項目驅(qū)動教學(xué)法在ARM應(yīng)用技術(shù)課程中的運用

張君君，劉慧慧，張瑤

（鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 451100）

0 引言

嵌入式技術(shù)與工程實踐緊密連接，綜合性較強，具有跨學(xué)科以及軟件化的特點。相較于其他信息技術(shù)來說，嵌入式技術(shù)的發(fā)展速度較快、應(yīng)用范圍較廣，因此受到的關(guān)注以及評價也更多。嵌入式技術(shù)的應(yīng)用范圍包括汽車電子、醫(yī)療儀器、航空航天、工業(yè)過程控制、儀器儀表，甚至是家用電器中都使用了嵌入式技術(shù)，正是因為其應(yīng)用范圍的廣泛，使得目前我國對于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)方面人才的需求急劇增加，而學(xué)校電氣工程系統(tǒng)專業(yè)畢業(yè)生的數(shù)量不多，無法滿足現(xiàn)在市場上對于人才的需求。基于此，越來越多的大學(xué)校園開設(shè)了與嵌入式系統(tǒng)有關(guān)的課程，例如“ARM應(yīng)用技術(shù)課程”，并將其作為電子通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的重要專業(yè)平臺課程之一，ARM應(yīng)用技術(shù)課程也因此受到了廣泛的關(guān)注。

1 ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)分析

ARM應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)注重實踐，其特點是內(nèi)容較廣、綜合性較強。ARM應(yīng)用技術(shù)課中涵蓋計算機、電子、通信以及自動控制等學(xué)科相關(guān)內(nèi)容，主要為社會培養(yǎng)有關(guān)工程實踐的軟硬件兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才而服務(wù)[1]。然而，目前我國部分學(xué)校的ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)中仍采用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，部分教師的理念沒有得到更新，學(xué)生在實踐過程中缺乏自主參與的能力，導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新思維以及自主實踐能力未能得到有效的培養(yǎng)，許多大學(xué)生對于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)的掌握程度比較低。項目驅(qū)動教學(xué)法在ARM應(yīng)用技術(shù)課程中的應(yīng)用，可以有效的將理論教學(xué)、實驗教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合，在一定程度上學(xué)生可以通過實踐獲得學(xué)習(xí)的積極性以及自主性，同時可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題以及解決問題的能力，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論與實踐知識，提升自身的創(chuàng)新思維。

教師在開展ARM應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)活動中，可以將項目創(chuàng)新驅(qū)動的教學(xué)辦法融入其中，在增加小組之間合作能力的同時，有利于增加課堂教學(xué)氛圍，帶動學(xué)生學(xué)習(xí)發(fā)展，促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量的提升[2]。項目驅(qū)動教學(xué)模式的特點就是其具有針對性，在ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)活動中融入項目驅(qū)動教學(xué)手段，是對學(xué)生理論與實踐聯(lián)系能力的培養(yǎng)，也是對學(xué)生理性思維的激發(fā)，在此過程中學(xué)生的創(chuàng)新思維會得到一定的發(fā)展，課堂教學(xué)效率也會相應(yīng)提高。為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維以及實踐能力，在ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)活動中，學(xué)校為學(xué)生配備了多種實驗箱，學(xué)生可以利用項目驅(qū)動的方式，獲得具體的編程程序，還可以借助實驗設(shè)備的共同特點，進(jìn)行基礎(chǔ)性的研究實驗，這在一定程度上提升了學(xué)生對ARM應(yīng)用技術(shù)的掌握能力，激發(fā)了學(xué)生的探求欲望。

