時(shí)間：2023-09-24 15:54:42
導(dǎo)語(yǔ)：在嵌入式課程體系的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 課程體系 課程設(shè)置
20世紀(jì)末，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成電路技術(shù)和智能控制技術(shù)的發(fā)展，單片級(jí)嵌入式系統(tǒng)迅速發(fā)展，企業(yè)對(duì)嵌入式開(kāi)發(fā)人員的需求量極大，因此嵌入式系統(tǒng)課程在高校設(shè)置勢(shì)在必行。同時(shí)，由于近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)更是備受關(guān)注。而嵌入式系統(tǒng)良好的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展機(jī)遇也預(yù)示著對(duì)相關(guān)技術(shù)人才的巨大需求。但由于嵌入式系統(tǒng)涉及的相關(guān)知識(shí)多、硬件和軟件結(jié)合緊密等特點(diǎn)，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度很大，培養(yǎng)這樣的人才對(duì)高校也是個(gè)挑戰(zhàn)。
嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文針對(duì)學(xué)校的教學(xué)現(xiàn)狀，總結(jié)目前通信工程專(zhuān)業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)的變化特點(diǎn)，依據(jù)課程培養(yǎng)方案，從課程的預(yù)備課程體系、教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃和設(shè)置等方面入手，討論課程的整體系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)容。
一、我院嵌入式課程教學(xué)的特點(diǎn)
2007年電子、通信工程專(zhuān)業(yè)在全院率先開(kāi)設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程，并將其定為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)技術(shù)課程，同年引進(jìn)了適合教學(xué)使用的英蓓特 Embest EDUKIT-III多核嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)（基于A(yíng)RM7架構(gòu)的Samsung 3C44B0x和ARM9架構(gòu)Samsung3C2410x嵌入式芯片，實(shí)時(shí)、開(kāi)放源碼的多操作系統(tǒng)μC/OS-II、μCLinux和Linux）。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，課程的培養(yǎng)計(jì)劃也隨著課程的教學(xué)要求和學(xué)?！凹夹g(shù)立校，應(yīng)用為本”的辦學(xué)指導(dǎo)方針做了一定的調(diào)整，以培養(yǎng)21世紀(jì)電子信息類(lèi)高水平技術(shù)人才為目的，將嵌入式開(kāi)發(fā)與應(yīng)用課程建設(shè)成為我院具有特色的專(zhuān)業(yè)課程。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)存在一定的問(wèn)題。
（1）課程的體系規(guī)劃不斷變化
自嵌入式系統(tǒng)課程開(kāi)課以來(lái)，課程的培養(yǎng)計(jì)劃也在不斷的變化中，以適應(yīng)專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)校人才培養(yǎng)的需求。幾經(jīng)調(diào)整之后，課程的設(shè)置基本穩(wěn)定。因?yàn)榈湫偷能浻布Y(jié)合的特點(diǎn)，課程的設(shè)置主要從理論和實(shí)踐兩方面考慮，理論內(nèi)容安排48課時(shí)3學(xué)分的內(nèi)容，實(shí)踐內(nèi)容安排了32課時(shí)1學(xué)分的實(shí)驗(yàn)，這些是必修的嵌入式教學(xué)內(nèi)容。此外，還可以在學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入相應(yīng)的選修實(shí)踐內(nèi)容。課程具體內(nèi)容規(guī)劃如圖1所示。
圖1 課程體系規(guī)劃
教學(xué)課時(shí)調(diào)整的同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也在不斷的變化和改進(jìn)，以適應(yīng)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
（2）課程實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置不合理
開(kāi)發(fā)與應(yīng)用課程典型的特點(diǎn)就是實(shí)踐性強(qiáng)，如何讓學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上形成實(shí)踐能力，是該類(lèi)課程的教學(xué)難點(diǎn)，并且要做到和專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)結(jié)合。主要考慮的就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容如何設(shè)置，才能和理論有機(jī)結(jié)合，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。
二、課程系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容
1.建立合理的預(yù)備課程體系
嵌入式系統(tǒng)課程內(nèi)容涉及廣泛，系統(tǒng)性和綜合性強(qiáng)，嵌入式系統(tǒng)本身就是一個(gè)包含軟件和硬件的完整微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)的原理和應(yīng)用技術(shù)不是一兩門(mén)課程就能講授的，首先需要建立一個(gè)合理的嵌入式系統(tǒng)課程預(yù)備知識(shí)體系的教學(xué)來(lái)支撐嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。
結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)要求，需要有兩部分的預(yù)備知識(shí)儲(chǔ)備。一是硬件部分需要模擬電路、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和微機(jī)原理課程的支持；二是軟件部分需要C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的課程支持。這些課程不是為了嵌入式系統(tǒng)而重復(fù)開(kāi)設(shè)的，而是結(jié)合嵌入式系統(tǒng)重新調(diào)整和優(yōu)化，以便于嵌入式系統(tǒng)的課程學(xué)習(xí)。
2.根據(jù)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容
嵌入式系統(tǒng)課程目前已經(jīng)是各大工科高校必不可少的課程。課程教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)有兩方面：一是學(xué)生通過(guò)課程的學(xué)習(xí)能夠了解嵌入式系統(tǒng)的基本原理，熟悉嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的整體概貌，掌握某種嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建方法，熟悉嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的完整流程。這一部分是嵌入式教學(xué)的基本要求目標(biāo)。二是在專(zhuān)業(yè)知識(shí)背景下能夠完成一個(gè)相對(duì)完整的小型應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，為畢業(yè)后求職或創(chuàng)業(yè)提供一定的基礎(chǔ)。
針對(duì)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與課程的性質(zhì)，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置主要分為兩部分：理論和實(shí)踐，這兩部分應(yīng)該相輔相成，實(shí)踐內(nèi)容幫助理論內(nèi)容的理解，并且理論可在實(shí)踐中得到驗(yàn)證和發(fā)展。如何設(shè)置兩者的內(nèi)容就成了教學(xué)過(guò)程中的關(guān)鍵問(wèn)題。
（1）理論教學(xué)環(huán)節(jié)
嵌入式系統(tǒng)內(nèi)容多而泛，需要理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐環(huán)境一致，才能使教學(xué)達(dá)到目標(biāo)要求。依據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的配備以及與嵌入式主流技術(shù)一致的原則，確定理論教學(xué)環(huán)節(jié)一是掌握ARM嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)，匯編指令集以及在A(yíng)RM體系下的嵌入式編程，使學(xué)生掌握基于A(yíng)RM7和ARM9典型嵌入式處理器的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，硬件接口開(kāi)發(fā)；二是Linux嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式軟件設(shè)計(jì)，以及Linux嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)舉例；三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中電磁兼容特性的影響和改善的措施。
（2）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)
實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置不僅要做到對(duì)理論教學(xué)的支持，還需要能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)意識(shí)，更好的幫助教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)兼顧學(xué)生的特點(diǎn)和專(zhuān)業(yè)方向，達(dá)到“由淺入深，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜”的多層次實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。
首先是實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，內(nèi)容依照對(duì)比驗(yàn)證、設(shè)計(jì)擴(kuò)展和綜合應(yīng)用三個(gè)層次來(lái)設(shè)置，這是實(shí)踐課程的必修環(huán)節(jié)。對(duì)比驗(yàn)證實(shí)踐內(nèi)容主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)配置，掌握嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、編程方法和開(kāi)發(fā)環(huán)境的使用等內(nèi)容。設(shè)計(jì)擴(kuò)展實(shí)踐內(nèi)容和項(xiàng)目指實(shí)驗(yàn)環(huán)境有擴(kuò)展的空間，給學(xué)生發(fā)揮的空間。鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考，獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。綜合應(yīng)用實(shí)踐內(nèi)容隨著理論知識(shí)的積累和基礎(chǔ)實(shí)踐的鍛煉，實(shí)踐內(nèi)容應(yīng)該以綜合性、系統(tǒng)級(jí)的為主，目的是鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。
其次是可以通過(guò)科創(chuàng)、競(jìng)賽或畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，此為選修環(huán)節(jié)，針對(duì)基礎(chǔ)好的同學(xué)可以在通信專(zhuān)業(yè)方向上設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容，在這個(gè)階段，應(yīng)該在工程和企業(yè)層面來(lái)要求學(xué)生，要引入設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、設(shè)計(jì)流程圖、開(kāi)發(fā)進(jìn)度表、軟件工程控制文檔和測(cè)試報(bào)告等概念。
嵌入式系統(tǒng)課程體系的建立要從專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合學(xué)校資源，建立符合相關(guān)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)方向的課程體系，以及適當(dāng)?shù)膽?yīng)用環(huán)境，體現(xiàn)課程的綜合性，經(jīng)過(guò)幾屆學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)，該課程體系可以基本達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求。但由于師資和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等的局限，我們的課程體系還存在很多的不足，今后需要在師資培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境上加大重視，將課程體系不斷完善，培養(yǎng)出有開(kāi)發(fā)能力的嵌入式人才。
基金項(xiàng)目：嵌入式開(kāi)發(fā)與應(yīng)用課程建設(shè)（2012KCJS-11）；上海電機(jī)學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：工作過(guò)程;行動(dòng)體系;嵌入式應(yīng)用;教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）42-0156-02
《嵌入式應(yīng)用》是許多高職高專(zhuān)電子信息工程技術(shù)專(zhuān)業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)核心課程。該課程的教學(xué)改革是這兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)改革的重要組成部分。由于該課程涉及的教學(xué)內(nèi)容范圍很廣、難度很高，教材各單元之間的邏輯關(guān)系是簡(jiǎn)單的堆砌、繁縟的羅列，所以很多學(xué)生對(duì)該課程產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)情緒。本文結(jié)合筆者在教學(xué)實(shí)踐中的改革，基于行動(dòng)體系的教學(xué)模式對(duì)《嵌入式應(yīng)用》課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)。讓教師成為學(xué)習(xí)過(guò)程的組織者與協(xié)調(diào)者，指導(dǎo)學(xué)生通過(guò)一系列的動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)而掌握職業(yè)技能、習(xí)得專(zhuān)業(yè)知識(shí)。讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)過(guò)程的中心，即行動(dòng)者，通過(guò)“反思性實(shí)踐”，解決特定的個(gè)人的問(wèn)題，通過(guò)自我調(diào)節(jié)的學(xué)習(xí)行動(dòng)去構(gòu)建知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)體系[1]。
一、課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的改革
1.崗位需求及能力分析。通過(guò)對(duì)珠三角等城市的電子企業(yè)進(jìn)行調(diào)查可知，嵌入式應(yīng)用主要涉及的典型工作崗位包括電子產(chǎn)品生產(chǎn)、安裝和調(diào)試員、電子產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)和技術(shù)支持員、PCB設(shè)計(jì)員、嵌入式硬件測(cè)試員、通信和安防技術(shù)員以及家電維修技術(shù)員。
這些崗位要求學(xué)生具有介紹和銷(xiāo)售嵌入式產(chǎn)品能力、繪制和修改嵌入式產(chǎn)品PCB板能力、安裝和維護(hù)嵌入式產(chǎn)品能力、嵌入式產(chǎn)品軟件開(kāi)發(fā)能力、嵌入式產(chǎn)品軟硬件調(diào)試能力等等。（1）介紹和銷(xiāo)售嵌入式產(chǎn)品：要求學(xué)生了解產(chǎn)品的各項(xiàng)功能以及技術(shù)指標(biāo)，并能用流利而清晰的語(yǔ)言表達(dá)出來(lái);與客戶(hù)交流時(shí)表現(xiàn)良好的態(tài)度，以誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)為基本原則推銷(xiāo)產(chǎn)品。（2）繪制和修改嵌入式產(chǎn)品PCB板：要求學(xué)生會(huì)安裝和使用常見(jiàn)的電子CAD軟件，根據(jù)客戶(hù)的要求繪制或修改PCB電路圖。（3）安裝和維護(hù)嵌入式產(chǎn)品：要求學(xué)生根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)把產(chǎn)品正確安裝并運(yùn)行起來(lái);能夠查找、分析故障原因，排除故障。（4）嵌入式產(chǎn)品軟件開(kāi)發(fā)：要求學(xué)生會(huì)安裝和使用常見(jiàn)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)軟件，在嵌入式軟件工程師的指導(dǎo)下完成一些基本的軟件開(kāi)發(fā)工作。（5）嵌入式產(chǎn)品軟硬件調(diào)試：要求學(xué)生學(xué)會(huì)產(chǎn)品的軟件與硬件的聯(lián)調(diào)方法，在遇到產(chǎn)品調(diào)試問(wèn)題時(shí)，能夠分析和確定是硬件設(shè)計(jì)問(wèn)題還是軟件設(shè)計(jì)問(wèn)題，并指出問(wèn)題的產(chǎn)生原因、發(fā)生過(guò)程以及解決意見(jiàn)。
2.人才培養(yǎng)目標(biāo)。根據(jù)多元智能理論，人類(lèi)智能是多元的，個(gè)體身上獨(dú)立存在著語(yǔ)言智能、音樂(lè)智能、數(shù)理邏輯智能、視覺(jué)窨智能、人際關(guān)系智能、內(nèi)省智能、肢體運(yùn)動(dòng)智能等七大智能[2]。不同的教育對(duì)象因擁有處于不同水平的七大智能結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生較大的差異。對(duì)于技工學(xué)校、職業(yè)高中、中專(zhuān)學(xué)校、職業(yè)中專(zhuān)、高職高專(zhuān)院校以及高等本科院校，不同使用同一教學(xué)模式與教學(xué)方法。高職高專(zhuān)院校傾向于職業(yè)教育，應(yīng)抓對(duì)學(xué)生的智能結(jié)構(gòu)，因材施教，才能培養(yǎng)出滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)高職高專(zhuān)學(xué)校的人才需求。職業(yè)教育的培養(yǎng)對(duì)象，主要能傾為形象思維，培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)為技術(shù)型、技能型、技藝型的人才。依據(jù)多元智能理論，通過(guò)對(duì)職業(yè)院校學(xué)生的智能類(lèi)型的準(zhǔn)確定位，可以得到這樣的結(jié)論：就業(yè)導(dǎo)向的職業(yè)教育課程，應(yīng)以從業(yè)中實(shí)際應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)和策略的習(xí)得為主、以適度夠用的概念和原理的理解為輔，即以過(guò)程性知識(shí)為主、陳述性知識(shí)為輔[3]?！肚度胧綉?yīng)用》課程根據(jù)崗位需求、能力分析以及教育對(duì)象的智能類(lèi)型確定課程目標(biāo)：課程緊緊圍繞著工作任務(wù)、企業(yè)研發(fā)項(xiàng)目和典型產(chǎn)品案例，在學(xué)習(xí)過(guò)程中突出對(duì)學(xué)生職業(yè)能力的訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握eclipse等嵌入式開(kāi)發(fā)工具的使用方法，能夠安裝、調(diào)試與維護(hù)基于A(yíng)RM內(nèi)核的嵌入式產(chǎn)品，能夠設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的Android操作系統(tǒng)APP軟件，并運(yùn)用良好的語(yǔ)言和文字把嵌入式產(chǎn)品的功能和技術(shù)指標(biāo)等信息表達(dá)出來(lái)，學(xué)會(huì)團(tuán)隊(duì)協(xié)作、自主創(chuàng)新、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)良好的職業(yè)道德。
