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關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；課程體系；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：G434文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1007-9599 (2010) 13-0000-02

The System Research of the Embedded System Course for the Electronic Major

Lin Guimin,Liu Tianjian,Chen Xiyao

(Minjiang University,Fujian350108,China)

Abstract:With the rapid development of embedded technology,it’s necessary to improve students’abilities of analyzing and solving practical problems in embedded system application.According to the characteristics of the knowledge system for the embedded systems,and the situation for electronic major students from ordinary colleges and universities,we integrate and optimize the curriculum of pre-courses of embedded systems.We focus on the convergence of knowledge between a course and its previous ones,on the stratification and classification,and also on the integrity of knowledge structure.According to their groundwork,ability and interests,students can choose different teaching contents and related experiments.There is adequate space for individual development of students,so as to meet the different needs of embedded talents from different areas.

Keywords:Embedded system;Course system;Practical teaching

在2004年IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會和ACM共同制定的計(jì)算機(jī)類課程體系中，嵌入式系統(tǒng)被列為核心課程之一[1]。嵌入式系統(tǒng)是一門涉及電子科學(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)域的綜合性課程。從技術(shù)角度來看，嵌入式系統(tǒng)可以看作是軟件產(chǎn)業(yè)、信息處理產(chǎn)業(yè)的綜合。從學(xué)科角度來看，嵌入式系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、信息與通信工程、控制科學(xué)與工程等相關(guān)學(xué)科的交叉學(xué)科，是當(dāng)前最有發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用最為廣泛的稀缺專業(yè)方向。隨著國家大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)，推進(jìn)三網(wǎng)融合，以及對環(huán)境污染監(jiān)測與控制的日趨關(guān)注，信息家電的普及推廣，嵌入式系統(tǒng)專業(yè)學(xué)生的就業(yè)前景非常廣闊。與巨大的市場潛力和產(chǎn)業(yè)需求相比，我國嵌入式系統(tǒng)工程人才培養(yǎng)相對落后，進(jìn)而影響到該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在這種背景下，許多高校的電子信息類專業(yè)針對市場需求，開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程[2]。但由于專業(yè)背景不同，需求各異，課程內(nèi)容相差較大。

本文針對電子類專業(yè)開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程，以及相關(guān)先修課程與基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等問題進(jìn)行研究，以期達(dá)到既能體現(xiàn)課程特點(diǎn)和精華，同時(shí)又兼顧培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識。

一、電子專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程體系建設(shè)

雖然電子專業(yè)嵌入式系統(tǒng)的培養(yǎng)目標(biāo)側(cè)重于硬件基礎(chǔ)平臺的設(shè)計(jì)，但嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)涉及多技術(shù)領(lǐng)域的知識范疇。在以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向的背景下，嵌入式人才培養(yǎng)不但要掌握電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識，而且對計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)也要有比較深入的理解。這就要求電子專業(yè)在嵌入式專業(yè)課程教學(xué)前，除了開設(shè)電子類基礎(chǔ)知識課程外，還必須開設(shè)相關(guān)的計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)知識課程，以形成符合嵌入式系統(tǒng)發(fā)展方向、系統(tǒng)、完善的課程體系，使得學(xué)生在開始系統(tǒng)學(xué)習(xí)嵌入式知識以前，具備學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。通過嵌入式專業(yè)課程，讓學(xué)生們認(rèn)識到模擬電路、數(shù)字電路、微機(jī)接口技術(shù)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、信號與系統(tǒng)等課程不再是獨(dú)立的課程，而是一個(gè)有機(jī)的“整體”。根據(jù)嵌入式系統(tǒng)知識體系雜、多、亂的特點(diǎn)，以及一般高等院校學(xué)生的特點(diǎn)（同時(shí)借鑒了參考文獻(xiàn)[3]-[6]），我們對嵌入式系統(tǒng)知識點(diǎn)進(jìn)行裁剪與優(yōu)化組合，構(gòu)建軟、硬件有機(jī)結(jié)合的完整知識體系，如圖1所示。

該課程體系注重課程的前后銜接與層次劃分，可滿足不同用戶的需要和學(xué)生的個(gè)性發(fā)展需要。學(xué)生可根據(jù)自己的基礎(chǔ)、能力及興趣選擇不同的教學(xué)內(nèi)容及配套實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)的層次性和多樣性，滿足各類人員的需要。以圖1為例，可以有三個(gè)選擇方案。方案一側(cè)重于嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，所選課程為嵌入式系統(tǒng)原理及相應(yīng)的綜合課程設(shè)計(jì)；方案二側(cè)重于嵌入式系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，所選課程為嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及相應(yīng)的綜合課程設(shè)計(jì)；如果軟硬兼修，則可選擇第三個(gè)方案，所選課程為嵌入式系統(tǒng)原理、嵌入式系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及相應(yīng)的綜合課程設(shè)計(jì)。另外在該課程體系中，除了與嵌入式系統(tǒng)知識點(diǎn)有直接關(guān)聯(lián)的課程外，我們還安排兩門專業(yè)選修課：Web技術(shù)和互動多媒體。安排這兩門課程的目的是，考慮到一般高等院校的電子專業(yè)學(xué)生中，有一定的比率是女生，她們的硬件設(shè)計(jì)/高級應(yīng)用程序程序的動手設(shè)計(jì)能力相對比較薄弱，而這兩門選修課都是入門比較容易，而且學(xué)生也比較容易上手的課程。通過這兩門選修課的學(xué)習(xí)，既能為后續(xù)的課程設(shè)計(jì)提供相關(guān)的基礎(chǔ)知識，又能為以后的就業(yè)提供一點(diǎn)新的就業(yè)方向。

二、教學(xué)模式改革

嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)有這樣一些特點(diǎn)[7]：1.涉及的領(lǐng)域非常廣泛，基礎(chǔ)性強(qiáng)；2.軟件和硬件設(shè)計(jì)完美結(jié)合，綜合性強(qiáng)；3.理論與實(shí)踐緊密結(jié)合，實(shí)踐性強(qiáng)；4.嵌入式技術(shù)日新月異，潮流性強(qiáng)。針對嵌入式系統(tǒng)課程特點(diǎn)，在實(shí)際的教學(xué)中，我們要注重學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)，要鼓勵學(xué)生敢于提出新思想、新方案、新辦法，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。

“做-中-學(xué)”（”learn-by-doing”）理念是由美國卡內(nèi)基•梅隆大學(xué)率先提出的一種教學(xué)模式。這種教學(xué)模式旨在強(qiáng)化工科學(xué)生全面的實(shí)踐能力和工程素養(yǎng)。“Learning by doing”就是要學(xué)生在“做”的過程中，通過自己的體會，對獲取的知識進(jìn)行歸納與總結(jié)，達(dá)到“學(xué)”的目的。同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院是國內(nèi)最早將“Learning by doing”這種先進(jìn)的教學(xué)理念引入嵌入式課程教學(xué)。他們以實(shí)際嵌入式項(xiàng)目的開發(fā)過程和方法為主線，采用“項(xiàng)目驅(qū)動、案例導(dǎo)向”模式進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，將“邊做邊學(xué)、以做促學(xué)”的教學(xué)思想貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中[8]。在“Learning by doing”的教學(xué)模式中，學(xué)生不僅能加深對嵌入式相關(guān)概念和原理的理解，而且最終有可能完成一個(gè)比較完整的，甚至有創(chuàng)造性的嵌入式作品。在嵌入式系統(tǒng)的課程中，引入“Learning by doing”教學(xué)理念，使嵌入式系統(tǒng)真正成為一門學(xué)生看得見摸得著的實(shí)實(shí)在在的生動課程，而不再是對理論的死記硬背。

三、實(shí)踐教學(xué)改革

嵌入式系統(tǒng)是面向應(yīng)用的，實(shí)踐是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)課程體系中非常重要的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)大多只停留在利用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行一些基礎(chǔ)的、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，無法給學(xué)生提供自由發(fā)揮的空間，不能較好的提高學(xué)生的動手創(chuàng)新能力。為了加強(qiáng)學(xué)生動手能力及提高學(xué)生對嵌入式開發(fā)的興趣，我們從實(shí)踐環(huán)節(jié)中對嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)進(jìn)行相應(yīng)的改革。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排由淺入深、由易到難，使學(xué)生逐步建立學(xué)習(xí)的成就感，并利用市場上一些成熟的嵌入式產(chǎn)品給學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)學(xué)生對嵌入式學(xué)習(xí)的興趣，同時(shí)也希望能促進(jìn)大學(xué)教育的創(chuàng)新性人才培養(yǎng)。

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及培養(yǎng)目標(biāo)，我們將實(shí)踐教學(xué)分為3個(gè)層次，便于不同類型的學(xué)生選擇。1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)：這是相關(guān)課程中最基本的實(shí)驗(yàn)，要求所有學(xué)生都必須掌握。如無仿真器程序開發(fā)、GPIO、中斷、DMA、UART；基于Linux的實(shí)驗(yàn)環(huán)境搭建、基本驅(qū)動程序設(shè)計(jì)、簡單應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等。2.綜合性實(shí)驗(yàn)：在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，綜合整個(gè)課程體系的知識，充分利用實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上的硬件資源，構(gòu)造一個(gè)具有實(shí)際意義的嵌入式系統(tǒng)，綜合性實(shí)驗(yàn)有多個(gè)題目供學(xué)生選做。如無操作系統(tǒng)下的音頻錄放、俄羅斯方塊，或基于操作系統(tǒng)的類似程序設(shè)計(jì)等。3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)：創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要提供給學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)并對嵌入式系統(tǒng)感興趣的學(xué)生。利用市場上成熟的嵌入式產(chǎn)品，由學(xué)生對成熟產(chǎn)品進(jìn)行功能的擴(kuò)展、或者是系統(tǒng)（應(yīng)用程序）的升級等工作。通過這類實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，除了提高學(xué)生的研究能力和實(shí)踐能力，還讓他們能更進(jìn)一步理解不同課程之間知識的有機(jī)聯(lián)系并深入體會嵌入式系統(tǒng)面向應(yīng)用的含義。

四、結(jié)論

嵌入式技術(shù)日新月異，巨大的市場潛力和產(chǎn)業(yè)需求使得嵌入式技術(shù)方面的發(fā)展和研究越來越受到重視，許多高校都在不斷探索“嵌入式系統(tǒng)”課程的教學(xué)與實(shí)踐方法。我們從“嵌入式系統(tǒng)”課程的體系構(gòu)建、教學(xué)模式的改革，以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)置提出一些建議和意見?！扒度胧较到y(tǒng)”課程教學(xué)還有其他許多值得深入探討和研究的內(nèi)容，本文的建議僅是一家之言，希望對同行能有一定的參考價(jià)值，也歡迎同行批評指正。

參考文獻(xiàn)：

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篇2

關(guān)鍵詞： 項(xiàng)目驅(qū)動 嵌入式系統(tǒng) 教學(xué)改革

1.引言

嵌入式系統(tǒng)是以微控制器為核心，將其嵌入到產(chǎn)品或設(shè)備中以實(shí)現(xiàn)功能數(shù)字化和智能化的系統(tǒng)。應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，覆蓋了消費(fèi)類電子、智能家電、工業(yè)控制、儀器儀表、汽車電子等行業(yè)。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為后PC時(shí)代研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)，國家及企業(yè)對嵌入式人才的需求巨大。嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為電子信息學(xué)科的一個(gè)新的重要分支，國內(nèi)許多高校已經(jīng)開設(shè)了相關(guān)課程。

在本科階段如何培養(yǎng)具有專業(yè)工程意識，較強(qiáng)實(shí)踐能力的大學(xué)生是當(dāng)前二十一世紀(jì)高等教育人才培養(yǎng)中的一個(gè)重要研究課題[1]。嵌入式系統(tǒng)課程體系所涉及的知識具有綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)兩大特點(diǎn)。傳統(tǒng)教學(xué)模式采用的還是一些重理論、輕實(shí)踐的授課方式，工程背景不強(qiáng)，綜合訓(xùn)練程度不夠，無法培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，實(shí)踐動手能力普遍較弱，使得學(xué)生在課程結(jié)束后面對一個(gè)實(shí)際的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)問題，仍然無從下手。針對上述問題，本文結(jié)合嵌入式系統(tǒng)課程體系的特點(diǎn)，從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)生實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的角度，提出采用項(xiàng)目驅(qū)動法對嵌入式系統(tǒng)課程體系進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)改革[2]。

2.嵌入式課程體系內(nèi)容

將本專業(yè)或跨專業(yè)培養(yǎng)方案中若干門在知識、方法、問題等方面有邏輯聯(lián)系的課程加以整合而形成的課程體系，因而課程體系所含的各門課程應(yīng)具有相關(guān)性和整合性[2]。本科階段的課程體系既要重視基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，又要重視實(shí)踐性[3]。嵌入式系統(tǒng)課程體系包括專業(yè)基礎(chǔ)課、核心課及實(shí)踐課，其中基礎(chǔ)課程包括《電路》、《模擬電路》、《數(shù)字電路》、《C語言基礎(chǔ)》、《傳感器技術(shù)》、《電子線路CAD-PROTEL》等；核心課程包括《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《ARM嵌入式系統(tǒng)原理》、《微機(jī)原理》等；實(shí)踐課包括核心課程的實(shí)驗(yàn)和課程設(shè)計(jì)等?？梢姡度胧较到y(tǒng)課程體系綜合性強(qiáng)，涉及的知識面廣，實(shí)踐性強(qiáng)，因此在實(shí)踐教學(xué)的時(shí)候必須將這些課程有機(jī)地組合在一起，綜合應(yīng)用，從而融會貫通[4]。