除此之外，學(xué)校根據(jù)ARM應(yīng)用技術(shù)的外設(shè)，為學(xué)生設(shè)計出了比如液晶屏、觸摸屏、小鍵盤以及攝像頭等豐富的實驗樣例程序，在這樣豐富的實踐中進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)生的自主能力得到了相應(yīng)的提升。針對實驗設(shè)備中配件的選擇和尚未開設(shè)的內(nèi)容，ARM應(yīng)用技術(shù)教師可以借助項目驅(qū)動的教學(xué)模式，引導(dǎo)學(xué)生對此實驗內(nèi)容進(jìn)行自主命題并且開展創(chuàng)新設(shè)計活動，有助于學(xué)生的思維發(fā)展。在市場對嵌入式系統(tǒng)研發(fā)人才需求增多的背景下，學(xué)校需要與企業(yè)相互融合，為學(xué)生創(chuàng)建實驗室以及培訓(xùn)基地，提高學(xué)生對理論知識的實踐能力。另外，單片機課程也是本科嵌入式教學(xué)中比較重要的課程之一，由于課程的難度比較大，因此學(xué)生掌握起來也比較困難。教師需要根據(jù)學(xué)生的實際情況，轉(zhuǎn)變教學(xué)方式進(jìn)行有針對性的教學(xué)，借助現(xiàn)代化的信息手段將項目驅(qū)動教學(xué)融入在ARM應(yīng)用技術(shù)之中。通過教師的演示以及推理，學(xué)生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)技巧，并且自主開展項目實驗教學(xué)活動，為學(xué)生的發(fā)展塑造了一定的空間。

2 ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)過程中存在的問題概述

目前我國本科ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的教材難以符合對于專業(yè)技術(shù)人才培育的標(biāo)準(zhǔn)，因此學(xué)生在實踐中也無法滿足市場的需求，造成這一部分專業(yè)的學(xué)生被市場所“拋棄”，影響了學(xué)生的發(fā)展空間。傳統(tǒng)的ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)過程中，教師的教育觀念比較落后，更加注重對理論知識的教學(xué)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中只能夠?qū)W習(xí)到一些基本的概念以及原理，部分學(xué)生缺乏動手實踐能力，因此喪失對ARM應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣，導(dǎo)致課堂教學(xué)效率不高，影響課程教學(xué)質(zhì)量。

而且，ARM應(yīng)用技術(shù)的課堂教學(xué)難以有效滿足學(xué)生心理發(fā)展預(yù)期。在我國傳統(tǒng)的ARM應(yīng)用技術(shù)課程的教學(xué)過程中，課堂的教學(xué)中心是教師，教師主觀地為學(xué)生講授有關(guān)ARM應(yīng)用技術(shù)的理論知識，而學(xué)生也只是被動的接受，因此在一整節(jié)ARM應(yīng)用技術(shù)的教學(xué)課堂中，學(xué)生無法消化大量的理論知識，在學(xué)習(xí)過程中會感覺到接受困難，因此學(xué)生課堂的參與程度不高，教師單方面地講授課堂知識造成了學(xué)生思維培養(yǎng)的不足，學(xué)生無法形成自我的發(fā)展意識，導(dǎo)致學(xué)生難以從課堂上獲得其學(xué)習(xí)需求[3]。

并且，ARM應(yīng)用技術(shù)的實踐教學(xué)難以滿足學(xué)生實際需求。在我國傳統(tǒng)的ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)到了理論知識，實踐能力沒有得到有效的發(fā)揮，再加上大部分學(xué)校對于ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的類型都是驗證性的，學(xué)生在實驗過程中需要依照教科書上的實驗步驟，開展實驗活動，學(xué)生在此過程中只是將書上的實驗內(nèi)容進(jìn)行了整合和還原，沒有發(fā)揮自身的主觀能動性對實驗過程進(jìn)行設(shè)計，與工程實踐有關(guān)的實驗也處于缺失狀態(tài)，沒有綜合性以及設(shè)計性的實驗，不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

此外，ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的考核內(nèi)容缺乏豐富性及多樣性。我國傳統(tǒng)的ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)考核一般是以閉卷考試為主，因此在考核過程中缺乏對實踐技術(shù)的考核，部分學(xué)生可能會投機取巧，在考試之前再背誦需要考的內(nèi)容，導(dǎo)致學(xué)生課堂學(xué)習(xí)不夠認(rèn)真，學(xué)生動手實驗的能力也不夠充分，存在一定局限性。

3 項目驅(qū)動教學(xué)方法分析

項目驅(qū)動教學(xué)模式在ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)課堂中的應(yīng)用，有助于轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)中以教師為中心的教學(xué)方式，可以提高課堂教學(xué)質(zhì)量[4]。項目驅(qū)動的教學(xué)模式主張以學(xué)生為中心，從根本上改變了學(xué)生被動學(xué)習(xí)，教師強制灌輸?shù)慕虒W(xué)行為，在一定程度上提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強了學(xué)生參與課堂的能力，并且有助于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