3.學(xué)習(xí)情境開(kāi)發(fā)。學(xué)習(xí)情境的選擇應(yīng)遵循情境性、科學(xué)性和人本性原則。知識(shí)主要分為兩類(lèi)：陳述性知識(shí)和過(guò)程性知識(shí)。陳述性知識(shí)主要用來(lái)說(shuō)明事物的性質(zhì)、特征和狀態(tài)，主要解決“是什么”和“為什么”的問(wèn)題。過(guò)程性知識(shí)主要用來(lái)指出通過(guò)某種作業(yè)形式間接推測(cè)其存在，主要解決“怎么辦”和“怎么做更好”的問(wèn)題。在實(shí)際工作過(guò)程中，這兩類(lèi)知識(shí)往往是結(jié)合在一起的。最初要理解“是什么”和“為什么”的陳述性知識(shí)，然后再利用過(guò)程性知識(shí)實(shí)現(xiàn)“怎么辦”和“怎么做更好”，最后學(xué)習(xí)者所掌握的過(guò)程性知識(shí)也會(huì)促進(jìn)新的陳述性知識(shí)的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，還要注重人本性的體現(xiàn)，培養(yǎng)正確的社會(huì)能力，樹(shù)立正確的人生觀(guān)和價(jià)值觀(guān)，提高個(gè)體的綜合素質(zhì)能力。
學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)需要對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行知識(shí)序化?！肮ぷ鬟^(guò)程系統(tǒng)化”要求課程開(kāi)發(fā)必須解決兩個(gè)問(wèn)題：一是課程內(nèi)容如何選擇，二是課程內(nèi)容如何排序[4]。教材是教育對(duì)象的重要學(xué)習(xí)資料。在由實(shí)際情境構(gòu)成的以過(guò)程邏輯為中心的行動(dòng)體系的職業(yè)教育中，簡(jiǎn)單地講述教材各章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)無(wú)法讓學(xué)生習(xí)得過(guò)程性知識(shí)?；诠ぷ鬟^(guò)程系統(tǒng)化的知識(shí)序化，應(yīng)該根據(jù)課程的教學(xué)目標(biāo)，選擇合適的教學(xué)內(nèi)容。如果教材的內(nèi)容無(wú)法滿(mǎn)足課程的教學(xué)目標(biāo)，就需要將“課外知識(shí)”轉(zhuǎn)變成“課內(nèi)知識(shí)”。這里將嵌入式產(chǎn)品的安裝與調(diào)試等相關(guān)內(nèi)容增加到課程內(nèi)容。將教材各單元的應(yīng)用例子組織成“課內(nèi)線(xiàn)”，再利用教材學(xué)習(xí)到的知識(shí)點(diǎn)再遷移到以酒店管理系統(tǒng)為主題的“應(yīng)用線(xiàn)”，再結(jié)合“課內(nèi)訓(xùn)練―課外項(xiàng)目-企業(yè)實(shí)習(xí)的”技能訓(xùn)練環(huán)和“學(xué)習(xí)指導(dǎo)-論壇交流-海量資源-創(chuàng)新活動(dòng)-進(jìn)階訓(xùn)練-企業(yè)項(xiàng)目”的資源平臺(tái)環(huán)，最終形成“雙線(xiàn)雙環(huán)”教學(xué)模式[5]。以酒店管理系統(tǒng)為主題的綜合應(yīng)用案例遵循由淺入深、循序漸進(jìn)、由易至難、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的原則，包括“歡迎用戶(hù)”、“聯(lián)系酒店”、“員工信息添加”、“員工信息管理”、“消防管理”以及“酒店介紹”六大學(xué)習(xí)情境。雙線(xiàn)教學(xué)模式讓學(xué)生既能掌握教材各單元的知識(shí)與技能，更學(xué)會(huì)知識(shí)與技能的遷移應(yīng)用，并且不是簡(jiǎn)單地重復(fù)學(xué)習(xí)內(nèi)容，而是將知識(shí)與技能應(yīng)用到更為完整的綜合應(yīng)用案例中。
二、教學(xué)方法和教學(xué)手段的改革
1.堅(jiān)持“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。在教學(xué)過(guò)程中，以項(xiàng)目為載體的情境化教學(xué)設(shè)計(jì)教導(dǎo)學(xué)生本單元的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，先學(xué)會(huì)如何實(shí)現(xiàn)“課內(nèi)線(xiàn)”，再引導(dǎo)學(xué)生完成“應(yīng)用線(xiàn)”，讓學(xué)生以學(xué)中做、做中學(xué)、再學(xué)中做的學(xué)習(xí)方式完成學(xué)習(xí)過(guò)程。校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室為課題的“教、學(xué)、做”一體化的教學(xué)方式提供了典型的軟硬件學(xué)習(xí)環(huán)境。
2.堅(jiān)持項(xiàng)目小組教學(xué)法，注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)、語(yǔ)言溝通能力。將學(xué)生以2―3人分為一組，分組時(shí)可以自由組合，但要兼顧學(xué)習(xí)水平較差的學(xué)生不能抱團(tuán)。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可以分組討論、分組講解、相互評(píng)分。分組教學(xué)讓學(xué)生之間能夠相互討論、相互學(xué)習(xí)，在“一人計(jì)短，兩人計(jì)長(zhǎng)”的學(xué)習(xí)氛圍下，學(xué)生更容易完成學(xué)習(xí)項(xiàng)目，自信心也在積累中，學(xué)習(xí)積極性也在不斷提高。組內(nèi)如何領(lǐng)導(dǎo)組員參與學(xué)習(xí)，如何分工完成項(xiàng)目，也能細(xì)分地挖掘?qū)W生的個(gè)人專(zhuān)長(zhǎng)。
3.堅(jiān)持項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法，注重培養(yǎng)學(xué)生完成一個(gè)完整作品的綜合能力。許多應(yīng)用例子是從一個(gè)完整作品中分割出來(lái)的，專(zhuān)注某個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)學(xué)習(xí)。而一個(gè)作品要求學(xué)習(xí)者在考慮問(wèn)題方面更全面，知識(shí)遷移能力更高。學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)“課內(nèi)線(xiàn)”的全部例子是整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的基本要求。在實(shí)際中，企業(yè)不可能要求學(xué)生按照教材內(nèi)容重復(fù)實(shí)現(xiàn)一次。企業(yè)產(chǎn)品不斷在創(chuàng)新，這要求勞動(dòng)者將原來(lái)的知識(shí)應(yīng)用到新的場(chǎng)合中。
四、考核方式的改革
考核方式由過(guò)程性考核、結(jié)業(yè)性考核和綜合性考核組成。過(guò)程性考核主要考查學(xué)生完成每一個(gè)子項(xiàng)目時(shí)的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果，占40%;結(jié)業(yè)性考核是隨機(jī)抽取一個(gè)子項(xiàng)目作為期末實(shí)操考核，占40%;綜合性考核主要考查學(xué)生完成一個(gè)完整功能作品時(shí)的表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效果，占20%。在考核過(guò)程中，均要求學(xué)生完成對(duì)嵌入式產(chǎn)品的操作、講解產(chǎn)品的功能和技術(shù)指標(biāo)、上交項(xiàng)目報(bào)告。教師會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)給出成績(jī)。
經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐證明，基于行動(dòng)體系對(duì)《嵌入式應(yīng)用》課程進(jìn)行開(kāi)發(fā)，不僅調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，提高學(xué)生完成項(xiàng)目的自信心，還提高學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)學(xué)習(xí)氛圍。
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Development and Practice of Embedded Application Curriculum Based on the Action System
LIANG Wen-zhen
（Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering，Guangzhou，Guangdong 510635，China）
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學(xué)體系;教學(xué)方法;教學(xué)實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1引言
網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體和信息家電時(shí)代的到來(lái),無(wú)疑為32位嵌入式系統(tǒng)高端應(yīng)用提供了空前巨大的發(fā)展空間;同時(shí),也為力不從心的8位單片機(jī)向高端發(fā)展起到了接力作用。嵌入式技術(shù)及產(chǎn)品的快速成長(zhǎng)成了全球IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著特征,嵌入式技術(shù)是二十一世紀(jì)最有活力和生命力的新技術(shù)之一。然而在中國(guó),嵌入式軟件復(fù)合型人才的缺乏,已成為嵌入式產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,作為對(duì)新技術(shù)研究和探索最活躍的群體之一――高等院校中獨(dú)立軟件學(xué)院,如何接受嵌入式技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn),學(xué)習(xí)嵌入式、研究嵌式、使用嵌入式,已成為一個(gè)重要的研究課題,加強(qiáng)與完善高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)迫在眉睫。由于國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)起步較晚,目前還沒(méi)有形成適應(yīng)高校教學(xué)的一個(gè)統(tǒng)一的教學(xué)體系和教學(xué)規(guī)范。由此強(qiáng)調(diào)要以信息技術(shù)為手段,深化教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式改革,如何根據(jù)社會(huì)的實(shí)際需要,培養(yǎng)具有一定專(zhuān)業(yè)特色的和特定能力強(qiáng)的軟件實(shí)用型、復(fù)合型人才是我們學(xué)院應(yīng)首要解決的問(wèn)題。因此必須深入探究嵌入式系統(tǒng)課程體系結(jié)構(gòu),尋求各專(zhuān)業(yè)嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)解決方案,積累教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立較規(guī)范的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系,使嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)更好地融入到教學(xué)與科研活動(dòng)中,以適應(yīng)社會(huì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才的需求,對(duì)于深化我國(guó)高校的教學(xué)改革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系探究
嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)新興的課程體系,目前在教學(xué)過(guò)程中相關(guān)先修課程與基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容(包括硬件平臺(tái)與軟件平臺(tái))的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)組織等問(wèn)題依然處于爭(zhēng)論和探索階段。國(guó)內(nèi)高校對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)研討從嵌入式課程體系的設(shè)置、嵌入式理論教學(xué)的開(kāi)展、嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展、嵌入式綜合設(shè)計(jì)與學(xué)生工程實(shí)訓(xùn)等幾方面展開(kāi)。
2.1嵌入式系統(tǒng)教學(xué)分析
(1) 從應(yīng)用角度來(lái)分析,具有世界最大嵌入式技術(shù)市場(chǎng)的中國(guó),嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中更多的強(qiáng)調(diào)以“應(yīng)用”為中心。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)還必須具有一定的行業(yè)領(lǐng)域知識(shí),教學(xué)中最好要在一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境中去實(shí)踐,提高嵌入式軟件開(kāi)發(fā)方面的綜合應(yīng)用能力。
(2) 從學(xué)科專(zhuān)業(yè)角度來(lái)分析,嵌入式系統(tǒng)涉及多門(mén)交叉學(xué)科致使將嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)大致分為三類(lèi):軟件學(xué)院專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué);計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué);微電子、電子信息工程、自動(dòng)化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué)。在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)重視不同專(zhuān)業(yè)嵌入式課程體系建設(shè)、課程目標(biāo)和內(nèi)容等方面展開(kāi)。
(3) 從技術(shù)角度來(lái)分析,嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件有機(jī)的結(jié)合體。要考慮什么樣的硬件設(shè)計(jì)更容易編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序,軟件處理效率等因素就必須要學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)相關(guān)的知識(shí),同時(shí)需要考慮如何取舍軟硬件設(shè)計(jì)。由此嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)同時(shí)具備軟件和硬件兩方面及綜合性知識(shí)分析能力。
2.2嵌入式系統(tǒng)方向理論課程體系
本科階段的按專(zhuān)業(yè)方向課程規(guī)劃既要重視基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),又要注重實(shí)踐性,既要突出專(zhuān)業(yè)自身特點(diǎn),又要把握嵌入式系統(tǒng)在多學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域中相互滲透的規(guī)律。不同專(zhuān)業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向課程體系如圖1所示。信息工程專(zhuān)業(yè)涉及的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課包括數(shù)字電路、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、可編程邏輯器件、EDA設(shè)計(jì)等課程。而軟件工程專(zhuān)業(yè)涉及的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課則為C/C++語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編成、編譯原理、軟件工程、操作系統(tǒng)等。嵌入式系統(tǒng)課程體系包含兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)內(nèi)容。數(shù)字電路的知識(shí)是從事嵌入式系統(tǒng)的必備,關(guān)鍵要增強(qiáng)邏輯思維能力。C語(yǔ)言作為一種“高級(jí)的低級(jí)”語(yǔ)言、易移植、易維護(hù)、可讀性強(qiáng)、具有強(qiáng)大的內(nèi)存操作能力,成為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的最佳選擇。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中要作為重點(diǎn),可適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí),無(wú)論學(xué)生以后從事嵌入式系統(tǒng)的軟件還是硬件開(kāi)發(fā),這門(mén)課的思想將貫穿其中,這兩門(mén)課程教師應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生加強(qiáng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)的操作,鼓勵(lì)相互交流,體會(huì)編程的思想。
嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu):在嵌入式領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的是ARM(Advanced RISC Machines)系列微處理器。ARM公司引發(fā)了嵌入式領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,在低功耗、低成本的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域確立了市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位,是目前32位市場(chǎng)中使用最廣泛的微處理器,學(xué)習(xí)以ARM為架構(gòu)的嵌入式技術(shù)具有非常廣闊的前景。對(duì)于嵌入式操作系統(tǒng):目前比較適合用于本院教學(xué)主要有VxWorks、Windows CE、Linux(uClinux)和μC/OS-Ⅱ等。基于Linux內(nèi)核穩(wěn)定可靠、源碼免費(fèi)開(kāi)放等優(yōu)勢(shì)成了教學(xué)和學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)的首選。嵌入式的軟件開(kāi)發(fā)從智能手機(jī)開(kāi)發(fā)(SYMBIAN)、J2ME程序設(shè)計(jì)、數(shù)字媒體終端等實(shí)踐編程。嵌入式軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言主要有匯編語(yǔ)言、C/C++語(yǔ)言、Java語(yǔ)言等。
2.3嵌入式系統(tǒng)方向?qū)嶒?yàn)課程體系
嵌入式系統(tǒng)是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程體系,學(xué)好嵌入式系統(tǒng)課程不僅有助于學(xué)生了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,而且能提高學(xué)生對(duì)于相關(guān)學(xué)科的理解和實(shí)際應(yīng)用能力。在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是最重要的環(huán)節(jié)之一,是學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)鍵。為滿(mǎn)足不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,我?，F(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備40套(XScale PXA270處理器)及相關(guān)配套實(shí)驗(yàn)儀器及測(cè)試儀器,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容涉及微處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、嵌入式中間件平臺(tái)開(kāi)發(fā)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。為達(dá)到教學(xué)目標(biāo),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系分為基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新類(lèi)實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn):采用理論授課與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,讓學(xué)生了解開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)流程,掌握實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)工具的使用方法,熟悉軟件編程環(huán)境,根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的調(diào)試,讀懂實(shí)驗(yàn)源程序和程序的運(yùn)行過(guò)程,使學(xué)生能夠進(jìn)行修改、組合和補(bǔ)充式的應(yīng)用編程。包括ARM集成開(kāi)發(fā)環(huán)境ADS1.2的使用與仿真調(diào)試方法、ARM中的匯編程序與C語(yǔ)言調(diào)用的混合編成等15個(gè)實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn):主要采取精講精練的方式進(jìn)行,使學(xué)生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。教師指定幾個(gè)設(shè)計(jì)課題,并提供任務(wù)書(shū),任務(wù)書(shū)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)所涉及的主要內(nèi)容、要實(shí)現(xiàn)的功能說(shuō)明及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序,選擇硬件接口并調(diào)試,獨(dú)立進(jìn)行課題設(shè)計(jì),并寫(xiě)出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師在設(shè)計(jì)過(guò)程中僅起指導(dǎo)作用。包括嵌入式Linux內(nèi)核分析、裁減、移植和燒寫(xiě)在內(nèi)的10個(gè)實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新類(lèi)實(shí)驗(yàn):為了培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新思維能力和工程實(shí)踐能力,研究課題和內(nèi)容由他們自己提出,或是來(lái)自教師的科研課題,或是與企業(yè)相結(jié)合的科研項(xiàng)目,學(xué)生自己討論確定研究方法和研究手段,利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件進(jìn)行課題研究,教師在一定階段給予必要的指導(dǎo)。
3嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐
(1) 注重理論知識(shí)和實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合教學(xué),著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
結(jié)合實(shí)例講解理論,使理論來(lái)源于實(shí)踐,又進(jìn)一步指導(dǎo)實(shí)踐。在課堂教學(xué)中,要求教師注重體現(xiàn)工科特色,突出本課程在嵌入式軟件開(kāi)發(fā)中的基礎(chǔ)性作用。由于嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程體系,學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng)是嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。在教學(xué)方式上,注重采用理論與案例相結(jié)合的課堂教學(xué)、系統(tǒng)的多級(jí)課程實(shí)踐、工程實(shí)習(xí)以及前沿技術(shù)講座等多種形式的教學(xué)與實(shí)訓(xùn),使學(xué)生在掌握扎實(shí)的嵌入式軟件基礎(chǔ)理論、開(kāi)發(fā)技術(shù)和工具的基礎(chǔ)上,進(jìn)行嵌入式軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)相統(tǒng)一。在實(shí)踐教學(xué)手段上,除了繼續(xù)加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和理論課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)外,還提出了“實(shí)驗(yàn)選修課”的新模式,要求各專(zhuān)業(yè)大學(xué)生必須修滿(mǎn)一定的實(shí)驗(yàn)選修課學(xué)分。實(shí)驗(yàn)選修課面向全校各專(zhuān)業(yè)開(kāi)放,課程強(qiáng)調(diào)以實(shí)踐為主,進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性的訓(xùn)練。而該課程的教授中占據(jù)著核心地位的是創(chuàng)新能力的培養(yǎng):采取學(xué)校與企業(yè)合作,企業(yè)中有工程經(jīng)驗(yàn)豐富的一線(xiàn)工程人員和高水平的技術(shù)團(tuán)隊(duì),構(gòu)建這樣一個(gè)高水平的學(xué)生工程實(shí)踐環(huán)境,為學(xué)生提供實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)機(jī)會(huì),完善自身職業(yè)素質(zhì)和工程能力;通過(guò)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)競(jìng)賽可以針對(duì)具體問(wèn)題使學(xué)生在實(shí)踐中提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
(2) 配套立體化教材,共享嵌入式系統(tǒng)教學(xué)資源。
如果僅僅是購(gòu)買(mǎi)了一個(gè)開(kāi)發(fā)套件而沒(méi)有相應(yīng)的配套技術(shù)資料,可想而知學(xué)習(xí)的效果肯定是很差的,因?yàn)橹挥信涮椎馁Y料才能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)者的原創(chuàng)思想,更為重要的是在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到了困難,配套的技術(shù)資料可以幫助老師和學(xué)生加深理解、解決問(wèn)題。各硬件廠(chǎng)商提供的產(chǎn)品芯片說(shuō)明和開(kāi)發(fā)參考以及嵌入式操作系統(tǒng)的源代碼和相應(yīng)軟件環(huán)境使用說(shuō)明是最好的教材。但資料多為英文,學(xué)生使用起來(lái)比較吃力,所以此時(shí)教材的選擇非常重要,課程開(kāi)始給學(xué)生推薦經(jīng)典的教材,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生盡快過(guò)渡到英文資料的閱讀和使用上。多媒體教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)的模式具有更大的優(yōu)勢(shì),多媒體教學(xué)把枯燥的計(jì)算機(jī)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的圖像、交互和視聽(tīng)媒體,把教學(xué)內(nèi)容直觀(guān)化,有利于學(xué)生更好地接受知識(shí)。同時(shí),加強(qiáng)教師的培訓(xùn),提高教師應(yīng)用網(wǎng)上資源進(jìn)行教學(xué)、整合網(wǎng)上資源的技能。
(3) 總結(jié)教學(xué)方法,提高實(shí)際教學(xué)效益。
運(yùn)用“學(xué)教并重”進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)、采取了互動(dòng)式教學(xué)、采用啟發(fā)式、范例式課堂教學(xué)、現(xiàn)代與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,直觀(guān)、生動(dòng)的等多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情,讓他們成為教學(xué)中的主體,并培養(yǎng)其收集相關(guān)領(lǐng)域信息、拓寬知識(shí)面的能力。將教學(xué)的重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力上。從而達(dá)到能理解嵌入式軟件設(shè)計(jì)文檔;獨(dú)立負(fù)責(zé)嵌入式軟件組件編碼和調(diào)試;執(zhí)行軟件組件的單元測(cè)試;符合嵌入式軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)的入職要求等教學(xué)效益。
4結(jié)語(yǔ)
嵌入式系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)真正得到發(fā)展還是近幾年的事情,還沒(méi)有形成統(tǒng)一的教學(xué)體系和規(guī)范,加之社會(huì)對(duì)高素質(zhì)嵌入式系統(tǒng)人才的需求日益增加,各個(gè)高校迫切要求建立嵌入式系統(tǒng)課程體系、實(shí)驗(yàn)體系、教材體系和教師培養(yǎng)體系,本文所探究的針對(duì)軟件本科專(zhuān)業(yè)的嵌入式系統(tǒng)理論課程體系和實(shí)驗(yàn)課程體系,積累嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐,融合了社會(huì)企業(yè)的需求和軟件專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),符合實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)然,獨(dú)立軟件學(xué)院的嵌入式方向的教學(xué)還任重道遠(yuǎn),需要從事嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的教師在實(shí)踐中不斷地進(jìn)行研究、不斷地積累經(jīng)驗(yàn),不斷地創(chuàng)新,才能培養(yǎng)出社會(huì)所需要的高素質(zhì)嵌入式技術(shù)人才。
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The Teaching Research and Practice of Embedded System for the Software Speciality
HE Jian-feng, JIANG Lin, LIU Lin
(College of Software , East China University of Technology, Nanchang 330013, China)
【論文摘要】介紹嵌入式系統(tǒng)的概念和發(fā)展?fàn)顩r，以及目前國(guó)內(nèi)外嵌入式系統(tǒng)在獨(dú)立學(xué)院教育的現(xiàn)狀，根據(jù)多年的教學(xué)實(shí)踐，結(jié)合目前本校開(kāi)展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出適合我國(guó)獨(dú)立學(xué)院開(kāi)展嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)模式。
1.引言
目前，國(guó)內(nèi)開(kāi)設(shè)有關(guān)嵌入式系統(tǒng)課程的獨(dú)立學(xué)院極少，培養(yǎng)出的基于Linux平臺(tái)上的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)人員更是鳳毛麟角。所以，注重應(yīng)用能力培養(yǎng)的獨(dú)立院校，特別是有計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的工科獨(dú)立院校，應(yīng)該盡早引入嵌入式系統(tǒng)的教育，結(jié)合自己專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，大力開(kāi)展嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)工作。
2.嵌入式系統(tǒng)簡(jiǎn)介
嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，而是指小型、專(zhuān)用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲(chǔ)器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程。有時(shí)設(shè)計(jì)人員把這兩種軟件組合在一起，應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為；操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。
3.國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)教育界將嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)大致分為三類(lèi)：軟件學(xué)院專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué)；計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué)；電子、自動(dòng)化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué)，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)研討從嵌入式課程體系的設(shè)置、嵌入式理論教學(xué)的開(kāi)展、嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展、嵌入式綜合設(shè)計(jì)與學(xué)生工程實(shí)訓(xùn)等幾方面展開(kāi)。
4.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式的探討
綜觀(guān)國(guó)內(nèi)外，長(zhǎng)期以來(lái)都沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的學(xué)科設(shè)置，從事該領(lǐng)域的研發(fā)人員都來(lái)自不同專(zhuān)業(yè)背景，例如自控、電子工程、通信工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)。由于知識(shí)結(jié)構(gòu)不能完全滿(mǎn)足嵌入式系統(tǒng)工程的要求，需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的再培訓(xùn)才能勝任嵌入式系統(tǒng)工程師的工作。嵌入式系統(tǒng)教育給傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)、電子信息工程教育帶來(lái)了巨大的沖擊和挑戰(zhàn)，也帶來(lái)了歷史的發(fā)展機(jī)遇。嵌入式系統(tǒng)工程（ESE）是一個(gè)全新的專(zhuān)業(yè)，需要企業(yè)和社會(huì)的認(rèn)知過(guò)程，課程體系需要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、發(fā)展、完善的過(guò)程。
通過(guò)與國(guó)內(nèi)其他高校的專(zhuān)家的探討與學(xué)習(xí)，結(jié)合西部高校普遍存在的資金非常缺乏，實(shí)驗(yàn)條件的局限，以及電子信息工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生的特點(diǎn)，我們積累和總結(jié)出關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教育教學(xué)模式的一些想法，列舉如下：
4.1 建立一套適合學(xué)校特點(diǎn)的課程體系
嵌入式課程是近幾年來(lái)建立的一門(mén)新課程，有它自身的特點(diǎn)、規(guī)律。嵌入式的課牽扯面很廣，包括研究生的課程、本科生的課程、技能課程的培訓(xùn)等。由于該課程與實(shí)際結(jié)合得非常緊密，容易教成短期培訓(xùn)，而作為一門(mén)課程要有自己的規(guī)律，不要把這個(gè)課程做成嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的技能培訓(xùn)，要結(jié)合獨(dú)立學(xué)院的自身培養(yǎng)目標(biāo)特點(diǎn)制定出相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃以及實(shí)施方案。例如在我校，針對(duì)電子信息工程專(zhuān)業(yè)，目前師資力量等都不能滿(mǎn)足直接建立一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的專(zhuān)業(yè)，設(shè)想把嵌入式系統(tǒng)設(shè)定為電子信息工程專(zhuān)業(yè)本科主修方向，在低年級(jí)時(shí)開(kāi)設(shè)相關(guān)的專(zhuān)業(yè)選修課，讓有意于此方向的學(xué)生打好基礎(chǔ)，在本科高年級(jí)進(jìn)一步學(xué)習(xí)。作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)，在教學(xué)中一定不能光注重應(yīng)用，也要將清楚計(jì)算機(jī)本身的規(guī)律在什么地方，為什么發(fā)展嵌入式，有什么原理進(jìn)行探討，從而建立一套適合我們特點(diǎn)的課程體系。
4.2 課程應(yīng)該分層次
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的層面應(yīng)不同，有研究生、本科生高年級(jí)、重點(diǎn)大學(xué)、普通大學(xué)、獨(dú)立學(xué)院等的分別，在授課時(shí)有所區(qū)別。在本學(xué)院推行這門(mén)課，考慮到針對(duì)的是電子信息工程專(zhuān)業(yè)，和其他學(xué)院的側(cè)重點(diǎn)是不同的，但作為電子信息專(zhuān)業(yè)中的一個(gè)主修方向，在教學(xué)中應(yīng)該突出原理與應(yīng)用的緊密結(jié)合且能體現(xiàn)出理論和實(shí)踐并重的特點(diǎn)，在教材的選定上應(yīng)該包括有關(guān)嵌入式處理器、操作系統(tǒng)（linux或ubantu）、開(kāi)發(fā)平臺(tái)和應(yīng)用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)原理及相關(guān)應(yīng)用。
4.3 主動(dòng)去獲得更多的支持
由于學(xué)校在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、資金等方面有很多的困難，所以應(yīng)該主動(dòng)尋求以獲得更多的幫助，例如主動(dòng)跟國(guó)內(nèi)外相關(guān)公司索取資料、設(shè)備，要求一些技術(shù)支持等，積極組織教師參加全國(guó)范圍的各種嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研討會(huì)、及到各知名企業(yè)進(jìn)修，讓教師深入了解技術(shù)發(fā)展。
4.4 可利用仿真軟件、書(shū)籍內(nèi)容輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)
如果讓理論知識(shí)能讓學(xué)生達(dá)到所見(jiàn)即所得是本課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于資金的缺乏，現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)板很昂貴，應(yīng)采用仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，一部分學(xué)生在SkyEye、microwindows仿真環(huán)境下做實(shí)驗(yàn)，一部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)板上面做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)之后再一起互相討論。
4.5 利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)交流
由于教師對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程不熟悉，在教學(xué)中要自己一邊學(xué)習(xí)一邊講課，應(yīng)該充分利用極其豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，例如教學(xué)課件及背景資料都可以從網(wǎng)站上下載，教師和學(xué)生均可通過(guò)論壇交流。
4.6 全國(guó)高校大學(xué)生電子競(jìng)賽及行業(yè)相關(guān)競(jìng)賽
通過(guò)組織學(xué)生參加全國(guó)高校大學(xué)生電子競(jìng)賽來(lái)深入了解和學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)。雖現(xiàn)在的電子競(jìng)賽還沒(méi)有直接用到嵌入式系統(tǒng)，但是我們必須現(xiàn)在開(kāi)始在思想上有所改變，主要是使學(xué)生多搞創(chuàng)新想法，而不僅僅是產(chǎn)品創(chuàng)新。
5.結(jié)語(yǔ)
嵌入式系統(tǒng)工程是一個(gè)全新的專(zhuān)業(yè)，目前的關(guān)鍵是怎樣與現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)學(xué)科融合，以及怎樣進(jìn)行現(xiàn)有課程體系的改革和調(diào)整。我國(guó)在嵌入式系統(tǒng)教育方面起步較早的是北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院的嵌入式系統(tǒng)系，他們已經(jīng)形成了較為完善的課程體系、專(zhuān)業(yè)水平較高的師資隊(duì)伍和與國(guó)際技術(shù)接軌的嵌入式系統(tǒng)工程實(shí)踐環(huán)境，目前，嵌入式系統(tǒng)系在我院本科生達(dá)到480人。獨(dú)立學(xué)院由于很多因素的制約在教育上也比較落后，但已經(jīng)積極行動(dòng)起來(lái)，投身到嵌入式系統(tǒng)教育中去，為我國(guó)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展輸送更多的優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 CDIO模式 嵌入式系統(tǒng) 課程改革
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.06.027
Abstract Embedded System is a comprehensive， strongly practical professional course of computer， instrument， automation major. Huge market demand for embedded technology talent， many universities have set up embedded system courses. This paper analyzed the characteristics and problems of current embedded system teaching mode， conducting teaching reform of embedded system combined CDIO project-driven approach. proposed curriculum position， target， curriculum system and combined teachers in the teaching and practice of student projects， integrating practice into classroom teaching and cultivating students' practical ability.