3.項(xiàng)目驅(qū)動法的特點(diǎn)

項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)是一種建立在教學(xué)理論基礎(chǔ)上的實(shí)踐教學(xué)新方法，它是以學(xué)生為中心，在整個(gè)教學(xué)過程中由教師充當(dāng)導(dǎo)師的角色，利用老師科研課題、各類創(chuàng)新課題或競賽項(xiàng)目同時(shí)具有嵌入式系統(tǒng)代表性的題目對學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)對所學(xué)知識進(jìn)行鞏固的目的[5]。在這種模式中，學(xué)生是知識的主動建構(gòu)者；教師是教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者。與傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，“項(xiàng)目驅(qū)動法”能更大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)，充分發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)生的工程思維能力、實(shí)踐動手能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

4.單片機(jī)課程項(xiàng)目驅(qū)動法教學(xué)的實(shí)施

4.1實(shí)施方法

項(xiàng)目實(shí)施時(shí)，一般由3人組成1個(gè)團(tuán)隊(duì)，由教師下達(dá)統(tǒng)一的任務(wù)書，每人分工各有側(cè)重，如分別負(fù)責(zé)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造、控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)搭建與調(diào)試等部分。實(shí)施過程中，要求團(tuán)隊(duì)成員通力協(xié)作，最終形成一套完整的裝置。項(xiàng)目選題是項(xiàng)目驅(qū)動法教學(xué)重要的研究內(nèi)容之一，應(yīng)滿足應(yīng)用性、趣味性和啟發(fā)性的要求，精選適合學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練的若干具體實(shí)際工程項(xiàng)目，例如2011年的實(shí)踐訓(xùn)練項(xiàng)目為：激光自動循跡智能車、鍋爐自動給水系統(tǒng)、智能超聲波測距系統(tǒng)、智能門窗防盜應(yīng)用系統(tǒng)、火車站臺警戒線警示應(yīng)用系統(tǒng)、滾動電梯節(jié)能控制系統(tǒng)、商場客流量導(dǎo)購系統(tǒng)、單片機(jī)MP3系統(tǒng)。

通過解決具體工作任務(wù)，經(jīng)歷嵌入式系統(tǒng)開發(fā)必需的幾個(gè)典型工作過程：設(shè)計(jì)要求分析、解決方案、硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、仿真調(diào)試、PCB設(shè)計(jì)、軟硬件聯(lián)調(diào)、撰寫設(shè)計(jì)任務(wù)書、項(xiàng)目驗(yàn)收答辯等。

4.2項(xiàng)目驅(qū)動法案例

在實(shí)踐教學(xué)中，選擇“激光自動循跡智能車”作為訓(xùn)練項(xiàng)目是切實(shí)可行的。智能車的組成包括：機(jī)械和控制兩大組成部分。其中機(jī)械部分包括激光傳感器的支架設(shè)計(jì)、電路板的支架設(shè)計(jì)、舵機(jī)的轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等；控制部分包括轉(zhuǎn)向控制、驅(qū)動控制、無線通信等，跑道有直線、直角彎、蛇形彎，智能車可通過安裝在車身上的激光組自動識別跑道上的黑線，確定自身位置，然后調(diào)整轉(zhuǎn)向和速度，不偏離跑道以最快速度跑完全程。該項(xiàng)目的控制系統(tǒng)以MC9S12G單片機(jī)為核心[6]，[7]，設(shè)計(jì)將涉及“電子技術(shù)”、“傳感與測試技術(shù)”、“自動控制基礎(chǔ)”、“微機(jī)原理與應(yīng)用”、“計(jì)算機(jī)接口技術(shù)”等課程知識。該項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)多門課程知識的有機(jī)融合，可以給學(xué)生提供較大的發(fā)揮空間。

智能車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，硬件設(shè)計(jì)主要包括：①主控板；②用于識別跑道的激光傳感器模塊；③控制智能車轉(zhuǎn)向的舵機(jī)模塊；④控制智能車速度的電機(jī)控制模塊；⑤鍵盤和液晶顯示器的人機(jī)交互模塊；⑥智能車與計(jì)算機(jī)通信的無線發(fā)射模塊。

圖1 智能車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

總控軟件采用模塊化設(shè)計(jì)思想，如圖2所示。主程序系統(tǒng)初始化后，執(zhí)行一次鍵盤掃描程序，然后反復(fù)運(yùn)行液晶顯示程序，當(dāng)2ms、4ms、6ms定時(shí)程序到時(shí)，則進(jìn)入各自的中斷服務(wù)程序。

圖2 軟件設(shè)計(jì)原理框圖

經(jīng)過學(xué)生和老師的共同努力，該項(xiàng)目已在09級學(xué)生中完成車模機(jī)械制作、電路板設(shè)計(jì)及制作、軟件開發(fā)、順利調(diào)試通過。圖3為已調(diào)試成功的實(shí)物裝置。

圖3 智能車實(shí)物圖

5.教學(xué)效果

“興趣激發(fā)、項(xiàng)目驅(qū)動、實(shí)踐教學(xué)”，讓學(xué)生親自動手完成工程領(lǐng)域的具體項(xiàng)目，最終完成產(chǎn)品開發(fā)的全過程，使學(xué)生通過項(xiàng)目實(shí)施促進(jìn)對理論知識的掌握，并融會貫通，提高工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力是項(xiàng)目驅(qū)動法最大的優(yōu)勢。經(jīng)過近年來的研究與實(shí)踐，我校測控專業(yè)學(xué)生在嵌入式系統(tǒng)課程實(shí)踐環(huán)節(jié)取得了較好的教學(xué)效果，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到大幅度提高，表現(xiàn)在學(xué)習(xí)主動性、積極性、動手能力、創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和協(xié)調(diào)能力等的全方面提高。測控專業(yè)的學(xué)生從2011年起組隊(duì)參加“飛思卡爾全國智能車競賽”以來取得了二等獎兩項(xiàng)，三等獎三項(xiàng)的好成績。

6.結(jié)語

通過項(xiàng)目驅(qū)動法實(shí)施嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)改革，可全面培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)技術(shù)、個(gè)人與專業(yè)素質(zhì)、人際能力等各個(gè)方面的能力，從而培養(yǎng)出本科層次的具備終身學(xué)習(xí)能力的高素質(zhì)測控及機(jī)電專業(yè)應(yīng)用和開發(fā)人才。

參考文獻(xiàn)：

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篇3

關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);課群建設(shè);教學(xué)改革;教學(xué)方法

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1前言

嵌入式是近幾年發(fā)展最為迅速的IT領(lǐng)域之一,人才市場的需求量極大,因此,包括北京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、浙江大學(xué)等著名大學(xué)在內(nèi)的全國很多高校及高職院所都紛紛開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)專業(yè)。如何提高教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)專業(yè)人才,是擺在專業(yè)建設(shè)負(fù)責(zé)人和任課教師面前的重要課題。要解決好這個(gè)問題,必須首先認(rèn)清嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn),以及目前存在的問題,通過分析成功的經(jīng)驗(yàn)做法,在結(jié)合自身特點(diǎn)及現(xiàn)實(shí)情況的基礎(chǔ)上制定一套適合自己的教學(xué)體系。

2專業(yè)特點(diǎn)

(1) 專業(yè)涉及面太廣、綜合性太強(qiáng)。嵌入式系統(tǒng)是一門“軟硬兼施”、涉及多門專業(yè)基礎(chǔ)類課程內(nèi)容并具有較強(qiáng)應(yīng)用針對性的課程,不僅要求學(xué)習(xí)者具有較好的計(jì)算機(jī)軟、硬件基礎(chǔ)知識,還要求其具有其他門類專業(yè)的常規(guī)知識(如通信,自動控制,傳感器技術(shù)等),被業(yè)界認(rèn)為是一科入門門檻較高的學(xué)科。

(2) 在此之前,學(xué)生在算法設(shè)計(jì)、應(yīng)用層編程上接觸較多,而嵌入式系統(tǒng)需要大量的理解底層硬件和外設(shè)的工作原理,以及內(nèi)核和驅(qū)動的工作原理,涉及到復(fù)雜的C語言和操作系統(tǒng)的概念,學(xué)生一下子無法接受,甚至產(chǎn)生畏難情緒。

(3) 嵌入式系統(tǒng)往往與應(yīng)用相關(guān),處理器、操作系統(tǒng)等種類繁多,熟悉這些內(nèi)容,僅僅靠課內(nèi)有限的學(xué)時(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,這無疑要求學(xué)生們拿出大量的課外時(shí)間加以自學(xué),這對他們的自學(xué)能力提出了很高的要求,而自學(xué)能力的培養(yǎng)普遍沒有得到足夠的重視或訓(xùn)練。

3存在的問題

(1) 隨著高校的擴(kuò)招,包括重點(diǎn)大學(xué)在內(nèi)的生源質(zhì)量普遍下降。很多學(xué)生只愿學(xué)馬上能用、容易上手的知識,這種現(xiàn)象在除重點(diǎn)大學(xué)之外的其他高校普遍存在。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性亟待提高,沒有這一點(diǎn)作為基礎(chǔ),任何教學(xué)改革都是無源之水,天方夜譚。

(2) 由于涉及的知識面廣,綜合性強(qiáng),這就對任課教師提出了更高的要求。一般的教師很難做到軟、硬件都精通,很多老師都是在接受短期培訓(xùn)之后就給學(xué)生授課的,對相關(guān)基礎(chǔ)缺乏全面足夠的了解,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有限。因此,目前學(xué)生實(shí)踐活動普遍停留在應(yīng)用程序開發(fā)的階段上,底層內(nèi)核移植、驅(qū)動程序的開發(fā)相對較少。

(3) 現(xiàn)有的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺所配的實(shí)驗(yàn),幾乎都配備了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,雖然老師們準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)講義的工作量減輕了,但學(xué)生們按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟一步一步按部就班地重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,不僅無創(chuàng)新可言,實(shí)驗(yàn)本身的效果也大打折扣。

(4) 有限的課內(nèi)學(xué)時(shí),無法滿足實(shí)踐教學(xué),尤其是綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐的需要。由于管理體制的原因,很多院校的實(shí)驗(yàn)室并未完全開放,教師指導(dǎo)學(xué)生課外實(shí)踐的積極性沒有完全調(diào)動起來,課內(nèi)安排的實(shí)驗(yàn)更多的是為了配合課內(nèi)理論教學(xué)的內(nèi)容,一個(gè)實(shí)驗(yàn)一個(gè)模塊,缺乏系統(tǒng)性,學(xué)生無法建立完整的系統(tǒng)概念。

4成功的做法

縱觀國內(nèi)高校的成功做法,有以下幾點(diǎn)值得借鑒。

(1) 普遍采取基于項(xiàng)目(Project-Organized)的學(xué)習(xí)方法,基于問題(Problem-Based)的教學(xué)方法。由此產(chǎn)生的實(shí)踐教學(xué)目標(biāo)明確,效率高?？v觀實(shí)踐教學(xué)成功的例子,普遍都是“Learning by Doing”,而不是“Doing by Learning”。

(2) 重視與博創(chuàng)、周立功、Altera、Xilinx、Microsoft、Intel、ARM等知名企業(yè)的合作,以獲得最直接的技術(shù)支持。既能彌補(bǔ)課程資源的不足,也能有效地培養(yǎng)師資隊(duì)伍。

(3) 重視和參加各種嵌入式大賽。很多學(xué)校,如北京工業(yè)大學(xué),同濟(jì)大學(xué),北京航空航天大學(xué),電子科技大學(xué)在全球性的嵌入式大賽中都取得了驕人的成績,學(xué)生們在大賽中得到了極大的錘煉,這些經(jīng)驗(yàn)和積累也充實(shí)到教學(xué)改革中。在歷屆的“博創(chuàng)杯”全國嵌入式大賽中,哈爾濱工程大學(xué)多次獲得特等獎,足以看出該校已經(jīng)形成了良好的競賽氛圍,也積累了豐富的大賽經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)成果,并非一蹴而就。

5思考

看到一些理工科重點(diǎn)大學(xué)的成功做法,我們切記一定不能完全照搬,必須充分認(rèn)識本校的特點(diǎn),認(rèn)真思考并選擇屬于自己的道路。

5.1教師隊(duì)伍建設(shè)

嵌入式是最近幾年才逐漸發(fā)展起來的新專業(yè),教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)普遍不足,教師隊(duì)伍建設(shè)十分關(guān)鍵。建議形成以專業(yè)負(fù)責(zé)人為核心,全員參與的教學(xué)隊(duì)伍。由于實(shí)踐輔導(dǎo)的強(qiáng)度非常大,一名教師往往也無法解決實(shí)踐過程中,尤其是創(chuàng)新實(shí)踐過程中涉及的所有內(nèi)容,因此我們要探索一門課以一位老師為主導(dǎo)、由多位老師講授或輔導(dǎo)的模式。協(xié)同指導(dǎo),既能減輕教師的負(fù)擔(dān),又能提高輔導(dǎo)的效果。所有教師都要苦練內(nèi)功,豐富自己的理論水平和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),并真正投入到實(shí)踐輔導(dǎo)的隊(duì)伍中。周立功曾說,與他合作的研究生導(dǎo)師必須親自參與到科研項(xiàng)目中,不能只是指導(dǎo)。

