引言：易發(fā)表網(wǎng)憑借豐富的文秘實踐，為您精心挑選了九篇嵌入式課程設(shè)計總結(jié)范例。如需獲取更多原創(chuàng)內(nèi)容，可隨時聯(lián)系我們的客服老師。

第1篇

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 實踐教學(xué) 教學(xué)體系

一、 研究的目的及意義

嵌入式系統(tǒng)已成為當(dāng)前最熱門最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，從而能夠適用實際應(yīng)用中對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的計算機(jī)系統(tǒng)。從嵌入式系統(tǒng)的定義可以看出，嵌入式技術(shù)是一門專業(yè)性強(qiáng)、實踐性強(qiáng)的綜合性技術(shù)。因此搞好嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)的研究對于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新思維能力，提高學(xué)生的就業(yè)競爭力具有重要的意義。[1]

二、研究的思路和方法

本項目的研究主要采取調(diào)查研究、總結(jié)及結(jié)合自己特色構(gòu)建合理的嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)體系，并自主設(shè)計嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)平臺，構(gòu)建相應(yīng)的綜合實驗室并指導(dǎo)學(xué)生參與項目實踐。并通過引導(dǎo)學(xué)生參與競賽，并創(chuàng)造條件使學(xué)生參與企業(yè)合作。

三、 研究的主要內(nèi)容

本項目主要內(nèi)容包括，實踐教學(xué)體系、教學(xué)平臺和實踐教學(xué)實驗室以及最后通過本項目的改革成果積極引導(dǎo)有能力的學(xué)生參加國家大賽等四個主要部分。

1嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)體系的構(gòu)建

在嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)的建設(shè)中，要綜合考慮實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及課外科技實踐活動等實踐環(huán)節(jié)，統(tǒng)籌實驗教學(xué)項目的設(shè)置。在內(nèi)容上，做到由淺入深、由單一到綜合、由驗證到設(shè)計開發(fā)。在時間上，由課內(nèi)延伸到課外，充分發(fā)揮課外科技活動這一第二課堂的作用，使學(xué)生能夠進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)方面的項目開發(fā)。該環(huán)節(jié)從整體出發(fā)，將實驗、課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計及課外科技實踐活動相結(jié)合，即驗證性實驗，設(shè)計性與綜合性實驗、創(chuàng)新性訓(xùn)練項目三個層次。

2.嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)平臺的設(shè)計

移動專業(yè)實驗室是有50套博創(chuàng)的ARM11開發(fā)板，可以搭建出與計算機(jī)科學(xué)和電子通信專業(yè)不同，但能體現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的實踐教學(xué)平臺，擺脫學(xué)生不需要思考而只重視重復(fù)操作的示例，也可以彼此構(gòu)建成實驗拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)平臺，使其用于與軟件工程一致的嵌入式系統(tǒng)平臺。

四、嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)綜合實驗室的建設(shè)及項目實踐

移動專業(yè)實驗室的開發(fā)板集成的示例操作過多，因此需要構(gòu)建一些可以激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新和與基礎(chǔ)緊密結(jié)合的軟件示例。比如：音頻、視頻、繪圖、游戲等示例，可以使學(xué)生通過看、聽等視覺沖擊來感受嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)帶來的效果。增強(qiáng)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的感性認(rèn)識，同時引發(fā)學(xué)生思考，從而進(jìn)一步達(dá)到理性思考的程度，刺激學(xué)生進(jìn)行實踐，達(dá)到“感性認(rèn)識-理性認(rèn)識-實踐”的兩次飛躍，形成實踐教學(xué)在綜合實驗室的一種良性循環(huán)。

本項目歸納起來可以簡稱為“一個體系，一個平臺，反復(fù)實踐，一個競賽”，其過程管理包括“教，學(xué)，練，管”等四個內(nèi)容，形成一個完整的實踐教學(xué)體系框架。通過合理的實踐教學(xué)平臺，促使學(xué)生提高實踐的欲望和興趣，從而在大賽中獲得成果的檢驗。

五、 研究的成果

該研究能夠更加貼近了我校建設(shè)“應(yīng)用型”本科專業(yè)的目標(biāo)和辦學(xué)特色。具體的可以從以下幾個方面進(jìn)行歸納和概括：

（1）改變了實驗題目設(shè)計的指導(dǎo)思想

一方面整個實踐課程的實施內(nèi)容要以“學(xué)生興趣”為導(dǎo)向，另一方面，教師在設(shè)計題目的時候，“按模塊、分步驟”的方式要求學(xué)生完成實驗的全部內(nèi)容，最終能夠把不同的模塊整合起來就是一個完整的項目。

（2）課程設(shè)計題目自主化、驗收形式和考核標(biāo)準(zhǔn)多樣化

題目自主化主要是指：教師在參與課程設(shè)計題目命題時，遵循以“引導(dǎo)學(xué)生為主，鼓勵和提倡自我命題”的原則。讓學(xué)生有一個充分發(fā)揮自我的空間，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

由于學(xué)生數(shù)量較多，很多教師在驗收課程設(shè)計時由于時間等問題的因素，不可能做到人人公平、公正的給出驗收成績。所以在課程設(shè)計驗收中，針對這些問題已經(jīng)做出了進(jìn)一步的修正：

a） 驗收形式的改革：公開組織若干本方向或相關(guān)專業(yè)的教師在同一時間，對自愿參加提前驗收的同學(xué)作品進(jìn)行共同進(jìn)行公開、公正的驗收。驗收的具體流程：驗收學(xué)生本著完全自愿的原則參加提前驗收（只要完成的學(xué)生都可以參加），先進(jìn)行自己作品的展示和講解，然后由各位“評委老師”進(jìn)行提問，最后各位教師根據(jù)學(xué)生的綜合表現(xiàn)，給出相應(yīng)的成績，該成績在有課程設(shè)計的指導(dǎo)教師予以匯總，最終決定學(xué)生本次課程設(shè)計的成績。

b） 考核標(biāo)準(zhǔn)多樣化：標(biāo)準(zhǔn)的多樣化是兼顧成績公平的有效手段，在課程設(shè)計評分考核中，把以往全由一位指導(dǎo)教師把握的學(xué)生“驗收表現(xiàn)”，增加至多位教師同時給出成績，增加了成績的參考尺度;另外，學(xué)生的最終成績不再僅僅由學(xué)生的作品展示效果所決定，而是由學(xué)生在驗收時的綜合表現(xiàn)（如：語言的表達(dá)、作品的講解、設(shè)計思路等）決定，從而使得成績更加合理。

（3）充分利用了實驗室

充分利用開放實驗室的課余時間，完善開放實驗室的使用和管理制度。[2]增加開放實驗室的數(shù)量，讓學(xué)生也參與到實驗室的建設(shè)和管理中來，鼓勵學(xué)生“從宿舍走出來”和在實驗室中完成實驗作業(yè)。

（4）鼓勵學(xué)生參與各類競賽，并引導(dǎo)學(xué)生與企業(yè)合作，提高動手能力和創(chuàng)新能力，并取得了顯著成效。[3]

六、 結(jié)束語

該項目的實施，極大地提高了學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的興趣和學(xué)習(xí)熱情，一部分學(xué)生能夠獨立自主的思考，并獨具匠心地設(shè)計出具有一定水準(zhǔn)的產(chǎn)品。本項目思路清晰，效果明顯，并在其它具有相關(guān)近似課程的學(xué)校中有推廣應(yīng)用的價值。

