项目驱动教学法在ARM应用技术课程中的改革与探索

段瑞珍,王仲文,迟明善,徐晓秋（哈尔滨理工大学荣成学院,山东　荣成　264300）

项目驱动教学法在ARM应用技术课程中的改革与探索

段瑞珍,王仲文,迟明善,徐晓秋
（哈尔滨理工大学荣成学院,山东荣成264300）

摘要：本文分析了传统ARM应用技术教学中普遍存在的问题，针对ARM应用技术课程实践性比较强的特点，结合学校教学改革与实践，采用项目驱动教学法，以项目任务为教学单元来开展教和学。在ARM应用技术教学过程中引入项目驱动教学模式，逐步提高大学生主动学习的积极性，不断培养学生的团队协作、实践动手和创新能力，为探索普通本科院校应用型创新人才培养模式教学改革打下基础。

关键词：项目驱动教学法；教学改革；ARM应用技术；创新教育

0　引言

嵌入式技术是跨学科、软硬件集成、与业界需求密切相关的综合性技术，也是当前发展最快、应用最广、最热门、最有发展前途的信息技术之一[1]。在很多领域如汽车电子、医疗仪器、航空与航天、工业过程控制、仪器仪表、家用电气等，都在广泛应用，使得嵌入式系统设计与开发方面的人才需求越来越旺盛，很多毕业生供不应求。为了适应社会需求，目前有很多院校特别是应用型地方本科高校基本都开设了嵌入式系统方面的相关课程，我校荣成学院也相应开设了“ARM应用技术”课程，将其设定为电气工程系自动化专业的重要专业平台课。

与其他工科课程不同的是“ARM应用技术”是一门以应用为目的的实践课。课程涉及内容较广、综合性强，包含计算机、电子、通信和自动控制等学科相关内容，培养面向工程实践的软硬件兼备复合型人才[3]。目前采用传统的教学方法教学，学生难以掌握嵌入式系统的开发技术。因此，如何将项目驱动教学法在整个ARM应用技术教学过程中，如理论教学、实验教学和实践教学得到很好的实施，同时在教学过程中探索如何提高学生学习的积极性和主动性，不断培养学生的理论结合实践、创新协作等能力就变得非常重要了。

具有针对性是“项目驱动”教学法的最大特点，教学过程中将“项目引导、任务驱动”教学模式引入到《ARM应用技术》课程，将过去以传授知识为主的传统教学理念，转变为以解决问题、表达情感、完成任务为主的多维、互动式的教学，有利于实现教学目标。同时根据工程实践项目的具体要求，合理设置教学内容，将嵌入式应用技术理论教学内容细化整合，设计和构造相关知识的切入点。以工作实践中的一个个具体项目为主要授课载体，让学生在完成工作任务的过程中完成学习过程。

1　当前ARM应用技术教学存在的不足

1.1符合应用型人才培养的ARM应用技术教材缺乏

近年来，各相关院校使用的各高校使用的ARM应用技术教材,绝大多数都忽视工作实践中工程项目的实际应用需求，偏重于理论知识的教学，内容从基本概念和基本原理开始，缺乏应用实例，教学按部就班，大部分学生感到教材内容抽象，学习兴趣大打折扣。

1.2课堂教学方式以教师教授为主

当前ARM应用技术教学中，在短短的90分钟课堂教学中，教师一般采用满堂灌式的理论讲解教学，一股脑的将嵌入式系统所涉及的各类理论知识灌输给学生，让大部分学生觉得异常乏味，挫伤了学生学习的主动性和积极性，束缚了学生学习潜能的开发以及创新思维的训练，学习效果不佳。

1.3实践教学效果不尽人意，培养学生实践动手能力的初衷并没有在实验教学中体现出来

目前，很多高校开设的ARM应用技术实验课类型都是验证性的，学生在实验室，根据实验指导书上面的操作步骤，输入相关的指令代码，以开发成熟的实验箱为主要对象，将相关原理进行简单的验证，学生在整个过程中没有亲自都是设计和制作与工程实践相关联的实验项目，缺乏设计性和综合性的实验。

1.4课程的考核方式比较单一，主要以闭卷考试为主

ARM应用技术是一门实践性较强的课程，目前该课程仍然沿用闭卷考试的方式，学生在考试前只要将考试内容死记硬背一下就能得高分，这种考试方法是本末倒置，对督促学生认真提高动手能力没有实际意义。

2　项目驱动教学模式的研究

项目驱动教学模式是指老师和学生在教和学的过程中，根据所要完成工程实践中的每个项目对相关理论知识的具体要求，将学习内容逐渐渗透到每一个项目中去，在完成项目的同时，学生学会如何去发现问题、思考问题、寻找解决问题的方法。它既是一种CDIO（构思、设计、实现、运行)的课程教学模式也是一种教学方法。

