郝兵 曹海英 元元

摘 要：《嵌入式技術(shù)應(yīng)用》是一門具有較強(qiáng)綜合性、針對(duì)性的課程，其不但要求學(xué)生掌握多個(gè)相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，同時(shí)也要求教師具有較高的理論與實(shí)踐教學(xué)水平。本文依照建設(shè)一流課程的要求，對(duì)《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的線上、線下混合教學(xué)展開研究。

關(guān)鍵詞：一流課程; 《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》; 線上線下混合教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-3315（2021）11-205-002

2018年時(shí)任教育部長(zhǎng)陳寶生要求在我國的教學(xué)體系中將目前存在的“水課”通過教育方法的創(chuàng)新改進(jìn)為具有深度、有層次的課程，進(jìn)而打造有難度且有挑戰(zhàn)性的“金課”，建設(shè)具有豐富現(xiàn)代教育內(nèi)涵、注重學(xué)生核心地位、創(chuàng)新教學(xué)模式的一流課程。

在一流課程的建設(shè)中，學(xué)科教學(xué)是培養(yǎng)專業(yè)型人才的重要環(huán)節(jié)，課堂教學(xué)是培養(yǎng)綜合型人才的重要方式。《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》是一門專業(yè)性較強(qiáng)的應(yīng)用型課程，需要教師通過多元化手段展開高質(zhì)量教學(xué)，提升課程教學(xué)質(zhì)量，以此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科知識(shí)與學(xué)科核心素養(yǎng)。另一方面，伴隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，教育信息化已成為教育發(fā)展的必然趨勢(shì)，將信息與教育有機(jī)結(jié)合能夠更為充分高效地利用教學(xué)資源，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，擴(kuò)展學(xué)生的思維，促進(jìn)學(xué)生在自主探究知識(shí)的過程中建構(gòu)知識(shí)，從而提升課程教學(xué)質(zhì)量。因此，將課堂教學(xué)與線上教學(xué)融合起來，開展《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的線上、線下混合教學(xué)，既能夠補(bǔ)充課堂教學(xué)受空間、時(shí)間與教學(xué)資源限制的問題，也可以推動(dòng)課程教學(xué)更為全面、深入并取得更好的教學(xué)效果。同時(shí)，以線上、線下混合教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的一流課程建設(shè)，需要教師在掌握學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上，不斷提升整合信息技術(shù)教學(xué)的能力，如此才能夠在現(xiàn)代教育理念下持續(xù)提升教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的專業(yè)化人才。

一、一流課程的概念及內(nèi)涵

根據(jù)教育部對(duì)一流課程的要求，一流課程建設(shè)是以一流的教師隊(duì)伍、一流的教學(xué)內(nèi)容、一流的教學(xué)方法、一流的教材及一流的教學(xué)管理為支撐，構(gòu)建一流課堂，從而建設(shè)一流的學(xué)科及課程。

一流的教師隊(duì)伍是指教師不但要掌握學(xué)科教學(xué)的基本方法，還要將各種教學(xué)相關(guān)的新理念、新技術(shù)、新模式等有效地運(yùn)用到課程教學(xué)之中。課程教學(xué)的水平如何，主要取決于教師的教學(xué)手段與教學(xué)方式，因此，建設(shè)一流課程需要由一大批高水平的教師作為人才支撐，并且組成強(qiáng)大的教學(xué)團(tuán)隊(duì)，這是實(shí)現(xiàn)一流課程的根本所在。

一流的教學(xué)內(nèi)容則是學(xué)科教學(xué)的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)具有科學(xué)性、創(chuàng)新性、先進(jìn)性、實(shí)用性，且符合學(xué)生的身心特點(diǎn)，在教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)上，教師要在保證概念理論全面、準(zhǔn)確且易于理解的基礎(chǔ)上，還要充分吸收與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的學(xué)科新知識(shí)，使得教學(xué)內(nèi)容具有科學(xué)性、前瞻性、先進(jìn)性，從而更好地培養(yǎng)時(shí)代發(fā)展所需人才;一流的教學(xué)方法是指通過高超的教學(xué)方法將教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)技術(shù)有機(jī)地整合起來，在教學(xué)時(shí)能夠以學(xué)生為中心，尊重學(xué)生的主體性，采用多元化措施激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生在自主探究的過程中建構(gòu)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一流的教材是一流課程的主要知識(shí)載體，是教師開展教學(xué)活動(dòng)的主要材料工具。一本好的課程教材不僅知識(shí)的結(jié)構(gòu)、內(nèi)容、難易程度等方面要十分恰當(dāng)，知識(shí)呈現(xiàn)得較為全面，且能夠突出學(xué)科的精髓與特色。伴隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)與信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)下的課程教材不再拘泥于紙質(zhì)形式，電子教材、網(wǎng)絡(luò)課件等也成為了重要的教材形式。