參考文獻(xiàn)：

[1]付順，姚圣國.高校實踐教學(xué)工作思路的創(chuàng)新探索[J].實驗技術(shù)與管理，2006年08期

[2]王光福.從傳統(tǒng)的實驗教學(xué)走向開放式實驗教學(xué)[J].實驗科學(xué)與技術(shù)，2004年01期

[3]彭志廣，楊大鵬.實踐教學(xué)體系創(chuàng)新與實踐[J].實驗技術(shù)與管理，2006年08期

第2篇

中圖分類號：G642

0 引 言

大規(guī)模在線開放課程（massive open online course， MOOC）是基于課程與教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)和移動智能技術(shù)發(fā)展起來的新興在線課程形式。MOOC是一種全新的、更公平的教育模式，它借助互聯(lián)網(wǎng)，通過MOOC平臺的課程講座視頻、嵌入式課程進(jìn)行測試與評估以及師生在線互動，教與學(xué)隨時隨地都可以發(fā)生[1]。然而，MOOC在迅速發(fā)展的同時，由于其自身存在的一些不可避免的問題，使得MOOC飽受爭議。沒有規(guī)模限制、沒有先修條件、MOOC注冊率高而完成率低以及師生不能深入交流等問題日漸凸顯，且難以得到有效解決[2]。因此，MOOC被不斷改進(jìn)，許多新的教學(xué)模式應(yīng)用到MOOC中，彌補(bǔ)之前MOOC的不足，超越了原有的MOOC模式，MOOC已經(jīng)進(jìn)入后MOOC時代。

在后 MOOC時代涌現(xiàn)的一些新樣式中，SPOC最為典型。SPOC（small private online courses，小規(guī)模限制性在線課程）表示小型的、私有的、在線課程，它是針對MOOC來說的，這一概念最早是由美國加州大學(xué)伯克利分校的阿曼多?福克斯教授提出的[3]。與 MOOC相比，SPOC吸收和傳承 MOOC的先進(jìn)思想，將 MOOC的潛能更好地發(fā)揮出來，變革傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對現(xiàn)行課堂的有效翻轉(zhuǎn)，最終提高教學(xué)質(zhì)量。SPOC把學(xué)習(xí)的人數(shù)進(jìn)行了限制，通常限定在幾十人到幾百人之間，不同于MOOC同一課程擁有注冊人數(shù)幾十萬甚至幾百萬，另外，SPOC在MOOC的基礎(chǔ)上增加了教師和學(xué)生面對面的交流。相比之下， SPOC的學(xué)習(xí)活動更加靈活高效，能滿足學(xué)習(xí)者個性化學(xué)習(xí)的需求[4]。

嵌入式課程是信息技術(shù)行業(yè)的核心課程，在國外信息類人才培養(yǎng)中尤其得到重視。目前，嵌入式軟件市場的規(guī)模劇增，已形成一個充滿商機(jī)的巨大產(chǎn)業(yè)，并且成為整個軟件業(yè)的發(fā)展支柱[5]。在家電、手機(jī)、各種數(shù)碼產(chǎn)品等都向智能化方向發(fā)展的今天，嵌入式技術(shù)越來越成為當(dāng)前最熱門、最具發(fā)展前景的IT應(yīng)用領(lǐng)域，吸引越來越多的工程師投入到這一行業(yè)[6]。本文研究嵌入式課程教學(xué)模式，通過SPOC充分利用MOOC平臺上的教學(xué)視頻資源，并與翻轉(zhuǎn)課堂有機(jī)結(jié)合應(yīng)用到課堂教學(xué)中。SPOC與翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的方式可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性、增強(qiáng)學(xué)生的動手能力、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠獨立地進(jìn)行項目開發(fā)和編程。

1 傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

嵌入式課程是計算機(jī)課程的重要組成部分，嵌入式課程包含Linux系統(tǒng)應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和嵌入式系統(tǒng)案例分析等實踐性較強(qiáng)的多門課程，這些課程采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式存在以下問題：

（1）在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，老師的授課時間有限，只能單方面把課程的內(nèi)容傳授給學(xué)生，沒有與學(xué)生交流的機(jī)會。

（2）部分學(xué)生存在惰性，老師講多少就聽多少，并不實際動手練習(xí)，導(dǎo)致僅理解理論內(nèi)容，卻不會實際應(yīng)用。

（3）大部分學(xué)生在實踐活動中虎頭蛇尾，一遇到困難就輕易放棄，沒有解決難題的決心，從而也無法真正的掌握和理解所學(xué)知識。

（4）傳統(tǒng)的教學(xué)模式只重視成績和分?jǐn)?shù)，泯滅了學(xué)生動手實踐的欲望，導(dǎo)致學(xué)生缺乏創(chuàng)新能力。

SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂相結(jié)合的教學(xué)模式提供一個新的思路：如果學(xué)生能夠在課前完成相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，就會減少教師課堂講授時間，從而留給學(xué)生更多的時間進(jìn)行實踐、參與交流討論和獲得教師的指導(dǎo)，解決學(xué)生只停留在對理論內(nèi)容的理解、動手機(jī)會少、不會將所學(xué)內(nèi)容應(yīng)用到實際的項目開發(fā)中去的問題。

2 基于SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂的嵌入式課程教學(xué)方法

基于SPOC和翻轉(zhuǎn)課堂的嵌入式課程教學(xué)方法可以分為四個階段：前端分析、課程設(shè)計、課堂教學(xué)和評價，具體模式如圖1所示。

2.1 前端分析

任何課程開始前都必須進(jìn)行前端分析，這樣設(shè)計出的教學(xué)資源才具有針對性、個性化，因此，前端分析對一門課程設(shè)計的成功與否起到非常關(guān)鍵的作用。本文中，前端分析涉及3個要素，分別為學(xué)習(xí)對象、教學(xué)內(nèi)容和學(xué)習(xí)環(huán)境。

學(xué)習(xí)對象主要包括學(xué)生年級、學(xué)生已經(jīng)學(xué)過的相關(guān)課程以及對學(xué)過課程的掌握情況。嵌入式課程分為硬件課程和軟件課程，因此課程的設(shè)置應(yīng)該分為3個階段：第1階段為嵌入式硬件開發(fā)，作為嵌入式軟件開發(fā)的平臺基礎(chǔ)；第2階段為嵌入式軟件開發(fā)；第3階段為嵌入式綜合開發(fā)實踐。單片機(jī)原理等基礎(chǔ)理論課程是學(xué)好嵌入式硬件開發(fā)的基礎(chǔ)，嵌入式軟件課程包括嵌入式操作系統(tǒng)和Linux系統(tǒng)應(yīng)用等課程，只有將以上課程學(xué)好才能進(jìn)行嵌入式綜合開發(fā)實踐。