5.2管理體制改革

很多嵌入式大賽取得優(yōu)異成績的高校,都得益于三個(gè)方面,一是學(xué)生積極參與,二是教師主動投入,三是領(lǐng)導(dǎo)足夠重視。競賽的主體是學(xué)生,由于競賽是自愿性質(zhì)的,面對每年各種各樣的嵌入式大賽,很多高校根本就沒有學(xué)生報(bào)名。原因是多方面的,除學(xué)生的個(gè)人基礎(chǔ)外,筆者認(rèn)為在于引導(dǎo)不夠、宣傳不夠、激勵不夠。北京交通大學(xué)的做法是如果要申請保送研究生,必須有這方面的競賽經(jīng)歷甚至獲獎。另外,很多高?？己私處熤饕纯蒲?指導(dǎo)學(xué)生實(shí)踐活動要占用大量的時(shí)間,投入與回報(bào)不成正比,很多教師不愿投入精力,而僅靠個(gè)別教師指導(dǎo)是無法形成合力的。北京工業(yè)大學(xué)在這方面做得很好,不僅有八人的教師梯隊(duì),大部分教師都直接參與指導(dǎo)并有著豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),學(xué)校也十分重視,投入?？罱ǜ傎愑?xùn)練基地。

5.3教學(xué)與科研結(jié)合,形成自己的特色

實(shí)踐證明,沒有科研的教學(xué)是沒有深度的。加州大學(xué)伯克利分校規(guī)定,課程教學(xué)必須與教師的研究領(lǐng)域緊密相關(guān),他們追求深度甚于廣度。國內(nèi)在嵌入式領(lǐng)域的著名高校,都十分重視與知名企業(yè)的合作,如同濟(jì)大學(xué)與微軟在移動方面合作,浙江大學(xué)與Intel在多核方面合作,都形成了自己的特色。嵌入式系統(tǒng)與特定行業(yè)應(yīng)用密不可分,泛泛的教學(xué)無法激發(fā)學(xué)生的興趣。

5.4課群建設(shè),課程整合

我們發(fā)現(xiàn),導(dǎo)致學(xué)生失去興趣的另外一個(gè)原因是課程太多,壓力太大。如我院近幾年相繼開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式匯編語言、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式軟件設(shè)計(jì)、嵌入式軟件測試、課程設(shè)計(jì)等課程,要通過考試,學(xué)生們必須完成相應(yīng)任課教師布置的大量作業(yè),學(xué)生們普遍感覺很累。如果通過一個(gè)大的Project,將嵌入式匯編、軟件設(shè)計(jì)、軟件測試等課程內(nèi)容有機(jī)的整合起來,讓學(xué)生得到系統(tǒng)級訓(xùn)練,作為內(nèi)容的提升,可以讓學(xué)生在嵌入式軟件的優(yōu)化、功耗的降低、可靠性設(shè)計(jì)等方面作些研究和實(shí)驗(yàn),甚至可以延續(xù)為畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。因此,必須以專業(yè)為基礎(chǔ),進(jìn)行課群建設(shè)。

5.5教學(xué)方式改革

嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐性很強(qiáng),且有一定難度。建議采取自頂向下(尋根究底)的教學(xué)模式,這也符合認(rèn)識事物的規(guī)律。建議學(xué)生們最好有一點(diǎn)單片機(jī)的基礎(chǔ),初期用現(xiàn)成的學(xué)習(xí)板,盡量簡單,后期可嘗試自己設(shè)計(jì),從硬件到軟件完全自己做。不僅要進(jìn)行軟件的設(shè)計(jì),而且還要進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)和制作,以及軟硬件系統(tǒng)的聯(lián)合調(diào)試,使學(xué)生建立相關(guān)課程之間知識的有機(jī)聯(lián)系。讓學(xué)生熟悉需求分析、方案設(shè)計(jì)、原理圖和PCB繪制、元器件采購、電路的焊接和調(diào)試、嵌入式軟件開發(fā)等各個(gè)環(huán)節(jié),使他們的工程實(shí)踐能力得到真正提高。值得注意的是,項(xiàng)目必須盡可能接近真實(shí)世界,因?yàn)檎鎸?shí)的項(xiàng)目有很多約束,而這正是嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)?？紤]到學(xué)生的基礎(chǔ)參差不齊,必須分層次要求和考核。針對實(shí)驗(yàn)教材過于詳細(xì)的問題,建議任課教師對實(shí)驗(yàn)重新進(jìn)行逐一設(shè)計(jì),制造一些問題,盡管工作量很大,但確實(shí)十分必要。要發(fā)揮教師指導(dǎo)、教練的作用,強(qiáng)調(diào)學(xué)生自學(xué)能力的培養(yǎng)和提高。教學(xué)中要講思路、思維方式和方法,具體知識讓學(xué)生自學(xué),并記錄遇到的問題,長時(shí)間無法解決和典型、普遍性的問題再在課堂上統(tǒng)一講授。建立資源庫,尤其是師生互動的教學(xué)資源,建立答疑庫,逐漸積累豐富。好的作品建立音視頻錄像永久保存。這樣第二年的項(xiàng)目可在此基礎(chǔ)上再有所發(fā)揮。

5.6教材建設(shè)

每個(gè)學(xué)校都有自己的側(cè)重點(diǎn),基礎(chǔ)也不一樣,建議自編講義,結(jié)合教學(xué)大綱更多地融于自己的研究內(nèi)容,在講授的過程中思路也會更加清晰,從而可以在教學(xué)中傳授更多的經(jīng)驗(yàn)而非簡單的知識,條件成熟時(shí)還可以公開出版,很多高校都有類似的做法。

6結(jié)束語

任何一個(gè)專業(yè)從新生走向成熟都需要經(jīng)過幾年甚至更長時(shí)間的探索與磨合。在建設(shè)的過程中,必須針對學(xué)校的特點(diǎn)、生源的質(zhì)量制定符合自己的培養(yǎng)計(jì)劃,根據(jù)教學(xué)反饋,實(shí)事求是,不斷調(diào)整。教與學(xué)都必須苦練內(nèi)功,不斷積累,切忌急功近利,膚淺浮躁,只有這樣,教學(xué)質(zhì)量才能實(shí)質(zhì)性的提高。

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篇4

關(guān)鍵詞:嵌入式;課程群;多應(yīng)用領(lǐng)域;軟件學(xué)院

中圖分類號:G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B

1引言

嵌入式系統(tǒng)可以被認(rèn)為是一種專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),其專業(yè)基礎(chǔ)知識主要涵蓋目前較為成熟的半導(dǎo)體技術(shù)、電子工程及計(jì)算機(jī)技術(shù)等,是多種先進(jìn)技術(shù)相互融合的產(chǎn)物。由于嵌入式知識涉及多領(lǐng)域,以至目前在此專業(yè)的課程設(shè)置上并沒有一個(gè)明確的定位。計(jì)算機(jī)學(xué)院的嵌入式方向可能側(cè)重應(yīng)用軟件的開發(fā),電子及半導(dǎo)體學(xué)院可能更偏重硬件方面,而嵌入式專業(yè)開設(shè)的目的則是培養(yǎng)軟、硬件相互結(jié)合的復(fù)合型人才。專業(yè)自身的特點(diǎn)使得建立一個(gè)符合人才市場需求,具有建設(shè)性的嵌入式專業(yè)課程體系成為必要解決的問題。

2國內(nèi)外目前嵌入式人才培養(yǎng)及課程設(shè)置狀況

目前國內(nèi)有多所高校開設(shè)嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程,如北京大學(xué)、北京航空航天大學(xué)等,國外高校如耶魯大學(xué)、劍橋大學(xué)等的嵌入式課程設(shè)置也有很高的借鑒價(jià)值。課程的開設(shè)幾乎都是針對嵌入式的自身特點(diǎn),從上層應(yīng)用軟件開發(fā)到底層硬件平臺搭建被劃分成一系列課程。硬件層次方向比較典型的課程有北京大學(xué)的“嵌入式微處理器設(shè)計(jì)”、北京航空航天大學(xué)的“可編程器件”及劍橋大學(xué)的“System on Chip Design and Modelling”等;而軟件層次方向的課程如北京大學(xué)的“嵌入式軟件設(shè)計(jì)與編程”、北京航空航天大學(xué)的“Windows CE與嵌入式軟件開發(fā)”及劍橋大學(xué)的“Low Power Embedded Systems Programming”(低功耗嵌入式系統(tǒng)編程)等。從各高校的課程設(shè)置上也可以看出嵌入式技術(shù)為系統(tǒng)軟件與硬件的結(jié)合。

3面向多應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)課程體系建設(shè)

嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)涉及多技術(shù)領(lǐng)域的知識范疇。基于嵌入式系統(tǒng)本身的特點(diǎn),人才培養(yǎng)不但要掌握電子技術(shù)方面的基礎(chǔ)知識,而且要對計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)有比較深入的理解,這就給人才的培養(yǎng)增加了難度。一方面,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用性強(qiáng),技術(shù)發(fā)展迅速,而更多高校嵌入式專業(yè)課程的開設(shè)并沒有形成系統(tǒng)、完善的課程體系,并沒有從最本質(zhì)的角度去建立嵌入式體系的課程群,僅僅是對一些主流的技術(shù)進(jìn)行課程的設(shè)置,影響了教學(xué)的效果。另外一方面,嵌入式技術(shù)為軟、硬件的結(jié)合,而某些高校仍然將傳統(tǒng)的單片機(jī)甚至基本的嵌入式理論知識作為授課內(nèi)容,在知識的更新上并沒有符合實(shí)際的需求。因此,建立一個(gè)既符合嵌入式系統(tǒng)發(fā)展方向,又具有前瞻性的嵌入式系統(tǒng)課程群成為了必要。

本學(xué)院針對嵌入式系統(tǒng)本身具有的特點(diǎn),以“寬基礎(chǔ),強(qiáng)技能”為原則,設(shè)置面向多應(yīng)用領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)課程群(如圖1所示)。嵌入式系統(tǒng)本身的特點(diǎn),使得本專業(yè)學(xué)生需要很寬泛的基礎(chǔ)知識,如電子專業(yè)和計(jì)算機(jī)專業(yè)等的基礎(chǔ)內(nèi)容。因此學(xué)院招收的嵌入式方向碩士均為本科專業(yè)為電子、半導(dǎo)體及計(jì)算機(jī)相關(guān)學(xué)院就讀的學(xué)生。而在嵌入式專業(yè)課程教學(xué)前,會對部分學(xué)生進(jìn)行基礎(chǔ)知識的加強(qiáng),開設(shè)“C語言與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”,“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”,“數(shù)據(jù)庫及操作系統(tǒng)”等課程,使得學(xué)生在開始系統(tǒng)學(xué)習(xí)嵌入式知識以前,具備學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

3.1理論課程體系

嵌入式系統(tǒng)有知識面廣、應(yīng)用領(lǐng)域廣等特點(diǎn),因此多數(shù)計(jì)算機(jī)、電子及自動化專業(yè)的基礎(chǔ)課程也應(yīng)該作為先修基礎(chǔ)課程,而本學(xué)院面向的學(xué)生為研究生層次,因此并沒有在廣義層面上涉及所需要的所有課程,而只是從狹義的范圍進(jìn)行針對性的設(shè)置。課程的開設(shè)從嵌入式底層硬件知

識到上層應(yīng)用程序的開發(fā)都有一個(gè)較好的過渡。

在對于硬件平臺方面,不但要掌握基本的、共性的硬件結(jié)構(gòu)知識,還應(yīng)該具備一些硬件設(shè)計(jì)的基本流程等,課程安排了如“SOC設(shè)計(jì)方法”、“EDA技術(shù)”等,在此設(shè)置上更多側(cè)重對硬件平臺的掌握,使得學(xué)生在具備基本的電子專業(yè)類知識的同時(shí),可以對SOC、FPGA等技術(shù)有側(cè)重地學(xué)習(xí),以及對此類項(xiàng)目的開發(fā)有較深入的理解。

針對操作系統(tǒng)層面的課程開設(shè),學(xué)院設(shè)置了“嵌入式操作系統(tǒng)”、“Windows CE軟件設(shè)計(jì)”及“基于Symbian OS的手機(jī)開發(fā)與應(yīng)用”。在此方面“嵌入式操作系統(tǒng)”應(yīng)該系統(tǒng)介紹主流嵌入式操作系統(tǒng),從主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),分析源代碼開放的操作系統(tǒng)Linux,輔以μC/OS Ⅱ、RTems等操作系統(tǒng)。課程將重點(diǎn)介紹進(jìn)程調(diào)度、進(jìn)程間通信、內(nèi)存管理和I/O驅(qū)動機(jī)制等,使學(xué)生具備裁剪操作系統(tǒng)、移植內(nèi)核的能力。而對于基于Windows CE及Symbian操作系統(tǒng)的開發(fā),同時(shí)也應(yīng)屬于應(yīng)用程序的層面。兩個(gè)課程并不是分析兩個(gè)操作系統(tǒng),而是基于兩個(gè)操作系統(tǒng)的上層軟件設(shè)計(jì)。Windows CE及Symbian操作系統(tǒng)在手機(jī)開發(fā)上占據(jù)主導(dǎo)地位,使得開設(shè)此課程成為必要。

