“双创”视域下嵌入式课程教学改革研究

徐兴梅 刘佳慧 谢飞

摘  要：在“双创”时代背景下，分析了嵌入式课程教学在教学内容、教学方法和调动学生积极性等方面存在的问题，提出了调整教学内容、加强实践教学、改进教学方法、提高教学效果、调动学生学习积极性、培养学生创新能力的改革措施。实践结果表明，改革措施取得良好效果。

关键词：创新创业;嵌入式课程;计算机教学改革;教育信息化

中图分类号：G642.4      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2019）09-0122-03

0  引  言

2014年，李克强总理在夏季达沃斯论壇上首次发表了关于“大众创业、万众创新”的演讲，2018年，国务院下发《关于推动创新创业高质量发展打造“双创”升级版的意见》[1，2]。目前，“大众创业、万众创新”的概念正迅速流行开来。物联网技术的迅猛发展以及国家政策的逐步推进与落实，推动了以嵌入式技术为核心的新兴产业的发展[3]。

嵌入式课程是一门综合性、实践性很强的课程[4]，涉及到硬件和软件的相关知识。该门课程需要由计算机组成原理、C语言、操作系统、电路与模拟电子技术、数据结构等课程作为先修课程。嵌入式课程的开设目的主要是掌握嵌入式系统开发的基础理论和方法，搭建嵌入式系统的开发平台，培养学生实践动手能力。嵌入式开发已成为一个热门研究方向，嵌入式人才市场需求量增多。高校作为培养人才的重要机构，担负着重要历史使命，将面临前所未有的机遇与挑战[5]。为适应社会需求，提高学生的嵌入式开发能力和创新能力，嵌入式课程教学改革势在必行。

1  传统教学存在的问题

在“双创”大背景下，需要将Linux系统编程作为嵌入式开发重点，并增加创新性实验训练，以顺应时代发展的需求。而一直以来，学生学习嵌入式开发一直是在Windows操作系统下，以ARM作为微处理器，用C语言进行开发，简单了解Linux基础知识，实验以验证性实验为主。教学方法刻板规训，教师一言堂的情况时有发生，课业考核唯分数论，忽略了过程考核。课堂上，师生互动较少，学生学习热情不高，受实验条件、安全等因素限制，师生缺乏实践经历，实践能力及创新精神无法得到提升。当前嵌入式课程教学存在的主要问题总结如下。

1.1  陈旧的教学内容无法适应社会需求

嵌入式技术发展较快，学习掌握相关的知识难度较大，这就要求教学内容要紧跟该领域的前沿技术[6]。而原使用的教材及教学内容较陈旧，与用人单位需求脱节。原课程内容包括：嵌入式系统软件开发过程与交叉调试;ARM体系结构，包括ARM处理器、寻址方式、ARM9和ARM7的比较等;重点介绍基于s3c2410系统的硬件设计，包括I/O口、中断、DMA、A/D接口、键盘、LCD及USB设备的硬件设计;最后介绍Linux的基础知识。这些内容已无法顺应当下流行的AI、物联网等新技术的发展潮流。

实践环节相对薄弱，传统的嵌入式教学以理论教学为主，实验教学为辅，虽设有课内实验及课程设计，但学生对实验重视程度不高，实验课流于形式;实验多为验证性实验，创新性不够;实验环境较差，学生做实验使用的实验箱是10年前购置的，设备较陈旧，经过多届学生的使用，出现了老化现象，影响实验结果的输出，也影响学生做实验的热情。

1.2  传统的教学方法阻碍了对学生创新能力的培养

传统的教学方法重理论轻实践，基本模式为“教师教，学生学”，课堂上以教师作为主体，学生被动接受，这种填鸭式的教学模式严重阻碍了对学生创新能力的培养，忽略了学生创新创业思维的运用[7]。

课程结业考核采用“平时成绩+期末试卷”的方式，平时成绩一般占总成绩的20%，包括出勤、提问、作业、课堂讨论等，期末试卷一般占总成绩的80%，考核内容基本上都是理论知识，此种考核方式忽略了对实践内容的考核，因此，学生不重视实践，直接导致“高分低能”的现象出现。课程的实习实训在校内进行，基本都是流于形式，学生动手能力未能有实质上的提升。

1.3  学生消极的学习态度影响创新能力的提升

在传统教学中，教师以课堂教授为主，实验为辅，学生被动地接受知识，未能成为学习的主体。在教学设计中，未能做到因材施教和对学生创新意识的培养[8]。枯燥的教学内容及教学模式使学生产生了厌倦情绪，学生学习这门课程只是为了获得学分，学生消极的学习态度，直接导致学习效果不佳，影响了创新能力的提升。

2  “双创”视域下嵌入式课程教学改革

针对嵌入式课程在传统教学中出现的教学内容、教学方法和调动学生积极性等方面的突出问题，学校教学管理部门组织相关教师研究讨论改革方案，力求在双创大背景下，顺应时代发展潮流，以培养学生创新创业能力为导向，提高教学效果，调动学生学习的积极性，努力提升学生的创新创业能力。具体的改革模式如图1所示。

