团队合作、移动互联、校企共建模式研究

唐永锋+梁倩+吴宣邑

摘 要：随着物联网技术的发展，嵌入式系统应用范围日益广泛。本教学团队采用移动互联、项目化、团队化、校企共建等教学模式，优化了嵌入式教学体系、教学方法，结合过程化的考核机制，充分激发学生的学习兴趣，提高学生学习的积极性、主动性与创造性，加强了团队合作精神，同时也加强了师生之间的沟通与互动，使学生在学习过程中由被动学习转变为主动学习，激发了学生的创新和求知欲望，取得了很好的教学成果。

关键词：项目教学；案例教学；移动互联；校企共建；创新创业教育

中图分类号：TP39；G642 文献标识码：B 文章编号：2095-1302（2017）08-0-03

0 引 言

嵌入式课程的知识点涉及面广、实践操作性强，课程教学对教师的专业技能、学生的自学能力和实践操作能力都有非常高的要求。随着物联网技术的飞速发展，给嵌入式系统的发展与应用提供了更广阔的空间，因此物联网背景下的嵌入式技术课程体系设置、教学目标、教学方法及教学手段、教材知识点的更新、实验设备的升级都要相应进行更新。对于嵌入式课程的学习，学生须通过大量实验和实践环节来加深对嵌入式系统复杂理论知识的理解、开发技能的掌握，既要深入闡述理论，又要增进实践，但学时有限，课程体系结构不健全。

针对嵌入式课程的特点，对嵌入式教学中存在的问题加以分析，并通过团队项目化、案例化教学、云班课、泛雅平台等移动互联模式、校企合作模式，建立完善的嵌入式教学体系，实现良好的教学效果。

1 嵌入式系统教学误区及新思路

1.1 课程教学体系优化

众多高校和培训机构在嵌入式系统教学方面，普遍采用“ARM处理器+Linux操作系统”的教学模式，这是个学习误区，其主要原因是对嵌入式系统的本质没有很好的把握。

在产业发展过程中，嵌入式系统更多体现为软件+硬件+行业知识。嵌入式系统不能局限于单独一个专业，因为不同的行业需求不同。课程教学要遵循由简到难、循序渐进的教学原则，从最简单的8 位单片机开始，然后再进行ARM Cortex—M3（如STM32）处理器、无线单片机等的教学，之后逐步提升到32位ARM、64位的Cortex—A8/A9嵌入式系统，随着C、C++、Java、Qt、SQL数据库操作编程水平的提高，再开设Linux操作系统和Android操作系统应用开发课程。本教学团队建立了如图1所示的嵌入式课程教学体系。团队合作项目开发如图2所示。

1.2 课程教学内容调整

不能将物联网技术简单等同于ZigBee，物联网的本质是嵌入式系统设备的网络化，嵌入式设备通过各种网络形式接入互联网，实现数据通信。而接入的网络可以是RS 485/232、CAN总线、以太网等有线网络，也可以是ZigBee、GPRS、GPS、蓝牙、WiFi、射频等无线网络。因此在教学中针对自动化方向着重讲解RS 485、CAN总线的原理及应用，针对电子方向重点讲解ZigBee、GPRS、GPS、射频通信等的原理及应用。

1.3 课程教学模式创新

1.3.1 移动互联模式

采用云班课、视频动画、手机移动课堂等科技新平台对教学效果进行助推，及时关注学生的学习动态，践行因材施教理念。本团队采用过程化考核机制，运用泛雅网络课程平台，将教学的全过程纳入考核范畴，增加学生日常知识积累与自主学习的考核，注重考核学生实际分析问题与解决问题的能力，从而使课程考核过程化、经常化和企业化。为了鼓励学生职业素质的培养，将考核内容多元化，不局限于书本知识的考核，并将学生的新创意、新思路、课堂演讲等都纳入考核范围，从而达成对学生知识、能力、素质的综合考核，形成一套可对学生进行客观公正评价的体系。