在上層應(yīng)用程序方面,學(xué)院開設(shè)“基于VxWorks的嵌入式軟件開發(fā)”等課程,并輔助開設(shè)部分嵌入式設(shè)計(jì)方法及工具的相關(guān)課程,如“虛擬儀器儀表”、“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)”等。這些當(dāng)前較為流行的設(shè)計(jì)方法與工具可以在某種程度上提高項(xiàng)目開發(fā)的效率。因此,該類課程的開設(shè)可以拓展學(xué)生的知識面,提高學(xué)生研發(fā)的進(jìn)度。

3.2實(shí)踐課程體系

嵌入式系統(tǒng)知識的實(shí)踐性很強(qiáng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)了理論知識以后,如何能夠在實(shí)踐中掌握并使用所學(xué)到的開發(fā)方法和技能,是一個(gè)值得關(guān)注的問題。為此,學(xué)院以培養(yǎng)符合社會需要的嵌入式系統(tǒng)方面的人才為目標(biāo),充分考慮嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)、嵌入式軟件開發(fā)的特殊性及社會對嵌入式人才知識體系需求的特點(diǎn)等,提出了以多種實(shí)踐環(huán)節(jié),多層次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主要內(nèi)容的嵌入式實(shí)踐課程體系。具體由專業(yè)課實(shí)驗(yàn)、課程項(xiàng)目、工程實(shí)踐及畢業(yè)設(shè)計(jì)組成。

在專業(yè)課實(shí)驗(yàn)設(shè)置上,各專業(yè)課程設(shè)有相應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,根據(jù)本專業(yè)實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn),學(xué)院規(guī)定實(shí)驗(yàn)課程學(xué)時(shí)為理論課程的1/2,以達(dá)到在實(shí)踐中強(qiáng)化知識,鍛煉綜合能力與檢驗(yàn)學(xué)習(xí)的效果。在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)置上,均側(cè)重理論聯(lián)系實(shí)踐的本質(zhì),如“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置如表1所示。

學(xué)生需要在S3C2410平臺上完成表1所列實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)的完成,學(xué)生能夠?qū)RM開發(fā)板有了一定程度的了解,完成從理論到實(shí)踐的轉(zhuǎn)變。同時(shí)可以鼓勵學(xué)生使用開發(fā)板進(jìn)行簡單的創(chuàng)新項(xiàng)目開發(fā)。

在課程項(xiàng)目開設(shè)上,針對某些課程的特點(diǎn),對實(shí)驗(yàn)課程的安排除了基本的專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)外,輔助安排課程項(xiàng)目,如“虛擬儀器儀表”課程,在學(xué)習(xí)掌握智能儀器儀表的各種技術(shù)和理論的同時(shí),通過循序漸進(jìn)的若干專業(yè)課程實(shí)驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)對某電工或通訊等方面的大型項(xiàng)目的設(shè)計(jì),使得學(xué)生對軟件工具Labview平臺有一定程度的掌握。

工程實(shí)踐環(huán)節(jié)是實(shí)踐課程的重要組成部分,學(xué)生需要利用5～6個(gè)月的時(shí)間完成某中型項(xiàng)目的從可行性分析到綜合測試的所有軟件規(guī)范的過程。其目的是使學(xué)生所學(xué)各科專業(yè)知識得到整合,并讓學(xué)生熟悉軟件工程過程與規(guī)范,提高編程能力。學(xué)生在完成工程實(shí)踐后需要提交詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明書、模塊源代碼、測試報(bào)告等,教師須根據(jù)學(xué)生提交的文檔及源代碼進(jìn)行考核。

3.3公共基礎(chǔ)課

學(xué)院同時(shí)開設(shè)了相關(guān)的基礎(chǔ)課程,如“管理心理學(xué)”、“知識產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)”等。應(yīng)該說基礎(chǔ)課程的開設(shè)是與嵌入式行業(yè)、學(xué)生自身的發(fā)展密切相關(guān)的,如知識產(chǎn)權(quán)與計(jì)算機(jī)軟件的關(guān)系,而學(xué)生長遠(yuǎn)的發(fā)展也需要管理者的相關(guān)知識。這使得此類課程成為了學(xué)生必要的知識儲備。

4教師隊(duì)伍建設(shè)

建立高水平的師資隊(duì)伍是教學(xué)改革的又一個(gè)重要的任務(wù),也是實(shí)現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)、提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵因素。學(xué)院通過引進(jìn)和培養(yǎng)提高的方式增加了師資的數(shù)量,優(yōu)化了師資結(jié)構(gòu),提高了教師素質(zhì),達(dá)到合理師生比。學(xué)院教師

中1/3為專職教師,1/3為學(xué)院聘請海內(nèi)外著名企業(yè)和大學(xué)的專家、教授,1/3為其他兄弟院系的教授及優(yōu)秀教師。良好的教師組成結(jié)構(gòu)和不同的學(xué)術(shù)背景使教師能夠互相交流,取長補(bǔ)短,融合學(xué)術(shù)思想和教學(xué)觀念,對教學(xué)起到直接的推動作用。

5總結(jié)

嵌入式系統(tǒng)是近幾年計(jì)算機(jī)專業(yè)迅速發(fā)展的一個(gè)方向,各高校也在越來越多地關(guān)注這個(gè)產(chǎn)業(yè)及相應(yīng)的專業(yè)人才培養(yǎng)。建立相應(yīng)的專業(yè)課程體系、實(shí)驗(yàn)體系以及教師體系成為當(dāng)前的迫切需求。本文在對本院幾年來嵌入式專業(yè)課程設(shè)置及社會對嵌入式人才需求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,從社會的實(shí)際需求及人才發(fā)展的長遠(yuǎn)角度,對嵌入式的專業(yè)課程體系進(jìn)行了重組,并對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了改革和優(yōu)化,強(qiáng)化了專業(yè)實(shí)驗(yàn)及工程實(shí)踐環(huán)節(jié),多方面地對嵌入式知識體系進(jìn)行了整合。

參考文獻(xiàn):

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篇5

【關(guān)鍵詞】嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)模式；獨(dú)立學(xué)院

1.引言

目前，國內(nèi)開設(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平臺上的嵌入式軟件開發(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)合自己專業(yè)特點(diǎn)，大力開展嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)工作。

2.嵌入式系統(tǒng)簡介

嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，而是指小型、專用的計(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.國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀

國內(nèi)教育界將嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)大致分為三類：軟件學(xué)院專業(yè)嵌入式教學(xué)；計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式教學(xué)；電子、自動化等相關(guān)專業(yè)嵌入式教學(xué)，對于嵌入式系統(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)的開展、嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展、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。

4.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式的探討

綜觀國內(nèi)外，長期以來都沒有專門針對嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)科設(shè)置，從事該領(lǐng)域的研發(fā)人員都來自不同專業(yè)背景，例如自控、電子工程、通信工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)。由于知識結(jié)構(gòu)不能完全滿足嵌入式系統(tǒng)工程的要求，需要經(jīng)過較長的再培訓(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了巨大的沖擊和挑戰(zhàn)，也帶來了歷史的發(fā)展機(jī)遇。嵌入式系統(tǒng)工程（ESE）是一個(gè)全新的專業(yè)，需要企業(yè)和社會的認(rèn)知過程，課程體系需要經(jīng)歷設(shè)計(jì)、發(fā)展、完善的過程。

通過與國內(nèi)其他高校的專家的探討與學(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建立的一門新課程，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，針對電子信息工程專業(yè)，目前師資力量等都不能滿足直接建立一個(gè)嵌入式系統(tǒng)的專業(yè)，設(shè)想把嵌入式系統(tǒng)設(shè)定為電子信息工程專業(yè)本科主修方向，在低年級時(shí)開設(shè)相關(guān)的專業(yè)選修課，讓有意于此方向的學(xué)生打好基礎(chǔ)，在本科高年級進(jìn)一步學(xué)習(xí)。作為電子信息工程專業(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、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)院推行這門課，考慮到針對的是電子信息工程專業(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）、開發(fā)平臺和應(yīng)用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)原理及相關(guān)應(yīng)用。

4.3 主動去獲得更多的支持

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)該主動尋求以獲得更多的幫助，例如主動跟國內(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范圍的各種嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研討會、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、書籍內(nèi)容輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)

如果讓理論知識能讓學(xué)生達(dá)到所見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)生均可通過論壇交流。

4.6 全國高校大學(xué)生電子競賽及行業(yè)相關(guān)競賽

通過組織學(xué)生參加全國高校大學(xué)生電子競賽來深入了解和學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)。雖現(xiàn)在的電子競賽還沒有直接用到嵌入式系統(tǒng)，但是我們必須現(xiàn)在開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

嵌入式系統(tǒng)工程是一個(gè)全新的專業(yè)，目前的關(guān)鍵是怎樣與現(xiàn)有專業(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、專業(yè)水平較高的師資隊(duì)伍和與國際技術(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)積極行動起來，投身到嵌入式系統(tǒng)教育中去，為我國嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展輸送更多的優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn)

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篇6

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 獨(dú)立院校 課程改革

一、引言

近幾年來，嵌入式技術(shù)的應(yīng)用推動了國防、軍工、航天航空、移動通訊、機(jī)器人、工業(yè)控制、醫(yī)療儀器、汽車電子等領(lǐng)域的發(fā)展。社會對相關(guān)人才的需求量大，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性很高，因此嵌入式系統(tǒng)正逐漸成為高等院校必開的課程。嵌入式系統(tǒng)有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)，一個(gè)是軟硬件密切聯(lián)系，一個(gè)是以應(yīng)用為中心，獨(dú)立院校作為一種新型的高等院校教育單位，作為對普通高校資源的補(bǔ)充，更偏向于實(shí)踐應(yīng)用[1]，因此，如何開設(shè)嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)理論與實(shí)踐課程來培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才，是獨(dú)立學(xué)院目前的重點(diǎn)探索之一。

二、嵌入式課程教學(xué)存在的問題

目前獨(dú)立院校很多專業(yè)都開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程和嵌入式專業(yè)方向，比如電子類、通信類、計(jì)算機(jī)類、自動化類專業(yè)都開設(shè)嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)課程，結(jié)合企業(yè)對嵌入式人才的要求，存在著很多不足。

1.前期基礎(chǔ)教學(xué)安排不合理

從理論教學(xué)來看，嵌入式技術(shù)是一門綜合性很強(qiáng)的課程，涉及的知識體系有硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等方面的知識，硬件方面要具備模電、數(shù)電、單片機(jī)等相關(guān)知識，在軟件方面要具備計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)理論知識如操作系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)語言基礎(chǔ)，程序的設(shè)計(jì)思想和方法，在網(wǎng)絡(luò)方面要具備網(wǎng)絡(luò)語數(shù)據(jù)通信的理論知識體系。但是各專業(yè)的基礎(chǔ)教學(xué)并沒有完全開設(shè)相關(guān)方面的理論教學(xué)，如：計(jì)算機(jī)專業(yè)主要具備了軟件方面的基礎(chǔ)理論，自動化、電信等相關(guān)主頁主要設(shè)置了硬件方面的知識體系，對軟件方面的知識體系開設(shè)較少，主要就是C語言程序設(shè)計(jì)，而對操作系統(tǒng)，程序設(shè)計(jì)的思想和方法并沒有開設(shè)相關(guān)理論課程。

2.缺少足夠?qū)嵺`教學(xué)

從實(shí)踐教學(xué)來看，很多實(shí)驗(yàn)基本上是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，大多數(shù)都只需要按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上的內(nèi)容就可以完成，課程設(shè)計(jì)與企業(yè)項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用差距較大。眾所周知，實(shí)踐是嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。嵌入式系統(tǒng)內(nèi)容涉及廣泛，指令編程、驅(qū)動程序設(shè)計(jì)、內(nèi)核的移植設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序編寫等知識的學(xué)習(xí)，都需要學(xué)生通過大量的實(shí)踐環(huán)節(jié)來加深理解[2]。學(xué)生在課程之余沒有更多的實(shí)踐機(jī)會，嵌入式課程學(xué)時(shí)完畢后，很多學(xué)生就沒有辦法進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)。另外，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)不夠。開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程一般為32～40學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)僅占6～8學(xué)時(shí)。有限的課內(nèi)學(xué)時(shí)無法滿足實(shí)踐教學(xué)，尤其是綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)踐的需要。這使得缺乏足夠?qū)嵺`動手環(huán)節(jié)訓(xùn)練的學(xué)生難以真正了解和熟悉嵌入式開發(fā)過程。

3.各專業(yè)教學(xué)內(nèi)容比較單一

從課程體系上來看，大多數(shù)的課程總是偏向兩個(gè)方向：方向一偏重硬件設(shè)計(jì)，例如與電子工程、通信工程、自動化相結(jié)合。這個(gè)方向培養(yǎng)出來的學(xué)生主要從事硬件設(shè)計(jì)工作，他們的優(yōu)勢是對硬件原理非常清楚，不足在于這類方向的人才更擅長定義各種硬件接口，但對復(fù)雜軟件系統(tǒng)往往力不從心，例如嵌入式操作系統(tǒng)原理和復(fù)雜應(yīng)用軟件等。方向二偏重軟件設(shè)計(jì)，例如和軟件工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)結(jié)合，這個(gè)方向培養(yǎng)出來的學(xué)生主要從事嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)。他們對軟件有較好的操縱能力，不足在于對硬件原理和接口沒有較好的掌握，對于嵌入式系統(tǒng)其它的應(yīng)用也沒有一個(gè)全面的概念，如驅(qū)動程序等不太了解。大多數(shù)面向Linux操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件編程，與企業(yè)的需求來看，內(nèi)容比較單一。