教師借助創(chuàng)新驅(qū)動教學(xué)法開展ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)時，會根據(jù)工程實踐的實際需求，為學(xué)生進(jìn)行理論知識的教學(xué)，并且可以將工程實踐中涉及的理論知識，深入地融入ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)的課堂之中。而學(xué)生通過對ARM應(yīng)用技術(shù)的學(xué)習(xí)，可以提升自身發(fā)現(xiàn)問題、思考問題以及解決問題的能力。教師通過對課堂內(nèi)容的不斷滲入，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究，學(xué)生在項目實施的過程中，將學(xué)和做進(jìn)行有機融合，一定程度上提高了學(xué)生理論與實踐相結(jié)合的能力，同時也培養(yǎng)了學(xué)生自主探究的能力，充分發(fā)揮了學(xué)生ARM應(yīng)用技術(shù)課堂學(xué)習(xí)的主體地位。想要在教學(xué)過程中充分融入項目驅(qū)動的教學(xué)辦法，教師需要注重其中項目的設(shè)置，根據(jù)目前學(xué)生的學(xué)習(xí)水平以及動手能力，充分結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，選擇適合學(xué)生開展的項目。教師要充分發(fā)揮在課堂中的引導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)項目的主體，對知識內(nèi)容及技術(shù)充分掌握，最終實現(xiàn)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展以及提升課堂教學(xué)效率的目的。

4 項目驅(qū)動教學(xué)法融入ARM應(yīng)用技術(shù)課程的策略

4.1 項目驅(qū)動教學(xué)法融入理論基礎(chǔ)知識教學(xué)

教師需更新自身教學(xué)理念，在上課之前積極有效備課，結(jié)合工程實踐的內(nèi)容設(shè)計出具體的創(chuàng)新驅(qū)動項目，并且完成對應(yīng)任務(wù)的制定，提出工程項目具體要求。同時，學(xué)生需要對教師給出的項目進(jìn)行選擇，并且對自己選擇的項目進(jìn)行合理分析，教師利用分組教學(xué)的辦法，引導(dǎo)學(xué)生開展分組討論，對項目的方案進(jìn)行合理設(shè)計，小組對設(shè)計完成后的方案需要加以修飾以及改進(jìn)，教師發(fā)揮自身的引導(dǎo)作用，促使學(xué)生盡量自主完成項目方案的設(shè)計，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。而且，教師指導(dǎo)學(xué)生對項目中包含的ARM應(yīng)用技術(shù)的知識點以及使用技能進(jìn)行合理分析以及總結(jié)，學(xué)生提交最終的項目實踐方案。在這一教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位得到了充分的發(fā)揮，學(xué)生的創(chuàng)新思維也得到了一定的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展[5]。比如，在工程實踐中具體實施項目驅(qū)動的教學(xué)辦法，需要各個高校充分結(jié)合地區(qū)的發(fā)展情況，與地區(qū)企業(yè)進(jìn)行積極地聯(lián)絡(luò)與溝通，尋找工程實踐中ARM應(yīng)用技術(shù)的項目，并且通過合理的分類以及整理實現(xiàn)真正意義上的產(chǎn)學(xué)研合作，為學(xué)生提供更加豐富的學(xué)習(xí)素材，提升其學(xué)習(xí)質(zhì)量。與此同時，教師可以利用一些基礎(chǔ)性的小項目，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)工程項目的要求，進(jìn)行自主設(shè)計，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展。在課程結(jié)束后，教師可以和學(xué)生一起，對學(xué)生設(shè)計的項目方案進(jìn)行二次設(shè)計以及優(yōu)化升級，并且最終完成這個工程項目，增強師生互動黏性，構(gòu)建和諧的師生關(guān)系。比如，教師可以根據(jù)項目的要求，將學(xué)生劃分成若干個學(xué)習(xí)小組，每一個小組需要利用實驗室的實驗設(shè)備，完成對自己ARM應(yīng)用技術(shù)項目的分析以及設(shè)計，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

4.2 項目驅(qū)動教學(xué)法融入實驗實踐教學(xué)