Key words CDIO mode； Embedded System； course reform
嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、汽車(chē)電子、醫(yī)療儀器、信息家電、通信設(shè)備等領(lǐng)域，近年新興的物聯(lián)網(wǎng)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)、智能家居等都是依托嵌入式技術(shù)發(fā)展起來(lái)的。市場(chǎng)對(duì)嵌入式人才的需求十分龐大，越來(lái)越多的高校在相關(guān)工科專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程，并取得了一些開(kāi)創(chuàng)性成果。
但是，由于嵌入式系統(tǒng)發(fā)展速度快、課程內(nèi)容覆蓋面廣、實(shí)踐性強(qiáng)，導(dǎo)致學(xué)生入門(mén)較難，各高校講授內(nèi)容差異較大，各種教學(xué)問(wèn)題凸顯。為更好地改進(jìn)嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)，貴州民族大學(xué)測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)在CDIO教學(xué)改革中對(duì)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行一些嘗試與探索。CDIO是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）、運(yùn)作（Operate）四個(gè)英文單詞的縮寫(xiě)，它是“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目教育和學(xué)習(xí)”的集中概括和抽象表達(dá)。本次教改結(jié)合CDIO模式的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的課程體系、師資力量、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、課堂模式等多方面進(jìn)行調(diào)整，全面提升學(xué)生的工程實(shí)踐能力，滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)應(yīng)用型人才的需求。
1 當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)現(xiàn)狀及問(wèn)題
嵌入式系統(tǒng)作為許多工科專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)選修課程，主要開(kāi)設(shè)在大三下或大四上，課時(shí)一般是30～40學(xué)時(shí)；教學(xué)方式多為理論課程與實(shí)驗(yàn)課程；教學(xué)內(nèi)容尚無(wú)統(tǒng)一規(guī)范，各高校的嵌入式系統(tǒng)課程，或注重概念性、基礎(chǔ)性的入門(mén)教學(xué)；或側(cè)重ARM體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)；或偏重嵌入式操作系統(tǒng)，以L(fǎng)inux 或uC/OS-II為主講內(nèi)容；同時(shí)學(xué)生基礎(chǔ)差異大，有的是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)，軟件知識(shí)扎實(shí)，但硬件知識(shí)缺乏，有的是自動(dòng)化或儀器儀表專(zhuān)業(yè)，硬件知識(shí)學(xué)習(xí)的多，而軟件工程、操作系統(tǒng)方面的軟件知識(shí)缺乏。這些現(xiàn)狀使得在教學(xué)過(guò)程中產(chǎn)生了較多的問(wèn)題，需要我們?nèi)ジ纳疲?/p>
（1）教師對(duì)嵌入式技術(shù)知識(shí)掌握不夠。高校教師普遍重理論、輕實(shí)踐，而嵌入式技術(shù)要求教師有較高的實(shí)踐研發(fā)水平；同時(shí)，嵌入式技術(shù)發(fā)展迅速，老教師使用的嵌入式技術(shù)多還停留在8位單片機(jī)，沒(méi)有重新備課講授較新的嵌入式相關(guān)知識(shí)。而青年教師缺乏項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，嵌入式理論知識(shí)不夠扎實(shí)、實(shí)踐能力較弱。
（2）教學(xué)內(nèi)容陳舊。嵌入式技術(shù)是一種發(fā)展很快的應(yīng)用技術(shù)，而教材一般落后實(shí)用技術(shù)五年左右，這就導(dǎo)致嵌入式教學(xué)不能反映當(dāng)前市場(chǎng)廣泛使用的嵌入式技術(shù)，不滿(mǎn)足社會(huì)對(duì)嵌入式人才需求的培養(yǎng)。
（3）教學(xué)內(nèi)容多，而學(xué)時(shí)較少。嵌入式技術(shù)涉及多門(mén)學(xué)科，知識(shí)點(diǎn)繁雜，而且實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目耗時(shí)長(zhǎng)。目前，高校嵌入式課程的學(xué)時(shí)一般為30～40小時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)一般為10小時(shí)。學(xué)時(shí)較少，教學(xué)無(wú)法覆蓋嵌入式系統(tǒng)的主要知識(shí)內(nèi)容。
（4）傳統(tǒng)教學(xué)方式課堂枯燥，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣小。傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)手段單一，多以課堂講解為主，知識(shí)概念抽象，學(xué)生缺乏實(shí)踐動(dòng)手鍛煉。課余時(shí)間沒(méi)有實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以供學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)興趣不高，教學(xué)效果不佳。
（5）沒(méi)有合適的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的硬件平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生難以建立完整的嵌入式知識(shí)體系。并且由于嵌入式技術(shù)發(fā)展快，嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)使用時(shí)間一般只有5～10年。所以，應(yīng)該選擇當(dāng)前較新的嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，并且教學(xué)內(nèi)容上以操作系統(tǒng)和軟件開(kāi)發(fā)為重點(diǎn)，這樣既保證實(shí)驗(yàn)平臺(tái)能長(zhǎng)久使用，同時(shí)符合市場(chǎng)對(duì)嵌入式軟件人才需求更大的現(xiàn)實(shí)情況。
（6）課堂缺少動(dòng)手機(jī)會(huì)。雖然很多高校開(kāi)設(shè)嵌入式實(shí)驗(yàn)課，但是嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)或者項(xiàng)目步驟復(fù)雜，耗時(shí)長(zhǎng)，僅開(kāi)設(shè)十多小時(shí)的實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生難以完成規(guī)定實(shí)驗(yàn)。嵌入式系統(tǒng)中的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)?zāi)K化嚴(yán)重，學(xué)生難以理解該實(shí)驗(yàn)在嵌入式開(kāi)發(fā)中的作用。所以，應(yīng)當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中添加一些設(shè)計(jì)性、綜合性的大項(xiàng)目，讓學(xué)生能全局性的掌握嵌入式技術(shù)，在項(xiàng)目中學(xué)會(huì)解決問(wèn)題的方法。同時(shí)，這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)生不可能在規(guī)定學(xué)時(shí)內(nèi)完成，因此實(shí)驗(yàn)平臺(tái)需要對(duì)學(xué)生開(kāi)放，讓學(xué)生課余時(shí)間能夠在嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上做實(shí)驗(yàn)、做項(xiàng)目。
2 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系建設(shè)與CDIO模式教改
嵌入式系統(tǒng)課程是一門(mén)市場(chǎng)需求迫切，學(xué)生學(xué)習(xí)難度大的應(yīng)用型、綜合型課程。對(duì)其進(jìn)行基于CDIO模式教學(xué)改革不僅能使學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)、在項(xiàng)目中學(xué)習(xí)，而且符合了企業(yè)對(duì)嵌入式人才的技能需求。
2.1 師資隊(duì)伍建設(shè)
師資力量是嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)的基礎(chǔ)，師資力量從三個(gè)方面進(jìn)行加強(qiáng)：一是引進(jìn)具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，又有較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力的從事嵌入式技術(shù)方向的碩士及博士；二是加強(qiáng)教師培訓(xùn)，挑選教師參加嵌入式教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)班，豐富教師的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高實(shí)踐能力；三是聯(lián)合嵌入式產(chǎn)品研發(fā)公司，定期聘請(qǐng)具有深厚嵌入式研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)人員介紹該公司產(chǎn)品，以及具體研發(fā)過(guò)程中需要注意的問(wèn)題和所涉及的關(guān)鍵技術(shù)等。形成校企合作關(guān)系，讓優(yōu)秀的學(xué)生到公司實(shí)習(xí)。
2.2 課程體系及教學(xué)內(nèi)容調(diào)整
嵌入式系統(tǒng)覆蓋知識(shí)面廣，要求學(xué)生具備嵌入式基礎(chǔ)知識(shí)，然后再學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)。因此，需要構(gòu)建一個(gè)結(jié)構(gòu)合理、層次清晰、課程間相互連接的課程體系。嵌入式的課程體系由專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程、專(zhuān)業(yè)課程、創(chuàng)新實(shí)踐課程三部分組成，專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程包括電路分析、模擬電路、數(shù)字電路、微機(jī)原理、C/C++語(yǔ)言；專(zhuān)業(yè)課程包括單片機(jī)與接口技術(shù)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、操作系統(tǒng)原理；創(chuàng)新實(shí)踐課程就是以教師講授與學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐同時(shí)進(jìn)行的嵌入式系統(tǒng)課程。
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容需要結(jié)合目前市場(chǎng)的人才需求來(lái)進(jìn)行選擇。我系選擇以基于A(yíng)RM Cortex-A8內(nèi)核的三星S5PV210為微處理器，以L(fǎng)inux為操作系統(tǒng)，講授A(yíng)RM架構(gòu)及匯編指令、Linux編程基礎(chǔ)、交叉編譯環(huán)境搭建、Bootloader分析及移植、Linux內(nèi)核分析及移植、根文件系統(tǒng)分析及移植、文件I/O及多線(xiàn)程編程、Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、Qt應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)，其中重點(diǎn)講解是Linux用戶(hù)空間軟件開(kāi)發(fā)和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。同時(shí)，市面上大多數(shù)嵌入式教材內(nèi)容落后，因此，嵌入式系統(tǒng)課程不指定固定教材，而是以實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目指導(dǎo)書(shū)為主，參考書(shū)為輔。
2.3 課堂模式改革
嵌入式系統(tǒng)將教師講授與學(xué)生項(xiàng)目實(shí)踐相結(jié)合，將項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)模式貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程中。學(xué)生3～4人一組，開(kāi)始階段為基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，后期階段為綜合性實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，最后由學(xué)生自主設(shè)計(jì)一個(gè)綜合性項(xiàng)目作為期末考查項(xiàng)目。學(xué)生成績(jī)以項(xiàng)目驗(yàn)收方式考核。教學(xué)過(guò)程中實(shí)時(shí)跟進(jìn)每組實(shí)際情況，其中選擇優(yōu)秀的小組進(jìn)行PPT演示講解，期末進(jìn)行綜合性項(xiàng)目答辯，同時(shí)結(jié)合學(xué)生的課堂研討表現(xiàn)、作品實(shí)物演示效果、作品設(shè)計(jì)報(bào)告、答辯表現(xiàn)為依據(jù)，通過(guò)綜合評(píng)判給出課程成績(jī)，使成績(jī)能合理反映學(xué)生的工程實(shí)踐能力、技術(shù)寫(xiě)作能力、口頭表達(dá)及人際交流能力。
教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方式的改革，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提供更多動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，讓學(xué)生邊做邊學(xué)，經(jīng)過(guò)多個(gè)項(xiàng)目的訓(xùn)練，養(yǎng)成較強(qiáng)的實(shí)踐能力，對(duì)嵌入式系統(tǒng)有較深入的理解。
3 結(jié)束語(yǔ)
對(duì)嵌入式技術(shù)人才的培養(yǎng)需要結(jié)合市場(chǎng)需求、課程特點(diǎn)、本校教學(xué)資源、學(xué)生實(shí)際情況等，對(duì)教學(xué)培養(yǎng)方案進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，設(shè)立專(zhuān)業(yè)方向，配套對(duì)應(yīng)的課程體系，不斷提高師資水平，特別是改革教學(xué)內(nèi)容及方式，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)?；贑DIO模式的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革，使學(xué)生動(dòng)手能力得到提高，形成較為完備的嵌入式系統(tǒng)知識(shí)體系，具備一定的嵌入式實(shí)踐開(kāi)發(fā)能力。
基金項(xiàng)目：貴州省高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)改革工程項(xiàng)目《測(cè)控技術(shù)與儀器專(zhuān)業(yè)綜合改革試點(diǎn)項(xiàng)目》
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)體系；開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室
嵌入式系統(tǒng)是指以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[1]。嵌入式技術(shù)融合了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、集成電路技術(shù)、通訊技術(shù)和半導(dǎo)體微電子技術(shù)，是一門(mén)涉及多領(lǐng)域知識(shí)點(diǎn)相互交叉的綜合性新興學(xué)科。近年來(lái)，嵌入式軟硬件技術(shù)的雙螺旋交替快速發(fā)展趨勢(shì)掀起了嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用熱潮，使嵌入式產(chǎn)品獲得了巨大的發(fā)展契機(jī)。嵌入式技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于通訊產(chǎn)品、工業(yè)控制、信息家電、軍事應(yīng)用、機(jī)器人等領(lǐng)域。風(fēng)靡全球的iPhone 4手機(jī)即是一款典型的使用ARM Cortex-A9嵌入式處理器的消費(fèi)電子產(chǎn)品。
我國(guó)的嵌入式應(yīng)用市場(chǎng)具有廣闊的發(fā)展前景，需要大量的嵌入式開(kāi)發(fā)人才。如何培養(yǎng)具有扎實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)的高質(zhì)量嵌入式開(kāi)發(fā)人才已經(jīng)成為各高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)面臨的重要課題。2002年，教育部發(fā)起首屆英特爾杯大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)題邀請(qǐng)賽，業(yè)內(nèi)著名廠(chǎng)商，如微軟、飛思卡爾、意法半導(dǎo)體等公司也于近年設(shè)立了全國(guó)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽[2]。以此為契機(jī)和導(dǎo)向，圍繞河南工業(yè)大學(xué)培養(yǎng)“具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才”的目標(biāo)定位，筆者所在的實(shí)驗(yàn)室從2007年開(kāi)始面向全校自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化等電氣信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)”專(zhuān)業(yè)任選課程。
本文以近幾年來(lái)我校建設(shè)嵌入式系統(tǒng)多媒體(網(wǎng)絡(luò))課程為目標(biāo)的教學(xué)改革與實(shí)踐為基礎(chǔ)，介紹在嵌入式系統(tǒng)課程體系組織、課程體系建設(shè)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置、創(chuàng)新教學(xué)方法與手段、建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及采用多種靈活有效的考核方式與評(píng)價(jià)辦法等方面的研究探索與實(shí)踐體會(huì)，以此促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革，適應(yīng)社會(huì)對(duì)嵌入式人才不斷增長(zhǎng)的需求。
1嵌入式系統(tǒng)課程體系組織與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
對(duì)課程體系進(jìn)行精心、科學(xué)的組織和建設(shè)是保證課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。嵌入式系統(tǒng)課程主要介紹嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及方法，具體包括嵌入式系統(tǒng)的組成與基本概念、嵌入式系統(tǒng)的硬件基礎(chǔ)、嵌入式操作系統(tǒng)的裁剪及移植、嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的創(chuàng)建、嵌入式底層軟件的開(kāi)發(fā)與調(diào)試等內(nèi)容。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)可使學(xué)生了解嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用、熟悉嵌入式操作系統(tǒng)的原理，掌握嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)的基本方法，實(shí)踐嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)基本流程，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決嵌入式系統(tǒng)具體應(yīng)用問(wèn)題的實(shí)踐動(dòng)手能力。
“嵌入式系統(tǒng)”課程的授課對(duì)象主要是我校自動(dòng)化、電氣工程及自動(dòng)化等電氣信息類(lèi)相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科生。電氣信息類(lèi)學(xué)生開(kāi)課時(shí)已經(jīng)基本掌握了本專(zhuān)業(yè)的數(shù)字電路設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、軟件技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)原理及應(yīng)用、微控制器原理等基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課，具備了嵌入式開(kāi)發(fā)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，而嵌入式系統(tǒng)課程是本科生前三年專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的綜合與延伸。根據(jù)學(xué)習(xí)側(cè)重點(diǎn)的不同，可以把該課程分為嵌入式體系結(jié)構(gòu)、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用三個(gè)方向，其體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。在具體授課時(shí)需要注意針對(duì)不同授課對(duì)象因材施教，各方向有所側(cè)重。
在嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇上，應(yīng)著重考慮嵌入式CPU的體系結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可擴(kuò)展性、對(duì)多操作系統(tǒng)的支持、是否可滿(mǎn)足軟硬件實(shí)驗(yàn)的需要、實(shí)驗(yàn)文檔資料是否齊全等幾個(gè)方面。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)初期有多家嵌入式實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠(chǎng)商可供選擇，如合肥華恒、北京博創(chuàng)、深圳英蓓特、周立功、優(yōu)龍等。在對(duì)各實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的性能進(jìn)行綜合比較與考察之后，我們實(shí)驗(yàn)室選擇了UP-NETARM2410-S實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)使用基于A(yíng)RM 920T內(nèi)核的SAMSUNG S3C2410處理器，帶有LCD、觸摸屏、USB接口、網(wǎng)絡(luò)接口、CAN總線(xiàn)接口、A/D轉(zhuǎn)換接口等資源，并且可以外接FPGA、GPS/GPRS、藍(lán)牙、攝像頭等模塊，可支持Linux、μCOS-II、WindowsCE多種操作系統(tǒng)，提供了豐富的軟硬件資源并且留有可復(fù)用資源的擴(kuò)展插槽，方便以后的二次開(kāi)發(fā)與擴(kuò)展。
2充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的互動(dòng)