一流的教學(xué)管理既包括對(duì)教師課程建設(shè)的管理，也包括對(duì)學(xué)生課程學(xué)習(xí)的管理。管理為一流課程的建設(shè)提供基礎(chǔ)保證。其一方面以相關(guān)的制度促進(jìn)教師履職盡責(zé)，積極推進(jìn)課程教學(xué)的創(chuàng)新與發(fā)展，同時(shí)形成對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)成績(jī)、學(xué)習(xí)方法等方面的評(píng)價(jià)管理機(jī)制，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新思維與學(xué)習(xí)能力的不斷提升，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程的特點(diǎn)

《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程主要具有以下特點(diǎn)：

第一，該課程的涉及面廣，專業(yè)性強(qiáng)，其涵蓋計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)、自動(dòng)控制、軟硬件、傳感器等方面的基礎(chǔ)知識(shí)，因此被認(rèn)為是一門具有高門檻的學(xué)科。

第二，在學(xué)習(xí)《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》這門課程之前，學(xué)生對(duì)于系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)及編程等方面雖然已經(jīng)具有一定的基礎(chǔ)，但嵌入式技術(shù)需要學(xué)生掌握底層硬件、算法設(shè)計(jì)等，并且還涉及到C語言等復(fù)雜內(nèi)容，學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)時(shí)會(huì)感覺到明顯的困難，由此對(duì)這門課程產(chǎn)生了畏懼感，甚至是抵觸的情緒。

第三，嵌入式技術(shù)具有極強(qiáng)的應(yīng)用性，往往與操作系統(tǒng)、處理器等系統(tǒng)與模塊相關(guān)聯(lián)，要想學(xué)好嵌入式技術(shù)，僅僅依靠課堂教學(xué)是難以深入的，因此就要通過課下擴(kuò)展教學(xué)及學(xué)生自學(xué)等方式補(bǔ)充課堂教學(xué)的不足，這對(duì)于學(xué)生的自學(xué)能力具有較高的要求。

第四，嵌入式技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容較為新穎，且隨著相關(guān)技術(shù)的變革而持續(xù)更新，因此如何在教學(xué)中適應(yīng)教學(xué)內(nèi)容的變化，并且通過理論與實(shí)踐相結(jié)合的方式開展全面性的教學(xué)，以學(xué)生為中心，充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，就成了教學(xué)所面臨的實(shí)質(zhì)性問題。

三、當(dāng)前我國《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.教材的指導(dǎo)性不足

在目前采用的《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》教材中，由于嵌入性系統(tǒng)是近年來才出現(xiàn)的新興技術(shù)，教材的編寫只是籠統(tǒng)地參考了國外教材及其他資料，即教材的編寫處于摸索階段。由此導(dǎo)致了《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》教材存在一些共性問題：教材的編寫內(nèi)容較為寬泛，且具體的章節(jié)排序、編寫不合理，并且其中沒有從簡(jiǎn)到難地進(jìn)行編排，有的原理描述得過多，缺乏條理，且內(nèi)容冗雜;有的原理則描述得過少，導(dǎo)致學(xué)生難以理解，因此需要在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上不斷改善《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程教材，使之更符合學(xué)生的理解能力、學(xué)習(xí)特點(diǎn)與學(xué)習(xí)規(guī)律，同時(shí)也要注重教師從易到難地教學(xué)過程。

2.學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)薄弱

在嵌入式技術(shù)的教學(xué)當(dāng)中，程序語言、系統(tǒng)接口技術(shù)及單片機(jī)等是必要的基礎(chǔ)。針對(duì)電子信息專業(yè)的學(xué)生而言，其一般在專業(yè)課程中學(xué)習(xí)過單片機(jī)與C語言，并且對(duì)C語言的學(xué)習(xí)較為基礎(chǔ)，沒有深入掌握C語言知識(shí)。然而在嵌入性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，教師不僅要教給學(xué)生基礎(chǔ)性的知識(shí)，還要將指針、聯(lián)合體、結(jié)構(gòu)體、頭文件等內(nèi)容也要教給學(xué)生，使學(xué)生較為全面、深入地掌握嵌入式技術(shù)的綜合性知識(shí)。

3.實(shí)踐性強(qiáng)