4.高校師資隊(duì)伍實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)欠缺

嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)要求教師具有處理器、匯編語言、接口、操作系統(tǒng)、驅(qū)動程序開發(fā)、應(yīng)用程序開發(fā)等各方面豐富的知識，并要有從事嵌入式項(xiàng)目開發(fā)的經(jīng)驗(yàn)[3] ；但對于大多數(shù)開設(shè)嵌入式課程的獨(dú)立院校而言，師資隊(duì)伍很難跟上。從事嵌入式技術(shù)開發(fā)的技術(shù)人員，很少愿意到獨(dú)立學(xué)院執(zhí)教；在嵌入式師資方面，對于年輕的獨(dú)立學(xué)院而言，承擔(dān)嵌入式系統(tǒng)課程的多以青年教師為主，大部分教師并沒有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，有部分老師從單片機(jī)教學(xué)轉(zhuǎn)型。高校組織的教師培訓(xùn)，都是提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備的廠商對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的培訓(xùn)，真正的嵌入式系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的系統(tǒng)培訓(xùn)缺少。所以，師資隊(duì)伍的建設(shè)在短期內(nèi)無法跟上嵌入式技術(shù)的教學(xué)需求。

三、嵌入式課程教學(xué)的改革

從理論指導(dǎo)課程體系方面來看，學(xué)生不僅要掌握經(jīng)典的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)理論知識如計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、匯編語言、C/C++語言、程序設(shè)計(jì)思想和方法，還要具備嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域特定的知識，包括嵌入式硬件基礎(chǔ)、軟件基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具等，我院的很多專業(yè)都是在大二下才開始大量開設(shè)相關(guān)基礎(chǔ)理論課程，而嵌入式技術(shù)這門課程基本上都是大三下學(xué)期開始學(xué)習(xí)，學(xué)生要在一年內(nèi)學(xué)完這些理論，對學(xué)生而言，對知識的理解也是需要一定的時(shí)間，因此理論課程應(yīng)在大一開始逐步開設(shè)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)程度合理安排相關(guān)理論課程的學(xué)習(xí)。

企業(yè)對嵌入式軟件人才的需求有幾個(gè)方向：嵌入式引導(dǎo)程序設(shè)計(jì)，嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的設(shè)計(jì)，嵌入式操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序的開發(fā)，嵌入式圖形化用戶界面的設(shè)計(jì)，嵌入式數(shù)據(jù)庫的開發(fā)等，首先幫助學(xué)時(shí)確定自己從事的方向，并掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的整個(gè)流程及其相應(yīng)的調(diào)試方法。在嵌入式的理論課程學(xué)習(xí)中應(yīng)結(jié)合企業(yè)的需求以及基本知識面的結(jié)合；如軟件方向理論教學(xué)基本的內(nèi)容應(yīng)圍繞嵌入式基于Linux操作系統(tǒng)下的應(yīng)用程序開發(fā)這些方向來確定要學(xué)習(xí)的課程體系，確定課程體系后可以根據(jù)企業(yè)的需要加入相關(guān)驅(qū)動開發(fā)等相關(guān)課程內(nèi)容及比較流行的手機(jī)開發(fā)也可以納入課程內(nèi)容之一，理論教學(xué)的原則壓縮基礎(chǔ)理論課學(xué)時(shí)，突出實(shí)踐性與應(yīng)用，以達(dá)到“學(xué)習(xí)嵌入式，使用嵌入式”的教學(xué)目的和作用，建立起一種由淺入深、梯度型、層次化的教學(xué)模式。

從實(shí)踐指導(dǎo)課程體系方面來看，應(yīng)該采用多樣化的課程實(shí)踐教學(xué)手段，提高學(xué)生的動手實(shí)踐能力。

1.在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)方面，應(yīng)該大幅提高實(shí)驗(yàn)的課時(shí)，達(dá)到講一課就能實(shí)踐的目的。改革后我院開設(shè)嵌入式課程的實(shí)驗(yàn)學(xué)生16學(xué)時(shí)，包括硬件裸機(jī)程序編寫6學(xué)時(shí)，嵌入式開發(fā)環(huán)境搭建與2學(xué)時(shí)，嵌入式軟件下驅(qū)動程序編寫4學(xué)時(shí)，嵌入式應(yīng)用軟件程序編寫4學(xué)時(shí)，基本上一次理論課上完學(xué)生就可以在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐。

2.通過對市場調(diào)研，了解企業(yè)需求，結(jié)合師資隊(duì)伍中存在的教師的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)的項(xiàng)目，結(jié)合項(xiàng)目指導(dǎo)學(xué)生結(jié)合理論進(jìn)行相關(guān)學(xué)習(xí)。這個(gè)在嵌入式課程學(xué)時(shí)結(jié)束后，用1個(gè)月左右的時(shí)間來指導(dǎo)學(xué)生組成項(xiàng)目組完成于企業(yè)結(jié)合比較緊密的項(xiàng)目開發(fā)。

3.舉辦嵌入式系統(tǒng)技術(shù)講座：可以根據(jù)學(xué)生的需要，邀請來自公司企業(yè)的工程技術(shù)人員進(jìn)行專題講座，使學(xué)生能接觸到最新的知識和實(shí)用技術(shù)，并了解社會對嵌入式系統(tǒng)人才的具體需求。

4.建立開放的實(shí)驗(yàn)室，對有興趣的同學(xué)安排實(shí)訓(xùn)和實(shí)習(xí)課題： 實(shí)訓(xùn)課題實(shí)行“三級指導(dǎo)”（全指導(dǎo)，半指導(dǎo)，零指導(dǎo)），使教、學(xué)、練緊密結(jié)合。每個(gè)實(shí)訓(xùn)課題一般安排兩個(gè)項(xiàng)目，第一個(gè)項(xiàng)目學(xué)生在老師的指導(dǎo)下，實(shí)行實(shí)訓(xùn)過程的全指導(dǎo)；第二個(gè)項(xiàng)目主要是結(jié)合教師在企業(yè)的項(xiàng)目基礎(chǔ)（實(shí)習(xí)課題），從項(xiàng)目需求分析開始，先由學(xué)生來完成，老師再參與其中，從這個(gè)過程慢慢的從半指定到變?yōu)榱阒笇?dǎo)，來鍛煉學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施的能力。

四、總結(jié)

從獨(dú)立學(xué)院立足培養(yǎng)創(chuàng)新，應(yīng)用型人才出發(fā)，獨(dú)立學(xué)院嵌入式課程改革目前有了一定的成效，但是開設(shè)嵌入式教學(xué)還在起步階段，存在著很多不足，這就要求教師緊跟嵌入式技術(shù)的發(fā)展，不斷提高教學(xué)與教師的實(shí)踐能力，努力完善嵌入式課程體系，爭取能達(dá)到學(xué)生畢業(yè)后迅速從事嵌入式軟件的開發(fā)及設(shè)計(jì)的目的。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝川.應(yīng)用型本科嵌入式課程教學(xué)研究.重慶工商大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） ， Journal of Chongqing Technology and Business University（Natural Science Edition）， 2011年04期

篇7

長期以來，嵌入式系統(tǒng)是高等學(xué)校電子與信息類專業(yè)的一門主干基礎(chǔ)課程[1]，強(qiáng)調(diào)跨學(xué)科、跨專業(yè)的理論、方法與技術(shù)的融合應(yīng)用，是一門理論與實(shí)踐結(jié)合緊密、綜合性較強(qiáng)的課程[2]。而對于機(jī)械類專業(yè)，在其課程體系設(shè)計(jì)中雖然包含了部分嵌入式系統(tǒng)先修課程內(nèi)容，但較少開設(shè)專門的嵌入式系統(tǒng)課程，也缺乏合適的供機(jī)械類專業(yè)本科生使用的嵌入式系統(tǒng)教材。

本文以近幾年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，歸納了機(jī)械電子工程專業(yè)嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)特點(diǎn)，并探討了面向機(jī)電專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容與方法。

1 機(jī)電專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特點(diǎn)

在機(jī)電類專業(yè)開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程是大學(xué)本科課程自我更新的一種新的路徑，也是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展而導(dǎo)致的本科課程體系更新過程中的一個(gè)自然而然的結(jié)果[3]。嵌入式系統(tǒng)在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用廣泛，對于機(jī)電專業(yè)本科生而言，因其在機(jī)電設(shè)備開發(fā)、控制于維護(hù)方面有著較強(qiáng)的應(yīng)用背景知識，且具有一定的先修課程基礎(chǔ)，因此嵌入式系統(tǒng)課程較適合機(jī)電專業(yè)本科生的學(xué)習(xí)。

但同時(shí)，與電類專業(yè)不同，機(jī)械類專業(yè)電基礎(chǔ)較為薄弱，導(dǎo)致了機(jī)械電子專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)具有以下特點(diǎn)：

1.1 課程內(nèi)容綜合性強(qiáng)

嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)軟硬件系統(tǒng)的綜合體[4]，在課程中要向?qū)W生講解嵌入式微處理器的基礎(chǔ)知識以及其他相關(guān)硬件知識，包括處理器結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、寄存器設(shè)置等，又要講解嵌入式軟件方面的知識，包括Linux系統(tǒng)、交叉編譯、設(shè)備驅(qū)動程序、多進(jìn)程通信等。

1.2 課程的課時(shí)有限

作為一門專業(yè)選修課，嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)置的教學(xué)時(shí)長為32學(xué)時(shí)，而電類專業(yè)該課程一般有48學(xué)時(shí)以上的課時(shí)，甚至達(dá)到72學(xué)時(shí)，在這其中，實(shí)驗(yàn)課時(shí)又有8個(gè)。由于課內(nèi)學(xué)時(shí)數(shù)偏少，較容易發(fā)生學(xué)生能夠聽懂某些細(xì)節(jié)但缺乏整體認(rèn)識，或者能夠把握大框架但實(shí)際動手時(shí)一籌莫展的情況。

1.3 先修課程基礎(chǔ)薄弱

盡管機(jī)電專業(yè)本科生已經(jīng)有C程序語言設(shè)計(jì)、模擬/數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理、單片機(jī)接口技術(shù)、電子CAD等先修課程基礎(chǔ)，但受到大學(xué)教學(xué)活動短學(xué)程化的影響，學(xué)生在背景知識的掌握上存在不夠全面或不夠深入的情況。特別對于機(jī)械類學(xué)生而言，不僅計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)較為薄弱，軟件開發(fā)能力和經(jīng)驗(yàn)欠缺，同時(shí)對操作系統(tǒng)方面的知識掌握基本空白，給嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)帶來一定困難。

2 機(jī)電專業(yè)嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容與方法

根據(jù)機(jī)械電子工程專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀與特點(diǎn)，有針對性地確定了課程體系的設(shè)置，安排相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。

2.1 教學(xué)內(nèi)容選擇

作為專業(yè)選修課，嵌入式系統(tǒng)課程的目標(biāo)不是為了使學(xué)生深入掌握這一領(lǐng)域全面的并得到良好鞏固的知識，而是為了使學(xué)生在已有基礎(chǔ)上步入這一新的領(lǐng)域中，概括性的掌握其基本原理與基本方法，并對進(jìn)一步探索該領(lǐng)域產(chǎn)生濃厚的興趣。

根據(jù)這一思路，針對機(jī)械類專業(yè)嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)特點(diǎn)，應(yīng)特別注意突出重點(diǎn)，合理分解難點(diǎn)。由于學(xué)生已有微機(jī)原理和單片機(jī)接口相關(guān)基礎(chǔ)，在教學(xué)中弱化了對ARM芯片作為高檔單片機(jī)使用的相關(guān)內(nèi)容。在詳述處理器結(jié)構(gòu)、介紹基本指令的基礎(chǔ)上，僅對定時(shí)器、中斷、SDRAM、Nand Flash控制器和時(shí)鐘系統(tǒng)等資源加以介紹，并多采用C語言程序設(shè)計(jì)案例，避免學(xué)生在繁復(fù)的指令系統(tǒng)和寄存器設(shè)置體系中迷失方向。

由于機(jī)械類學(xué)生沒有操作系統(tǒng)相關(guān)背景知識，因此在嵌入式系統(tǒng)軟件學(xué)習(xí)中存在一定困難。嵌入式Linux操作系統(tǒng)及其開發(fā)環(huán)境是嵌入式軟件的基礎(chǔ)，學(xué)生需要掌握基本的Linux系統(tǒng)命令和交叉編譯方法，而對shell程序和Makefile文件則通過案例教學(xué)呈現(xiàn)。Linux操作系統(tǒng)下設(shè)備驅(qū)動的基本思想、程序框架以及編寫步驟是課程的重點(diǎn)之一，體現(xiàn)了軟件與硬件的結(jié)合，因此針對這一部分，不僅安排了較多學(xué)時(shí)的課內(nèi)講解，也安排了實(shí)驗(yàn)。在Linux操作系統(tǒng)下的線程、進(jìn)程和進(jìn)程間通信部分，由于學(xué)時(shí)限制，弱化了實(shí)際編程操作，而主要以案例和演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生掌握基本思想和方法。

2.2 教學(xué)方法初探

嵌入式系統(tǒng)是一門應(yīng)用課程[5]，對于機(jī)械電子工程專業(yè)的本科生而言，其意義在于更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化應(yīng)用。為此，結(jié)合“卓越工程師”培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)施，在教學(xué)中加入了較多的應(yīng)用案例，突出了學(xué)用結(jié)合的教學(xué)模式，重視對學(xué)生工程素養(yǎng)的培養(yǎng)，建立面向工程的思維方式，掌握解決實(shí)際工程問題的科學(xué)方法。

