段瑞珍,王仲文,遲明善,徐曉秋（哈爾濱理工大學榮成學院,山東　榮成　264300）

項目驅動教學法在ARM應用技術課程中的改革與探索

段瑞珍,王仲文,遲明善,徐曉秋
（哈爾濱理工大學榮成學院,山東榮成264300）

摘要：本文分析了傳統(tǒng)ARM應用技術教學中普遍存在的問題，針對ARM應用技術課程實踐性比較強的特點，結合學校教學改革與實踐，采用項目驅動教學法，以項目任務為教學單元來開展教和學。在ARM應用技術教學過程中引入項目驅動教學模式，逐步提高大學生主動學習的積極性，不斷培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作、實踐動手和創(chuàng)新能力，為探索普通本科院校應用型創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式教學改革打下基礎。

關鍵詞：項目驅動教學法；教學改革；ARM應用技術；創(chuàng)新教育

0　引言

嵌入式技術是跨學科、軟硬件集成、與業(yè)界需求密切相關的綜合性技術，也是當前發(fā)展最快、應用最廣、最熱門、最有發(fā)展前途的信息技術之一[1]。在很多領域如汽車電子、醫(yī)療儀器、航空與航天、工業(yè)過程控制、儀器儀表、家用電氣等，都在廣泛應用，使得嵌入式系統(tǒng)設計與開發(fā)方面的人才需求越來越旺盛，很多畢業(yè)生供不應求。為了適應社會需求，目前有很多院校特別是應用型地方本科高?；径奸_設了嵌入式系統(tǒng)方面的相關課程，我校榮成學院也相應開設了“ARM應用技術”課程，將其設定為電氣工程系自動化專業(yè)的重要專業(yè)平臺課。

與其他工科課程不同的是“ARM應用技術”是一門以應用為目的的實踐課。課程涉及內容較廣、綜合性強，包含計算機、電子、通信和自動控制等學科相關內容，培養(yǎng)面向工程實踐的軟硬件兼?zhèn)鋸秃闲腿瞬臶3]。目前采用傳統(tǒng)的教學方法教學，學生難以掌握嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技術。因此，如何將項目驅動教學法在整個ARM應用技術教學過程中，如理論教學、實驗教學和實踐教學得到很好的實施，同時在教學過程中探索如何提高學生學習的積極性和主動性，不斷培養(yǎng)學生的理論結合實踐、創(chuàng)新協(xié)作等能力就變得非常重要了。

具有針對性是“項目驅動”教學法的最大特點，教學過程中將“項目引導、任務驅動”教學模式引入到《ARM應用技術》課程，將過去以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學理念，轉變?yōu)橐越鉀Q問題、表達情感、完成任務為主的多維、互動式的教學，有利于實現教學目標。同時根據工程實踐項目的具體要求，合理設置教學內容，將嵌入式應用技術理論教學內容細化整合，設計和構造相關知識的切入點。以工作實踐中的一個個具體項目為主要授課載體，讓學生在完成工作任務的過程中完成學習過程。

1　當前ARM應用技術教學存在的不足

1.1符合應用型人才培養(yǎng)的ARM應用技術教材缺乏

近年來，各相關院校使用的各高校使用的ARM應用技術教材,絕大多數都忽視工作實踐中工程項目的實際應用需求，偏重于理論知識的教學，內容從基本概念和基本原理開始，缺乏應用實例，教學按部就班，大部分學生感到教材內容抽象，學習興趣大打折扣。

1.2課堂教學方式以教師教授為主

當前ARM應用技術教學中，在短短的90分鐘課堂教學中，教師一般采用滿堂灌式的理論講解教學，一股腦的將嵌入式系統(tǒng)所涉及的各類理論知識灌輸給學生，讓大部分學生覺得異常乏味，挫傷了學生學習的主動性和積極性，束縛了學生學習潛能的開發(fā)以及創(chuàng)新思維的訓練，學習效果不佳。

1.3實踐教學效果不盡人意，培養(yǎng)學生實踐動手能力的初衷并沒有在實驗教學中體現出來

目前，很多高校開設的ARM應用技術實驗課類型都是驗證性的，學生在實驗室，根據實驗指導書上面的操作步驟，輸入相關的指令代碼，以開發(fā)成熟的實驗箱為主要對象，將相關原理進行簡單的驗證，學生在整個過程中沒有親自都是設計和制作與工程實踐相關聯的實驗項目，缺乏設計性和綜合性的實驗。

1.4課程的考核方式比較單一，主要以閉卷考試為主

ARM應用技術是一門實踐性較強的課程，目前該課程仍然沿用閉卷考試的方式，學生在考試前只要將考試內容死記硬背一下就能得高分，這種考試方法是本末倒置，對督促學生認真提高動手能力沒有實際意義。

2　項目驅動教學模式的研究

項目驅動教學模式是指老師和學生在教和學的過程中，根據所要完成工程實踐中的每個項目對相關理論知識的具體要求，將學習內容逐漸滲透到每一個項目中去，在完成項目的同時，學生學會如何去發(fā)現問題、思考問題、尋找解決問題的方法。它既是一種CDIO（構思、設計、實現、運行)的課程教學模式也是一種教學方法。