課堂教學(xué)是學(xué)生獲得嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)理論知識(shí)的主要途徑。隨著高校招生規(guī)模的擴(kuò)大，選課班級(jí)和人數(shù)急劇增加。受嵌入式系統(tǒng)教學(xué)大綱規(guī)定的學(xué)時(shí)、實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放時(shí)間以及設(shè)備資源的限制，嵌入式課內(nèi)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)任務(wù)比較緊張。筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)以申報(bào)校級(jí)多媒體(網(wǎng)絡(luò))課程建設(shè)項(xiàng)目為契機(jī)，充分利用高校的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，為學(xué)生提供基于Web的課程教學(xué)大綱、教案、網(wǎng)絡(luò)課件、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)、習(xí)題等資源。學(xué)生在課外可以利用網(wǎng)絡(luò)與指導(dǎo)老師實(shí)時(shí)交流，及時(shí)解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的各種疑問(wèn)，有效解決了課堂學(xué)時(shí)不足的難題，擴(kuò)大了學(xué)生的學(xué)習(xí)空間。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)是嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的重要組成部分，有助于學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的理解，鍛煉實(shí)踐動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)技能[3]。嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以軟件項(xiàng)目為主，每次實(shí)驗(yàn)前有大量的軟件資料、代碼需要與學(xué)生共享。此外，嵌入式系統(tǒng)軟件類(lèi)實(shí)驗(yàn)步驟多、難度大、耗時(shí)長(zhǎng)，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中教師承擔(dān)著大量與學(xué)生面對(duì)面的指導(dǎo)工作，實(shí)驗(yàn)具體操作時(shí)學(xué)生還是可能出現(xiàn)各種問(wèn)題甚至是低級(jí)錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳。
針對(duì)上述問(wèn)題，經(jīng)過(guò)多次教學(xué)試驗(yàn)后，我們利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的電腦、局域網(wǎng)設(shè)備和“電子教室”多媒體教學(xué)軟件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)教師機(jī)對(duì)學(xué)生機(jī)的操作演示、文件傳輸、資源共享、視頻廣播、屏幕監(jiān)控、語(yǔ)音教學(xué)等操作。例如在做“熟悉Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境”驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，指導(dǎo)教師在教師機(jī)上進(jìn)行上位機(jī)編程、編寫(xiě)Makefile文件、交叉編譯、下載調(diào)試等演示操作，通過(guò)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)使用“電子教室”軟件的“屏幕廣播”功能，即可實(shí)現(xiàn)教師實(shí)驗(yàn)全程的可視化，學(xué)生坐在多臺(tái)學(xué)生機(jī)前即可了解教師實(shí)驗(yàn)過(guò)程的每一個(gè)細(xì)節(jié)。當(dāng)教師演示完畢后將實(shí)驗(yàn)所需軟件資料通過(guò)“文件分發(fā)”功能從教師機(jī)傳送到多臺(tái)學(xué)生機(jī)，學(xué)生馬上可以使用學(xué)生機(jī)配合UP-NETARM2410-S實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若遇到問(wèn)題可隨時(shí)通過(guò)局域網(wǎng)的“電子教室”軟件“電子舉手”，方便教師及時(shí)解答。近年來(lái)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐證明，與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法相比，利用“電子教室”多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式改善了以往因?qū)W生人數(shù)多、教師無(wú)法演示實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳的缺點(diǎn)，增強(qiáng)了師生互動(dòng)，有效提高了嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)效率。
3改革實(shí)踐環(huán)節(jié)，建立開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)環(huán)境
為學(xué)生提供良好的實(shí)踐學(xué)習(xí)條件是嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革的重要組成部分[4]。受制于教學(xué)大綱的課時(shí)限制，嵌入式系統(tǒng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)僅能滿(mǎn)足該課程教學(xué)目標(biāo)的基本要求，無(wú)法滿(mǎn)足學(xué)生進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的需要。要激發(fā)學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性、滿(mǎn)足學(xué)有余力的同學(xué)的個(gè)性化實(shí)驗(yàn)需求，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐動(dòng)手能力，實(shí)驗(yàn)室不能僅僅局限于滿(mǎn)足課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的水平上，必須以學(xué)生為本，建立開(kāi)放式實(shí)驗(yàn)環(huán)境。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)是對(duì)教學(xué)計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)的延續(xù)和提高。在保證完成嵌入式系統(tǒng)課程正常實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的前提下，嵌入式實(shí)驗(yàn)室本著“面向全體、因材施教、形式多樣、講究實(shí)效”的原則，面向全體選課學(xué)生實(shí)施開(kāi)放。
為保證取得較好的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)效果，積極穩(wěn)妥地推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，在總結(jié)歷次開(kāi)放實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)形成了完善的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室管理制度。實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真遴選實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，做好實(shí)驗(yàn)方案的準(zhǔn)備工作；在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)過(guò)程中強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主體地位，發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)他們?cè)鷮?shí)的實(shí)驗(yàn)技能與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度。同時(shí)注意加強(qiáng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)質(zhì)量監(jiān)控，對(duì)研究過(guò)程中出現(xiàn)的疑難問(wèn)題給予及時(shí)適量的指導(dǎo)。
開(kāi)放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇主要包括三種類(lèi)型的題目：一類(lèi)是自選綜合性、設(shè)計(jì)性嵌入式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前預(yù)先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)指導(dǎo)教師審查方案的可行性和經(jīng)濟(jì)性之后完成具體實(shí)驗(yàn)方案的構(gòu)建。學(xué)生在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)裝置的制作與調(diào)試，最終完成實(shí)驗(yàn)并撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。第二類(lèi)是科技活動(dòng)型開(kāi)放實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根據(jù)嵌入式科技競(jìng)賽課題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的方向和條件，聯(lián)系指導(dǎo)教師開(kāi)展科技競(jìng)賽等開(kāi)放實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，如2008年組織學(xué)生經(jīng)過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)鍛煉后入圍第三屆“ZLG杯”中國(guó)大學(xué)生ARM嵌入式系統(tǒng)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽。第三類(lèi)是學(xué)生參與教師科研型開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，主要面向高年級(jí)本科生。指導(dǎo)教師將承擔(dān)的項(xiàng)目，如校級(jí)科研基金“嵌入式糧情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)手持終端的研究”作為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)題目，吸收部分優(yōu)秀本科學(xué)生提前進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室參與科研活動(dòng)。在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中，教師僅起到輔助指導(dǎo)、答疑的作用，可以有效鍛煉學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、培養(yǎng)創(chuàng)造性的科學(xué)思維方法和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。同時(shí)，嵌入式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)選題的不確定性也要求指導(dǎo)教師有寬廣的知識(shí)面和扎實(shí)的嵌入式系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)技能，這有利于教師與學(xué)生的教學(xué)相長(zhǎng)，共同提高。
4改革考核方式，以畢業(yè)設(shè)計(jì)延伸課堂教學(xué)
作為課堂教學(xué)的最后環(huán)節(jié)，課程考核可直接檢驗(yàn)教和學(xué)的效果，是整個(gè)教學(xué)活動(dòng)的重要組成部分。目前采用的閉卷考試方式，雖有其合理性，但對(duì)于工程性、實(shí)踐性很強(qiáng)的嵌入式系統(tǒng)課程來(lái)說(shuō)，它容易造成學(xué)生高分低能的后果。因此，我們有必要根據(jù)課程的具體特點(diǎn)采用靈活有效的考核方法。筆者對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程采取了平時(shí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)和期末項(xiàng)目實(shí)例三者結(jié)合的考核方式。平時(shí)成績(jī)和實(shí)驗(yàn)成績(jī)各占總成績(jī)的30%，重點(diǎn)放在學(xué)期末以小組為單位的項(xiàng)目實(shí)踐考核上，以此突出培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要性。
此外，嵌入式系統(tǒng)課程通常面向大三下學(xué)期和大四上學(xué)期的高年級(jí)本科生開(kāi)設(shè)。這些學(xué)生已經(jīng)具備了嵌入式開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程表現(xiàn)出了極大的熱情。在授課過(guò)程中，教師有側(cè)重地選拔對(duì)嵌入式開(kāi)發(fā)感興趣、成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生，為他們提供嵌入式方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題。近年來(lái)嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室先后為本科生提供了“基于S3C2410處理器的手持終端觸摸屏的實(shí)現(xiàn)”、“基于Linux的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“嵌入式遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究”等畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)延伸了嵌入式系統(tǒng)的課程教學(xué)，完善了課程體系的建設(shè)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)的反饋也發(fā)現(xiàn)了學(xué)生在嵌入式技術(shù)上存在的不足之處，達(dá)到了輔助教學(xué)的目的。
5結(jié)語(yǔ)
課程建設(shè)與改革是確保人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。從近幾年嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)改革與實(shí)踐效果來(lái)看，選課人數(shù)持續(xù)增加，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣濃厚，課堂反響強(qiáng)烈。經(jīng)過(guò)嵌入式系統(tǒng)“課堂教學(xué)―開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室―嵌入式系統(tǒng)大賽―畢業(yè)設(shè)計(jì)”等一系列環(huán)節(jié)的鍛煉，已有多名畢業(yè)生走上了嵌入式系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)工程師的工作崗位。隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，本著培養(yǎng)應(yīng)用型人才的教學(xué)目標(biāo)，嵌入式系統(tǒng)課程將繼續(xù)更新整合教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和手段，以期培養(yǎng)更多高質(zhì)量嵌入式開(kāi)發(fā)人才。
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Research and Practice on the Course of Embedded System
ZHANG Xiaodong, LU Ke, LI Xiujuan
(College of Electrical Engineering, Henan University of Technology, Zhengzhou 450007, China)
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)；物聯(lián)網(wǎng)
作者簡(jiǎn)介：胡海根（1977-），男，江西豐城人，浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院，講師；李光輝（1970-），男，湖南資興人，浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院，教授。（浙江?臨安?311300）
基金項(xiàng)目：本文系浙江農(nóng)林大學(xué)教改項(xiàng)目（YB1125，ZC1128）、浙江農(nóng)林大學(xué)“電路分析”精品課程（201014）、浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院“課程建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)”的研究成果。
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?????文章編號(hào)：1007-0079（2012）20-0051-02
隨著電子科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的科技水平迅速提高，諸如精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)、設(shè)施農(nóng)業(yè)技術(shù)、農(nóng)產(chǎn)品無(wú)損檢測(cè)技術(shù)以及從數(shù)字農(nóng)業(yè)到感知農(nóng)業(yè)等，無(wú)不從廣度和深度上體現(xiàn)了電子信息技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。為此，如何依托農(nóng)林大學(xué)強(qiáng)大的農(nóng)林學(xué)科特色背景，更好地滿(mǎn)足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)電子信息科技人才的需求，培養(yǎng)應(yīng)用型、技術(shù)型和智力技能型人才，是高等農(nóng)林院校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)面臨的一個(gè)緊迫問(wèn)題。本文主要以浙江農(nóng)林大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例，探討浙江農(nóng)林大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我?！保╇娮有畔㈩?lèi)專(zhuān)業(yè)增設(shè)嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)方向、并加強(qiáng)其課程體系改革的問(wèn)題。
一、農(nóng)林院校的特色
農(nóng)林院校大多以農(nóng)業(yè)和生物科學(xué)作為它的獨(dú)特專(zhuān)長(zhǎng)。林業(yè)科學(xué)、植物科學(xué)、食品科學(xué)、生物科學(xué)以及園林園藝等學(xué)科，是近現(xiàn)代以來(lái)形成的比較明顯優(yōu)勢(shì)的特色學(xué)科。[1]而作為“非主流”的其他學(xué)科，則是各高校出于對(duì)自身發(fā)展的考慮，調(diào)整了自身的發(fā)展思路，把學(xué)科建設(shè)延伸到理工、經(jīng)濟(jì)、管理以及人文社科等門(mén)類(lèi)。例如，浙江農(nóng)林大學(xué)經(jīng)過(guò)五十幾年的建設(shè)與發(fā)展，現(xiàn)已經(jīng)成為一所以農(nóng)林為特色，理學(xué)、工學(xué)、文學(xué)、管理學(xué)、農(nóng)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)、醫(yī)學(xué)、藝術(shù)學(xué)等學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的省屬綜合性重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)。其他“非主流”學(xué)科則自然成為了“配角”，服務(wù)于傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，學(xué)科交叉融合發(fā)展非常迅猛，“非主流”學(xué)科，特別是電子信息技術(shù)的作用日益顯現(xiàn)，例如：精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中GPS、GIS、實(shí)時(shí)信息的采集處理等都是以電子信息技術(shù)為基礎(chǔ)的；工廠(chǎng)化農(nóng)業(yè)中的信息采集處理及控制也離不開(kāi)電子信息技術(shù)的應(yīng)用。這為電子信息技術(shù)的發(fā)展提供了廣闊的空間，同時(shí)也為電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)提出了挑戰(zhàn)。例如，電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有的課程體系大多承襲于傳統(tǒng)工科院校的相關(guān)專(zhuān)業(yè)，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的需求嚴(yán)重脫節(jié)，沒(méi)有很好地依托農(nóng)林大學(xué)自身強(qiáng)大的學(xué)科特色背景。
二、電子技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景
1.基于物聯(lián)網(wǎng)的“感知農(nóng)業(yè)”
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及生活的需要，人們利用WLAN、Wi-Fi、Wi-Max、WSN、UWB、ZigBee、Blue Tooth、RFID等智能傳感信息設(shè)備實(shí)現(xiàn)了物物相連，并由此催生無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)能按約定的異構(gòu)互聯(lián)協(xié)議，把農(nóng)業(yè)資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、流通、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督、農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)等各環(huán)節(jié)與互聯(lián)網(wǎng)相連，并進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)、識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的目的。例如：浙江農(nóng)林大學(xué)參與的綠野千傳（GreenOrbs）則是諸類(lèi)成功的應(yīng)用案例。
2.基于實(shí)時(shí)控制的設(shè)施農(nóng)業(yè)及其裝備
隨著人民生活水平的提高，對(duì)設(shè)施種植、設(shè)施養(yǎng)殖的農(nóng)產(chǎn)品的需求量在不斷增加，為設(shè)施農(nóng)業(yè)的大發(fā)展提供了廣闊市場(chǎng)，如：農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)主要用于灌溉、耕作作業(yè)、果實(shí)收獲、畜牧生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制（包括農(nóng)業(yè)機(jī)器人），農(nóng)產(chǎn)品加工自動(dòng)化控制及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工廠(chǎng)化（智能溫室）；畜牧生產(chǎn)的自動(dòng)控制可優(yōu)化飼料配方，自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)物生產(chǎn)環(huán)境。
