個高校在學生能力與素質培養方面組織各種電子競賽、電子實習等各項創新活動，長沙理工大學物電學院也每年舉辦一次物電杯，這些創新活動都開展得非常好，但還是遠遠不夠，仍需要課程教學過程中有更多面向實踐和創新能力培養的課程教學模式不斷地推出。本文通過探索“項目教學法”與“案例教學法”兩種教學模式[1-4]，在《嵌入式系統B》專業課程和配套實踐課程《嵌入式系統課程設計》教學中進行了教學方式方法的改革，實施了“項目驅動+案例引導”的課程教學模式。

一、建立了合理的“項目驅動+案例引導”的教學模式

在《嵌入式系統B》專業課程的理論課程教學與實驗課程教學過程中以“案例引導”為主，“項目驅動”為輔；在《嵌入式系統課程設計》課程教學過程中以“項目驅動”為主，“案例引導”為輔，建立合理的“項目驅動+案例引導”教學模式。運用案例引導學生，項目驅動訓練學生，項目是課程的最終目標，項目檢驗案例教學，項目是結果，案例是過程。“案例引導”以分析案例的形式讓學生認知與共享經驗、加深認知，激發學生解決實際問題的能力和愿望，培養學生的主動思維習慣和自學能力。案例選擇范圍可來源于通用實驗模塊，可來源于優秀項目的分解，也可將項目的各個部分整理成單個案例引導，分解后的案例盡量具有可修改性、通用性，不局限一個項目，如MP3音頻播放器項目可分解成LED模塊、觸摸屏模塊、音頻編解碼模塊、顯示模塊等。“項目驅動”以項目的形式交給學生，在教師的指導下解決問題或完成任務，按照項目要求查閱資料、設計項目、總結與評估，培養和提高學生實踐和創新等各方面能力。一個具體的項目驅動充分原樣使用或者適當修改理論課與實驗課教學進行的案例引導、設計驗證過的模塊，如嵌入式的遠程紅外控制步進電機項目的設計，包含了案例引導的LED模塊、電機驅動模塊、顯示模塊、紅外模塊、UART模塊以及觸摸屏模塊等。

二、建立了豐富的“項目驅動+案例引導”配套教學資源

在《嵌入式系統B》專業課程的理論課程教學與實驗課程教學過程中建立了豐富的配套課程的案例教學資源和項目教學資源，一定程度上保證了教學過程中的靈活性、前沿性與創新性。案例與項目的教學資源都具有啟發性、代表性、針對性、實踐性。在案例引導資源建設中盡量覆蓋嵌入式系統技術核心知識點，貼近生活實際技術且生動有趣有用，規模適當，難度要適中。針對課程教學目標要求和教學內容的需要，根據學生不同層次的知識技術水平，利用案例教學資源在課堂教學中進行案例引導，學生對教師提供的案例進行閱讀、分析、討論和實踐，鞏固課程教學中出現的相關概念、原理，直到理解和掌握，通過案例資源提高學生的綜合能力。在項目驅動資源建設中以課堂教學內容為依據，以現實對象為材料，既包含了基本的教學知識點，又調動了學生解決問題的積極性，由教師單獨或教師和學生共同參與項目確定。在項目驅動過程中把教學內容、教學重點和案例資源巧妙地蘊含在具體項目中，相關知識點融入項目環節中，環環相扣，層層推進，激發學生學習的興趣，針對課程教學和案例資源的知識點，難度適中，通過由淺入深、由簡單到復雜的遞進方式，啟發學生，訓練拓展性思維，鍛煉動手能力與創新能力，既有利于調動學生的積極性，又便于學生實踐，達到教學效果。項目驅動教學資源還具有探究性和協作性，教與學圍繞著所設計的項目來展開，教師的作用成功地定位在促進學生學習、引導學生實踐上。

三、依托科研團隊，建立了“項目驅動+案例引導”課程教學模式的“指導教師”，開展實踐創新能力培養

我校及學院擁有極其豐富的人力資源、優質的科研團隊，擔任本科生“項目驅動+案例引導”課程教學模式實踐創新能力培養的指導教師，指導本科實踐創新能力的培養，更加有效地提升學生實踐創新能力。

1.以教師為核心，合理組建了由博士、碩士研究生為中堅力量的本科生實踐創新活動指導教師科研團隊。

2.以培養學生的實踐能力和創新能力為核心，構筑、完善和豐富了“項目驅動+案例引導”課程教學模式中課程教學內容與實踐創新能力培養體系。

3.開展“項目驅動+案例引導”課程教學模式中科研團隊的管理機制研究。考慮每位教師及研究生的特點、時間安排、科研項目的需求等，發揮指導教師中每一個個體的優勢，相互互補，充分發揮科研團隊在培養本科生實踐創新能力中的作用與效果。同時，在本科生團隊管理過程中采取組長負責制，讓本科生學會自我管理，對于每一位參與實踐創新活動的學生采用淘汰制的管理模式，避免“打醬油”現象的出現。

4.凝練依托科研團隊開展本科生實踐創新能力培養過程中具體的、有效的實踐指導方法。依托科研團隊組建優秀的指導教師在指導本科生實踐創新活動中善于不斷地總結與反思，形成了一套有效的指導方法，使本科生的實踐創新能力得到了大幅度的提升。

四、利用網絡化平臺構建網絡化教學，實現了“開放式”教學

我校擁有優質的網絡化教學平臺，“項目驅動+案例引導”課程教學模式充分利用了計算機網絡平臺進行實踐輔助教學。利用網絡化平臺主要構建相應的教案、課件、案例與項目資源的電子化、視頻，同時在平臺上發布與提交作業、在線輔導和答疑等，方便教師和學生實時溝通，不僅給學生帶來極大方便，也提高了教師的工作效率，教學資源共享，打破了時間與空間的限制，實現了“開放式”教學和課堂授課的完美結合。

五、建立了過程與能力有機結合的考核改革方式

改革現有實踐評價考核方式，全面體現“項目驅動+案例引導”的教學模式教學目標。一是將單純強調課堂出勤轉向對過程綜合評價，引入了由個人態度與能力、對團隊的參與和貢獻度等考核要素組成的課內表現，其考核實施由個人自主評價、團隊評價和教師評價三部分加權平均組成。二是將程式化的報告改為以問題發現與解決、經驗總結為主要內容的項目日志，以交流為基礎，學生代表與教師共同評價，給出優、良、合格、差等級。三是以案例與項目為載體，考核學生基于若干以實際工程中的典型問題或需求為對象的案例引導，進行規劃、設計、實施與測試的項目驅動綜合技術實踐和技術應用能力，并通過PPT口試、書面設計報告等形式考核學生在專業問題上的口頭與文字表達能力。

六、結論

本文結合案例教學法與項目教學法和課程實際特點，針對《嵌入式系統B》與《嵌入式系統課程設計》課程，面向本科生實踐和創新能力培養，主要闡述了“項目驅動+案例引導”的課程教學方式方法的改革的實施，貫徹研討式、參與式、啟發式教學，改革陳舊的授課方法，在實際授課過程中，更新能反映最新科學研究進展和成果的教學內容，增加課程強度和挑戰度，開拓創新思維，形成有特色的、適合目前本科生實踐和創新能力欠缺的課程教學模式，激發本科生的主動參與性、獨立思考性以及創新思維形成，達到培養本科生的實踐能力與創新能力的目的。