在課堂教學(xué)中，變灌輸式教學(xué)為啟發(fā)式教學(xué)，特別注意引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系以往在微機(jī)原理和單片機(jī)接口技術(shù)課程中接觸到的8051單片機(jī)的相關(guān)概念與方法，使之對嵌入式系統(tǒng)硬件部分產(chǎn)生邏輯上的繼承和聯(lián)想，有效理解硬件的工作原理。在嵌入式系統(tǒng)軟件部分的教學(xué)中，則以學(xué)生熟悉的Windows操作平臺為例，講解嵌入式Linux操作系統(tǒng)所要解決的問題和實(shí)現(xiàn)方法，促使學(xué)生破除對這一未知領(lǐng)域的神秘感，并激發(fā)其進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)的興趣。

篇8

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 項(xiàng)目式教學(xué) 應(yīng)用型課程

中圖分類號：G642.4

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

嵌入式系統(tǒng)本身是一個(gè)外延極廣的名詞，凡是與產(chǎn)品結(jié)合在一起的具有嵌入式特點(diǎn)的控制系統(tǒng)都可以叫嵌入式系統(tǒng)，有時(shí)很難以給它下一個(gè)準(zhǔn)確的定義。正因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)的廣泛性特點(diǎn)，使得嵌入式系統(tǒng)技術(shù)成為當(dāng)前發(fā)展最快、應(yīng)用最廣、最有發(fā)展前景的信息技術(shù)領(lǐng)域之一。目前嵌入式系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、信息家電、通信設(shè)備、醫(yī)療儀器和智能儀器等眾多領(lǐng)域，“嵌入式無處不在”已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

1 嵌入式系統(tǒng)課程發(fā)展特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)是一門綜合性很強(qiáng)的課程。從工程的角度分析，它是涉及了機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等多個(gè)學(xué)科的系統(tǒng)，單個(gè)學(xué)習(xí)者很難掌握當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的全部知識和技能。因此，各個(gè)專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)所側(cè)重的內(nèi)容是不同的。比如電子和電氣專業(yè)的嵌入式課程的教學(xué)內(nèi)容更多的側(cè)重于硬件電路設(shè)計(jì)。就計(jì)算機(jī)專業(yè)的角度分析，嵌入式系統(tǒng)涉及了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、微機(jī)原理和接口技術(shù)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)編程等諸多知識內(nèi)容。

隨著嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)的不斷改進(jìn)，嵌入式系統(tǒng)芯片處理能力也在成倍的增強(qiáng)。這使得嵌入式系統(tǒng)能夠完成越來越多的任務(wù)，具有實(shí)時(shí)性的多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)成為目前主流的應(yīng)用型系統(tǒng)。對于大學(xué)教育而言，學(xué)校應(yīng)該緊跟嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，及時(shí)地調(diào)整嵌入式系統(tǒng)課程的體系結(jié)構(gòu)，并能適時(shí)地更新嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)備，以滿足課程教學(xué)的實(shí)踐性要求。

2 嵌入式系統(tǒng)課程本科教育現(xiàn)狀

傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式基本以課程講述為主，有實(shí)驗(yàn)條件的院校也會按照課程計(jì)劃開設(shè)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。但是由于嵌入式系統(tǒng)課程原理講解較為枯燥，學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候經(jīng)常出現(xiàn)問題，要么只看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象而不知原理，要么實(shí)驗(yàn)時(shí)無從下手。這種狀況下培養(yǎng)出來的學(xué)生，很難在社會上找到與嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的工作。但是由于嵌入式系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，這一方向的工程技術(shù)人才又十分緊缺，這就導(dǎo)致了很多大學(xué)生畢業(yè)之后繼續(xù)參加社會培訓(xùn)，以達(dá)到用人單位的招聘要求。

如果在嵌入式系統(tǒng)的本科教學(xué)工作中能及時(shí)地扭轉(zhuǎn)這一現(xiàn)狀，將大大地提高學(xué)生對于課程的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的就業(yè)競爭力。因此本文提出了基于項(xiàng)目式教學(xué)的嵌入式系統(tǒng)課程體系，并在實(shí)際教學(xué)中予以實(shí)施。

3 嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)方法

所謂的嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)方法，實(shí)際就是擺脫原有的課程講述加基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，結(jié)合當(dāng)前主流的嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件下完成應(yīng)用型項(xiàng)目教學(xué)。嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)分為兩個(gè)階段：第一個(gè)階段是結(jié)合實(shí)驗(yàn)平臺對嵌入式系統(tǒng)原理及體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入講解。學(xué)生在學(xué)習(xí)課程知識的同時(shí)，也能對應(yīng)嵌入式硬件平臺進(jìn)行針對性認(rèn)識。第二個(gè)階段就是以具體項(xiàng)目為依托的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。對于嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，在實(shí)踐性環(huán)節(jié)進(jìn)行簡單的講解，給學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行項(xiàng)目研究。當(dāng)學(xué)生在項(xiàng)目研究過程中遇到問題的時(shí)候，自然而然地會從基礎(chǔ)理論入手去解決問題，這樣不斷的摸索前進(jìn)，學(xué)生將會受益匪淺。

帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行完整的項(xiàng)目式教學(xué)過程，這對專業(yè)課程教師提出了更高的要求。任課教師應(yīng)該具有較高的學(xué)歷，同時(shí)從事過相關(guān)系統(tǒng)研究工作，動手能力很強(qiáng)，可以把教學(xué)項(xiàng)目中用到的開發(fā)平臺吃透。這樣的教師才能帶給學(xué)生更多的指導(dǎo)，項(xiàng)目式教學(xué)的效果才會得到體現(xiàn)。

為了提高學(xué)生的創(chuàng)新和研究和能力，在嵌入式系統(tǒng)的項(xiàng)目式教學(xué)過程中應(yīng)采用多種教學(xué)方法與實(shí)施策略。比如，學(xué)院接收一定的學(xué)生進(jìn)入教師科研項(xiàng)目；鼓勵學(xué)生參與自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；在教師指導(dǎo)下，自愿參加學(xué)?；蛘邩I(yè)界的一些公司組織的嵌入式比賽。另外，通過課程設(shè)計(jì)的方式，給學(xué)生布置自助研究課題，給學(xué)生提供開放的實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與挑戰(zhàn)欲望，讓學(xué)生通過項(xiàng)目研究來實(shí)現(xiàn)自我提升。這些措施能讓學(xué)生通過實(shí)踐體會到嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般流程與主要內(nèi)容，為學(xué)生今后的就業(yè)以及深造打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目式教學(xué)模式總結(jié)

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關(guān)鍵詞：京津冀一體化；嵌入式校企合作；動漫人才培養(yǎng)模式

中圖分類號：G718 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：1672-5727（2016）06-0017-04

一、京津冀一體化概述

京津冀位于環(huán)渤海心臟地帶，是現(xiàn)階段我國北方經(jīng)濟(jì)規(guī)模最大、最具活力的地區(qū)之一，包括北京市、天津市以及河北省的保定、唐山、石家莊、邯鄲、邢臺、衡水、滄州、秦皇島、廊坊、張家口、承德和安陽，涉及到京津和河北地區(qū)12個(gè)地級市，區(qū)域面積約為21.6萬平方公里，人口總數(shù)約為1.1億人。國務(wù)院總理在政府工作報(bào)告中指出，加強(qiáng)環(huán)渤海及京津冀地區(qū)經(jīng)濟(jì)協(xié)作。在聽取京津冀協(xié)同發(fā)展工作匯報(bào)時(shí)強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)京津冀協(xié)同發(fā)展，是面向未來打造新的首都經(jīng)濟(jì)圈、推進(jìn)區(qū)域發(fā)展體制機(jī)制創(chuàng)新的需要，是探索完善城市群布局和形態(tài)、為優(yōu)化開發(fā)區(qū)域發(fā)展提供示范和樣板的需要，是探索生態(tài)文明建設(shè)有效路徑、促進(jìn)人口經(jīng)濟(jì)資源環(huán)境相協(xié)調(diào)的需要，是實(shí)現(xiàn)京津冀優(yōu)勢互補(bǔ)、促進(jìn)環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展、帶動北方腹地發(fā)展的需要，是一個(gè)重大國家戰(zhàn)略，要堅(jiān)持優(yōu)勢互補(bǔ)、互利共贏、扎實(shí)推進(jìn)，加快走出一條科學(xué)持續(xù)的協(xié)同發(fā)展路子來。京津冀一體化的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)三地的科學(xué)協(xié)同發(fā)展，而推進(jìn)京津冀協(xié)同發(fā)展，要立足各自優(yōu)勢、立足現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)分工要求、立足區(qū)域優(yōu)勢互補(bǔ)原則，因此，應(yīng)大力推進(jìn)京津冀三地之間的產(chǎn)業(yè)協(xié)同，努力實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)、良性互動、共贏發(fā)展。

二、京津冀一體化背景下高職動漫人才培養(yǎng)模式存在的問題

推進(jìn)京津冀區(qū)域一體化，為京津冀三地人才交流創(chuàng)造契機(jī)，使動漫專業(yè)學(xué)生擁有更多更好的就業(yè)機(jī)會。動漫人才緊缺促使動漫及相關(guān)專業(yè)成為高職院校的熱門專業(yè)，這繁榮景象的背后卻呈現(xiàn)出部分高職院校開設(shè)動漫專業(yè)存在盲目性和功利性，由此引發(fā)許多弊端，在實(shí)際教學(xué)中己經(jīng)愈發(fā)明顯地暴露出問題的普遍性和嚴(yán)重性。

（一）人才培養(yǎng)目標(biāo)不準(zhǔn)確

從高職院校動漫人才培養(yǎng)方案中不難發(fā)現(xiàn)動漫專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)范圍非常廣，大部分高職院校都會提出學(xué)生畢業(yè)后適合在游戲公司、動畫公司、廣告公司、電影制作公司、電視臺、雜志社、出版社以及培訓(xùn)學(xué)校、自主創(chuàng)業(yè)等方面工作，可以看出很多高職院校在動漫專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)上過于寬泛，而且完全沒有針對性。這些空泛的培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)際上等于沒有培養(yǎng)目標(biāo)，造成高職院校對動漫專業(yè)整體理解模糊，教學(xué)體系混亂，專業(yè)定位不合理。因此，高職院校在人才培養(yǎng)模式的改革中應(yīng)深入調(diào)研京津冀地區(qū)動漫人才狀況，有針對性地構(gòu)建適合京津冀區(qū)域發(fā)展的人才培養(yǎng)模式。

（二）人才培養(yǎng)特色不明晰

京津冀區(qū)域經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，為眾多院校開設(shè)動漫專業(yè)提供了契機(jī)，使得動漫專業(yè)遍地開花。經(jīng)過調(diào)研不難發(fā)現(xiàn)，除北京電影學(xué)院動畫學(xué)院、中國傳媒大學(xué)動畫學(xué)院等名牌高等院校外，其他多數(shù)院校動漫專業(yè)都是在近幾年內(nèi)匆匆開設(shè)的，在教學(xué)體系、師資水平、教學(xué)設(shè)施等方面存在不足。高職院校在專業(yè)特色人才培養(yǎng)中需要結(jié)合京津冀一體化中北京、天津與河北的功能定位，主動調(diào)整自己的培養(yǎng)方案，明確專業(yè)培養(yǎng)特色，為京津冀一體化建設(shè)提供有力支持。

（三）人才培養(yǎng)結(jié)構(gòu)不合理

要實(shí)現(xiàn)高等教育效能的最大化，其根本是要保障區(qū)域優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，結(jié)合地方產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢和特點(diǎn)來設(shè)置人才培養(yǎng)模式。若人才培養(yǎng)模式不合理，就會造成高職院校對專業(yè)整體理解模糊，教學(xué)體系混亂。有些高職院校在整體課程體系上學(xué)科本位思想嚴(yán)重，缺乏適合自身特點(diǎn)的改革和創(chuàng)新，課程之間內(nèi)容交叉重復(fù)，缺乏有效整合，教學(xué)內(nèi)容不明確，課程編排不合理；課程設(shè)置與企業(yè)需求聯(lián)系不夠緊密，課程開發(fā)很少參考企業(yè)意見。這種封閉式的課程開發(fā)方法制約學(xué)生創(chuàng)意性思維發(fā)展，不能為京津冀一體化建設(shè)提供助力。

三、京津冀區(qū)域一體化背景下高職院校動漫人才培養(yǎng)模式探索

隨著京津冀區(qū)域一體化的快速發(fā)展，京津冀地區(qū)高素質(zhì)技能型人才的需求量不斷增加。高等職業(yè)教育作為服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)的一種教育形式，需要根據(jù)京津冀地區(qū)一體化發(fā)展?fàn)顩r，培養(yǎng)依托區(qū)域發(fā)展的技能型人才，以適應(yīng)企業(yè)發(fā)展需要。

