建设一流本科

　　“课程知识面宽、系统性强、发展更新快，为了跟上技术发展的趋势，课程教学很容易陷入知识细节的海洋……”熟悉地罗列出“微处理器与嵌入式系统设计”课程（以下简称“微嵌课程”）的特点与现实状况时，信息与通信工程学院阎波教授刚风风火火地赶回办公室，此前，多名大二的本科同学正在课后围着她，热烈地探讨在这门挑战性课程上遇到的问题。

　　作为学校3+6核心课程的首席教授，嵌入式微系统设计是阎波目前主要的研究方向之一，她和教学团队的老师们一起不仅主编了国家“十二五”规划教材《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》，还主持了国家一流线上课程“微处理器系统结构与嵌入式系统设计”建设，在项目式教学（PBL）改革上倾注了大量心血，在挑战性课程教改中走出了一条自己的探索之路。

项目式教学：化解学做“两张皮”

　　“仅仅是讨论现代微处理器系统在物联网、集成电路设计、深度学习、边缘计算这些层出不穷、炙手可热新技术领域的应用特点，就需要花费很多的时间和精力，然而更头疼的是：无论讨论多少次，在面对项目需求时，学生还是茫然不知如何下手……” 阎波说。

　　随着计算机与其他专业技术不断渗透整合，新的技术研究和应用热点持续催生，怎样才能在有限的时长内，更好地将原理性的系统知识体系与前沿性的技术应用有机融合？阎波想到的办法是：让学生先下去动手做项目。

　　有别于常规课程先课堂讲授/讨论、再实验操作/设计的组织方式，微嵌课程采用“以做带学、以学带教”的教学模式，从解决学生在实际项目开发过程中碰到的问题需求出发，达到“学”与“教”的全面融通。

　　选课刚一结束，阎波已经建好了QQ群，同学们自行组队，假期里小组讨论的任务就是选定一个项目方向并撰写项目规格文档。期间阎波也会主动与学生交流两三次，帮助大家理解如何进行项目选题，当然也为了减轻同学们面对“挑战”常见的焦虑与压力。

　　“不用先着急学完教材上的“知识点”，先看看有什么问题需要我们去解决，从小处入手，去生活中找。”开学第一周，阎波会先讲选题，往往是师生在热烈的互动中，分析比较选题的合理性，再据此给出针对性的建议，鼓励同学们放手去做。在这样的课堂上，同学们往往能脑洞大开，思维活跃，积极思考怎么样用嵌入式系统技术将我们的生活改进得更舒适：

　　如基于运动，思考在自行车上装配测速、测温、测pm2.5指数等的电子设备满足骑行爱好者的需求；基于生活，提出宿舍亮红灯标示错峰洗澡的感应探头设计；基于爱好，想方设法寻找智能小车相关选题，打算做好后参加相关竞赛……有趣的问题，激发学生的动手欲望，引导学生主动思考，并动手去尝试解决面向生活实际应用的问题。

　　阎波坦言在面向物联网应用的实践中一头雾水、碰到很多问题一定是常态，虽然教师不为学生具体指定要做什么可能会存在选题比较散、效率不够高的问题，但同学们在做的过程中会发现各自遇到的问题会存在某些共性，这个时候教师再及时进行课内总结与引导，有助于培养学生自主学习、勇于探索、合作交流的习惯。

　　如讲到硬件结构时，就让大家把买的板子都拿到课堂上来，同学们相互看一下各自购买的板子有什么区别，然后阎波就会把跟这个版块相关的知识以生动的方式讲授出来，给学生留下深刻的印象。

培养“计算机意识”：学习和动手的迭代升级

　　作为学校面向工科非计算机专业学生开设的计算机类核心课程，该挑战性课程旨在培养学生深入理解微处理器及嵌入式系统的架构、组成及工作原理，熟悉嵌入式计算机系统的软/硬件设计方法与开发流程。

　　在这一目标下，阎波认为培养学生的“计算机意识”很重要，达成所教学生“能将计算机与信息技术自然而然地应用于其专业工作领域，成为既熟悉本专业知识又掌握计算机应用技术的复合性人才”，则是她一直以来的追求。