3.基于農(nóng)林產(chǎn)品的檢測(cè)技術(shù)及其儀器儀表
農(nóng)產(chǎn)品是人類(lèi)賴(lài)以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，因此，農(nóng)產(chǎn)品安全不僅關(guān)系到人體健康，更是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重大問(wèn)題。近年來(lái)，農(nóng)林產(chǎn)品的品質(zhì)與安全越來(lái)越受到各級(jí)政府的高度重視，各類(lèi)檢測(cè)技術(shù)及其儀器儀表不斷涌現(xiàn)出來(lái)，如：木材檢測(cè)技術(shù)、水果無(wú)損檢測(cè)技術(shù)等。
三、電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)應(yīng)體現(xiàn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（modern agriculture）是相對(duì)于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)而言，是廣泛應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)提供的生產(chǎn)資料和科學(xué)管理方法進(jìn)行的社會(huì)化農(nóng)業(yè)。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)主要依賴(lài)資源的投入，而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)則日益依賴(lài)不斷發(fā)展的新技術(shù)投入。新技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的先導(dǎo)和發(fā)展動(dòng)力，這包括生物技術(shù)、信息技術(shù)、耕作技術(shù)、節(jié)水灌溉技術(shù)等農(nóng)業(yè)高新技術(shù)，這些技術(shù)使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)成為技術(shù)高度密集的產(chǎn)業(yè)。新技術(shù)的應(yīng)用，使現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的增長(zhǎng)方式由單純地依靠資源的外延開(kāi)發(fā)，轉(zhuǎn)到主要依靠提高資源利用率和持續(xù)發(fā)展能力的方向上來(lái)。[2]目前我國(guó)正從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，擺脫傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)束縛的進(jìn)程中，農(nóng)業(yè)電子信息技術(shù)起著不可替代的作用。
為此，作為農(nóng)林高校的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)，必須適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，突出以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的電子信息技術(shù)，依托農(nóng)林大學(xué)強(qiáng)大的農(nóng)林學(xué)科背景，在培育電子信息科技人才方面必然會(huì)獨(dú)具特色。
四、依托農(nóng)林高校的學(xué)科特色，制定與其優(yōu)勢(shì)學(xué)科相適應(yīng)的專(zhuān)業(yè)方向與培養(yǎng)方案
目前，大多數(shù)農(nóng)林高校的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)計(jì)劃幾乎沿襲工科高校的相關(guān)專(zhuān)業(yè)，在培養(yǎng)方案、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法等方面與工科院校的基本一致，沒(méi)有充分依托農(nóng)林高校的學(xué)科特色制定相應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃與培養(yǎng)方案，往往造成學(xué)生就業(yè)困難與農(nóng)業(yè)電子信息技術(shù)人才短缺的尷尬境地。一方面，農(nóng)林院校的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生就業(yè)先天受到“歧視”，無(wú)法與工科院校的同類(lèi)專(zhuān)業(yè)“同臺(tái)競(jìng)技”；另一方面，造成與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)電子信息技術(shù)人才的需求嚴(yán)重脫節(jié)。為解決這一現(xiàn)狀，農(nóng)林高校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)計(jì)劃應(yīng)適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域需要，筆者結(jié)合我校的學(xué)科特色，認(rèn)為應(yīng)從以下幾方面制定人才培養(yǎng)方案。
1.以科研創(chuàng)建培養(yǎng)特色，探索多學(xué)科交叉的復(fù)合型人才培養(yǎng)模式
“多學(xué)科交叉融合是創(chuàng)新的源泉，推動(dòng)了科學(xué)研究的重大突破與高新技術(shù)的產(chǎn)生。”這是在廣東科協(xié)論壇第十四期專(zhuān)題報(bào)告會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士、中科院植物研究所研究員匡廷云作了“學(xué)科交叉在科學(xué)研究中的作用”的專(zhuān)題報(bào)告，以生命科學(xué)的發(fā)展為例闡述了多學(xué)科結(jié)合的重要性。2011年，由我校和清華大學(xué)牽頭，包括香港科技大學(xué)、美國(guó)伊利諾伊理工大學(xué)、新加坡南洋理工大學(xué)等9所高校共同參與建設(shè)的“低碳與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”就是多學(xué)科交叉融合的一個(gè)成功案例。在開(kāi)展碳匯研究中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效解決大范圍布設(shè)測(cè)量、異步與同步共融、連續(xù)觀(guān)測(cè)統(tǒng)計(jì)、人類(lèi)難及區(qū)域、少人工或無(wú)人工等碳匯計(jì)量和監(jiān)測(cè)中影響數(shù)據(jù)科學(xué)、精確等方面的問(wèn)題。
聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室的建立，標(biāo)志著林學(xué)、生態(tài)學(xué)與電子信息技術(shù)的有效交叉融合，這也是我?？蒲械奶厣?。眾所周知，教學(xué)和科研有著相輔相成的關(guān)系，科研與教學(xué)并進(jìn)、以科研帶動(dòng)教學(xué)，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代教育理論所提倡的研究性教與學(xué)，使研究性教與學(xué)變得切實(shí)可行。例如，特別是讓學(xué)生參與科研課題、開(kāi)設(shè)科研方向的選修課等形式，可使畢業(yè)生在科研方向上具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。營(yíng)造良好的育人環(huán)境，把相關(guān)的農(nóng)學(xué)、林學(xué)知識(shí)和信息技術(shù)教育融入到人才培養(yǎng)的全過(guò)程，把電子信息技術(shù)與農(nóng)林學(xué)科背景有機(jī)結(jié)合起來(lái)，落實(shí)到教學(xué)的各環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)科交叉融合，實(shí)現(xiàn)課程的有機(jī)結(jié)合，促進(jìn)大學(xué)生綜合素質(zhì)的全面提高。我校從2008年就開(kāi)始啟動(dòng)基于林業(yè)領(lǐng)域知識(shí)的信息技術(shù)應(yīng)用特色人才培養(yǎng)模式，探索“林業(yè)信息化定制班”培養(yǎng)方案，以培養(yǎng)即懂林業(yè)業(yè)務(wù)又懂電子信息技術(shù)的復(fù)合型人才為目標(biāo)，受到浙江省各地林業(yè)局的熱烈歡迎，定制班的建立即能解決當(dāng)前的人才急需，又為學(xué)生的就業(yè)創(chuàng)造了有利條件。
同時(shí)，注重交叉學(xué)科特色，在專(zhuān)業(yè)教師隊(duì)伍專(zhuān)業(yè)背景選擇、課程體系設(shè)置、研究方向選定等方面要注重交叉學(xué)科的比例。
2.進(jìn)行課程體系改革，增設(shè)嵌入式系統(tǒng)方向
近年來(lái)，隨著智能農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、感知農(nóng)業(yè)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)由于其體積小、重量輕、成本低、功耗小，其功能可以滿(mǎn)足不同用戶(hù)的要求，嵌入式系統(tǒng)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。嵌入式系統(tǒng)可以將計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)等高新技術(shù)結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的“智能農(nóng)業(yè)”、“精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)”和可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)。甚至，在物聯(lián)網(wǎng)這一綜合性技術(shù)中，嵌入式系統(tǒng)起著主導(dǎo)作用，因?yàn)闊o(wú)論是智能傳感器，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)還是計(jì)算機(jī)技術(shù)中信息顯示和處理都包含了大量嵌入式技術(shù)和應(yīng)用。[3]為此，嵌入式系統(tǒng)將成為農(nóng)林院校進(jìn)行電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)課程體系改革的重要方向。
嵌入式系統(tǒng)從學(xué)科上，涉及電子科學(xué)與技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、微電子學(xué)等眾多領(lǐng)域；在系統(tǒng)的架構(gòu)上涉及數(shù)字電路、模擬電路、嵌入式微處理器、嵌入式操作系統(tǒng)及底層驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，因此，靠一兩門(mén)課程難以講授其方方面面。[4]而目前，以我校電子信息工程專(zhuān)業(yè)為例，僅開(kāi)設(shè)了“高級(jí)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“模擬電子技術(shù)”“數(shù)字電子技術(shù)”“微機(jī)及接口技術(shù)”“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用”以及“DSP技術(shù)及應(yīng)用”等嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)課程，完全是偏硬件的一些課程，在課程體系上還不能構(gòu)成嵌入式系統(tǒng)方向的有效支撐。嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)軟硬件系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)的是軟硬件系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計(jì)。因此過(guò)分強(qiáng)調(diào)硬件系統(tǒng)或是軟件系統(tǒng)都有失偏頗。為此必須進(jìn)行課程體系改革，在課程內(nèi)容的安排上不僅僅要考慮傳統(tǒng)的硬件系統(tǒng)知識(shí)，同時(shí)還須安排大量的嵌入式軟件系統(tǒng)的內(nèi)容，包括嵌入式系統(tǒng)高級(jí)C 語(yǔ)言、嵌入式操作系統(tǒng)以及嵌入式程序設(shè)計(jì)等內(nèi)容。
3.探索積極有效的實(shí)踐性教學(xué)模式，激勵(lì)個(gè)性化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新精神
工程實(shí)踐能力應(yīng)是應(yīng)用性較強(qiáng)的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的主要目標(biāo)。在教學(xué)內(nèi)容和實(shí)施措施方面，適當(dāng)考慮多樣性和靈活性，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，將實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)課程分為三個(gè)環(huán)節(jié)。例如，第一為基本訓(xùn)練環(huán)節(jié)；第二為綜合訓(xùn)練環(huán)節(jié)；第三為自由選題環(huán)節(jié)。第一和第二環(huán)節(jié)主要針對(duì)大部分學(xué)生，幫助他們完成課程的學(xué)習(xí)，掌握基本的理論知識(shí)。第三環(huán)節(jié)主要針對(duì)有興趣繼續(xù)往深度和難度發(fā)展的同學(xué)，由學(xué)生自由選題，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自身水平和興趣選擇適合的訓(xùn)練方式、數(shù)量和難度，自主安排學(xué)習(xí)進(jìn)程，使自己得到充分的發(fā)展和提高。同時(shí)，積極利用大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽、“大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目”、“開(kāi)放實(shí)驗(yàn)性項(xiàng)目”以及教師科研項(xiàng)目等課外實(shí)踐教學(xué)平臺(tái)，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與進(jìn)來(lái)。例如，根據(jù)“全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”及生產(chǎn)科研單位對(duì)大學(xué)生技能與工藝知識(shí)的需求，通過(guò)各種手段加強(qiáng)學(xué)生在電路設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試與工藝方面的能力培養(yǎng)，在必要時(shí)開(kāi)設(shè)相應(yīng)專(zhuān)題輔導(dǎo)班?？傊?，運(yùn)用各種有效手段和措施，充分發(fā)掘和培養(yǎng)同學(xué)的綜合能力及創(chuàng)新精神，培養(yǎng)出一批品學(xué)兼優(yōu)的尖子學(xué)生。
4.近年來(lái)所取得的成績(jī)與效果
經(jīng)過(guò)浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院近年來(lái)的實(shí)施與不斷實(shí)踐，學(xué)生的課外創(chuàng)新活動(dòng)成果豐碩。例如：五年來(lái)，大學(xué)生學(xué)科競(jìng)賽共獲得國(guó)家二等獎(jiǎng)以上者9項(xiàng)，其中，包括在全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”創(chuàng)業(yè)計(jì)劃金獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)機(jī)器人大賽一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外科技作品競(jìng)賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，ACM程序設(shè)計(jì)全國(guó)邀請(qǐng)賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)嵌入式設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)文科計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)機(jī)器人大賽二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，全國(guó)電子專(zhuān)業(yè)人才技能與設(shè)計(jì)大賽二等獎(jiǎng)2項(xiàng)。另外獲得省級(jí)特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省級(jí)一等獎(jiǎng)5項(xiàng)，省級(jí)二等獎(jiǎng)12項(xiàng)。
學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目也取得了令人矚目的成績(jī)。例如：如何在不破壞木材的前提下檢測(cè)出木材內(nèi)部情況，以更好保護(hù)木質(zhì)古建筑？浙江農(nóng)林大學(xué)信息工程學(xué)院的李光輝教授指導(dǎo)孫林飛、劉凱等在校本科生研發(fā)的“木材無(wú)損檢測(cè)儀”，解決了這一木材研究領(lǐng)域的難題，并成功地申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利。2010年8月，他們帶著發(fā)明的木材無(wú)損檢測(cè)儀，為故宮和天安門(mén)的木柱和木質(zhì)結(jié)構(gòu)建筑，成功地進(jìn)行了檢測(cè)，效果非常理想。
五、結(jié)語(yǔ)
以浙江農(nóng)林大學(xué)為例，分析了農(nóng)林院校的學(xué)科特色以及在大農(nóng)業(yè)背景下電子信息技術(shù)的應(yīng)用前景，探索了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的電子信息結(jié)合點(diǎn)，并結(jié)合我校的學(xué)科布局、科研特色及成功案例，從人才培養(yǎng)模式、課程體系改革以及實(shí)踐教學(xué)模式等方面闡述了我校電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)今后的建設(shè)方向。為適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展特點(diǎn)，突出以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為主的電子信息技術(shù)，依托我校強(qiáng)大的農(nóng)林學(xué)科背景，逐漸培育我校特有的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)特色。
參考文獻(xiàn)：
[1]鐵風(fēng)蓮.農(nóng)業(yè)院校電子通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)探索[J].農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息,2008,(2):84-85.
關(guān)鍵詞：嵌入式技術(shù)；專(zhuān)業(yè)定位；人才培養(yǎng)模式；課程體系
中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2010)20-5554-03
The Construction of Computer Application Technology Specialty in Higher Vocational Education
TENG Hong-qiu
(Information Engineering Department, Guangdong Vocational College of Science and Trade, Guangzhou 510460, China)
Abstract: For the problems in the construction of Computer Application Technology, the embedded technology is put forward as the direction of the development in this paper based on the current situation analysis. Along with specialty orientation, training model, curriculum development, faculty development and training practice bases and other issues, the work of useful exploration and practice is carried out, and the initial results have been achieved.
Key words: embedded Technology; specialty orientation; training model; curriculum system
以往的高職計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)設(shè)置方法，基本上都是面向綜合。要求學(xué)生在畢業(yè)時(shí)要具有計(jì)算機(jī)的基本知識(shí)和基礎(chǔ)理論，熟悉計(jì)算機(jī)軟硬件操作，具有一定的硬件維護(hù) 、網(wǎng)絡(luò)安裝和管理、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與多媒體處理、軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)的能力，并具有較強(qiáng)的適應(yīng)計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的能力。這種專(zhuān)業(yè)設(shè)置的方法基本上是以本科的專(zhuān)業(yè)設(shè)置為參照，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化就變成了高職的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)。這種設(shè)置專(zhuān)業(yè)的方法無(wú)疑是仍然沒(méi)有放棄以學(xué)科體系為目標(biāo)的專(zhuān)業(yè)設(shè)置方法，顯然已經(jīng)不適合國(guó)家現(xiàn)在按照專(zhuān)項(xiàng)職業(yè)能力來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的高職教育目標(biāo)。
《教育部關(guān)于加強(qiáng)高職高專(zhuān)教育人才培養(yǎng)工作的意見(jiàn)》指出：“高職高專(zhuān)教育是我國(guó)高等教育的重要組成部分，培養(yǎng)擁護(hù)黨的基本路線(xiàn)，適應(yīng)生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)第一線(xiàn)需要的，德、智、體、美等方面發(fā)展的高等技術(shù)應(yīng)用性專(zhuān)門(mén)人才?！彼鼮楦叩嚷殬I(yè)教育人才培養(yǎng)目標(biāo)指明了方向。根據(jù)這一目標(biāo)，我們必須對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)建設(shè)進(jìn)行改革。
1 專(zhuān)業(yè)定位和人才培養(yǎng)模式
1.1 專(zhuān)業(yè)定位
專(zhuān)業(yè)定位必須要考慮多種因素，比如學(xué)校實(shí)際辦學(xué)條件，專(zhuān)業(yè)發(fā)展前景等，其別重要的一點(diǎn)就是專(zhuān)業(yè)必須要側(cè)重于某一專(zhuān)業(yè)方向。也就是說(shuō)，必須放棄以往計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)大而全的特點(diǎn)，應(yīng)該專(zhuān)注于專(zhuān)業(yè)的某一領(lǐng)域。
從職業(yè)方向角度來(lái)講，計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)相關(guān)的職業(yè)崗位是非常多的，幾乎可以說(shuō)是涉及了計(jì)算機(jī)行業(yè)的所有崗位。雖然說(shuō)適應(yīng)面寬是有好處的，但是必然也會(huì)帶來(lái)專(zhuān)業(yè)能力不強(qiáng)的問(wèn)題，也就是橫向和縱向的矛盾問(wèn)題。不應(yīng)過(guò)分追求專(zhuān)業(yè)適應(yīng)面的寬泛，而應(yīng)考慮到每個(gè)職業(yè)崗位在知識(shí)水平和能力結(jié)構(gòu)上各有側(cè)重，計(jì)算機(jī)知識(shí)技能體系如此龐大 ，一個(gè)學(xué)生在三年時(shí)間內(nèi)也不可能面面俱到、樣樣精通。這種情況就決定了學(xué)生在三年時(shí)間內(nèi)應(yīng)該選擇某一方向，有所側(cè)重的去學(xué)習(xí)，也就是專(zhuān)業(yè)要定位明確。