項目驅動教學模式與傳統(tǒng)教學方式以教師為中心不同，它要求以學生為中心。不斷調動學生學習的主動性和積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。在項目的實施過程中，教師通過知識的滲透，讓學生始終處在對知識的不斷探索中，不僅能實現做中學和學中做的一體化，發(fā)揮學生的主體作用，更重要的是從根本上轉變課堂上老師強制式灌輸的教學方式。

項目驅動教學模式在教學過程中能否成功實施，項目是核心，因此要根據學生現有的理論知識儲備、動手能力水平和參與的積極性等等因素來選取應用型本科學生特點、難度適合的項目。要求在整個教學過程中，緊緊圍繞所選項目，根據項目實施的不斷推進，循序漸進的引領課程學習，帶動課堂教學的開展。

3　項目驅動法在ARM應用技術教學中的應用

項目驅動法教學模式以項目為主線展開教學，我們在ARM應用技術教學的各個階段均引入項目學，把以課本為主線變?yōu)橐皂椖繛轵寗印?/p>

3.1項目驅動法教學模式在理論教學中的應用

項目驅動法教學模式在理論教學中的應用流程為：教師課前做好充分準備，提出設計項目，制定相應的任務并提出工程項目的和具體要求；學生對所選項目進行分析，在教師的引導下，學生分組討論，設計項目實現的方案；學生對所設計的方案進行優(yōu)化和改進，并在教師的引導下將優(yōu)化后的方案進行設計和實現；最后師生共同對知識點和技能點進行歸納和總結，學生將所完成的作品和報告提交。

在具體實施過程中，根據榮成學院異地辦學的實際情況以及服務地方經濟的要求，積極開展產學研合作，主動聯系當地相關企事業(yè)，大量征集與ARM應用技術相關的實際工程項目，并進行整理分類，將這些項目按照實際要求分為基礎類小項目和綜合應用類大項目。針對基礎類小項目，教師在課堂上將具體要求提出來，同時引導學生根據項目需求進行分析研究，然后由學生完成項目具體實施方案的制定，當完成授課內容時，教師和學生共同設計并最終完成該項目。對于后者，學生被老師按照項目需求分成不同的學習小組，在課堂教學結束后，安排學生到開放性實驗室，利用相關實驗設備完成項目的分析、制定實施步驟并完成最終的實驗。

3.2項目驅動法教學模式在實驗教學中的應用

實驗是ARM應用技術教學過程中不可或缺的一部分，傳統(tǒng)的實驗課程一般都是按部就班的先做基礎實驗，然后再進行綜合性實驗[4]。在項目驅動法教學模式下的實驗教學過程中，為激發(fā)學生的學習的積極性和主動性，根據理論課的進度,以及工程項目內容和實驗環(huán)境等方面, 將ARM應用技術所涉及的實驗分為驗證型實驗、設計型實驗和應用型實驗。驗證型實驗是教師在理論課上布置的，學生在學完相關的理論知識，掌握一些基本原理，并能夠進行一些簡單程序的編譯。在實驗課上，利用所學知識進行簡單的編程，通過實驗箱等設備對所學基本知識和原理進行驗證，實驗結束后將實驗過程整理成大作業(yè)交給老師。

設計型實驗是教師在實驗課堂上布置的，實驗項目主要針對綜合性問題進行設計，學生在實驗課上首先對項目進行分析并設計解決方案畫出流程圖，然后通過查閱相關資料，分組討論，試驗完成后，老師對過程進行評價。

應用型實驗是與工程實踐結合緊密的一類綜合性實驗項目，需要學生完成第一種驗證性實驗，對相關的原理和知識已經有所掌握之后有老師進行布置。要求學生具有一定的進行性和主動性，需要花費大量的余時間進行項目資料查詢、項目分析、實施步驟設計等，學生需要熟練掌握嵌入式技術軟硬件方面的知識，同時應具有一定的實踐動手能力和創(chuàng)新能力，利用開放實驗室進行調試完成。

4　結語

ARM應用技術教學中，通過項目驅動教學使學生更加容易理解嵌入式系統(tǒng)的理論知識，通過項目鍛煉，學生的學習積極性和主動性明顯提高，同時項目經驗也會使得學生在就業(yè)時能夠順利融入項目組，縮短了學生進入單位的實習期限，順利的完成從學生到員工的過渡，深受企業(yè)的認可。因此，“項目驅動”教學法應用在“ARM應用技術”課程教學中，有效提高了教學效率，鍛煉了學生積極思考、積極動手的能力，為培養(yǎng)實踐能力為應用型本科院校進一步深化實踐教學改革提供了參考。

參考文獻：

[1]溫如春，王祖麟，張振利.項目驅動教學法在“嵌入式系統(tǒng)技術”課程中的改革探索[J].中國電力教育,2012(08):77-78.

[2]彭道剛,李輝,夏飛.基于項目驅動的嵌入式系統(tǒng)教學改革與實踐[J].中國電力教育,2013(28):92-93.

[3]湯世松,舒志兵.項目驅動在嵌入式系統(tǒng)實驗教學改革中的初探[J].中國科教創(chuàng)新導刊,2014(13):23-24.

資助項目：哈爾濱理工大學教學研究項目（P20140123）

作者簡介：段瑞珍（1981-），女，內蒙古鄂爾多斯人，碩士，講師，研究方向：自動控制理論與應用。