探讨全国大学生电子设计竞赛对嵌入式教学的启发*

李佳 李万军（通讯作者） 林杰 赵雪坤 田子一

1.北华航天工业学院电子与控制工程学院 河北 廊坊 065000；

2.福建中电合创电力科技有限公司 福建 福州 350015

引言

全国大学生电子设计竞赛（National Undergraduate Electronics Design Contest）是教育部和工业和信息化部共同发起的大学生学科竞赛之一，是面向大学生的群众性科技活动，目的在于推动高等学校促进信息与电子类学科课程体系和课程内容的改革[1]。近年来，该比赛已经成为全国规模最大、认可度最高的电子设计竞赛，也是电子类同学参赛热情最高的科技竞赛之一。对于教师而言，指导学生参加比赛，在备赛的几个月时间内和学生一起分析历年题目解决问题，可以促进教师对教学进行反思。

1 以竞赛促进嵌入式课程教学

通过多年的竞赛指导，深切地感受到传统嵌入式系统课程教学已不能够完全满足电子设计竞赛对学生的要求，教学内容往往滞后于科技的发展，对学生工程实践能力培养的重视程度还很不够。嵌入式系统作为一门综合性专业课程，内容广泛但课堂时间有限，学生能真正动手实践完成项目的机会很少，因而从竞赛角度看教学方面有许多值得探讨改进之处。

1.1 构建“线上”+“线下”教学体系

近几年随着互联网的快速发展以及智能手机的普及，在线教育平台越来越多的成为教学的一种手段，尤其是新冠疫情的爆发，更加速了课程在线教学的普及。对于嵌入式系统这门课而言，课程综合性比较强，部分院校会把该课程放到大三下学期，上教学课时非常有限，所以在课程教学过程中，课程内容的选择非常重要。除了进行传统的线下课堂教学外，还要充分利用好学习通、雨课堂、腾讯课堂等在线教育平台，建立嵌入式系统课程在线教学体系，灵活地融入网络教学资源以及丰富的实践案例，开拓学生视野。

1.2 教学内容推陈出新，把竞赛内容融入教学

嵌入式教学改革应对新一轮科技革命和产业变革，满足国家区域发展战略需求，以学科竞赛为抓手，着力培养学生的实践能力和创新精神为思路。利用传统教学的严谨性、规范化、系统性使学生扎实掌握专业理论知识；同时，把学生竞赛、工业技术热点以及企业实际项目融入课程教学中，通过项目驱动，将研究理念融入本科教学，激发学生学习的主动性和自主性，培养学生的工程实践能力、思维能力和创新能力[2]。

嵌入式教学改革的重要环节之一是实验教学内容的设置。实验项目的设置根据课程教学目标进行不同层级的划分。一是课程基础类实验设计，训练学生了解基本知识以及掌握嵌入式开发设备基本原理、开发编译环境的使用方法、正确的操作流程。二是结合理论知识点的，分章节内容进行设计的验证性实验，目的是加深学生对所学基本理论的理解，能够将章节各个知识点串联起来解决问题。三是具有一定功能的综合性实验项目和设计性实验项目，可以参考历年电子竞赛题目进行设计，由指导教师指定或让学生自由选择组队，锻炼其团队合作能力共同完成项目。教师参与指导过程，根据每个学生实验过程的完整性、实验指标点完成情况，以及对实验报告的规范性，进行评分。

1.3 科学评价方法激励学生学习

嵌入式系统课程考核方法如果按传统的教评体系，以考试成绩作为衡量学生好坏的唯一标准，将无法全面真实有效反应学生的学习情况。考核方法应重视被考察学生解决实际工程问题的能力，改变传统单一卷面考试的考核评价方法。利用学习通等在线平台的统计功能，可以选择按班级查看这一个班级的课程教学数据，包括课堂积分、签到率、访问量、讨论区帖子数量等等，也可以查看每一个学生获得的总分和分数详情。充分利用线上资源服务线下教学，提高教学效率。

对学生课程掌握应该从基本知识基本技能的掌握、创新实践能力、实验报告各方面进行综合评价，缩小理论考试成绩在最终成绩中的比例，增加实践成绩的比重，充分提高学生参与实践的积极性，重视学生完成综合项目的参与讨论过程、团队合作意识、书写规范实验报告的能力培养。根据学生在项目组中的工作量不同获得不等的学分，激发学生的竞争意识，提高学生的主动性。在项目完成的时候，教师对学生完成情况采取答辩打分的方式。学生评价体系的改革以提升应用能力为目的、以竞赛为动力、分层次有步骤地推进教学改革。

2 结束语

嵌入式技术不仅是一门综合多个领域知识的工程应用技术，在电子、通信、信号处理等领域的应用日益广泛，同时也是新兴行业领域（物联网、大数据等）的重要组成部分[3]。电子设计竞赛的开展，其题目新颖，紧跟工业领域热点技术，可以提升学生的学习兴趣。通过指导学生参加竞赛为契机，进行教学反思与改革，达到以赛促教、以赛促改、以赛促学，提升嵌入式系统人才培养质量，弥补市场上嵌入式系统专业技术人才严重匮乏的缺口。