導(dǎo)語：探究式教學(xué)法在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：針對計算機應(yīng)用、通信工程、大數(shù)據(jù)等專業(yè)的特點和專業(yè)課程的教學(xué)要求，在嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)中采用探究式教學(xué)，教學(xué)中以項目小組為單元，以技術(shù)實現(xiàn)為目標(biāo)，引領(lǐng)學(xué)生在目標(biāo)的指引下高效快速的學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)，從而實現(xiàn)改善教學(xué)效果，提升學(xué)生的就業(yè)能力的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：探究式教學(xué)；嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)模式

“中國制造2025”國家戰(zhàn)略的實施，需要更多高技能的工科畢業(yè)生。信息技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)在生產(chǎn)應(yīng)用中越來越廣泛，隨著5G技術(shù)的大規(guī)模商用，將會有更多的智能硬件、人工智能產(chǎn)品應(yīng)用于人們的日常生活。利用嵌入式系統(tǒng)進行控制的設(shè)備不斷增加，如圖像識別、儀表控制、數(shù)據(jù)處理和工業(yè)自動化過程的實時控制等。熟練掌握嵌入式系統(tǒng)的知識內(nèi)容成為師生的共同目標(biāo)。

1探究式教學(xué)簡介

1.1探究式教學(xué)的優(yōu)點。探究式教學(xué)體現(xiàn)了教學(xué)思想與教學(xué)方法兩者的結(jié)合。具體的思路是任課教師根據(jù)課程的知識點結(jié)合生產(chǎn)生活實際或企業(yè)需求給學(xué)生任務(wù)，在提供幫助和指導(dǎo)的前提下要求學(xué)生提出猜想或假設(shè)性的解釋，再在解釋的基礎(chǔ)上設(shè)計實驗、完成試驗并進行經(jīng)驗規(guī)律的總結(jié)。1.2探究式教學(xué)的特點。探究式教學(xué)摒棄了傳統(tǒng)的“教師講授板書+學(xué)生聽講”的方式，參考建構(gòu)主義理論中“以學(xué)生為中心”的理念，采用“教師主導(dǎo)+學(xué)生自主”相結(jié)合。讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體和中心，促進學(xué)生建構(gòu)知識，讓學(xué)生從被動接受者成為探索知識的實踐者。探究式教學(xué)不是弱化教師組織教學(xué)的地位，減輕教師的講授和指導(dǎo)內(nèi)容，反而是從新的角度強化教師要轉(zhuǎn)變角色，是用新的方式和手段做好組織教學(xué)、指導(dǎo)和幫助學(xué)生實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，該模式實施的結(jié)果就是學(xué)生能有效地建構(gòu)教師所要求掌握的知識體系，甚至還高于這個目標(biāo)。

2嵌入式系統(tǒng)課程的特點及教學(xué)現(xiàn)狀

2.1涉及多課程，學(xué)習(xí)要求高。電子與信息、通信工程等專業(yè)都開設(shè)有嵌入式系統(tǒng)課程，是面向?qū)嵺`、培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)的素質(zhì)與創(chuàng)新能力、提高就業(yè)能力的專業(yè)課程，與高級程序語言設(shè)計、軟件工程、單片機原理、自動控制原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、模擬電路、數(shù)字電路、可視化編程等課程都有相關(guān)性。要求學(xué)生有扎實而豐富的基礎(chǔ)知識，還要能綜合運用跨學(xué)科、跨專業(yè)的相關(guān)理論、實驗方法。2.2教學(xué)方式傳統(tǒng)，教學(xué)效果不好。嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)至今大約有二十年的歷程，課堂教學(xué)的主流模式還是傳統(tǒng)教學(xué)方式占主導(dǎo)，在教學(xué)中，教師一般都是在備課環(huán)節(jié)對知識點進行加工與處理，以程序語言、硬件編程的手段讓學(xué)生建立起嵌入式系統(tǒng)的認知，這樣的教學(xué)模式下學(xué)生是被動學(xué)習(xí)，自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的能力也沒有被激發(fā)，師生對教學(xué)效果都不滿意。

3嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實行探究式教學(xué)的積極意義

3.1有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高勞動者素質(zhì)。近幾十年來，我國經(jīng)濟高速發(fā)展，國民經(jīng)濟的發(fā)展從人口數(shù)量紅利將逐步過渡到人口質(zhì)量的紅利時代?！吨袊圃?025》有關(guān)政策的出臺對勞動者的提出了更高的要求，學(xué)生應(yīng)該掌握豐富的專業(yè)知識和方法，具有分析問題、解決問題的科學(xué)素養(yǎng)。工科專業(yè)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)及相關(guān)課程知識及技能掌握的優(yōu)劣程度將極大的影響就業(yè)能力。3.2有利于培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)就業(yè)崗位的能力。嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)必須面向生產(chǎn)生活實踐，不僅能有效克服學(xué)生就業(yè)時的“水土不服”現(xiàn)象，讓學(xué)生把在學(xué)校掌握的實際操作技能轉(zhuǎn)化為解決工作中實際技術(shù)問題的能力，避免學(xué)了一大堆理論，面對日常小問題卻束手無策的局面，能有效提高學(xué)生的動手能力。著名教育改革家約翰•杜威曾主張教育要"從做中學(xué)"這個基本原則，這實際就是主張教育要面向生產(chǎn)與生活，讓學(xué)生從課堂學(xué)得的東西既高于從現(xiàn)實生活中獲得的常識，又不至于與現(xiàn)實生活脫節(jié)。這已是當(dāng)代科學(xué)教育界的一種基本理念。3.3有利于項目組之間協(xié)同研究，培養(yǎng)團隊協(xié)作的能力。嵌入式系統(tǒng)的探究式教學(xué)不是滿堂灌，讓學(xué)生成為具體教學(xué)任務(wù)的項目組成員，既豐富了學(xué)習(xí)方式，又有利于學(xué)生展開自主、合作學(xué)習(xí)，吸引學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程，緊緊圍繞項目，思考解決方案，尋找合適資源，優(yōu)化方案效果，如此循環(huán)訓(xùn)練，學(xué)生就能充分體會到自主學(xué)習(xí)與協(xié)同學(xué)習(xí)的快樂和學(xué)習(xí)成就感。