教學(xué)內(nèi)容研究應(yīng)該從理論和實際開發(fā)能力兩方面入手。理論方面，對于C語言、數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、單片機(jī)原理、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等前導(dǎo)課程，教師要在保證理論授課學(xué)時的前提下，適當(dāng)增加或強(qiáng)調(diào)嵌入式開發(fā)中必需的知識基礎(chǔ)，以保證后續(xù)嵌入式開發(fā)課程的順利進(jìn)行。在實際開發(fā)能力方面，教師要強(qiáng)化和規(guī)范嵌入式硬件課程、嵌入式軟件課程、嵌入式綜合開發(fā)實踐課程中的實踐環(huán)節(jié)，為學(xué)生配備齊全的軟、硬件開發(fā)環(huán)境，讓學(xué)生通過動手實踐掌握所學(xué)的內(nèi)容。

學(xué)習(xí)環(huán)境主要包括傳統(tǒng)的課堂教學(xué)環(huán)境和基于MOOC的在線學(xué)習(xí)環(huán)境，將課堂教學(xué)和在線學(xué)習(xí)結(jié)合起來，提高教學(xué)質(zhì)量。

2.2 課程設(shè)計

課程設(shè)計主要包括教學(xué)視頻、教學(xué)大綱、拓展資源、測試作業(yè)幾個部分。根據(jù)教學(xué)需要，教師可以充分利用MOOC平臺上優(yōu)質(zhì)豐富的教學(xué)資源，對其進(jìn)行編輯和整合，設(shè)計成富有邏輯結(jié)構(gòu)的視頻資源上傳到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺。教師還可以將電影錄像、電子書、其他資料等作為拓展資源提供給學(xué)生。測試作業(yè)包含測試題和大作業(yè)，測試題至關(guān)重要，學(xué)生可以帶著問題去觀看教?W視頻，也可以看完教學(xué)視頻后做測試題，這樣有助于學(xué)生對重點、難點的理解與掌握，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和學(xué)習(xí)質(zhì)量；大作業(yè)用來綜合性的測試學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，需要由一組學(xué)生來共同完成，大家一起討論，相互激發(fā)靈感，這種方式可以提高學(xué)生們的創(chuàng)新意識和團(tuán)隊意識。

2.3 課堂教學(xué)

課堂教學(xué)階段在整個教學(xué)模式中的地位十分重要。在課程開始前，根據(jù)學(xué)生原有的知識基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)個性和風(fēng)格等信息將學(xué)生進(jìn)行異質(zhì)分組，并選出每個學(xué)習(xí)小組的組長。

課堂教學(xué)的實施過程借鑒翻轉(zhuǎn)課堂模式，翻轉(zhuǎn)課堂是推動師生互動、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的有力手段，真正體現(xiàn)“以學(xué)生為中心”的教育理念。本文將翻轉(zhuǎn)課堂分為兩種形式：一種側(cè)重于分析本次課的重點和難點；另一種側(cè)重于對實際項目進(jìn)行分析和講解。

第一種形式要求學(xué)生在課前通過MOOC平臺上提供的教學(xué)視頻，學(xué)習(xí)嵌入式課程的基礎(chǔ)知識，然后，通過完成測試題驗證對知識點的掌握情況。在課堂教學(xué)過程中，學(xué)生針對教師在課前提出的問題進(jìn)行討論，并采用輪流的方式對本次課的重點和難點進(jìn)行講解。在該門課程的課堂教學(xué)中，每名學(xué)生至少有一次機(jī)會講解知識點。最后，教師對課程內(nèi)容的重點、難點進(jìn)行說明，并對知識內(nèi)容進(jìn)行系統(tǒng)化的總結(jié)和梳理。

第二?N形式通過大作業(yè)的方式，以小組為單位，共同完成一個項目。大作業(yè)是對學(xué)生學(xué)習(xí)本門課程的綜合性考察，嵌入式軟件開發(fā)的作業(yè)可以是多進(jìn)程程序編寫、管道通信、Linux環(huán)境下“生產(chǎn)者與消費者”的實現(xiàn)等。嵌入式實踐開發(fā)的作業(yè)可以是智能家居、智能停車場等。在課堂教學(xué)過程中，小組組內(nèi)成員之間、各小組成員之間針對大作業(yè)的內(nèi)容相互討論，并每組選出一個代表對自己組的作業(yè)完成情況進(jìn)行匯報展示，學(xué)生之間共同鑒賞、互相評價。教師可以在每名學(xué)生展示作品或?qū)W習(xí)成果后進(jìn)行逐一評價，也可在所有學(xué)生成果展示完畢后做最后的總結(jié)，教師最終對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進(jìn)行總結(jié)和評價。

課后主要是學(xué)生對學(xué)習(xí)進(jìn)行復(fù)習(xí)和鞏固，檢驗自己掌握知識的情況，分享課中學(xué)習(xí)的感悟與收獲。教師則針對大家課上提出的問題進(jìn)行反思和總結(jié)，對課程知識進(jìn)行系統(tǒng)化的梳理和總結(jié)，并根據(jù)學(xué)生課上的表現(xiàn)、反應(yīng)以及學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的意見對課前、課中階段進(jìn)行及時調(diào)整。

2.4 評 價

評價環(huán)節(jié)既要體現(xiàn)評價主體的多元化又要注重評價樣式的多樣化，關(guān)注學(xué)生的效果，采用形成性評價和總結(jié)性評價兩種評價相結(jié)合的方式。

形成性評價包括多個因素：登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的次數(shù)、下載教學(xué)視頻的次數(shù)、課堂出勤情況、課堂討論的積極程度以及小組成員間互評等多個方面。小組成員間互評主要從學(xué)生與對小組其他成員討論問題的情況、參與小組活動情況以及對小組的貢獻(xiàn)等方面出發(fā)，對自己和小組成員作出評價。這種評價方式有利于學(xué)生更好地參與到小組學(xué)習(xí)活動中，能夠提高組內(nèi)成員間合作學(xué)習(xí)的積極性，同時，教師對學(xué)生的評價也同等重要，教師應(yīng)該根據(jù)以上因素對學(xué)生進(jìn)行評價，給出學(xué)生的平時成績。

總結(jié)性評價則主要包括學(xué)生的平時測驗、作業(yè)完成質(zhì)量和期末考試成績。最后，教師根據(jù)形成性評價和總結(jié)性評價的一定比例給學(xué)生最終量化分?jǐn)?shù)。

第3篇

關(guān)鍵詞：系統(tǒng)設(shè)計，實踐教程，創(chuàng)新性，嵌入式系統(tǒng)

【中圖分類號】G420

1.研究現(xiàn)狀和選題意義

1.1 研究現(xiàn)狀

高等職業(yè)教育是高等教育的重要組成部分，它是根據(jù)一定職業(yè)崗位實際業(yè)務(wù)活動范圍的要求，培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性或職業(yè)性人才。如何培養(yǎng)高技能型人才來滿足社會快速發(fā)展的需要？教學(xué)是關(guān)鍵！而實驗教學(xué)作為高等職業(yè)教育的主要形式，它不同于理論課教學(xué)，它不但要使學(xué)生掌握理論知識的同時，怎么能快速地應(yīng)用到社會社會生活之中來滿足人們生活的需要，那這就要求我們要以實踐教學(xué)為主，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，免得把學(xué)生培養(yǎng)成一個書呆子，不會學(xué)以致用。這就要求各高校要重視實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，那么我們在實驗教學(xué)中，采取什么樣的教學(xué)方法才能真正提高學(xué)生的技能，達(dá)到高職教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)？