项目驱动教学模式与传统教学方式以教师为中心不同，它要求以学生为中心。不断调动学生学习的主动性和积极性，培养学生的创新精神。在项目的实施过程中，教师通过知识的渗透，让学生始终处在对知识的不断探索中，不仅能实现做中学和学中做的一体化，发挥学生的主体作用，更重要的是从根本上转变课堂上老师强制式灌输的教学方式。

项目驱动教学模式在教学过程中能否成功实施，项目是核心，因此要根据学生现有的理论知识储备、动手能力水平和参与的积极性等等因素来选取应用型本科学生特点、难度适合的项目。要求在整个教学过程中，紧紧围绕所选项目，根据项目实施的不断推进，循序渐进的引领课程学习，带动课堂教学的开展。

3　项目驱动法在ARM应用技术教学中的应用

项目驱动法教学模式以项目为主线展开教学，我们在ARM应用技术教学的各个阶段均引入项目学，把以课本为主线变为以项目为驱动。

3.1项目驱动法教学模式在理论教学中的应用

项目驱动法教学模式在理论教学中的应用流程为：教师课前做好充分准备，提出设计项目，制定相应的任务并提出工程项目的和具体要求；学生对所选项目进行分析，在教师的引导下，学生分组讨论，设计项目实现的方案；学生对所设计的方案进行优化和改进，并在教师的引导下将优化后的方案进行设计和实现；最后师生共同对知识点和技能点进行归纳和总结，学生将所完成的作品和报告提交。

在具体实施过程中，根据荣成学院异地办学的实际情况以及服务地方经济的要求，积极开展产学研合作，主动联系当地相关企事业，大量征集与ARM应用技术相关的实际工程项目，并进行整理分类，将这些项目按照实际要求分为基础类小项目和综合应用类大项目。针对基础类小项目，教师在课堂上将具体要求提出来，同时引导学生根据项目需求进行分析研究，然后由学生完成项目具体实施方案的制定，当完成授课内容时，教师和学生共同设计并最终完成该项目。对于后者，学生被老师按照项目需求分成不同的学习小组，在课堂教学结束后，安排学生到开放性实验室，利用相关实验设备完成项目的分析、制定实施步骤并完成最终的实验。

3.2项目驱动法教学模式在实验教学中的应用

实验是ARM应用技术教学过程中不可或缺的一部分，传统的实验课程一般都是按部就班的先做基础实验，然后再进行综合性实验[4]。在项目驱动法教学模式下的实验教学过程中，为激发学生的学习的积极性和主动性，根据理论课的进度,以及工程项目内容和实验环境等方面, 将ARM应用技术所涉及的实验分为验证型实验、设计型实验和应用型实验。验证型实验是教师在理论课上布置的，学生在学完相关的理论知识，掌握一些基本原理，并能够进行一些简单程序的编译。在实验课上，利用所学知识进行简单的编程，通过实验箱等设备对所学基本知识和原理进行验证，实验结束后将实验过程整理成大作业交给老师。

设计型实验是教师在实验课堂上布置的，实验项目主要针对综合性问题进行设计，学生在实验课上首先对项目进行分析并设计解决方案画出流程图，然后通过查阅相关资料，分组讨论，试验完成后，老师对过程进行评价。

应用型实验是与工程实践结合紧密的一类综合性实验项目，需要学生完成第一种验证性实验，对相关的原理和知识已经有所掌握之后有老师进行布置。要求学生具有一定的进行性和主动性，需要花费大量的余时间进行项目资料查询、项目分析、实施步骤设计等，学生需要熟练掌握嵌入式技术软硬件方面的知识，同时应具有一定的实践动手能力和创新能力，利用开放实验室进行调试完成。

4　结语

ARM应用技术教学中，通过项目驱动教学使学生更加容易理解嵌入式系统的理论知识，通过项目锻炼，学生的学习积极性和主动性明显提高，同时项目经验也会使得学生在就业时能够顺利融入项目组，缩短了学生进入单位的实习期限，顺利的完成从学生到员工的过渡，深受企业的认可。因此，“项目驱动”教学法应用在“ARM应用技术”课程教学中，有效提高了教学效率，锻炼了学生积极思考、积极动手的能力，为培养实践能力为应用型本科院校进一步深化实践教学改革提供了参考。

参考文献：

[1]温如春，王祖麟，张振利.项目驱动教学法在“嵌入式系统技术”课程中的改革探索[J].中国电力教育,2012(08):77-78.

[2]彭道刚,李辉,夏飞.基于项目驱动的嵌入式系统教学改革与实践[J].中国电力教育,2013(28):92-93.

[3]汤世松,舒志兵.项目驱动在嵌入式系统实验教学改革中的初探[J].中国科教创新导刊,2014(13):23-24.

资助项目：哈尔滨理工大学教学研究项目（P20140123）

作者简介：段瑞珍（1981-），女，内蒙古鄂尔多斯人，硕士，讲师，研究方向：自动控制理论与应用。