1.3.2 团队合作开发、项目教学、案例教学模式

在教学中，将教师承担的科研项目引入课堂，引导学生积极参与到科研项目开发中，并指导学生积极参加嵌入式、物联网创新创意技能竞赛，促进嵌入式技术教学和改革。在实施过程中，将3～4名学生组成一个嵌入式实例应用开发的兴趣小组，为每组学生提供自编教材中的设计性、综合性课题选择，让其初步掌握面向本专业应用的项目设计和开发全过程。这种教学模式不仅能发挥学生的个性，更有利于培养学生的创造性、创新性。每学期让学生团队上台为大家讲述课题研究方案与实现过程，提高学生的口头表达能力与勇于担当的责任意识。

1.3.3 创新实验室模式

（1）采用便捷的实践教学模式。我们制作了口袋单片机，开设了电子设计制作公开课、翔宇实验班等多种形式促进学科竞赛开展；我校推荐学生将硬件博创S3C2410、S3C2440、Cortex-M3、Cortex-A8/A9等开发板/实验箱作为目标机，软件装有VMware虚拟机、Linux操作系统、Qt图形界面开发环境、Eclipse/Android Studio等开发环境，该平台可以完成基于Ubuntun的Linux操作系统项目的开发、基于Java的安卓系统项目开发、基于App Inventor的安卓系统开发等。

（2）Arduino智能小车。通过Arduino丰富的教学案例和扩展电路板，学生就能自行实现各种功能，也能激发他们的创造兴趣，学生可快速掌握嵌入式开发技术，因此他们在听课和动手实践环节也会变得更加积极主动，促使师生在教与学的过程中进入良性循环。

（3）充分利用现有STM32系列嵌入式系统创新教学实践平台，将实验室面向全体师生开放，只要学生有时间和兴趣，就可以随时到实验室实践，指导教师也应给予学生必要的指导。鼓励学生积极申报或参与学校和市级大学生创新创业、电子设计科技竞赛，部分优秀学生积极参与指导老师承担的国家、省部级纵向课题和企业横向项目，申报并完成大学生创业创新计划项目，让学有余力的同学进行拓展性实践，极大地提高了学生从事科学研究与技术开发的能力。endprint

近几年本教学团队指导“大学生创新创业计划”项目统计见表1所列。学生竞赛获奖情况见表2所列。

1.3.4 校企共建模式

在实践教学环节引入了达内、华清远见、千锋、上嵌等嵌入式培训结构，同时江苏瑞特电子、江苏国光信息、澳洋顺昌光电、盛宇电子、中兴微电子等企业工程师进校开展项目案例教学，在授课过程中不局限于概念的讲解和分析，更引入大量最新电子设计理念、行业新发展方向，扩展了学生的专业视野。企业技术人员在介绍专业术语、概念后立即进入代码的验证阶段，动手实践、修改例程、分析结果是非常有效的学习方法，师生互动良好。校企合作共建实况如图3所示。

1.3.5 项目化、应用型教材的编写

本专业根据教师、企业嵌入式项目开发案例和学生学习的特点，编写了适合电子信息类专业的项目化教学教材，如《嵌入式原理及应用》、《嵌入式系统应用开发》、《嵌入式系统开发技能培训》、《嵌入式系统实验指导书》等。教材以应用型本科培养目标为纲，以提高专业技能培养、职业能力发展为主线，根据企业需求和科研项目确定教材编写的原则、结构和内容，案例丰富全面。内容编排由浅入深，通俗易懂，注重整体，兼顾一般，利于学生的理解和掌握，体现了职业性、实用性。同时制作了内容丰富的多媒体课件，遴选题材丰富的视频资源，积极搜索麦动网、ARMmbed主页、北京博创科技、华清远见、智能家居解决方案以及博客资源，力争建设立体化的数字教材资源。

2 结 语

本教学团队所在的电子信息工程专业获批校品牌专业建设，嵌入式系统原理及应用教材被评为江苏省重点新建立项教材，嵌入式系统相关课程于2016年度获批2门校企共建精品课程建设、1门校企共建优秀课程建设，教师指导学生竞赛项目获得省级以上奖项10余次，学生近几年参加大学生创新创业计划项目十余项。本文的改革方法和措施已在我校电子信息工程、通信工程等专业的嵌入式课程教学中进行了实践，取得了较好的教学效果。

参考文献

[1]唐永锋.嵌入式系统原理及应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2016.

[2]无线电编辑部.超炫的35个Arduino制作项目[M].北京：人民邮电出版社，2014.

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