1.2選題意義

“嵌入式系統(tǒng)”課程作為電子信息專業(yè)中的一個主修方向，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)出理論和實踐并重的特點，剛開始講述“嵌入式系統(tǒng)”課程時，由于并沒有太多的經(jīng)驗，還是依照課堂理論、課下實驗的傳統(tǒng)教學(xué)方式。但是隨著教學(xué)的深入，發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)過程中存在很多問題，主要體現(xiàn)在：

（1）《嵌入式系統(tǒng)》的前導(dǎo)課程比較多，例如：《C語言》、《微機(jī)原理》、《單片機(jī)原理與設(shè)計》，如果學(xué)生們對這些課程學(xué)的不扎實，理論及實踐基礎(chǔ)太差的話，那嵌入式系統(tǒng)技術(shù)課程對他們來說更是頭疼。

（2）課程內(nèi)容涉及面廣，知識內(nèi)容多。以蔣建春編寫的《嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計》為例，此書介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件知識、嵌入式系統(tǒng)平臺的構(gòu)建、ARM嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)常用模塊設(shè)計、嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識、嵌入式實時操作系統(tǒng)OS-Ⅱ、嵌入式軟件測試基礎(chǔ)知識等。在有限的課時內(nèi)，很多內(nèi)容只能淺顯地介紹，一個學(xué)期下來，一部分學(xué)生看上去了解了嵌入式系統(tǒng)的許多內(nèi)容，但是一到具體的應(yīng)用實際就會發(fā)現(xiàn)還欠缺很多知識和技能。

（3）傳統(tǒng)的以教師為核心的課堂上，在講解這門綜合性實踐性很強(qiáng)的課程時，很多學(xué)生都是被動接受知識。又因為這門課本身就比較枯燥乏味，內(nèi)容復(fù)雜，需要掌握的知識又很繁瑣，學(xué)習(xí)一段時間后，也就漸漸失去了興趣。

（4）由于學(xué)時數(shù)有限，又加上需要很多理論知識的講解，不可能安排很多的實驗環(huán)節(jié)，在相對較短的實驗課程內(nèi)，學(xué)生需要熟悉開發(fā)的軟硬件環(huán)境，如開發(fā)工具、實驗環(huán)境、了解試驗內(nèi)容，讀懂實驗程序。在這期間，學(xué)生自主的實踐動手能力得不到充分地鍛煉，某種程度上也就僅僅是熟練了一種開發(fā)工具而已。

針對以上關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)存在的問題，逐步對實驗課進(jìn)行教學(xué)改革，把以項目應(yīng)用的教學(xué)理念逐步引入到課堂當(dāng)中。其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。

2.轉(zhuǎn)變后的實踐教學(xué)課程的實施方法

2.1 實踐課程的實施方法

（1）知識技能檢測法。把學(xué)生進(jìn)行分組實驗，每組四個學(xué)生，老師命題，學(xué)生選題的方式，對學(xué)生的知識技能進(jìn)行檢測，最后老師通過知識提問和實驗結(jié)果，給學(xué)生打分。能通過此實驗的組數(shù)進(jìn)行表揚(yáng)，沒有通過的組數(shù)讓他們查找原因。對完成較好好者給予獎勵，這樣激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的潛能，他們都想成為老師眼中的佼佼者。最后大家一起總結(jié)討論，這樣學(xué)生記憶深刻，在實踐中學(xué)習(xí)。

（2）項目驅(qū)動法。在“嵌入式系統(tǒng)”的前期授課中布置課程設(shè)計，也可以課程設(shè)計的內(nèi)容讓學(xué)生結(jié)合自己的興趣愛好自行擬訂，學(xué)生在已有的專業(yè)知識基礎(chǔ)上，選擇一個自己感興趣的題目作為本學(xué)期的課程設(shè)計來完成。這樣學(xué)生會帶著自己的問題在剛開始學(xué)習(xí)這門課就要深入了解課程的內(nèi)容，同時課下查詢相關(guān)的資料，這比課堂被動地接受知識更能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。學(xué)生自己設(shè)計、畫原理圖、程序流程圖、開發(fā)調(diào)試、固化芯片、查閱整理資料等，一方面培養(yǎng)了學(xué)生的實際動手能力，另一方面培養(yǎng)了學(xué)生開發(fā)項目的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。

2.2實驗過程需要完成性

實驗成果的要求為一個類似標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的嵌入式系統(tǒng)，要求學(xué)生完成從設(shè)計到實現(xiàn)的所有步驟，根據(jù)實際功能需要，設(shè)計系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，選擇單片機(jī)及元器件，用Proteus進(jìn)行電路仿真，然后制作印制版電路，最后做出調(diào)試板，進(jìn)行測試和調(diào)試，最后每位學(xué)生均需要寫出實驗總結(jié)和體會。這樣，學(xué)生就掌握了工程實踐系統(tǒng)的總體開發(fā)流程。

2.3 由任課老師進(jìn)行一體化的教學(xué)指導(dǎo)

首先，任課教師要選用一本好的教材，最好選以項目驅(qū)動為主題思路編寫的教材，例如：郭志勇主編的《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項目教程》就是一本優(yōu)秀的教材，突出實踐技能培養(yǎng)在課程中的主題地位，用實際項目來引領(lǐng)理論，使理論從屬于技能實踐。教師的主要教學(xué)工作需要圍繞實驗環(huán)節(jié)進(jìn)行。任課教師需要提前在課程教學(xué)中進(jìn)行周密的實驗設(shè)計和講解，以提高學(xué)生的實驗效率。在實驗教學(xué)中，任課教師親自指導(dǎo)學(xué)生，前提條件教師對整本書的內(nèi)容有全面的理解和認(rèn)識，這樣遇到問題可以有的放矢，從而取得更好的效果，同學(xué)們漁業(yè)有信心和目標(biāo)學(xué)好這門課程，這樣一方面培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，另一方面，也鍛煉了學(xué)生的項目實踐能力。

第4篇

關(guān)鍵詞： ARM嵌入式系統(tǒng)； 教學(xué)輔助系統(tǒng)； 教學(xué)實踐； 自主學(xué)習(xí)能力

中圖分類號：TP368；G642 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228（2017）03-40-04

Abstract： This paper introduces a teaching assistant system for ARM embedded system course based on ARM LPC2148 MCU. The system hardware design includes the minimum system， the serial communication and program download interface circuits， the matrix-keyboard and the independent keys used as the interrupt input， and the character LCD and dot-matrix LCD interface. The software design includes the standard project template of ARM embedded system， complete Proteus circuit schematic and the application package for the related hardware modules. Proved by the teaching practice， the teaching assistant system plays a good supporting role in the classroom teaching of embedded system courses， and in the experiment and practice training of embedded system courses， and in the students' extracurricular scientific researching. It also effectively helps students learning to master the technology of embedded system， and helps to the students' autonomous learning ability and engineering quality training.