嵌入性技術(shù)與工程實(shí)踐具有緊密的聯(lián)系，具有將理論與設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的應(yīng)用特點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域具有極大的應(yīng)用價(jià)值。因此，在嵌入式技術(shù)的教與學(xué)之中，不僅應(yīng)當(dāng)在完善教材編寫的基礎(chǔ)上展開從基礎(chǔ)到深層次的教學(xué)，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)產(chǎn)品及嵌入式技術(shù)的應(yīng)用開展系統(tǒng)性、深入性的實(shí)踐教學(xué)，由此才能夠培養(yǎng)出專業(yè)的應(yīng)用型人才。同時(shí)還可以將企業(yè)中從事嵌入性系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)的人員聘請(qǐng)到學(xué)校講課，將嵌入式技術(shù)的產(chǎn)品實(shí)踐知識(shí)帶入課堂，同時(shí)也要組織學(xué)生到學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、到企業(yè)設(shè)計(jì)研發(fā)線、到生產(chǎn)線上開展學(xué)習(xí)實(shí)踐，通過多種渠道全面提升學(xué)生的嵌入式技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐能力。

4.教師的授課存在滯后性

由于嵌入式技術(shù)的發(fā)展較快，教師的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)知識(shí)更新較慢，存在明顯的滯后性。一般而言，嵌入式技術(shù)的更新?lián)Q代速度快，而處于嵌入式技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用一線的技術(shù)機(jī)構(gòu)、企業(yè)等內(nèi)部嵌入性技術(shù)的更新與應(yīng)用較快，因此可以說嵌入式技術(shù)工程師是在技術(shù)機(jī)構(gòu)與企業(yè)中培養(yǎng)出來的，而高校的教學(xué)與人才培養(yǎng)較慢，有的高校還以單片機(jī)教學(xué)為主，對(duì)于后續(xù)出新的相關(guān)技術(shù)則了解不夠，甚至是沒有任何了解。而對(duì)于《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的授課教師來說，如果沒有在相關(guān)技術(shù)機(jī)構(gòu)或者是企業(yè)的工作經(jīng)驗(yàn)，那么其自身對(duì)于嵌入型技術(shù)的掌握將不深入，更不能保證課程的教學(xué)質(zhì)量。由此可見，開展《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程的校企合作模式下的教師培訓(xùn)、實(shí)踐教學(xué)具有積極的作用。

四、一流課程視域下開展《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》線上、線下混合教學(xué)的策略

1.明確課程線上、線下教學(xué)的原則

《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》是物聯(lián)網(wǎng)及通信等相關(guān)專業(yè)的主要課程，該課程既注重理論與原理的理解，亦注重設(shè)計(jì)與應(yīng)用的實(shí)踐。因此，在以一流課程為目標(biāo)構(gòu)建《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程的線上、線下混合教學(xué)，則要從一流課程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，以線上、線下教學(xué)方式為載體，運(yùn)用高水平的教學(xué)技術(shù)和教學(xué)方法，結(jié)合《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程的教學(xué)內(nèi)容，經(jīng)過全面考量，整體規(guī)劃，開展課程的線上、線下混合教學(xué)。

在開展《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的線上教學(xué)時(shí)，采用MOOC（慕課在線學(xué)習(xí)平臺(tái)）與SPOC（小規(guī)模在線課程）結(jié)合方式形成翻轉(zhuǎn)課堂，充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，對(duì)課程的內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)、提煉與簡(jiǎn)化，并編寫成在MOOC線上教學(xué)平臺(tái)呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容。為了滿足學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生學(xué)習(xí)需求，則可將知識(shí)點(diǎn)及任務(wù)問題進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌胃?，形成高階的線上SPOC資源，以學(xué)生為中心因材施教，開展具有層次性、針對(duì)性的教學(xué)。同時(shí)，線上教學(xué)還要注重與學(xué)生的溝通交流，如通過教師線上提問、學(xué)生線上質(zhì)疑、留言交流等方式解答問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、質(zhì)疑精神與自主探究精神，不斷提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

在《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的線下教學(xué)時(shí)，則要以實(shí)踐教學(xué)為主，將學(xué)生從線上所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為線下的實(shí)踐應(yīng)用知識(shí)與能力，并進(jìn)行知識(shí)的擴(kuò)展與鞏固。通過引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生在“翻轉(zhuǎn)課堂”所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)踐應(yīng)用。同時(shí)，教師還應(yīng)當(dāng)通過自學(xué)、培訓(xùn)交流等方式提升自己的課程知識(shí)能力與整合信息技術(shù)教學(xué)的能力，促進(jìn)線上、線下教學(xué)水平不斷提升，這是開展《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》教學(xué)，建設(shè)一流課程的保證。

