CDIO模式下计算机专业“嵌入式系统”课程的教学改革研究
CDIO是2000 年由美国麻省理工学院联合瑞典的查尔姆斯技术大学等四所高校研究和建立的一种先进的工程教育理念和实施体系，代表了当今的高等工程教育的发展态势。CDIO由构思（Conceive）、设计（Design）、实施（Implement）、运行（Operate）等四个部分组成。 CDIO 教育模式是以产品研发到运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验[1]；是以工程项目为教学对象，通过做中学等方式，全面地提升学生的综合素质和创新精神，使学生掌握扎实的工程基础理论和专业知识，满足社会对创新型高级工程技术人才的需求。
嵌入式系统是以应用为中心、以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统，具有嵌入性、专用性与计算机系统等三个基本要素，一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用程序四个部分组成[2]。
目前嵌入式系统课程的教学普遍存在着以下问题：内容多，课时少；没有统一的经典教材；实践能力培养不够，实验课时不足，过于依赖实验箱；学生对此课程的兴趣小；师资力量较弱。对于该课程，如果采用传统的教学模式、课堂讲解及课程实验，
学生学到的仅仅是些皮毛，这将不利于充分培养学生的能力及发展学生的潜能，达不到预期的教学目的。
本文探讨了基于CDIO 工程教育模式，研究分析嵌入式系统的课程特点，以嵌入式系统的CDIO工程项目为教学内容，针对计算机专业学生，探讨嵌入式系统课程的教学体系、教材建设、教学方法改革等内容；通过做中学等方式，全面提升学生的工程能力和创新精神， 使学生掌握嵌入式系统的基础理论，同时具备嵌入式产品的开发能力，满足社会对创新型高级工程技术人才的需求。
1 构建CDIO 模式的课程教学体系
嵌入式系统课程教学内容是丰富的，涉及到最基础的硬件、软件等方面的知识，这就要求学生系统、连贯地形成一个完整的知识体系，本课题在分析上述内容的基础上，发掘上述内容内在联系，提出构建CDIO 模式的课程教学体系。 2 建设CDIO模式下的课程教材
选择嵌入式系统教材应该遵循如下几个原则：
学生容易看懂、快速上手实践，符合循序渐进、由浅入深的原则；能将技术难点通过直观的方式体现出来；以应用为主线，按照教学特点展开，体现理论与实践的平衡与互补；其中的实例能激发学生的好奇、创新的欲望和潜能等。 3 改革CDIO 模式下教学方法 3.1 理论教学的组织
嵌入系统理论教学的组织应在CDIO模式框架内，积极开展有效的教学活动把过去的以教师为中心、课堂为中心、传授知识为目的传统教育观念，转变成“以学生为中心，学生学得如何和用得怎样”的新观念。为引导学生主动学习，需要研究如何将CDIO精神灵活地贯穿在教学活动当中。激发学生们的学习兴趣和培养学生的学习主动性与积极性、改进教学方法、提高教学质量、让学生喜欢学习本课程是课堂教学的着力点。对于教学的重点与难点内容要讲深讲透，注重对学生的思维方法训练。大大增加教学信息量，提高学习效率。改变传统的“填鸭式”教学，实施启发式教学。比如采用对比教学法：有些教学内容可以采用对比教学法，增强学生对知识的感受强度。 3.2 课外兴趣小组的成立
课外兴趣小组的培养是嵌入式系统课堂教学的延伸。针对那些对课程有浓厚兴趣的学生，引导学生组建课外兴趣小组，并建立CDIO 创新实验室作为课外活动的场地。学生的能力得到进一步的培养、锻炼，同时也为参加“挑战杯”等各种设计竞赛活动打下基础。教学手段的合理丰富。传统的课堂教学课时少，时间紧，满足不了学生对于疑问的求解。大量的课外时间是可以被有效利用作为课堂教学补充的。微博的时代合理利用微博交流学习心得也是致力的一个方向点。
3.3 嵌入式系统综合设计（校企合作）
嵌入式系统综合设计是嵌入式系统课程教学最后的一个重
要环节，属于CDIO的二级项目，这也是本课题研究的重点。CDIO 的二级项目实施，方式是引入企业参与人才的培养，聘请企业的工程师作为指导教师，由企业带入工程项目，时间安排一般为1 周或者2 周，工程项目采用CDIO 的模式实施，集中强化训练，学生分组实施，以团队的形式完成相关的工程项目。 3.4 创新能力的培养
创新能力主要是由提出问题、分析问题和解决问题构成，并通过创新实践过程和创新实践活动等体现出来。因此，实践教学是创新人才培养的重要环节，对于实践性很强的嵌入式系统课程来说，意义尤为重大。
3.5 合理开展“双语教学”
双语教学是提高学生专业知识和英语能力的优秀武器，在嵌入式系统课程教学中，合理开展双语教学，不仅可以激发学生的学习动力，加深专业词汇的理解，同时也能有效地和国外先进器件和编程方法接轨，提高学生的适应能力。 【
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