Key words： ARM embedded system； teaching assistant system； teaching practice； autonomous learning ability

0 引言

S著嵌入式軟件技術(shù)的發(fā)展，高校對嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)日益重視[1-5]。國內(nèi)很多高校在電子類、儀器類、計算機(jī)類等專業(yè)都開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程。其課程特點：①軟硬件技術(shù)相結(jié)合，專業(yè)性、綜合性強(qiáng)；②嵌入式系統(tǒng)是將計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合，實用性強(qiáng)。③門檻高，要求學(xué)生具有相應(yīng)的專業(yè)基礎(chǔ)素質(zhì)及自主學(xué)習(xí)能力。其教學(xué)大綱要求通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠掌握基本的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)和調(diào)試方法。但是在實際教學(xué)中往往發(fā)現(xiàn)“學(xué)生理論學(xué)習(xí)理解困難，實驗過程與理論知識融合困難以及課程綜合設(shè)計能力差”等問題，而且目前的實驗裝置普遍追求功能強(qiáng)大，實驗內(nèi)容廣，配置高檔等指標(biāo)，使得裝置的軟硬件復(fù)雜，忽視了學(xué)生的實際情況，學(xué)生很難在課時內(nèi)實現(xiàn)對裝置的理解掌握以及達(dá)到課程的教學(xué)目的要求。

根據(jù)我校的實際情況，考慮學(xué)生學(xué)習(xí)的個體差異，本著簡單易懂，實用方便原則，緊密結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容，細(xì)分教學(xué)例程，研發(fā)設(shè)計了ARM嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)輔助系統(tǒng)，學(xué)生和教師每人一套。該系統(tǒng)作為嵌入式系統(tǒng)課程基礎(chǔ)階段的輔助教學(xué)裝置，既可以在理論課堂上幫助教師很好地展現(xiàn)授課內(nèi)容，又可以在實驗和課程設(shè)計等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中作為便攜的實用開發(fā)工具，幫助學(xué)生切實地掌握ARM嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)，提高學(xué)生的工程實踐動手能力。

1 教學(xué)輔助系統(tǒng)設(shè)計

1.1 硬件設(shè)計

如圖1所示，該教學(xué)輔助系統(tǒng)以經(jīng)典的ARM7 LPC2148/38 MCU為學(xué)習(xí)對象，分為核心板和擴(kuò)展板兩部分，配有串口通信/ISP下載控制接口，USB接口等常用接口，擴(kuò)展有矩陣鍵盤，可以用作中斷輸入的獨立按鍵，字符/點陣LCD顯示接口等輸入/輸出人機(jī)界面接口。系統(tǒng)基本功能齊全，所有引腳及電源均有引出，體積小，攜帶方便，便于學(xué)生自主擴(kuò)展應(yīng)用。

1.1.1 ARM處理器

系統(tǒng)MCU采用ARM7系的一款經(jīng)典產(chǎn)品ARM LPC2148/38 MCU作為系統(tǒng)的核心CPU。其引腳少，功能模塊較為齊全，配有512KB的高速Flash存儲器和32KB的RAM，具有豐富的外設(shè)資源。它還含有向量中斷控制器，可配置中斷優(yōu)先級和向量地址，片內(nèi)Boot裝載程序可以實現(xiàn)ISP/IAP編程，具有空閑和掉電兩種低功耗模式，并且可通過外部中斷喚醒[6]。ARM LPC2138/48 MCU工作原理簡單且具有強(qiáng)大的處理和控制功能，同時在proteus仿真軟件和keill編程軟件中均支持該MCU，因此特別適合用于ARM嵌入式系統(tǒng)課程基礎(chǔ)階段的教學(xué)與學(xué)習(xí)。

1.1.2 串口通信接口及ISP電路

串口通信使用的是LPC2148/38 MCU的串口0。LPC2148/38 MCU的串口0是其主要組成部分之一，不僅可以用于學(xué)習(xí)與PC機(jī)的串行通訊，配以相應(yīng)的ISP電路后，PC機(jī)借助編程軟件還可以將應(yīng)用程序直接下載到MCU中，從而降低了教輔系統(tǒng)的使用要求，方便了實踐教學(xué)的需要。

1.1.3 USB接口及電源

為了使用方便，教輔系統(tǒng)直接利用PC機(jī)USB接口為其供電，無需額外配接電源。同時LPC2148 MCU自備有USB2.0從控制器，配以相應(yīng)的接口電路后，可以方便地進(jìn)行關(guān)于USB的相關(guān)教學(xué)，有效地提高了系統(tǒng)功能資源的利用率。

1.1.4 輸入/輸出及引腳擴(kuò)展

為了提高教輔系統(tǒng)的通用性、實用性和擴(kuò)展性，同時兼顧教學(xué)案例的需要，在系統(tǒng)擴(kuò)展板中設(shè)計了顯示接口、鍵盤輸入端口、A/D采集及調(diào)節(jié)電位器、LED及蜂鳴器輸出以及相應(yīng)的電源輸入輸出端口。在系統(tǒng)擴(kuò)展板中將MCU的P1端口用于字符LCD（LM1602）與點陣LCD（QC12864）共用輸出，配合矩陣鍵盤輸入端口，以及AD采集及兩個電位器分別設(shè)計有相應(yīng)的教學(xué)案例，有效地降低了學(xué)生的使用難度，提高了學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的直觀理解。在擴(kuò)展板上還通過插針引出了對應(yīng)的全部引腳和電源，極大地方便了學(xué)生對其他應(yīng)用硬件電路的設(shè)計，這也對教輔系統(tǒng)實現(xiàn)進(jìn)一步的應(yīng)用開發(fā)使用提供了便捷。

1.2 軟件設(shè)計

軟件設(shè)計工作主要體現(xiàn)在開發(fā)環(huán)境搭建、驅(qū)動開發(fā)，應(yīng)用開發(fā)及SDK程序的移植等方面。

1.2.1 開發(fā)環(huán)境搭建

該教輔系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境搭建主要是Proteus仿真軟件，Keill開發(fā)軟件，F(xiàn)lash Magic編程下載軟件安裝，以及項目工程的建立與配置，程序文件的新建與添加，工程的編譯與鏈接，電路原理圖的繪制，程序下載與仿真運(yùn)行，程序糾錯等。這是學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)不可繞開的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，學(xué)生在實際學(xué)習(xí)過程中容易出錯，導(dǎo)致學(xué)習(xí)的自信心受挫。根據(jù)這一特點，除了在課程學(xué)習(xí)資料中細(xì)分教學(xué)例程講解、對關(guān)鍵步驟進(jìn)行詳細(xì)注解外，還在教學(xué)過程中要求學(xué)生跟著教師逐步操作學(xué)習(xí)，而且寫出書面總結(jié)作業(yè)，確保學(xué)生在嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)中能順利邁出這第一步。

1.2.2 例程開發(fā)

例程開發(fā)是幫助學(xué)生更好地進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)技術(shù)學(xué)習(xí)的有效方式，既是理論課堂授課的范例教學(xué)，也是實踐教學(xué)的應(yīng)用例程。因此，例程設(shè)計至關(guān)重要，它不僅是對課程教學(xué)內(nèi)容的驗證，也能使學(xué)生加深和鞏固對嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的認(rèn)識，是合理組織教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計教學(xué)例案、幫助引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)提高實踐創(chuàng)新能力的主要方式。例程開發(fā)設(shè)計按照單元模塊知識架構(gòu)以及系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的連續(xù)性，遵循“從基礎(chǔ)開始，由簡而難，從小模塊到大系統(tǒng)，應(yīng)用與原理并存”的原則，設(shè)計了教學(xué)基礎(chǔ)例程與教學(xué)綜合例程。基于ARM嵌入式教輔系統(tǒng)設(shè)計的教學(xué)基礎(chǔ)應(yīng)用例程有10個，涉及了對系統(tǒng)的基本認(rèn)識、驗證以及基本使用等工程應(yīng)用實踐的各個方面，如表1所示。

