2024年10月17日,《嵌入式系统与设计》课程的课程组李启骞和毛袤宇两位老师共同在L3-704教学实验室,围绕项目式教学展开了一次轻松的研讨。这次讨论的目标是优化课程教学内容设计,打造“两性一度”的优质课程,旨在提升课程的高阶性、创新性和挑战性,从而让学生的学习过程更有趣、更贴近实际应用。期望通过项目式教学和本课程教学融合,能使课堂注重高层次的思维能力培养、创新能力的激发以及面对复杂问题的挑战,从而促进学生在实际应用中解决问题的能力,提升课程的深度与广度。
本次讨论的重点是如何改进基于Exynos4412开发板的GPIO控制这一章节教学。首先,在GPIO章节项目选取方面,课程组老师一致认为,可以通过一个生动有趣的"交通灯控制"项目,把抽象的GPIO知识和实际生活场景结合起来,让学生更容易理解和应用。
课程负责人李启骞老师提到,交通灯控制项目非常适合课堂教学,因为它不仅简单直观,还能让学生通过实际操作理解GPIO控制的核心原理,掌握硬件与软件协同工作的要点。这个项目将抽象的技术概念融入生活化的场景中,帮助学生将理论与实践联系起来,逐步提升他们分析和解决问题的能力。项目设计可以分为以下几个部分进行:
(1)基本功能实现:用GPIO控制三色LED灯,实现交通灯的红、黄、绿灯交替亮灯功能。
(2)延伸功能:加入行人过街按钮,通过中断机制实现动态响应。
(3)拓展功能:增加基于时间段的交通流量调节功能,为学生提供创新发挥的空间。
在教学方法方面,毛袤宇老师建议采用“讲解+实践+讨论”的模式:
(1)讲解:通过PPT和开发板演示,把理论知识讲清楚。
(2)实践:让学生在实验箱上动手完成交通灯的功能,实现理论到实践的转化。
(3)讨论:课后引导学生交流实验中的问题和思路,鼓励他们对实际交通系统提出优化建议。
其次,课程组还计划使用“任务驱动”的方式,每节课设置小目标,比如“实现单边红灯常亮”或“完成按钮一键切换红绿灯”来模拟真实场景需求,帮助学生循序渐进地完成整个项目。
除了专业知识教学探讨,课程组还讨论了如何融入一些思政教育。通过两位老师不断深入结合GPIO交通灯项目的设计,认为可以从以下几个方面入手:
(1)交通规则与社会责任:让学生了解交通灯对社会安全的重要性,增强守规则、服务社会的责任感。
(2)科学精神与实践创新:通过讨论交通灯设计项目中的技术应用,引导学生培养严谨的科学思维和创新意识,强调科学精神在工程实践中的重要性。通过实际项目设计,鼓励学生在实践中不断探索、创新,提升解决实际问题的能力,推动他们在未来工作中勇于面对挑战并不断优化改进。
(3)科技与人文关怀:通过讨论交通灯设计中的技术应用,特别是在提高城市管理效率和保障行人安全方面的作用,引导学生思考科技发展如何更好地服务社会,关注人与人之间的和谐相处和安全生活环境。强调技术创新应当体现人文关怀,以提升整体社会福祉为目标,培养学生的社会责任感和对公共安全的关注。
最后,通过这次研讨会,课程组的两位老师集思广益,提出了许多实用的改进建议,为后续《嵌入式系统与设计》课程的开展提供了明确的方向。接下来,课程组将继续结合学生需求,不断完善教学内容与形式,让课程更加贴近实际生活且富有趣味,增加学生学习的积极性,体现“以学为中心,教为主导”的课堂模式,致力于培养具有应用能力和创新精神的人才。