為了貫徹國(guó)家“高職教育要適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展的需要，要為地方經(jīng)濟(jì)服務(wù)”的指導(dǎo)方針，職業(yè)院校要以服務(wù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展為目標(biāo)，針對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，靈活調(diào)整和設(shè)置專(zhuān)業(yè)，強(qiáng)化職業(yè)教育特色。職業(yè)院校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)一定要加強(qiáng)與地方經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要相結(jié)合，及時(shí)調(diào)控與優(yōu)化專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)布局，根據(jù)自身?xiàng)l件適應(yīng)地區(qū)、行業(yè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要，有針對(duì)性地調(diào)整和設(shè)置專(zhuān)業(yè)。
由此看來(lái)，高職教育能否為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)，關(guān)鍵在專(zhuān)業(yè)設(shè)置。專(zhuān)業(yè)是否同經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)是衡量專(zhuān)業(yè)結(jié)構(gòu)是否合理的根本標(biāo)志，專(zhuān)業(yè)建設(shè)必須與地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密結(jié)合。我校地處廣州市，以廣州市為中心，輻射珠三角等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)。該地區(qū)有著非常發(fā)達(dá)的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)和電子產(chǎn)品制造業(yè)。在這些行業(yè)中，小到智能卡、手機(jī)、PDA，大到信息家電、汽車(chē)電子、交通管理，甚至是航空航天，嵌入式技術(shù)已得到了廣泛的應(yīng)用。大力發(fā)展嵌入式技術(shù)與應(yīng)用已迫在眉睫，因?yàn)樗呀?jīng)成為我國(guó)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要砝碼。
基于以上考慮，結(jié)合我校辦學(xué)條件，我們確定把嵌入式技術(shù)作為計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的發(fā)展方向。
1.2 人才培養(yǎng)模式
教育部16號(hào)文件《關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見(jiàn)》第五條“大力推行工學(xué)結(jié)合，突出實(shí)踐能力培養(yǎng)，改革人才培養(yǎng)模式”中指出，“要積極推行與生產(chǎn)勞動(dòng)和社會(huì)實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)習(xí)模式，把工學(xué)結(jié)合作為高等職業(yè)教育人才培養(yǎng)模式改革的重要切入點(diǎn)，帶動(dòng)專(zhuān)業(yè)調(diào)整與建設(shè)，引導(dǎo)課程設(shè)置、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法改革?！痹趯?zhuān)業(yè)定位以后，下一步非常重要的工作就是人才培養(yǎng)模式的改革。改革當(dāng)然是要采用工學(xué)結(jié)合的培養(yǎng)模式。但是，怎么樣工學(xué)結(jié)合？怎樣在工學(xué)結(jié)合中突出“能力提高”的主線(xiàn)？在改革和實(shí)踐過(guò)程中，我們感到“工學(xué)結(jié)合”絕不是一種形式。要切實(shí)開(kāi)展工學(xué)結(jié)合的培養(yǎng)模式，首先要求我們?cè)谒枷肷弦浞掷斫夤W(xué)結(jié)合內(nèi)涵，不能片面地認(rèn)為把學(xué)生安排到工廠(chǎng)企業(yè)去頂崗實(shí)習(xí)就是工學(xué)結(jié)合。工學(xué)結(jié)合應(yīng)是在“做”中“學(xué)”，所以學(xué)習(xí)的場(chǎng)所不應(yīng)只限于在企業(yè)、工廠(chǎng)，在學(xué)校教師的指導(dǎo)下完成工作任務(wù)同樣是“工”，這樣才會(huì)在把握工學(xué)結(jié)合的實(shí)質(zhì)的情況下，使工學(xué)結(jié)合不會(huì)流于形式，變得靈活多樣。
在探索工學(xué)結(jié)合實(shí)踐過(guò)程中，我們把重點(diǎn)放在教學(xué)過(guò)程的實(shí)踐性、開(kāi)放性和職業(yè)性上，抓住實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)這三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。建立完整的工作過(guò)程系統(tǒng)化任務(wù)，真正激發(fā)學(xué)生為做而積極主動(dòng)思考，從而學(xué)到知識(shí)。把課堂搬到實(shí)訓(xùn)室，把實(shí)訓(xùn)室變成學(xué)生的工作單位，讓學(xué)生自己管理設(shè)備，從“做”中“學(xué)”。以工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)，教師從“教”的角色轉(zhuǎn)變?yōu)椤爸笇?dǎo)”的角色。讓學(xué)生在任務(wù)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下，進(jìn)行一系列工作過(guò)程活動(dòng)。在這種工學(xué)結(jié)合模式中，學(xué)生不但獲得了完成工作任務(wù)的專(zhuān)業(yè)能力，同時(shí)也獲得了遇到問(wèn)題如何解決的方法能力，以及與人交往、合作的職業(yè)能力。
當(dāng)然我們也不能忽略在企業(yè)、工廠(chǎng)一線(xiàn)接受鍛煉的重要性，只是絕對(duì)不可以走形式。在企業(yè)、工廠(chǎng)，學(xué)生同樣也要有老師的指導(dǎo)，當(dāng)然也包括有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)、工廠(chǎng)的工程師、技師等技術(shù)人員的指導(dǎo)。同樣，在企業(yè)實(shí)習(xí)，也要突出“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”、“項(xiàng)目導(dǎo)向”的原則，使學(xué)生在一個(gè)個(gè)任務(wù)和項(xiàng)目中真正得到鍛煉。廣州地區(qū)是嵌入式行業(yè)發(fā)展比較快的地區(qū)，我們利用這一優(yōu)勢(shì)，與廣東嵌入式公共技術(shù)中心等單位展開(kāi)校企合作，派學(xué)生到企業(yè)去，接受企業(yè)的項(xiàng)目培訓(xùn)，參與企業(yè)的項(xiàng)目研發(fā)等工作，使學(xué)生得到真正的鍛煉。
2 課程體系建設(shè)
課程體系從原來(lái)的以學(xué)科為體系的課程設(shè)置轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅芰橹骶€(xiàn)的課程體系設(shè)置，即先按專(zhuān)業(yè)主要工作崗位，找出崗位相應(yīng)的主要工作任務(wù)，在根據(jù)工作任務(wù)分析需要的職業(yè)能力與素質(zhì)，最后在定位相對(duì)應(yīng)的課程。這種對(duì)課程體系的設(shè)置方法，更加具有針對(duì)性，符合以能力、技能為目標(biāo)的培養(yǎng)方針。具體過(guò)程如表1所示。
整個(gè)教學(xué)體系的設(shè)置體現(xiàn)模塊化的特點(diǎn)，加大了實(shí)操、實(shí)訓(xùn)課的比例，并專(zhuān)門(mén)安排課時(shí)進(jìn)行綜合項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)。對(duì)基礎(chǔ)理論課以適用、夠用為原則，加強(qiáng)課程設(shè)置的針對(duì)性和實(shí)用性，使整個(gè)教學(xué)體系結(jié)構(gòu)合理，科學(xué)可行。具體說(shuō)來(lái)，分為以下幾個(gè)模塊：
1）公共文化基礎(chǔ)模塊：計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)英語(yǔ)。主要針對(duì)職業(yè)能力和素質(zhì)中的項(xiàng)目文檔編寫(xiě)、項(xiàng)目報(bào)告、資料查閱及數(shù)學(xué)基礎(chǔ)等能力要求。
2）硬件基礎(chǔ)模塊：計(jì)算機(jī)電路基礎(chǔ)、計(jì)算機(jī)組成原理、Protel制圖。需要強(qiáng)調(diào)的是，從事嵌入式行業(yè)，無(wú)論是做軟件還是硬件，都要有硬件基礎(chǔ)。
3）軟件基礎(chǔ)模塊：C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、C++語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)原理與應(yīng)用、Java程序設(shè)計(jì)。嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)測(cè)試等崗位都要求有較好的編程能力，而且由于嵌入式系統(tǒng)編程建立在特定的硬件平臺(tái)上，勢(shì)必要求其編程語(yǔ)言具備較強(qiáng)的硬件操作能力。目前，毫無(wú)疑問(wèn)的是在嵌入式編程中用的最多的是C語(yǔ)言，所以，在課程設(shè)置時(shí)，我們改革原來(lái)的各門(mén)課基本上平均安排課時(shí)的做法，對(duì)C語(yǔ)言，特地安排了一個(gè)C課程系列。首先，加大C語(yǔ)言基礎(chǔ)部分課時(shí)量，針對(duì)很多學(xué)生的實(shí)際情況，安排了兩個(gè)學(xué)期144個(gè)學(xué)時(shí)來(lái)完成C語(yǔ)言的基礎(chǔ)部分，使重點(diǎn)核心課程的教學(xué)效果得到了保障；其次，新開(kāi)了一門(mén)C語(yǔ)言高級(jí)編程，主要是提高學(xué)生的C語(yǔ)言綜合項(xiàng)目編程能力；最后，在Linux編程基礎(chǔ)等課程中繼續(xù)加強(qiáng)學(xué)生C語(yǔ)言方面的編程能力。實(shí)踐表明，我們這種核心關(guān)鍵課程系列化的做法明顯地提高了教學(xué)計(jì)劃中規(guī)定的學(xué)生核心能力。
4）專(zhuān)業(yè)技術(shù)知識(shí)：ARM體系結(jié)構(gòu)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用開(kāi)發(fā)、嵌入式綜合項(xiàng)目實(shí)踐。主要是針對(duì)ARM硬件體系，掌握嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建、內(nèi)核移植、內(nèi)核裁剪、各種驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)等，使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)技能。
3 師資隊(duì)伍建設(shè)
專(zhuān)業(yè)發(fā)展的好壞，與是否有一支“比例適當(dāng)，素質(zhì)優(yōu)良，結(jié)構(gòu)優(yōu)化，敬業(yè)奉獻(xiàn)”的教師隊(duì)伍有很大關(guān)系。我們專(zhuān)業(yè)目前教師的學(xué)歷層次、職稱(chēng)結(jié)構(gòu)都不合理，沒(méi)有達(dá)到教育部規(guī)定的高職高專(zhuān)師資隊(duì)伍的學(xué)歷要求和職稱(chēng)結(jié)構(gòu)要求。師資引進(jìn)渠道單一，主要的渠道是錄用本科院校畢業(yè)的本科生和研究生。雖然他們有扎實(shí)的理論知識(shí)，但是缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，尤其是缺乏實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)?！半p師型”教師隊(duì)伍建設(shè)還存在很大困難，缺少真正的既懂教學(xué)又有實(shí)踐技能的“雙師型”教師。
為解決上述問(wèn)題，我們鼓勵(lì)在職教師通過(guò)進(jìn)修等形式提高學(xué)歷，鼓勵(lì)教師去參加專(zhuān)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、去一線(xiàn)企業(yè)進(jìn)行鍛煉，通過(guò)這種途徑，專(zhuān)業(yè)教師可以獲得工程技術(shù)技能人員任職資格，更重要的是還可以獲得一線(xiàn)項(xiàng)目工作經(jīng)驗(yàn)，成為真正的“雙師”型人才。
另外一個(gè)解決的途徑就是吸引社會(huì)上相關(guān)行業(yè)的優(yōu)秀人才到學(xué)校來(lái)。根據(jù)不同情況，不能離開(kāi)原來(lái)工作崗位的就聘請(qǐng)做兼職教師，可以全職的就做專(zhuān)任教師。選派有經(jīng)驗(yàn)的教師做他們的指導(dǎo)老師，使他們很快能夠獲得教學(xué)方面的經(jīng)驗(yàn)，勝任教師的崗位。還要注重從生產(chǎn)一線(xiàn)選聘有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)骨干，經(jīng)過(guò)教師培訓(xùn)做兼職教師，不斷加大兼職教師的比例，作為向“雙師型”方向發(fā)展的一項(xiàng)重要措施。
4 實(shí)訓(xùn)實(shí)踐基地建設(shè)
要想培育出適應(yīng)崗位需要的技能型人才，就必須抓好實(shí)訓(xùn)實(shí)踐環(huán)節(jié)。尤其是嵌入式技術(shù)涉及諸多領(lǐng)域，比如計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)化、電子工程、機(jī)電一體化等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，有很強(qiáng)的綜合性，它強(qiáng)調(diào)兩面性，既需要懂硬件，也需要通軟件，同時(shí)嵌入式技術(shù)方面的課程都是實(shí)踐性、應(yīng)用性很強(qiáng)的課程，這就需要加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力、綜合應(yīng)用能力和創(chuàng)新能力的目的。
在校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)方面，側(cè)重于體現(xiàn)教學(xué)做一體化，著重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。我校經(jīng)過(guò)近幾年的不斷建設(shè)，嵌入式技術(shù)專(zhuān)業(yè)也形成了從基礎(chǔ)到應(yīng)用的實(shí)訓(xùn)體系結(jié)構(gòu)，先后成立了電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)室等。另外，由于實(shí)訓(xùn)條件建設(shè)需要較大的經(jīng)費(fèi)投入，而且如果利用率不高的話(huà)，也會(huì)造成資源的浪費(fèi)。所以，我們利用現(xiàn)有條件，積極提高實(shí)驗(yàn)室的利用效率。電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)室，除了可以做電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)等課程實(shí)驗(yàn)外，增加電工學(xué)等方面的實(shí)驗(yàn)。嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)室既可以做嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)（包括Linux和Wince兩個(gè)方面），又可以做單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)，而且選用的是三合一單片機(jī)實(shí)驗(yàn)箱，包括89C51，196和8088三種核心芯片，也就是說(shuō)，不但可以承擔(dān)8位和16位單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，而且可以做微機(jī)原理與接口實(shí)驗(yàn)。通過(guò)改革實(shí)踐，我們把課堂搬到了實(shí)驗(yàn)室，教師直接在實(shí)訓(xùn)室上課，改變了以往在教室滿(mǎn)堂灌的落后做法，在實(shí)訓(xùn)室邊教邊做，邊做邊指導(dǎo)，不斷提高教學(xué)效果。
在校內(nèi)成立學(xué)生工作室，配備一定的實(shí)驗(yàn)條件，使學(xué)生有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，而且更方便學(xué)生之間及學(xué)生和老師之間的交流。工作室由學(xué)生自己管理，學(xué)生可以長(zhǎng)時(shí)間在工作室學(xué)習(xí)，自發(fā)成立興趣小組，自己規(guī)定項(xiàng)目任務(wù)去做。同時(shí)，也指派指導(dǎo)老師，由老師根據(jù)各種技能比賽或一些課題，安排學(xué)生參加開(kāi)發(fā)。這種成立工作室的做法，同時(shí)也對(duì)提高學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性很有幫助。
在校外實(shí)訓(xùn)基地方面，結(jié)合就業(yè)崗位，使學(xué)生親歷工作環(huán)境，縮短學(xué)生與崗位需求的差距。與多家IT公司簽訂校企合作協(xié)議，并積極開(kāi)展各種形式的校企合作。如與廣東美的自控科技有限公司合作，并由廣東省政府撥出項(xiàng)目扶持基金，開(kāi)展電子類(lèi)人才教育工程項(xiàng)目。與廣州惠邁電腦有限公司合作，建立學(xué)生電腦實(shí)踐中心，派學(xué)生到公司實(shí)訓(xùn)，并定期舉辦裝機(jī)大賽。
5 教學(xué)方法與手段改革
5.1 教學(xué)方法
改進(jìn)原來(lái)按照知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)的按部就班的教學(xué)方法，采用“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”“案例法”“互動(dòng)式”“啟發(fā)式”“項(xiàng)目導(dǎo)向”等教學(xué)方法，堅(jiān)持以學(xué)生為主體的思想，教師主要起“啟發(fā)”和“引導(dǎo)”的作用，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
把對(duì)應(yīng)的知識(shí)設(shè)計(jì)成設(shè)計(jì)靈活的、可操作性的具體實(shí)訓(xùn)任務(wù)，要求學(xué)生在具體的完成任務(wù)的過(guò)程中培養(yǎng)實(shí)際動(dòng)手與思維能力，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)。改變以往先講理論基礎(chǔ)的方法，比如在電子技術(shù)基礎(chǔ)的教學(xué)中，就可以直接從安排分析和設(shè)計(jì)數(shù)字電路開(kāi)始，分為：組合邏輯電路、時(shí)序邏輯電路和綜合數(shù)字電路三個(gè)模塊，又把各個(gè)模塊設(shè)計(jì)成一個(gè)一個(gè)的學(xué)習(xí)情境和對(duì)應(yīng)的任務(wù)，由任務(wù)開(kāi)始，而不是由理論基礎(chǔ)開(kāi)始，在完成任務(wù)的過(guò)程中，使學(xué)生由被動(dòng)接受改為主動(dòng)學(xué)習(xí)，也使完成任務(wù)的過(guò)程變成了知識(shí)點(diǎn)的掌握過(guò)程。
盡可能把真實(shí)項(xiàng)目引進(jìn)到教學(xué)過(guò)程中，這里的真實(shí)項(xiàng)目可以是企業(yè)已完成的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。以一個(gè)具有代表性的工程項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程（如嵌入式智能手機(jī)開(kāi)發(fā)）為主線(xiàn)貫穿整個(gè)教學(xué)過(guò)程，尤其是針對(duì)一些綜合性的可以進(jìn)行完整課程設(shè)計(jì)的課程，構(gòu)建完整的教學(xué)設(shè)計(jì)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了一定程度的解構(gòu)與重構(gòu)，以項(xiàng)目導(dǎo)向促進(jìn)實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的提高。
改革考核的內(nèi)容、方法，以檢驗(yàn)學(xué)生的技能水平和各項(xiàng)能力為目標(biāo)，采取綜合考核方式,將學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況、創(chuàng)新活動(dòng)及表現(xiàn)、學(xué)習(xí)過(guò)程情況等納入考核評(píng)價(jià)體系,學(xué)生成績(jī)以技能考核為主,理論考核為輔,建立以能力考核為重點(diǎn),以過(guò)程考核為中心的課程考核評(píng)價(jià)體系。
5.2 教學(xué)手段
靈活采用多種教學(xué)手段，運(yùn)用電子課件教學(xué)，基于嵌入式技術(shù)課程體系特點(diǎn)，多采用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)手段，使抽象的理論教學(xué)變成“所見(jiàn)即所得”的感性教學(xué)。如電子技術(shù)基礎(chǔ)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程，都可以很方便的利用仿真教學(xué)的手段，使學(xué)生較快的接受所學(xué)知識(shí)。
把教學(xué)引入到實(shí)訓(xùn)室中，真正體現(xiàn)“教、學(xué)、做一體化”的思想。在教學(xué)過(guò)程中采用“邊學(xué)邊練、邊學(xué)邊用、學(xué)用結(jié)合”的教學(xué)方法，及時(shí)將課程學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)換成真實(shí)的專(zhuān)業(yè)技能和職業(yè)能力的培養(yǎng)。
采用課內(nèi)外結(jié)合的教學(xué)手段，利用課外活動(dòng)小組、網(wǎng)絡(luò)QQ群、網(wǎng)上答疑等形式促進(jìn)教學(xué)。
6 結(jié)束語(yǔ)
據(jù)調(diào)查，目前在其它計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)中低端人才日趨飽和的情況下，嵌入式技術(shù)專(zhuān)業(yè)的人才需求仍處于緊缺狀態(tài)。針對(duì)高職院校，嵌入式技術(shù)專(zhuān)業(yè)的畢業(yè)生可以從事嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、產(chǎn)品管理、售后服務(wù)、技術(shù)支持等工作。本文從“就業(yè)為導(dǎo)向，能力為目標(biāo)”的原則指導(dǎo)下，提出了計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的改革思路，并進(jìn)行了實(shí)踐。首先是根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)定位，再根據(jù)嵌入式技術(shù)方向的定位進(jìn)行崗位調(diào)研和崗位能力分析，制定培養(yǎng)目標(biāo)和人才培養(yǎng)規(guī)格，并根據(jù)工作任務(wù)和任務(wù)所需能力和素質(zhì)，制定學(xué)習(xí)情境和對(duì)應(yīng)課程體系。其他方面，師資力量建設(shè)、實(shí)訓(xùn)實(shí)踐基地建設(shè)、教學(xué)方法和手段等工作也要在此技術(shù)上同步進(jìn)行，以達(dá)到培養(yǎng)技能型人才的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 張凡.以就業(yè)為導(dǎo)向的高職高專(zhuān)計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)課程體系建設(shè)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2008(8).