教學(xué)綜合例程主要是將ARM LPC2148硬件資源、教學(xué)案例及其他應(yīng)用所涉及內(nèi)容的驅(qū)動程序，應(yīng)用程序集合在一起，供學(xué)生閱讀和參考，方便學(xué)生在練習(xí)中模仿和借鑒，幫助學(xué)生逐步過渡到獨立自主應(yīng)用開發(fā)階段。同時，通過綜合教輔案例，為學(xué)生建立嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的規(guī)范與好的應(yīng)用習(xí)慣打下基礎(chǔ)。基于ARM嵌入式教輔系統(tǒng)設(shè)計了近30余道綜合訓(xùn)練題目，學(xué)生可在綜合實驗和課程設(shè)計環(huán)節(jié)自主選擇訓(xùn)練，進(jìn)度快的學(xué)生也可在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)揮，提高嵌入式產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計能力。

2 教學(xué)應(yīng)用

ARM嵌入式系統(tǒng)相較于其他單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)課程教學(xué)而言，ARM芯片資源豐富，實際應(yīng)用廣泛，具有綜合性、實踐性強(qiáng)的特點，學(xué)生不容易理解和掌握。因此在教學(xué)中要以應(yīng)用為主，強(qiáng)調(diào)體系結(jié)構(gòu)及實用的設(shè)計開發(fā)技術(shù)等工程實踐概念，基于教輔系統(tǒng)配以相應(yīng)的例程項目及實踐，結(jié)合項目驅(qū)動式教學(xué)模式[7-8]，在課堂教學(xué)、實驗教學(xué)以及課程設(shè)計實踐環(huán)節(jié)中進(jìn)行項目分解講授，直觀、實用，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，由淺入深，由易到難，由基礎(chǔ)到綜合，切實讓學(xué)生從硬件到軟件，再從軟件到硬件實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的完整認(rèn)識。

2.1 課堂教學(xué)應(yīng)用

在課堂教學(xué)中，以應(yīng)用為主，借助教輔系統(tǒng)，幫助學(xué)生了解嵌入式系統(tǒng)的特點，理解嵌入式系統(tǒng)的基本構(gòu)成（微處理器、存儲器、外設(shè)驅(qū)動和I/O接口、電源管理、硬件調(diào)試等）；認(rèn)識嵌入式操作系統(tǒng)，知道操作系統(tǒng)內(nèi)核，能夠?qū)?nèi)核進(jìn)行移植、修改和裁減；掌握某一種嵌入式操作系統(tǒng)，能夠構(gòu)建嵌入式軟件的開發(fā)環(huán)境，編寫一些基本的嵌入式設(shè)備的驅(qū)動程序等。同時，在傳統(tǒng)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，重新調(diào)整學(xué)時分配，部分引入翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，以例程教學(xué)和項目開發(fā)驅(qū)動教學(xué)內(nèi)容的更新，課堂教學(xué)更多的輔以實際范例演示講解和回答學(xué)生在課外實踐環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的問題，提高學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的認(rèn)識和掌握程度。在Proteus仿真軟件和教輔系統(tǒng)的支持下，加大實際編程訓(xùn)練內(nèi)容，針對講授內(nèi)容獨立設(shè)計立足于基本概念原理的例程，根據(jù)學(xué)生個體差異提出不同的任務(wù)要求，至少要求學(xué)生能跟著教師操作演示，在訓(xùn)練過程中再學(xué)習(xí)和升華講授的知識。

2.2 課程實驗應(yīng)用

嵌入式系統(tǒng)是一個綜合性、實踐性強(qiáng)的軟硬件設(shè)計開發(fā)平臺，實驗教學(xué)是重要環(huán)節(jié)，實驗教學(xué)是嵌入式系統(tǒng)課堂教W的重要延伸。在實驗教學(xué)中以教輔系統(tǒng)為載體設(shè)計實驗內(nèi)容，配合課堂教學(xué)，能更好地幫助學(xué)生建立對嵌入式系統(tǒng)的完整認(rèn)識。實驗教學(xué)除了設(shè)計有基礎(chǔ)的ARM嵌入式教學(xué)內(nèi)容，如應(yīng)用開發(fā)入門實驗、基礎(chǔ)接口和顯示實驗，還有提高的ARM嵌入式教學(xué)內(nèi)容，如音頻、麥克風(fēng)、SD卡、觸摸屏等擴(kuò)展接口實驗，UART驅(qū)動與應(yīng)用、LCD驅(qū)動及應(yīng)用、USB接口、PWM驅(qū)動及應(yīng)用等等，基本滿足目前嵌入式系統(tǒng)初級階段的教學(xué)需求。經(jīng)過實際教學(xué)應(yīng)用證明：借助該教輔系統(tǒng)進(jìn)行實驗教學(xué)，學(xué)生能有效地認(rèn)識掌握嵌入式系統(tǒng)實驗裝置的開發(fā)環(huán)境及軟硬件設(shè)計方法，理解對應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)，提高了學(xué)習(xí)主動性和實踐動手能力。

2.3 課程設(shè)計應(yīng)用

在課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)，以教輔系統(tǒng)為支撐設(shè)計了近30組綜合訓(xùn)練內(nèi)容，如電子日歷制作、音樂播放器、直流電機(jī)調(diào)速、正弦波示波器、條碼掃描顯示等，供學(xué)生自主選擇。由于該系統(tǒng)不僅提供了LPC2148/38的所有硬件資源，還提供了有關(guān)輸入/輸出的SDK，大大節(jié)省了ARM基礎(chǔ)軟硬件平臺搭建的時間，使學(xué)生將主要精力和時間放在應(yīng)用開發(fā)上，課程設(shè)計的效果和質(zhì)量明顯得以提高，而且學(xué)生還可在此教輔系統(tǒng)基礎(chǔ)上自行研發(fā)應(yīng)用項目，參與各級課外科研競賽活動，效果良好。學(xué)生借助于該教輔系統(tǒng)進(jìn)行綜合應(yīng)用學(xué)習(xí)，可掌握和鞏固嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的基本原理，掌握了32位ARM單片機(jī)和嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用的基本技術(shù)，能夠完成一些簡單的項目研發(fā)，他們走出校園能盡快適應(yīng)相應(yīng)的工作崗位。

3 結(jié)束語

該教輔系統(tǒng)已經(jīng)在我校測控專業(yè)兩屆學(xué)生的教學(xué)中投入使用。該教輔系統(tǒng)將課堂教學(xué)、課程實驗、課程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)無縫連接在一起，并可直接應(yīng)用于其他課外實踐的開發(fā)應(yīng)用中，使得嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)體系具有更好的系統(tǒng)性、實用性和連續(xù)性，基本解決了嵌入式系統(tǒng)課程難教、難學(xué)、難懂的系列問題。同時該教輔系統(tǒng)也使得嵌入式系統(tǒng)課程的課堂教學(xué)更加具體形象化，互動性更好，實驗教學(xué)內(nèi)容更加豐富，學(xué)生設(shè)計制作參與性更強(qiáng)，明顯改善了學(xué)生以往對理論知識學(xué)習(xí)的茫然和不明確性，以及對實驗裝置的畏難情緒，提高了對理論學(xué)習(xí)和實驗的興趣，培養(yǎng)和鍛煉了自主學(xué)習(xí)能力和工程實踐能力。