（一）促進(jìn)京津冀區(qū)域人才發(fā)展，構(gòu)建“1+1嵌入式”校企合作人才培養(yǎng)模式

1.“1+1嵌入式”校企合作人才培養(yǎng)模式內(nèi)涵

“1+1嵌入式”中的第一個(gè)“1”指學(xué)生所在學(xué)校，第二個(gè)“1”指企業(yè)。“嵌入式”概念最早運(yùn)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中，指計(jì)算機(jī)軟件與硬件相結(jié)合，即系統(tǒng)的應(yīng)用軟件與系統(tǒng)的硬件一體化。高職院校作為高素質(zhì)技能型人才培養(yǎng)機(jī)構(gòu)，具備理論知識和專業(yè)技術(shù)集聚的特性，企業(yè)則兼?zhèn)鋵I(yè)人才與技術(shù)應(yīng)用，二者存在著“交集”。高職院校與企業(yè)需要選取適當(dāng)“集合點(diǎn)”，以“嵌入式”合作的形式把院校與企業(yè)各自功能需求嵌入到對方中去，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)“相互依托，緊密結(jié)合”，打破原有學(xué)校和企業(yè)的界限，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)間雙向參與、資源共享、優(yōu)勢互補(bǔ)，以共同培養(yǎng)適合生產(chǎn)、建設(shè)、管理、服務(wù)一線需要的高級應(yīng)用型人才。“1+1嵌入式”人才培養(yǎng)是將企業(yè)管理、企業(yè)技術(shù)和企業(yè)資源等嵌入到院校人才培養(yǎng)過程中，實(shí)現(xiàn)院校與企業(yè)合作育人、合作就業(yè)和合作發(fā)展的培養(yǎng)模式，其主要構(gòu)成要素包括“一個(gè)平臺、兩個(gè)融合”。

“一個(gè)平臺”是指企業(yè)真正參與到專業(yè)人才培養(yǎng)過程，學(xué)校與企業(yè)共用搭建平臺，建立專業(yè)指導(dǎo)委員會，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化共享的一種新型人才培養(yǎng)模式。通過“嵌入式”校企合作理念，對現(xiàn)有人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，構(gòu)建符合京津冀一體化發(fā)展需要的人才培養(yǎng)模式。

“兩個(gè)結(jié)合”是指企業(yè)需求與人才培養(yǎng)模式相結(jié)合，校企雙方共同制定人才培養(yǎng)目標(biāo)，建立以企業(yè)需求為依據(jù)，以真實(shí)工作項(xiàng)目為基礎(chǔ)，以工作過程為導(dǎo)向的模塊化課程體系；企業(yè)環(huán)境與校內(nèi)教育環(huán)境相結(jié)合，努力構(gòu)建校內(nèi)模擬實(shí)訓(xùn)室，模擬真實(shí)企業(yè)工作環(huán)境，校外有企業(yè)作為實(shí)習(xí)基地。通過“兩個(gè)結(jié)合”使學(xué)校和企業(yè)相互合作、互為補(bǔ)充，充分發(fā)揮各自優(yōu)勢，共同為專業(yè)建設(shè)貢獻(xiàn)力量。

2.“1+1嵌入式”校企合作人才培養(yǎng)模式的實(shí)施

“1+1嵌入式”校企合作人才培養(yǎng)模式打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式，以京津冀經(jīng)濟(jì)圈為基礎(chǔ)，以企業(yè)人才需求為標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)企業(yè)“用的上，留得住”的專門人才，企業(yè)全程參與教學(xué)，結(jié)合校內(nèi)理論講授改革教法，這種新型人才培養(yǎng)模式既面向就業(yè)市場又服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)。依托京津冀區(qū)域優(yōu)勢，合理構(gòu)建“1+1嵌入式”人才培養(yǎng)模式，無論是院校還是企業(yè)都能充分發(fā)揮自身資源的優(yōu)勢。同時(shí)，將理論知識和實(shí)踐能力融為一體，能夠?qū)悠髽I(yè)人才需要，使學(xué)生與企業(yè)實(shí)現(xiàn)無縫對接，實(shí)現(xiàn)學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生、家庭和社會多方受益，實(shí)現(xiàn)“多贏”局面。

河北旅游職業(yè)學(xué)院動漫設(shè)計(jì)與制作專業(yè)以校企合作為載體，以企業(yè)需要為依據(jù)，以學(xué)生就業(yè)為目標(biāo)， 建立“1+1嵌入式”校企合作動漫人才培養(yǎng)模式，以“校企一體、雙向合作”為平臺，借助京津冀區(qū)域發(fā)展優(yōu)勢，實(shí)施校企深度合作，具體實(shí)施過程如下。

首先，動漫專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會每年圍繞人才培養(yǎng)方案和專業(yè)建設(shè)至少召開一到兩次會議，根據(jù)當(dāng)前動漫行業(yè)現(xiàn)狀對動漫人才培養(yǎng)方案進(jìn)行討論和修改，確定教學(xué)核心知識與動漫企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)項(xiàng)目相符合；企業(yè)需要根據(jù)實(shí)際崗位需求制定相應(yīng)的“人才訂單”，專業(yè)指導(dǎo)委員會根據(jù)“人才訂單”共同討論確定人才培養(yǎng)目標(biāo)、教學(xué)計(jì)劃以及專業(yè)理論和實(shí)踐教學(xué)工作。企業(yè)選派專業(yè)人員擔(dān)任兼職教師，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)訓(xùn)實(shí)習(xí)，為學(xué)院提供校外實(shí)習(xí)基地。

其次，安排本專業(yè)教師每學(xué)期至少兩次到動漫企業(yè)進(jìn)行走訪，對企業(yè)一線人才需求進(jìn)行系統(tǒng)翔實(shí)的調(diào)研，并在實(shí)踐教學(xué)中不斷完善現(xiàn)有教學(xué)項(xiàng)目，推進(jìn)動漫專業(yè)教學(xué)改革，充分利用現(xiàn)有平臺實(shí)現(xiàn)校企資源共享。

再次，在校內(nèi)加大教學(xué)硬件設(shè)施的投入力度，組建動漫模擬實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)室，將學(xué)院內(nèi)部實(shí)訓(xùn)設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化重組，構(gòu)建“理論知識――虛擬實(shí)訓(xùn)――企業(yè)合作”三級實(shí)踐教學(xué)體系。在教學(xué)中，嚴(yán)格按照專業(yè)指導(dǎo)委員會制定的人才培養(yǎng)計(jì)劃統(tǒng)一要求，保證完成學(xué)生實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)任務(wù)。

最后，利用假期選派教師到企業(yè)掛職鍛煉，利用京津冀區(qū)域人才交流合作，將企業(yè)實(shí)際工作項(xiàng)目引入課堂教學(xué)，根據(jù)動漫企業(yè)項(xiàng)目制作生產(chǎn)流程，完善各崗位實(shí)習(xí)計(jì)劃，從課堂理論教學(xué)、學(xué)生技能訓(xùn)練，到日常教學(xué)管理，最后到企業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐的完整教學(xué)過程，都與企業(yè)隨時(shí)溝通、緊密結(jié)合。同時(shí)，企業(yè)內(nèi)部人員也不定時(shí)到學(xué)校進(jìn)行培訓(xùn)、講座、項(xiàng)目指導(dǎo)等，這樣形成學(xué)校與企業(yè)雙向合作、互利共贏的局面。

（二）整合京津冀資源優(yōu)勢，優(yōu)化專業(yè)課程體系改革

以京津冀一體化對人才的需求情況為背景，以校企合作為平臺，整合京津冀企業(yè)教學(xué)資源優(yōu)勢，根據(jù)動漫專業(yè)崗位能力要求，構(gòu)建基于工作過程導(dǎo)向的模塊化課程體系。對傳統(tǒng)教學(xué)方式進(jìn)行改革，將高職院校與企業(yè)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)深層次合作，并形成圍繞技能型人才培養(yǎng)目標(biāo)構(gòu)建“五層雙軌”適合動漫專業(yè)人才培養(yǎng)需求的“模塊設(shè)置、層次銜接、能力遞進(jìn)”課程體系結(jié)構(gòu)，如圖1所示。通過五個(gè)課程模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)課程之間的“層次銜接”，與動漫作品制作流程基本保持一致。學(xué)生掌握專業(yè)知識與技能按照“能力遞進(jìn)”的次序，學(xué)習(xí)相應(yīng)模塊課程后，按照能力要求能夠完成動漫作品相對應(yīng)流程。

確定模塊化課程體系后，由專業(yè)指導(dǎo)委員會對專業(yè)課程進(jìn)行論證，以崗位能力為導(dǎo)向、以職業(yè)能力為核心，將傳統(tǒng)學(xué)科理論知識進(jìn)行分解，按照企業(yè)實(shí)際工作任務(wù)進(jìn)行組合，確定課程教學(xué)內(nèi)容，努力構(gòu)建以項(xiàng)目為載體、基于工作過程的學(xué)習(xí)情境。

教學(xué)內(nèi)容與項(xiàng)目相結(jié)合，通過京津冀三地合作和優(yōu)勢互補(bǔ)，與京津企業(yè)合作辦學(xué)，將企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目引入課堂營造工作氛圍，進(jìn)行知識與技能綜合運(yùn)用，提升學(xué)生實(shí)際操作能力。實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目都是企業(yè)真實(shí)案例，項(xiàng)目內(nèi)容不定期更換，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目與時(shí)俱進(jìn)。將企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目引入課堂，學(xué)生完成項(xiàng)目的同時(shí)也熟悉了企業(yè)生產(chǎn)流程，加強(qiáng)了學(xué)生的就業(yè)能力。

（三）改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)，滿足京津冀一體化需求

根據(jù)京津冀人才需求情況，結(jié)合動漫專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)方案，將實(shí)踐教學(xué)項(xiàng)目具體化，合理配置實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，按“基本技能――專業(yè)技能――綜合應(yīng)用能力”逐層遞進(jìn)，將每門課程具體實(shí)踐任務(wù)落實(shí)到企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目中，使學(xué)生從理論到實(shí)踐，從實(shí)踐再到理論，直到掌握必備的理論知識與實(shí)踐技能。

因此，以項(xiàng)目為導(dǎo)向，構(gòu)建模塊化實(shí)踐教學(xué)體系，改變了傳統(tǒng)結(jié)果導(dǎo)向的理論觀念，是一種由知識傳授向認(rèn)識傳授的教學(xué)變革。通過與企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)、行業(yè)專家交流研討，根據(jù)動漫產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作流程，以工作項(xiàng)目為引導(dǎo)，劃分實(shí)踐課程模塊，安排教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建實(shí)踐教學(xué)體系，使學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，形成關(guān)鍵能力。

通過對高職“1+1嵌入式”校企合作動漫人才培養(yǎng)新模式的探索與實(shí)踐，采用理論與實(shí)踐結(jié)合的教學(xué)方法，營造真實(shí)的動漫創(chuàng)作工作情境。動漫企業(yè)參與人才培養(yǎng)方案制定和參與設(shè)計(jì)教學(xué)項(xiàng)目流程，整合原有教學(xué)過程，利用實(shí)際項(xiàng)目教學(xué)，有助于學(xué)生提前適應(yīng)工作角色，同時(shí)也提高了學(xué)生創(chuàng)新意識和學(xué)習(xí)熱情 。

幾年來，河北旅游職業(yè)學(xué)院動漫設(shè)計(jì)與制作專業(yè)通過“1+1嵌入式”校企合作人才培養(yǎng)新模式和“模塊設(shè)置、層次銜接、能力遞進(jìn)”課程體系的構(gòu)建，在提高學(xué)生實(shí)踐能力和就業(yè)層次等方面都取得了一些成績。自2008年開設(shè)動漫設(shè)計(jì)與制作專業(yè)以來，許多畢業(yè)生經(jīng)過幾年的職場磨煉，現(xiàn)己成為企業(yè)的骨干，深受用人單位的好評。

要實(shí)現(xiàn)“1+1嵌入式”校企合作，必須做到全面了解、認(rèn)真分析、詳細(xì)評估、全面拓展。因此，需要掌握京津冀區(qū)域動漫產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，詳細(xì)調(diào)研動漫企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和人才需求，準(zhǔn)確評估京津冀區(qū)域動漫人才的能力標(biāo)準(zhǔn)，使學(xué)校動漫學(xué)科教學(xué)體系與動漫產(chǎn)業(yè)鏈體系做到彼此對接，培養(yǎng)出企業(yè)真正需要的具有地方特色的動漫人才。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

關(guān)鍵詞：三本院校；硬件；教學(xué)改革；嵌入式系統(tǒng)

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2012）07-0171-02

上世紀(jì)80年代，我國高校相繼開設(shè)了計(jì)算機(jī)專業(yè)。初始，教學(xué)過程中軟件與硬件兩大體系并重。當(dāng)時(shí)流傳這樣一句話：“硬件學(xué)接口，軟件學(xué)編程?！彪S著大規(guī)模集成電路及門陣列芯片的普及，微機(jī)硬件體系中基本上已無分立元器件，學(xué)生面對微機(jī)硬件體系課程中提到的器件和部件沒有直觀認(rèn)識，看不見摸不著。硬件課程的教學(xué)目標(biāo)不明確，大多數(shù)只是為了了解計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)而沒有硬件方面應(yīng)用的愿望，因?yàn)榻虒W(xué)內(nèi)容無法在實(shí)際工程中得到應(yīng)用，進(jìn)而學(xué)生不能在硬件方向上就業(yè)。然而近幾年來，嵌入式電子產(chǎn)品蜂擁而來、名目繁多，嵌入式電子產(chǎn)品行業(yè)對人才的需求十分旺盛。這就給計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)帶來了挑戰(zhàn)并給計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生就業(yè)拓寬了門路，特別是三本院校的情況更是如此。那么，三本院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)如何適應(yīng)這種形式?怎樣進(jìn)行教學(xué)改革？這是一個(gè)非常緊迫的課題。