實驗實踐教學(xué)在ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)中占有重要地位，然而傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式一般都是從基礎(chǔ)實驗教學(xué)開展，循序漸進(jìn)地進(jìn)行綜合實驗，并不利于激發(fā)學(xué)生的實驗思維[6]。項目驅(qū)動教學(xué)法在ARM應(yīng)用技術(shù)實驗教學(xué)中的應(yīng)用，可以根據(jù)教師理論知識講授的進(jìn)度，充分結(jié)合工程項目內(nèi)容以及實驗環(huán)境特點等知識，將ARM應(yīng)用技術(shù)涉及的實驗內(nèi)容分別分成驗證型理論實驗、設(shè)計型實驗以及應(yīng)用型實驗，以此來提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生參與實驗的積極性[7]。

首先，在驗證形式的ARM應(yīng)用技術(shù)實驗實踐教學(xué)中融入運用項目驅(qū)動教學(xué)法。驗證形式實驗是教師在理論課上布置的實驗內(nèi)容，在學(xué)生對ARM應(yīng)用技術(shù)的理論知識進(jìn)行掌握以及了解后，引導(dǎo)學(xué)生對ARM應(yīng)用技術(shù)的理論知識進(jìn)行分析，提升學(xué)生對一些簡單程序編譯的能力，增強學(xué)生基礎(chǔ)實驗實踐能力。

其次，在應(yīng)用形式的ARM應(yīng)用技術(shù)實踐教學(xué)中融入運用項目驅(qū)動教學(xué)法。應(yīng)用形式實驗需要學(xué)生通過一些ARM應(yīng)用技術(shù)理論知識的掌握，進(jìn)行一些簡單的編譯活動，借助實驗箱等設(shè)備，對自己在課堂上學(xué)習(xí)到的基本知識以及原理進(jìn)行驗證，學(xué)生完成實驗后需要將實驗的過程以及實驗結(jié)果，進(jìn)行充分的整理分析以后交給老師，方便老師檢查并且提出一些指導(dǎo)意見。應(yīng)用形式實驗實踐教學(xué)是ARM應(yīng)用技術(shù)中的綜合性實驗，其與工程實踐的連接最為密切，應(yīng)用形式實驗實踐教學(xué)需要學(xué)生對相關(guān)的課程理論以及知識進(jìn)行掌握，并且完成第一種驗證性的相關(guān)實驗實踐，對學(xué)生的積極性以及主動性要求比較高[8]。比如，學(xué)生可利用自己的課余時間，對ARM應(yīng)用技術(shù)實踐項目所需的資料、內(nèi)容、步驟等進(jìn)行分析和整理，學(xué)生需要具備豐富的嵌入式技術(shù)軟硬件知識以及動手實踐能力。

另外，在設(shè)計形式的ARM應(yīng)用技術(shù)實踐教學(xué)中融入項目驅(qū)動教學(xué)法。教師實施ARM應(yīng)用技術(shù)設(shè)計形式實驗教學(xué)時，可在課堂上讓學(xué)生針對綜合型人物進(jìn)行研究，學(xué)生在實驗課上通過對項目進(jìn)行分析，設(shè)計出具體方案，并畫出流程圖，使用網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備查閱相關(guān)資料，利用分組合作的方法完成實驗。然后，教師針對學(xué)生的實驗過程以及實驗結(jié)果實施針對性有效評價，改善學(xué)生的設(shè)計能力及實踐能力，改善學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造思維，推動學(xué)生全面發(fā)展。

5 結(jié)語

總之，將項目驅(qū)動教學(xué)模式在ARM應(yīng)用技術(shù)教學(xué)課堂中融入使用，能夠使學(xué)生更加容易理解復(fù)雜難懂的嵌入式理論知識，而且學(xué)生通過項目實踐可激發(fā)自主學(xué)習(xí)的興趣，，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位，同時也可提升學(xué)生的自主探究的能力，提升學(xué)生主動參與能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維。教師在ARM應(yīng)用技術(shù)課程中通過使用項目驅(qū)動的教學(xué)方式，還可幫助學(xué)生獲得相關(guān)的實踐經(jīng)驗，可以有效促進(jìn)學(xué)生就業(yè)，并且?guī)椭鷮W(xué)生畢業(yè)后順利從學(xué)生角色到員工角色過渡，提高企業(yè)對學(xué)生的認(rèn)可程度。