參考文獻(xiàn)（References）：

[1] 油海東.基于ARM-Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)平臺教學(xué)實驗研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2012.147（11）：15-17

[2] 陳偉，林訓(xùn)超.Cortex時代的ARM教學(xué)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010.5：5-7

[3] 宋焱翼，陳禮，顏芳.嵌入式系統(tǒng)實驗教學(xué)改革與實驗教學(xué)裝置開發(fā)[J].實驗室研究與探索，2011.30（7）：239-241

[4] 張金磊，王穎，張寶輝.翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[J].遠(yuǎn)程教育雜志，2012.4：46-51

[5] 張騰飛，顧亦然，郭前崗.“嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用”課程教學(xué)改革探索與應(yīng)用[J].中國電力教育，2012.28：53-55

[6] 高俊堯，黃超.基于ARM微控制器LPC2138的分布式系統(tǒng)設(shè)計[J].電子設(shè)計應(yīng)用，2007.5：97-99

[7] 陳豹.嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)方法實踐與探索[J].吉林省教育學(xué)院學(xué)報，2015.31（1）：77-78

[8] 李寧，宋薇，庫少平.項目化嵌入式教學(xué)方法研究[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010.2：5-7

第5篇

關(guān)鍵詞：嵌入式技術(shù)； 教學(xué)方法

0前言

嵌入式技術(shù)是當(dāng)今計算機(jī)技術(shù)中發(fā)展最快最熱門的技術(shù)，嵌入式技術(shù)在當(dāng)今得到了極其廣泛的應(yīng)用，已深入到各個應(yīng)用領(lǐng)域，幾乎是無所不及，主導(dǎo)應(yīng)用的潮流，以致一些學(xué)者斷言嵌入式技術(shù)將成為后PC時代的主宰。另伴隨著巨大的產(chǎn)業(yè)需求，我國嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的人才需求量也一路高漲，嵌入式開發(fā)將成為未來幾年最熱門最受歡迎的職業(yè)之一。嵌入式課程也在各個高校中逐步展開，我校《嵌入式技術(shù)與應(yīng)用》課程在2009年12月作為校級精品課程申報，于2010年3月被批準(zhǔn)為校級在建的精品課程，精品課程的建設(shè)過程中遇到許多的困難與問題，精品課程的建設(shè)過程也是我們解決這些問題與困難的過程。我們主要從以下幾個方面做了一些工作。

1有針對性的制定培養(yǎng)目標(biāo)，確定對學(xué)生的職業(yè)能力要求

嵌入式技術(shù)的涉及領(lǐng)域有幾個方面常見的智能儀表、工業(yè)控制領(lǐng)域，機(jī)頂盒、路由器等方面的應(yīng)用，個人電子產(chǎn)品的應(yīng)用（這些產(chǎn)品往往需要友好的GUI圖形界面），高端智能設(shè)備（涉及到智能機(jī)器人，醫(yī)療儀器、軍事領(lǐng)域，航空航天領(lǐng)域）。為此，我們基于本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后大多就業(yè)于珠三角和長三角及湖北地區(qū)的中小型企業(yè)的現(xiàn)實，我們將學(xué)生將來就業(yè)的定位于中小型企業(yè)，經(jīng)過我們專業(yè)教師的調(diào)研，我們對這些企業(yè)技術(shù)部門設(shè)置的崗位及崗位要求有了較好的認(rèn)識，我們對每一個嵌入式行業(yè)相關(guān)必需具備的職業(yè)能力進(jìn)行分解，然后再分析選取相應(yīng)的教學(xué)內(nèi)容，對不同的應(yīng)用崗位所對應(yīng)的不同的能力與知識要求作出了歸納與總結(jié)（如圖1），為教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容的確定提供了依據(jù)。

圖1職業(yè)崗位與能力要求

2讓課程具有非常強(qiáng)的時效性，本課程是近來才剛剛設(shè)立的一門新興課程，應(yīng)該讓學(xué)生接觸與掌握社會上最新和最前沿的應(yīng)用技術(shù)

IT領(lǐng)域的新技術(shù)發(fā)展令人應(yīng)接不暇，雖然大學(xué)生在校期間需要學(xué)習(xí)的都是一些基礎(chǔ)知識，但他們畢業(yè)走向社會后，必然要面對這些新技術(shù)，如果我們的教學(xué)內(nèi)容陳舊，就會加長學(xué)生畢業(yè)后的適應(yīng)周期；如果我們能夠提供給學(xué)生更多接觸這些新知識、新技術(shù)的機(jī)會，就會使學(xué)生畢業(yè)后能夠迅速地融入到社會實際中。同時也能使我們的教學(xué)內(nèi)容與這些新技術(shù)基本保持同步。

例如，在以往單片機(jī)的學(xué)習(xí)中只涉及到靜態(tài)存儲器的擴(kuò)展，而在嵌入式系統(tǒng)中就會使用到動態(tài)存儲器DDR技術(shù)，DDR技術(shù)的動態(tài)刷新、行列掃描和地址線的接法上都是比較新又比較有有用的技術(shù)，會讓一些沒有經(jīng)驗的學(xué)生感到困惑，在教學(xué)過程中，我們利用S3C44B0X芯片來構(gòu)建最小系統(tǒng)的過程中來教給學(xué)生動態(tài)存儲器的使用（如圖2）。

圖2 SDRAM HY57V641620與S3C44B0X的硬件接口電路

3本課程是一門綜合性的課程，要學(xué)會它，必須能夠綜合應(yīng)用計算機(jī)專業(yè)中所學(xué)的幾乎所有軟硬件技術(shù)

本課程會應(yīng)用到計算機(jī)專業(yè)中所學(xué)的幾乎所有軟硬件技術(shù)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、計算機(jī)組成原理、C語言程序設(shè)計、單片機(jī)技術(shù)、微機(jī)原理、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計、計算機(jī)操作系統(tǒng)原理、LINUX操作系統(tǒng)的應(yīng)用等多種知識，這些知識在嵌入式系統(tǒng)中都會有所應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)就是這些知識的綜合體，實際上，嵌入式系統(tǒng)為學(xué)生掌握計算機(jī)技術(shù)提供了一個非常好的平臺，要想很好地掌握嵌入式技術(shù)也必須掌握好這些知識。要讓學(xué)生掌握這么多的知識就必須在項目中去學(xué)習(xí)，對教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行設(shè)計。針對學(xué)習(xí)的不同階段，設(shè)計不同的項目與其對應(yīng)（如圖3），讓學(xué)生在實踐中體會這些知識的作用，掌握這些內(nèi)容，以避免教學(xué)內(nèi)容的枯燥。

圖3 不通階段都有對應(yīng)的實踐

4課程的實踐性很強(qiáng)，在傳遞知識的同時要更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力，讓學(xué)生積累經(jīng)驗