4嵌入式系統(tǒng)探究式教學(xué)的實踐

要順利開展并熟練掌握嵌入式系統(tǒng)的知識內(nèi)容，學(xué)生要將軟、硬件的知識融會貫通?；趯W(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)性，教師在教學(xué)中要根據(jù)知識模塊的特點，下達難度合適的任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生高效快速的熟悉知識內(nèi)容，并與企業(yè)的開發(fā)流程適當(dāng)接軌[1]。嵌入式系統(tǒng)的探究教學(xué)屬于定向探究，教師結(jié)合知識點提出明確的開發(fā)要求并提供大量指導(dǎo)和幫助，由學(xué)生探究解決方案或技術(shù)實現(xiàn)路徑。具體的實施策略如下：4.1明確教學(xué)目標(biāo)。嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)目標(biāo)是：培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力，掌握軟、硬件協(xié)同運行的能力，提升解決實際問題的能力，充分調(diào)動學(xué)習(xí)的主動性[2]。探究式教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的主動學(xué)習(xí)的精神和批判意識尤為有效，當(dāng)學(xué)生置于現(xiàn)實的生產(chǎn)生活情境中，發(fā)現(xiàn)和提出問題，進而解決問題。知識經(jīng)驗的建構(gòu)、解決問題的經(jīng)驗積累也就水到渠成了，同時協(xié)同創(chuàng)新精神和實踐動手能力也一并得到明顯提高。4.2教學(xué)項目化，項目合作化。數(shù)字電路和模擬電子技術(shù)、可視化編程、傳感器技術(shù)等課程知識原本就是工科專業(yè)的學(xué)習(xí)重點也是學(xué)習(xí)難點，將這些知識和嵌入式系統(tǒng)相結(jié)合并完成一個設(shè)計作品，單靠一個學(xué)生獨立完成一個項目是難以實現(xiàn)的。教師可根據(jù)學(xué)生的特點分組，實施小組負責(zé)制，通過項目（或者還可以采用校企合作的模式，企業(yè)根據(jù)實際需求項目任務(wù)，由學(xué)生小組競標(biāo)，教師支持）的模式來實施。教師要求各項目組通過軟件模擬或制作出實際產(chǎn)品，綜合考慮小組協(xié)作程度，完成時長、方案/產(chǎn)品質(zhì)量等因素來考核，營造一種競爭的學(xué)習(xí)氛圍。教師在項目的難度控制上要把握由單功能到多功能逐步提升，由簡單任務(wù)向復(fù)雜任務(wù)逐步升級的節(jié)奏，這樣對培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信尤為重要，循序漸進的難度提升能讓學(xué)生體會到“跳一跳夠得著”的成就感。舉例來說，單個LED閃爍的控制是容易掌握的技能；難度升高就是控制多個LED的閃爍；難度再升級，要求按某一首歌曲的節(jié)奏來控制LED燈的閃爍……，這就是從學(xué)習(xí)孤立的某個技能過渡到解決實際生產(chǎn)需求的過程，切身體會達成學(xué)習(xí)成果的過程，掌握克服和解決困難的方法和技巧，自信心和成績感就會油然而生，從而更投入、更創(chuàng)新的參與到后續(xù)的學(xué)習(xí)和項目研究。4.3面向生產(chǎn)實踐，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新動力。在學(xué)生掌握了基本的技能后，教師要鼓勵學(xué)生在學(xué)習(xí)群或技術(shù)論壇上參加或發(fā)起一些主題，將討論和協(xié)作伙伴進一步擴大和豐富，通過網(wǎng)絡(luò)與不同背景，不同行業(yè)的人建立學(xué)習(xí)互動，具體實施方法可以是小組之間合作開發(fā)一些創(chuàng)新產(chǎn)品，也可以通過接受企業(yè)或網(wǎng)絡(luò)訂單的方式。以某款藍牙智能耳機的播放控制為例，首先在理論上將項目中涉及的知識點和實現(xiàn)的功能給學(xué)生拆分講解；再根據(jù)功能實現(xiàn)要求，解決芯片選擇、硬件電路設(shè)計、PCB板制作問題；再編程實現(xiàn)、軟、硬件聯(lián)調(diào)，全流程完成后學(xué)生就能全過程的了解并較好的掌握嵌入式系統(tǒng)。4.4教學(xué)的實施難點。通過課題組的教學(xué)實踐，學(xué)生的學(xué)習(xí)獲得感大幅提升，教學(xué)效果得到顯著提高。在實踐中也發(fā)現(xiàn)一些問題和實施難點，具體如下：首先，由于該模式要求精細，師生參與程度高，以小班實施效果更好；其次，需要較好的教學(xué)支持，比如提供豐富的實驗條件和實驗器材；第三、教學(xué)管理部門在課時的計算上要適當(dāng)增加系數(shù)，對教師精細化、長時間的指導(dǎo)予以鼓勵和支持；第四、教師要多激勵和幫助，克服學(xué)生初學(xué)時的挫敗感和急躁心理。

5結(jié)束語

理工科專業(yè)課程多，學(xué)生在單門課程投入時間相對較少，而技術(shù)進步迅速，教育要更好的面向?qū)W生，面向生產(chǎn)生活實踐。嵌入式系統(tǒng)實施探究式教學(xué)，學(xué)生就會自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)、開展協(xié)同研究。有利于學(xué)生扎實掌握嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)知識，結(jié)合生產(chǎn)實踐解決具體問題，縮短了課程學(xué)習(xí)與崗位技能的距離，提高工作崗位的勝任力。

參考文獻：

[1]張厚忠;梁家晟.高職院校針對嵌入式編程的教學(xué)方式改革[J].科教導(dǎo)刊(上旬刊)，2019(10)：134-135.

[2]吳君鵬.以項目應(yīng)用為導(dǎo)向的“嵌入式系統(tǒng)”教學(xué)改革與實踐[J].中國電力教育，2012(31)：45+60.

作者:匡巧艷 單位:湖南涉外經(jīng)濟學(xué)院信息科學(xué)與工程學(xué)院