2.1  调整教学内容，加强实践教学

在教材的选择上，通过课程组教师商议选择出高质量的教材，教材内容尽量包含当前嵌入式开发的研究内容，以适应市场对人才的需求。具体包括增加时下较流行的Linux系统编程，Cortex-A8、Linux平台开发，驱动程序设计等。通过对这些新增内容的学习，可以在Linux环境下进行开发与调试，解决Linux多任务编程中的多进程和多线程问题;掌握Cortex-A8、Linux平台开发，可为底层平台搭建做好充分准备;了解Linux内核机制、开发驱动程序等，实现软硬件的调试。

理论教学选取合适的教学案例，结合此领域的先进知识，让学生了解此领域的发展动态，并积极深入探索，培养学生创新思维和探索精神。实践教学，要求学生明确实验目的，引导学生将问题作为导向，该问题的提出、分析及解决始终贯穿学生的学习过程，逐步形成完整的系统性的思维方式，调动和培养学生的创造性和创新思维，使学生得到全面均衡的发展。

加大投入经费，购置嵌入式开发产品，为学生创新创业搭建平台，并成立兴趣小组，选取一个综合开发项目，做持续深入的创新研究。在研究的过程中，学生可以参加各类竞赛，申报课题等，着重培养实际动手能力，充分发挥学生的创新能力。

2.2  改进教学方法，提高教学效果

学校通过组织学习培训、专家指导等方式提高授课教师的理论教学能力，通过到企业调研、实习等方式提高教师实践教學能力，使教师能深切体会到企业的创业过程、运营机制等，从而指导学生将理论与实践结合，提高创新创业能力。在课堂上应用现代化教学手段，采用“案例+实践”的教学方法，激发学生创新思维。在“互联网+”的大背景下，构建在线课程，给学生搭建自主学习平台，在这个平台上，可以通过QQ或微信等方式进行师生沟通交流，实现课内教学与课外教学融合，提高教学效果。调整课程评价和内容考核机制，加强过程考核，打破原有一张试卷的考核方式，分为理论考核和实践考核两部分，提高实践考核的比重，重视对学生实践能力的培养。

实习实训采用“请进来，走出去”的方式，教师一方面邀请企业高管到学校为学生们做报告，讲解该领域的最前沿知识、发展方向及发展趋势，拓宽学生视野，鼓励学生努力学习，积极创业。另一方面与企业共建培养渠道，组织学生到企业内部去参观实习，学习企业文化、企业管理机制等，引导学生在实践中积累创新创业经验。

2.3  调动学生学习积极性，培养学生创新能力

课堂上，教师积极转变教学观念，将培养学生创新能力作为核心培养目标，给予学生充分的思考空间和解决问题的机会，培养学生自主学习及解决问题的能力。课堂外，成立嵌入式课程学习兴趣小组，引导他们参与到教师的科研项目中，并积极参与到各类竞赛当中，利用课外的时间完成项目，在做项目的过程中，制定项目完成进度计划，并分阶段做进度汇报。通过解决实际问题，提升学生分析问题解决问题的能力，培养学生的团队精神，调动学生学习的积极性。

3  结  论

在“双创”的时代背景下，学校的教学改革工作正逐步推进。嵌入式课程的教学改革初见成效，近两年学生学习积极性明显提高，创新能力显著提升，参加各种学科竞赛成绩优异，在实习实训时得到了企业的高度评价，毕业的大学生，创新创业人数逐渐增多。嵌入式课程教学改革还处在发展阶段，存在诸多不足，在今后的教学中，将从教学内容、教学方法、教学实践等多方面进行深化改革，以适应社会的需求，培养具有创新精神、创业能力的优秀人才。

参考文献：

[1] 钟玲，牛连强，张志佳，等.以创新能力提升为核心的嵌入式方向课程建设研究 [J].黑龙江教育（理论与实践），2017（Z1）：73-75.

[2] 任之光，梅红.双创背景下高校教育教学改革探索研究 [J].中国高教研究，2017（1）：86-90.

[3] 朱铭琳.嵌入式系统开发课程教学改革 [J].信息与电脑（理论版），2017（19）：231-233.

[4] 鄢秋荣，王玉皞，王艳庆，等.面向软硬件协同设计的嵌入式系统教学改革与实践 [J].实验室研究与探索，2016，35（6）：190-193.

[5] 许涛.创客教学实践方法及其理论构建研究 [J].中国教育信息化，2017（7）：1-6.

[6] 韩二东.基于创新创业实践能力培养要求下的大学生职业生涯规划课程改革策略 [J].河南教育（高教），2019（2）：96-98.

[7] 蔡芹.创新创业教育项目化教学实施的出发点、要点及路径 [J].教育与职业，2019（3）：53-56.

[8] 周昊俊.“互联网+”背景下的高校创新创业新思路 [J].中国成人教育，2019（4）：44-47.

作者简介：徐兴梅（1979-），女，汉族，吉林长春人，教师，副教授，硕士，研究方向：计算机应用。