　　阎波说，同学们往往存在认知上的误区，以为学完了课程才能去做项目、考完研究生之后才能去教研室做科研，但我会告诉他们，首先，并不是学完了才能做；其次，也并不是学完了就能做；第三，会做也不等于学会了，如果一直做不讲究方法也没有实质的提高。

　　学习和动手一定是迭代的，最佳的方式，其实是在做项目的过程中去不断学习总结，“所以我跟大家讲，不管你是一年级还是二年级，其实都可以开始做项目”。

　　刚进入微嵌这个领域，对自己不熟悉的事情，该向谁请教？该如何利用海量的网络资源，去淘到完成相应项目所需的材料？时间紧任务重的情况下，遇到确实解决不了的问题时，又该怎么办？

　　新工科首先要求学生是要能够解决复杂问题，通过挑战课程，面上是培养做事的方法，背后是训练学生的科研素养，学习知识固然重要，基于项目学会随机应变地去处理问题、与人沟通、简化任务也是重要的能力，逐步培养起自己多种方式去完成任务的综合能力。

　　“你周围的资源其实很多，不仅可以找班上老师请教，也可以寻求其他学院老师、甚至国外老师的帮助；还有学校的师兄师姐可以咨询”，“如果要上某宝买板子，您甚至还可以去问老板，对吧？”阎波笑着说。

联合教改：“科技”和“英语”的完美“嵌”合

　　在坐校车的路途上，阎波常与外国语学院胡杰辉教授就学生英语应用能力作交流，两人基于自己熟悉的教学领域热烈探讨的结果，是诞生了这门课程的另一特色——“在英语中学微嵌，在微嵌中用英语”。

　　在课堂上，微嵌课程与外国语学院开设的《科技英语写作与陈述》课程一起试行联合教改，两门课的部分教学时间互“嵌”，完美地把“科技”和“英语”紧紧“嵌”在了一起。鼓励学生结合项目学英文，引导学生在真正的实际应用需求中熟悉并理解英语写作与陈述技巧，提高本科生专业科技英语的实际应用能力。

　　这样做的好处在于不仅能鼓励学生结合项目学英文，还能提升学生在实际学习中应用英文沟通和研讨的能力。学生获得更高的学位，会有更多与国外学者交流或出国学习的机会，这时科技英语对学生的重要性就不言而喻。包括学生之后进行更深入的科学研究时，需要翻阅的资料，甚至自己写的论文都要用到英语。

　　先做后学的方式充分提高了学生的自主学习能力，很多东西都是学生靠自己遇到问题的时候想办法查资料现学的，不再是老师给同学划重点，而是学生给自己找重点。

　　而让学生用同样的学时、在同一堂课上学了两门课，边学边用，在同学们看来更是收获了奇效。“新颖有趣”，对于这门颇具挑战性和创新性的课程，上课学生们都有同样的感受，“能给学生足够的空间自由发挥，让学生敢于试错”，这在学生后面的科研项目中能帮助学生避免很错误和不必要的麻烦，提高效率。

　　这门课最大的挑战是跟英语结合在一起，撰写文档和表达的时候常常感觉力不从心，但是经过这门课之后，自己的英语表达能力有了很大的提升。信通学院王怡[Alex3] 这样表达自己的学习感受。

　　有同学在评教中写到感到很幸运，遇到这样的老师这样的课程，实打实的训练了自己的科研素养和能力，这个很重要，对学有所获有了新的认识。虽然最终做出来的东西我还不是很满意，但相信未来在研究生阶段还愿意基于目前的兴趣启发，继续再往下做下去。

　　“每个人起点不一样，我们主要是看学生个人的成长与收获，你可能并没做出特别炫的东西来，但老师看到你真正是花了力气，就是真有进步了”，课程的评价及考核方式设计“非主流”，特别看重个人的获得感。

　　看到我们电子科大的大二同学、甚至是大一学子，不仅了解嵌入式系统的开发环境与设计流程，懂得仿真、调试与验证，还具备一定的系统问题定位和故障排除的能力；更重要的是，能够从关注社会、关心民生入手，勤于发现问题、用于解决问题，能够理解项目设计与开发的基本流程，明白基本的学术交流规范，在今后面对棘手问题时，能够积极主动寻求团队合作、寻找有效资源这就是我和团队最感到欣慰的结果，阎波由衷地表示。