一、三本院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)現(xiàn)狀分析

三本院校其實(shí)就是民辦應(yīng)用型本科院校，其計(jì)算機(jī)專業(yè)硬件教學(xué)現(xiàn)狀比一二本公辦院校更糟糕。他們在教學(xué)經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)條件、師資水平、教學(xué)積淀、科研氛圍等方面更遜一籌。首先是，在理念上輕視硬件教學(xué)，認(rèn)為硬件知識無實(shí)用價(jià)值，無就業(yè)前景，只是象征性保留兩三門硬件課程，由于實(shí)驗(yàn)條件所限基本只講理論或圖示實(shí)驗(yàn)。學(xué)生根本不懂“接口”這一軟硬件結(jié)合的技術(shù)，有的甚至放棄了硬件教學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)變成了名副其實(shí)的“軟件工程”。更不可思議的是：面對朝夕相伴的微機(jī)系統(tǒng)，絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)學(xué)生從未打開過機(jī)箱，根本不認(rèn)識CPU、南北橋芯片、內(nèi)存條，也不知道串、并口在哪里。其次，硬件教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)不明確，隨意性大。課程設(shè)置存在兩個(gè)誤區(qū)：其一是課程名稱種類繁多，不穩(wěn)定、變動大；其二是盲目套用一二本院校的方案，不適合三本院校的教學(xué)、師資條件和學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及特點(diǎn)，更談不上特色。在教材選取和教學(xué)內(nèi)容剪裁時(shí)陳舊過時(shí)（部分教師偷懶），仍以18年前就講授的8086體系為主體，不能與時(shí)俱進(jìn)。學(xué)生面對現(xiàn)代微機(jī)的新理念、新技術(shù)、新架構(gòu)很少介紹甚至沒有介紹。比如，微處理器的雙核和多核技術(shù)、串口硬盤和并口硬盤有何區(qū)別等等。實(shí)際授課時(shí)硬件理論講授過多，實(shí)際動手實(shí)驗(yàn)太少。例如：詳盡分析pentium處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，學(xué)生如墜云霧，而具有實(shí)用價(jià)值的現(xiàn)代微機(jī)的部件原理、性能指標(biāo)、優(yōu)化組合等又不講。開設(shè)的硬件實(shí)驗(yàn)一般都由教師規(guī)定好內(nèi)容和步驟，學(xué)生按部就班地在實(shí)驗(yàn)板（箱）上拔插線路，基本都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，無思考余地，更談不上設(shè)計(jì)和綜合集成。

二、三本院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)改革的意義

基于上述三本院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)的現(xiàn)狀，其教學(xué)改革非常必要、刻不容緩。

1.學(xué)生就業(yè)是三本院校的生命線。學(xué)生就業(yè)是三本院校教學(xué)的指揮棒，學(xué)生及家長的基本訴求就是要解決就業(yè)問題。就業(yè)好的三本院校社會聲譽(yù)高，生源穩(wěn)定，就業(yè)直接關(guān)系到三本院校的生存，特別是在其生源已經(jīng)呈現(xiàn)緊張趨勢的今天。大學(xué)生就業(yè)的最大障礙是缺乏實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，這造成了用人單位招不到自己需要的學(xué)生，學(xué)生找不到工作的怪現(xiàn)象。計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)改革的基本意義就是能拓寬就業(yè)的門路。在硬件教學(xué)過程中必須面向?qū)嶋H應(yīng)用，切實(shí)加強(qiáng)學(xué)生的動手能力，始終圍繞和緊跟主流微機(jī)進(jìn)行教學(xué)，摒棄復(fù)雜玄妙的原理剖析，粗線條地從實(shí)用角度給學(xué)生一個(gè)整體觀念。這使學(xué)生能在IT行業(yè)從事維護(hù)、組裝、銷售、網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施等工作。另一方面，扎實(shí)地進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)和實(shí)踐，使學(xué)生能在電子產(chǎn)品制作、自動控制方向上伸進(jìn)一條腿。筆者所在的廣東培正學(xué)院地處IT行業(yè)十分發(fā)達(dá)的珠三角地區(qū)，中小IT企業(yè)星羅棋布，基于嵌入式系統(tǒng)的電子產(chǎn)品數(shù)不勝數(shù)。嵌入式電子產(chǎn)品人才需求十分旺盛。這些企業(yè)特別看重學(xué)生的動手能力，學(xué)生只要具備基本的電子電路、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)，并能使用相關(guān)儀器和工具，其就業(yè)之路十分順暢，工資待遇非?？捎^，這種現(xiàn)象已經(jīng)被近幾年就業(yè)市場所證明。

2.硬件教學(xué)改革符合三本院校學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)及要求。大學(xué)本科教育現(xiàn)已成為大眾化教育，在此背景下，三本院校學(xué)生具有如下特點(diǎn)：①基礎(chǔ)知識和學(xué)習(xí)能力不及一二本院校學(xué)生，這是中學(xué)教育及高考決定了的。②對實(shí)用的技術(shù)技能感興趣，不太習(xí)慣理論學(xué)習(xí)和邏輯思維，這是由二個(gè)因素決定的：一是自身長期學(xué)習(xí)的慣性使然；二是學(xué)習(xí)目的決定，因?yàn)樗麄冎薪^大多數(shù)沒有進(jìn)一步深造（如考研）的要求，只想更好地就業(yè)。③學(xué)習(xí)上易于沖動，少有恒心和耐力。缺乏自信心，往往遇難而退、望而卻步。④他們興趣廣泛，思維靈活，絕大多數(shù)學(xué)生表面看起來不想學(xué)習(xí)，其實(shí)他們的“成就感”愿望極強(qiáng)，迫切想學(xué)到他們認(rèn)為有用的知識和技術(shù)。如上所述可知，不能強(qiáng)行按一二本院校學(xué)生的要求來強(qiáng)制他們學(xué)習(xí)，應(yīng)因勢利導(dǎo)。從應(yīng)用角度闡述理論，采用案例教學(xué)甚至項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)。在適量學(xué)完微機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)后，教學(xué)重點(diǎn)放在嵌入式電子產(chǎn)品的基本原理、簡單EDA（Electronc Design Automation）設(shè)計(jì)、簡單制作方面。使學(xué)生能使用常用儀器和工具制作出簡單的電子產(chǎn)品，于是興趣大增、“成就感”油然而生，收到事半功倍的效果。

三、三本院校計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)改革的措施

談到改革措施，首先應(yīng)轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以應(yīng)用和實(shí)用為目標(biāo)設(shè)計(jì)硬件教學(xué)課程體系并剪裁教學(xué)內(nèi)容，使之為就業(yè)的二個(gè)方面服務(wù)；全面改革教學(xué)方法使之符合三本學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)；更新傳統(tǒng)的考試考核方式使之更好地調(diào)動學(xué)習(xí)積極性。

1.轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，修改硬件課程體系和教學(xué)內(nèi)容。①教學(xué)理念與硬件教學(xué)體系。在高等教育大眾化的今天，三本院校的教學(xué)理念首先要確立培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)、建立新的教學(xué)質(zhì)量評價(jià)體系、理論知識為實(shí)際應(yīng)用服務(wù)、綜合評價(jià)知識、技能和能力等諸多要素。此處能力包括實(shí)踐能力和社會適應(yīng)能力。在調(diào)研了學(xué)生就業(yè)狀況和用人單位需求二個(gè)方面的前提下設(shè)計(jì)硬件教學(xué)課程體系。如前所述，硬件教學(xué)有二個(gè)就業(yè)方向，一是以學(xué)生面對的主流微機(jī)系統(tǒng)知識為背景從事微機(jī)系統(tǒng)維護(hù)、組裝、銷售、網(wǎng)絡(luò)施工等工作；二是以嵌入式系統(tǒng)知識為背景從事電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制作、銷售等工作。這二個(gè)就業(yè)方向?qū)?yīng)二條主要教學(xué)路線：數(shù)字邏輯80386匯編語言計(jì)算機(jī)組成原理X86體系接口技術(shù)windows設(shè)備程序開發(fā)。這條路線尾節(jié)點(diǎn)只能作為少數(shù)成績優(yōu)秀學(xué)生深造，涉及到深層次技術(shù)，可作為選修。數(shù)字邏輯MCS51匯編語言（或ARM匯編）電子電路基礎(chǔ)單片機(jī)技術(shù)嵌入式系統(tǒng)。而作為知識支撐，還有一條輔線：80386匯編語言（MCS51匯編語言）操作系統(tǒng)（嵌入式操作體統(tǒng)）智能卡芯片操作系統(tǒng)COS（Chip Operating System）。②課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容。為了保證教學(xué)路線的實(shí)施，在課程設(shè)置上與教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)做精心安排，80386匯編和MCS51匯編作為一門《匯編語言程序設(shè)計(jì)》開出；X86體系接口和單片機(jī)技術(shù)合為一門《接口與單片機(jī)》開出。二條主線上其余節(jié)點(diǎn)就是課程名稱，共有7門課程。在教學(xué)內(nèi)容剪裁上要注重實(shí)用與應(yīng)用，還要注重針對主流機(jī)型、設(shè)備、部件器件介紹前沿知識。例如：計(jì)算機(jī)組成原理中避免分析CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)的復(fù)雜機(jī)理，從性能與發(fā)展趨勢分析雙核多核CPU；摒棄三塊一線（CPU、存儲器、IO接口、系統(tǒng)總線）傳統(tǒng)的主機(jī)板架構(gòu)，引入現(xiàn)代微機(jī)的1-3-5-7式（一條總線、三大芯片、五條總線、七個(gè)接口）架構(gòu)。接口知識中精簡傳統(tǒng)的且少有實(shí)用價(jià)值的8253、8255等接口芯片的講解而重點(diǎn)介紹USB接口，USB接口是學(xué)生面對的最具實(shí)用價(jià)值和發(fā)展前景的接口標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字邏輯和電子電路少些邏輯運(yùn)算和復(fù)雜電路分析，加強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)中實(shí)用的流行的控制芯片的講解，為嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)和電子制作打下基礎(chǔ)。嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容以ARM嵌入式系統(tǒng)為教材，它應(yīng)用面廣，最具發(fā)展前景。教學(xué)內(nèi)容中實(shí)踐部分是落腳點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)簡單實(shí)用的嵌入式電路板的制作，如何使用常見工具，如：萬用表、示波器、電烙鐵手工焊接及BGA溫控焊接等。電路設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)EDA，會使用軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，如：protel、protus等軟件。

2.改革硬件教學(xué)方法和手段。先進(jìn)合理的教學(xué)方法和手段會收到事半功倍的效果，是學(xué)生掌握教學(xué)內(nèi)容的必要條件?？刹捎萌缦罗k法：①精心制作CAI多媒體課件，對于復(fù)雜的數(shù)據(jù)流程一定要動態(tài)演示。②以學(xué)生面對的微機(jī)系統(tǒng)及設(shè)備為講述對象并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如：匯編指令in/out是接口技術(shù)中最常用的指令，可以用微機(jī)CMOS數(shù)據(jù)讀寫（地址口地址為70H、數(shù)據(jù)口地址為71H）為案例進(jìn)行講解，學(xué)生既熟悉實(shí)驗(yàn)環(huán)境又方便操作，若能做成CMOS數(shù)據(jù)保護(hù)程序，則學(xué)生更有成就感。另外，直接讀寫硬盤扇區(qū)也是很好的接口技術(shù)案例。③案例教學(xué)法始終貫穿于教學(xué)過程中，特別是在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)和電子電路制作實(shí)訓(xùn)中，刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣使其得到“成就感”。當(dāng)然，好的案例選取是要靠教師具有從業(yè)經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目經(jīng)歷并且花大量精力才能實(shí)現(xiàn)。④項(xiàng)目驅(qū)動教學(xué)，以案例教學(xué)為基礎(chǔ)，以合適的實(shí)際項(xiàng)目作為實(shí)訓(xùn)對象則教學(xué)效果更佳。這可以提高學(xué)生分析問題解決問題的能力，還可以培養(yǎng)學(xué)生的工程素養(yǎng)及團(tuán)隊(duì)合作精神。

3.革新課程的考試考核方式?？荚囀钦麄€(gè)教學(xué)過程的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，是學(xué)生學(xué)習(xí)的指揮棒，事關(guān)學(xué)生眼前利益，要用考試促進(jìn)平時(shí)學(xué)習(xí)。硬件教學(xué)的傳統(tǒng)考試考核方法一定要改革，否則，改革措施就會落空。應(yīng)由單一的筆試改成：筆試+實(shí)驗(yàn)制作+參與案例項(xiàng)目+職業(yè)認(rèn)證+大學(xué)生科技比賽等多個(gè)環(huán)節(jié)考核、綜合評定。筆試成績只占30%，其余部分是實(shí)踐成績，占70%。一個(gè)學(xué)生不一定能同時(shí)得到三個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的成績，但是只要獲得其中一項(xiàng)成績即可。這樣一來，學(xué)生不能再一味死記硬背理論知識，必須要將理論知識應(yīng)用于實(shí)例中，主要學(xué)習(xí)精力自然就放在實(shí)踐環(huán)節(jié)中去了。在硬件方向就業(yè)后就不必花過多時(shí)間參加崗位培訓(xùn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文生，等.案例驅(qū)動的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革探索[J].計(jì)算機(jī)教育，2011，（2）：22-25.