2.改善教材內(nèi)容

對(duì)于每一個(gè)高校來說，其開展嵌入式技術(shù)教學(xué)所選擇的教材有的是由學(xué)校編寫，有的則是選擇的校外教材。對(duì)于編寫該課程教材的高校而言，應(yīng)當(dāng)結(jié)合教學(xué)大綱，在參考國內(nèi)外嵌入式技術(shù)相關(guān)教材的基礎(chǔ)上，結(jié)合嵌入式技術(shù)的最新發(fā)展情況與社會(huì)人才需求科學(xué)合理地編寫教材，教材要由簡(jiǎn)到難，尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展規(guī)律，并且根據(jù)嵌入式技術(shù)的發(fā)展逐年適當(dāng)?shù)馗陆滩膬?nèi)容。

對(duì)于選擇校外教材的高校，則應(yīng)當(dāng)對(duì)市面上所有的嵌入性技術(shù)相關(guān)教材進(jìn)行整體考量，并且組織教師和學(xué)生開展教材授課與學(xué)習(xí)的實(shí)驗(yàn)，以科學(xué)的方法確定最終選用的教材。師資力量薄弱但有條件的高校可以綜合多本教材中的精華內(nèi)容編寫教材。

3.通過多元化途徑開展課程實(shí)踐

《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》這門課程的專業(yè)性極強(qiáng)，因此在構(gòu)建《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的一流課程過程中，高校要通過多元化的途徑強(qiáng)化課程實(shí)踐，在豐富學(xué)生學(xué)科知識(shí)的同時(shí)培養(yǎng)其嵌入式技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用能力。

首先，通過豐富實(shí)驗(yàn)資源的途徑開展線下教學(xué)，建立專業(yè)化、高端化的實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生的技術(shù)實(shí)踐奠定基礎(chǔ)，同時(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)要充分結(jié)合課程內(nèi)容與當(dāng)前嵌入性技術(shù)的最新發(fā)展現(xiàn)狀，使得學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)不僅提升了嵌入式技術(shù)的應(yīng)用能力，同時(shí)也擴(kuò)展了知識(shí)面，對(duì)最新的嵌入式技術(shù)有一定的掌握，以此培養(yǎng)緊跟時(shí)代發(fā)展的綜合性嵌入式技術(shù)人才。

其次，強(qiáng)化校企合作或高校與科研機(jī)構(gòu)的合作。通過外部合作，高校一方面可借助企業(yè)的資源對(duì)教師展開持續(xù)培訓(xùn)，提升教師的嵌入式技術(shù)教學(xué)能力;另一方面則可以讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)或科研機(jī)構(gòu)親身體驗(yàn)嵌入式技術(shù)的設(shè)計(jì)研發(fā)與應(yīng)用過程，同時(shí)有條件時(shí)則可讓學(xué)生加入到嵌入式技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用生產(chǎn)的過程中，實(shí)現(xiàn)人才的社會(huì)性培養(yǎng)，使得學(xué)生掌握的嵌入式技術(shù)能夠緊跟時(shí)代潮流，在畢業(yè)后就能夠有效發(fā)揮積極的人才作用。

五、結(jié)語

總而言之，建設(shè)《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的一流課程需要從多個(gè)方面共同著手，教師能力與教師隊(duì)伍建設(shè)、教學(xué)方法與教學(xué)改革、教材的編寫水平、教學(xué)實(shí)踐的情況及教學(xué)管理現(xiàn)狀等都是影響一流課程建設(shè)的重要因素。因此，高校要從以上各個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)一協(xié)調(diào)，充分調(diào)動(dòng)教學(xué)資源，通過不斷的努力，全面構(gòu)建《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》的一流課程。

課題：校級(jí)課題《新工科一流課程建設(shè)探索與實(shí)踐——以嵌入式技術(shù)及應(yīng)用課程為例》HTXYXGY2002;內(nèi)蒙古自治區(qū)“十三五”規(guī)劃課題：線上線下混合式一流課程建設(shè)研究——以《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》為例NGJGH2020395

參考文獻(xiàn)：

[1]王超，周海攀.地方應(yīng)用型本科院校嵌入式技術(shù)與應(yīng)用教學(xué)模式探索[J]文山學(xué)院學(xué)報(bào)，2020，33（03）：93-96

[2]胡應(yīng)坤，林杰鑫，徐開濤.嵌入式技術(shù)應(yīng)用教學(xué)改革研究[J]教育現(xiàn)代化，2019，6（83）：109-111

[3]宋巍.嵌入式技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)發(fā)展規(guī)劃[J]電大理工，2015（04）：17-18

作者介紹：郝兵，1976年生，男，內(nèi)蒙古人，副教授，教師，主要從事計(jì)算機(jī)程序語言課程講授工作。曹海英，1978年生，女，內(nèi)蒙古商都縣人，副教授，碩士，從事計(jì)算機(jī)軟件與理論的研究。元元，1979年生，男，內(nèi)蒙古赤峰人，副教授，從事計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)的研究。