[2] 陳豫.高職計(jì)算機(jī)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃改革的探索與實(shí)踐[J].計(jì)算機(jī)教育,2008(4).
（天津商業(yè)大學(xué) 信息工程學(xué)院，天津300134）
摘 要：分析目前高校嵌入式系統(tǒng)原理課程重理論輕項(xiàng)目應(yīng)用實(shí)踐操作的教學(xué)方式，提出理論強(qiáng)化學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分析操作訓(xùn)練、科研項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)和校企聯(lián)合訂單式培養(yǎng)四位一體的實(shí)踐教學(xué)模式。強(qiáng)調(diào)采用引導(dǎo)性筆記授課方式強(qiáng)化學(xué)生理論知識(shí)，單步引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作，結(jié)合綜合系統(tǒng)實(shí)例項(xiàng)目及企業(yè)需求訂單式針對(duì)性培養(yǎng)，可以鍛煉學(xué)生動(dòng)手操作和實(shí)踐創(chuàng)新能力，以及在綜合性項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的工程創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，從而解決理論教學(xué)與實(shí)踐相互脫節(jié)的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞 ：嵌入式系統(tǒng)課程；項(xiàng)目分析操作；科研實(shí)訓(xùn)；訂單式培養(yǎng)
0 引 言
嵌入式系統(tǒng)是專(zhuān)業(yè)技術(shù)性、實(shí)踐性和綜合性都很強(qiáng)的學(xué)科領(lǐng)域，近年發(fā)展極為迅速，目前精通嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)的人才嚴(yán)重缺乏，學(xué)校培養(yǎng)的人才和企業(yè)實(shí)際需求嚴(yán)重脫節(jié)，使得嵌入式硬件和軟件研發(fā)工程師成為近年來(lái)較為熱門(mén)的職業(yè)之一。為縮小畢業(yè)生與用人單位實(shí)際需求間的差距，使高校的人才培養(yǎng)方向和培養(yǎng)目標(biāo)更貼近現(xiàn)實(shí)，嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)改革迫在眉睫。
1 授課方式及課程理論分析設(shè)置
嵌入式系統(tǒng)原理目前是通信工程和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的核心課程，也是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、軟件工程等專(zhuān)業(yè)的重要課程。嵌入式系統(tǒng)更新?lián)Q代快，學(xué)習(xí)難度大，難以形成系統(tǒng)性的知識(shí)體系[1-2]。同時(shí)嵌入式課程講授難度很大，它要求教師不僅具備一般的單片機(jī)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的軟硬件知識(shí)，而且需要從事過(guò)嵌入式系統(tǒng)工程項(xiàng)目實(shí)際開(kāi)發(fā)實(shí)踐，才能很好地講授該課程。
1.1 授課方式分析
嵌入式系統(tǒng)原理理論知識(shí)點(diǎn)多，覆蓋學(xué)科面廣，命令操作多，采用引導(dǎo)性筆記的授課方式強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)水平[3]。課堂上授課人數(shù)較多，授課教師營(yíng)造學(xué)生積極參與的課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的課堂參與積極性。同時(shí)，改變以往將所有授課講義上課前給學(xué)生的做法，而是將引導(dǎo)性筆記提前給學(xué)生，引導(dǎo)性筆記包括本堂課內(nèi)容的信息提綱、基本概念、定理、公式關(guān)鍵環(huán)節(jié)、圖形圖表、最終結(jié)論觀(guān)點(diǎn)等，學(xué)生只需補(bǔ)充其中的細(xì)節(jié)內(nèi)容。學(xué)生邊記筆記邊理解重點(diǎn)內(nèi)容，注意力能夠相對(duì)集中在老師的授課重點(diǎn)，避免沒(méi)有經(jīng)過(guò)理解分析的簡(jiǎn)單記錄，從而提高課堂的學(xué)習(xí)效率，使學(xué)生達(dá)到高強(qiáng)度的理論強(qiáng)化學(xué)習(xí)目的。天津商業(yè)大學(xué)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)緊緊圍繞ARM 架構(gòu)微處理器作為教學(xué)的理論和實(shí)驗(yàn)主要對(duì)象，編寫(xiě)了可作為引導(dǎo)性筆記的實(shí)驗(yàn)教材《嵌入式系統(tǒng)原理開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)——基于SamsungS3C2410微處理器的設(shè)計(jì)與應(yīng)用》。教學(xué)團(tuán)隊(duì)采用課堂講授與實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合的教學(xué)模式，采用引導(dǎo)性筆記的授課方式，強(qiáng)化理論與應(yīng)用實(shí)踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性[4]。
1.2 課程理論分析設(shè)置
嵌入式系統(tǒng)課程是一門(mén)系統(tǒng)性強(qiáng)、軟硬件結(jié)合的綜合性課程，一般分為硬件開(kāi)發(fā)方向和軟件開(kāi)發(fā)方向，兩方向均要求學(xué)生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)基本理論知識(shí)和簡(jiǎn)單的嵌入式操作系統(tǒng)，具有嵌入式系統(tǒng)軟硬件開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、調(diào)試和維護(hù)的基本能力。通信工程專(zhuān)業(yè)和自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)的學(xué)生授課重點(diǎn)偏向于嵌入式硬件開(kāi)發(fā)方向，而計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)和軟件工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生則偏向于嵌入式軟件開(kāi)發(fā)。根據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)以及學(xué)生的興趣愛(ài)好和素質(zhì)，可以建立一套適合嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的課程體系，將嵌入式系統(tǒng)課程體系概括為3個(gè)階段，第一階段為偏軟和偏硬方向的學(xué)生均要求學(xué)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要有C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)組成原理、模擬電路和數(shù)字電路、匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等基礎(chǔ)課程；第二階段為偏軟和偏硬方向的學(xué)生均要求學(xué)習(xí)，主要開(kāi)設(shè)課程有Linux操作系統(tǒng)、WinCE操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用、操作系統(tǒng)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等課程；第三階段為偏軟專(zhuān)業(yè)學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)基于操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)課程，如QT圖形界面設(shè)計(jì)、C++程序設(shè)計(jì)等開(kāi)發(fā)應(yīng)用性強(qiáng)的人機(jī)界面軟件設(shè)計(jì)；偏硬專(zhuān)業(yè)學(xué)生重點(diǎn)學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、傳感器原理、PCB設(shè)計(jì)制作、Multisim和PADS等仿真設(shè)計(jì)類(lèi)的課程[5-6]。
2 課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)踐
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分為基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和提高類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?；A(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均要求學(xué)生掌握利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備理解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原理和過(guò)程、掌握建立嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境的開(kāi)發(fā)方法和過(guò)程；提高類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是讓學(xué)生把所學(xué)本學(xué)科知識(shí)綜合起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生嵌入式系統(tǒng)綜合應(yīng)用實(shí)際開(kāi)發(fā)能力、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)思想及解決開(kāi)發(fā)過(guò)程遇到問(wèn)題的能力[7-9]。
基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：①基于A(yíng)RM的匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；②基于A(yíng)RM的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)；③基于A(yíng)RM的I/O接口實(shí)驗(yàn)；④基于A(yíng)RM的中斷實(shí)驗(yàn)；⑤基于A(yíng)RM的UART實(shí)驗(yàn)；⑥基于A(yíng)RM的A/D接口實(shí)驗(yàn)；⑦μCOSII的內(nèi)核在A(yíng)RM處理器上的移植；⑧Linux實(shí)驗(yàn)環(huán)境的搭建；⑨Boot loader引導(dǎo)程序?qū)嶒?yàn)；⑩Linux的移植、內(nèi)核、文件系統(tǒng)的生成與下載； WinCE中的控件編程； WinCE下的多線(xiàn)程編程； WinCE下文件操作與通信編程。
提高類(lèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括：①觸摸屏實(shí)驗(yàn)；②音頻錄放實(shí)驗(yàn)；③USB設(shè)備收發(fā)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)；④基于μCOSII 的串口驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)；⑤基于μCOSII 的LCD 驅(qū)動(dòng)編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)；⑥基于Linux 的鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)；⑦基于Linux 的LCD 驅(qū)動(dòng)程序編寫(xiě)；⑧USB 播放mp3的實(shí)驗(yàn)；⑨WinCE 系統(tǒng)定制；⑩WinCE 下的流接口驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)； WinCE 內(nèi)核調(diào)試。
其中提高類(lèi)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均為小系統(tǒng)設(shè)計(jì)，綜合性較強(qiáng)，有一定開(kāi)發(fā)難度，授課教師在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分析操作中單步引導(dǎo)學(xué)生自己通過(guò)操作來(lái)尋求答案，讓學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)，通過(guò)給學(xué)生分析項(xiàng)目需求、設(shè)計(jì)方法，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)例項(xiàng)目的學(xué)習(xí)。部分項(xiàng)目需要仿真測(cè)試的利用虛擬仿真軟件MATLAB、PROTEUS 和AD6.3等各種繪圖仿真軟件進(jìn)行試驗(yàn)仿真測(cè)試。虛擬仿真實(shí)驗(yàn)可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的正確率，操作的便捷性，降低設(shè)備的損壞率，強(qiáng)化學(xué)生的理論知識(shí)。提高類(lèi)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均是具體的實(shí)例展開(kāi)教學(xué)，從而達(dá)到培養(yǎng)能力的目的，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。信息技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心現(xiàn)有達(dá)盛ARM860 教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)32 套(CPU 為SamsungS3C2410 處理器) 以及該平臺(tái)配套的硬件設(shè)備和軟件環(huán)境，結(jié)合2012版教學(xué)計(jì)劃，將課程實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目再設(shè)計(jì)為啟發(fā)型-綜合性-創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生3~4人為一個(gè)團(tuán)隊(duì)，每人分工明確，完成項(xiàng)目的分析設(shè)計(jì)、編寫(xiě)、調(diào)試代碼、功能演示，共同討論共同完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
3 科研項(xiàng)目培養(yǎng)結(jié)合企業(yè)訂單培養(yǎng)
在理論知識(shí)強(qiáng)化學(xué)習(xí)和必修的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目后，很多學(xué)生認(rèn)為學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)相對(duì)零散，缺乏一條主線(xiàn)將各章的知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，不能從全局角度整體看待問(wèn)題，知識(shí)點(diǎn)得不到靈活運(yùn)用。授課教師選取難度合適且有意義的綜合系統(tǒng)實(shí)例項(xiàng)目作為學(xué)生的課外拓展性教學(xué)補(bǔ)充[10]，這些軟硬協(xié)同設(shè)計(jì)的綜合系統(tǒng)實(shí)例項(xiàng)目盡量將各知識(shí)點(diǎn)貫通起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)課程的整體把握。綜合系統(tǒng)實(shí)例項(xiàng)目來(lái)自于教師的縱向和橫向科研項(xiàng)目子課題、各類(lèi)競(jìng)賽項(xiàng)目、創(chuàng)新研究課題和企業(yè)的實(shí)際需求。
科研項(xiàng)目子課題、各類(lèi)競(jìng)賽項(xiàng)目開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，3~5名學(xué)生組成項(xiàng)目應(yīng)用開(kāi)發(fā)興趣小組，共同完成項(xiàng)目的需求分析設(shè)計(jì)、功能實(shí)現(xiàn)和測(cè)試工作，便于學(xué)生理解各功能的實(shí)現(xiàn)原理，每個(gè)小組匯報(bào)該組項(xiàng)目的設(shè)計(jì)目的、實(shí)現(xiàn)原理、實(shí)現(xiàn)功能、開(kāi)發(fā)調(diào)試及功能測(cè)試的過(guò)程，最后采取學(xué)生答辯、老師驗(yàn)收的結(jié)題方式，達(dá)到鍛煉學(xué)生的團(tuán)隊(duì)能力，協(xié)作能力及自學(xué)能力的目的，也可以使其他未做該項(xiàng)目的同學(xué)得到參考和借鑒。教師授課團(tuán)隊(duì)在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中提供必要的課外指導(dǎo)，各實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心和工程訓(xùn)練中心提供相應(yīng)的設(shè)備及開(kāi)發(fā)平臺(tái)。目前，這種模式培養(yǎng)的學(xué)生已經(jīng)獲得全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、天津市大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、天津市大學(xué)生物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽、博創(chuàng)杯、合泰杯等多項(xiàng)大獎(jiǎng)。
對(duì)于創(chuàng)新研究課題和企業(yè)的實(shí)際需求項(xiàng)目，對(duì)學(xué)生采用訂單式培養(yǎng)，要求學(xué)生有針對(duì)性地完成嵌入式系統(tǒng)的實(shí)際硬件電路設(shè)計(jì)、程序的編寫(xiě)、調(diào)試環(huán)境搭建、各級(jí)功能的調(diào)試、系統(tǒng)的集成測(cè)試和文檔的編寫(xiě)等環(huán)節(jié)，其中硬件電路設(shè)計(jì)和軟件編程需重點(diǎn)學(xué)習(xí)，通過(guò)項(xiàng)目需求分析、方案比較、資料歸納整理、系統(tǒng)方案定型、電路板級(jí)調(diào)試、軟件編程調(diào)試、系統(tǒng)功能測(cè)試、文檔編寫(xiě)等全過(guò)程，完成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品級(jí)的工程項(xiàng)目研發(fā)，鍛煉學(xué)生的工程項(xiàng)目研發(fā)和實(shí)際動(dòng)手能力。在開(kāi)發(fā)的不同階段，學(xué)校企業(yè)共同搭建平臺(tái)，學(xué)校提供必要設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室，企業(yè)提供部分研發(fā)平臺(tái)及資金支持，企業(yè)一線(xiàn)產(chǎn)品研發(fā)專(zhuān)家不定期到校內(nèi)和學(xué)生交流，學(xué)生近距離和企業(yè)嵌入式系統(tǒng)資深專(zhuān)家面對(duì)面探討問(wèn)題，提高學(xué)生的工程項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，讓學(xué)生在實(shí)際項(xiàng)目研發(fā)環(huán)境中成長(zhǎng)，也為日后的工作有針對(duì)性地積蓄經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)本領(lǐng)，提高學(xué)生就業(yè)率。這種教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了為企業(yè)量體裁衣式的培養(yǎng)，教師也達(dá)到對(duì)不同學(xué)生因材施教的目的。
4 結(jié) 語(yǔ)
嵌入式技術(shù)發(fā)展突飛猛進(jìn)，市場(chǎng)實(shí)際需求變化無(wú)窮，系統(tǒng)的展開(kāi)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容改革與實(shí)踐工作以適應(yīng)市場(chǎng)需求，構(gòu)建理論強(qiáng)化學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目分析操作訓(xùn)練、科研項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)和校企聯(lián)合訂單式培養(yǎng)四位一體的實(shí)踐教學(xué)模式，形成專(zhuān)業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力與綜合實(shí)踐技能相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系。在教學(xué)內(nèi)容上，要將理論與實(shí)踐相結(jié)合，課堂教學(xué)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目操作訓(xùn)練相結(jié)合，科研項(xiàng)目訓(xùn)練和企業(yè)需求相結(jié)合，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，加強(qiáng)學(xué)生工程系統(tǒng)掌控能力和創(chuàng)新能力。
筆者所在教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極主動(dòng)拓寬教學(xué)方法視野，掌握先進(jìn)科學(xué)的教學(xué)理念，優(yōu)化和完善教學(xué)方法，經(jīng)過(guò)多學(xué)期的實(shí)踐教學(xué)證明這種教學(xué)模式具有較好的可行性，提升了學(xué)生工程實(shí)踐能力，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)實(shí)踐效果也較符合實(shí)際應(yīng)用。
基金項(xiàng)目：天津商業(yè)大學(xué)教改基金項(xiàng)目（2013XXJG-08）。
第一作者簡(jiǎn)介：徐文超，男，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)槟Ｊ阶R(shí)別和嵌入式技術(shù)， xuwenchao@tjcu.edu.cn。
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