在教學(xué)的各個階段中都安排有不同實踐任務(wù)，讓學(xué)生的能力由初級到高級逐步提升，在教學(xué)的最后還安排了課程設(shè)計，進(jìn)行綜合的 實踐（如圖4）。分層次逐步提高，由易到難，逐步綜合首先讓學(xué)生掌握基本的知識與技能，難度大的知識先放一下，在實踐教學(xué)中通過實例來講解，使學(xué)生更容易理解，采用直觀、生動的教學(xué)方法 將知識與能力目標(biāo)融入到具體的項目中以培養(yǎng)高等技術(shù)應(yīng)用型人才為根本任務(wù)，將加強(qiáng)應(yīng)用能力訓(xùn)練作為課程各項改革建設(shè)的中心 引導(dǎo)學(xué)生將“學(xué)”與“做”相結(jié)合，以達(dá)到學(xué)以致用，建立以“遞進(jìn)式模塊化”的課程內(nèi)容 ，初級階段有基本實驗、中級階段有實訓(xùn)課程、高級階段有課程設(shè)計任務(wù)。 轉(zhuǎn)貼于

圖4 由簡單到復(fù)雜的訓(xùn)練方法

5積極開展課程設(shè)計，進(jìn)行綜合性的訓(xùn)練

例如，自制基于S3C4510的嵌入式系統(tǒng)及JTAG下載燒寫工具。設(shè)計內(nèi)容：在老師指導(dǎo)下設(shè)計S3C4510系統(tǒng)的原理圖、PCB板圖以及JTAG線纜的原理圖與PCB板圖，親自買元件、制版、焊接、調(diào)試。編譯、固化uClinux;完成JTAG燒寫程序的編寫，可以用標(biāo)準(zhǔn)C，也可以用VC，也編寫LINUX系統(tǒng)下使用的版本。

圖5自制基于S3C4510的嵌入式系統(tǒng)及JTAG下載燒寫工具

圖6 自制JTAG下載燒寫工具原理圖

第6篇

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)改革；能力提升

中圖分類號：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）15-0221-02

嵌入式系統(tǒng)是高等學(xué)校電子信息、計算機(jī)、自動化等本科高年級學(xué)生的一門專業(yè)技能課程，是以應(yīng)用為核心、以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、涉及微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、微機(jī)原理等多門學(xué)科的綜合學(xué)科。從各個角度分析嵌入式系統(tǒng)課程中知識框架，與學(xué)生興趣相結(jié)合，真正做到學(xué)以致用，提升學(xué)生能力，是目前所有工科類課程面臨的一個重要問題。為此，筆者針對嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過程，開展名為“嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生能力提升探索”的教學(xué)改革嘗試，并初步收到積極效果。該教學(xué)改革理念也可為微機(jī)原理、可編程邏輯器件、DSP技術(shù)原理等類似課程提供參考。

一、課程特點及主要存在問題

嵌入式系統(tǒng)是高年級課程，有很強(qiáng)的工程實踐性和知識綜合應(yīng)用性，要求學(xué)生聯(lián)系先修課程，結(jié)合新知識，靈活融匯分析并解決實際工程問題的能力。教學(xué)中，需要任課老師既重視理論知識的傳授，又要培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。筆者結(jié)合工作中對嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的體會，對該課程特點及主要存在問題總結(jié)如下：

1.聯(lián)系廣，理解難。要較好地把握嵌入式系統(tǒng)內(nèi)容，必須對先修課程有很好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，能較好地將從低年級以來的專業(yè)課聯(lián)系起來，才能深入理解本門課程內(nèi)容。比如要很好地理解嵌入式系統(tǒng)觸摸屏的原理及編寫相應(yīng)程序，必須理解觸摸屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖中涉及多個MOS管組成的模擬電路，需要學(xué)生很好理解NMOS、PMOS不同的通斷過程及對電路的影響。如果學(xué)生不熟悉MOS管的通斷原理，而單純靠記憶來使用觸摸屏，則很難做到活學(xué)活用。

由于學(xué)生水平及能力各不相同，為了使大部分學(xué)生能較好地學(xué)懂所講授內(nèi)容，則需要老師在講新知識之前花時間復(fù)習(xí)修課程的相關(guān)內(nèi)容概念。然而這種做法勢必導(dǎo)致第二個問題：占用本來有限的課時。

2.學(xué)時少，內(nèi)容多。近年來，由于推廣素質(zhì)教育，各門課程理論教學(xué)時間不斷縮減。以筆者所講授的嵌入式系統(tǒng)課程為例，理論課時僅僅為22學(xué)時，該學(xué)時遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于專業(yè)必修課，且隨著嵌入式技術(shù)日新月異，該門課程除了課本內(nèi)容外，還需要補(bǔ)充其他與現(xiàn)代技術(shù)接軌的新內(nèi)容。因此，如何精選每節(jié)課授課內(nèi)容，在有限的課堂時間內(nèi)使學(xué)生掌握到盡量多的內(nèi)容，且不感到枯燥無味，是嵌入式系統(tǒng)等工科類課程普遍存在的問題之一。

3.實驗舊，擴(kuò)展難。由于課時安排原因，本門課程僅配套3個實驗，且實驗與理論課程不對應(yīng)，所使用的實驗箱年代較久，不能與現(xiàn)代新技術(shù)接軌，且無法在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，只能進(jìn)行某些簡單的功能性驗證的實驗。如何通過實驗輔助理論教學(xué)，提升學(xué)生能力水平，也是課程教學(xué)中需要解決的問題之一。

二、教學(xué)過程學(xué)生能力提升探索

針對上述存在問題，必須在教學(xué)過程中克服客觀困難，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性，從而實現(xiàn)學(xué)生能力提升的效果。為此，圍繞嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中的兩大難點，筆者開展了學(xué)生能力提升的探索改革。

1.學(xué)生理論知識與實踐能力的提升探索。理論指導(dǎo)實踐，實踐驗證理論，因此對于工科學(xué)生來說，不能一味注重實踐，也不能只懂得紙上談兵的理論，需要理論和實踐能力相輔相成，才能得到能力提升。然而，筆者在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生個體差異，能力傾向不同，有些學(xué)生注重實踐鍛煉，然而理論知識并未提升，有些同學(xué)只注重理論知識，工程實踐能力不足。且大部分學(xué)生理論與實踐知識的反饋提升能力不夠。

以筆者講授嵌入式系統(tǒng)液晶屏內(nèi)容為例，對于使用液晶觸摸屏，設(shè)計的理論知識包括：液晶屏的分類――TFT屏和STN屏；顯示顏色――單色和彩色；灰度等級――單色、4級、16級；彩色等級――STN屏為256色和4096色，TFT屏非調(diào)色板為64K色和16M色，TFT屏調(diào)色板為256色等等。如果學(xué)生不懂得上述理論知識，在實際操作中，則不能很好地編寫合適程序調(diào)試出預(yù)期效果。然而，僅僅懂得上述理論內(nèi)容也不夠，還需要考慮其他實際工程問題，比如：TFT屏的電路連接方式與STN屏是否一致？STN屏的驅(qū)動電流需要多大才合適，且不至于導(dǎo)致液晶屏過亮或過熱？采用何種驅(qū)動器性價比更高？等等。上述問題并不只是理論，而是跟實際工程實踐相關(guān)。

鑒于此，針對如何提升學(xué)生的理論知識與實踐能力的問題，首先，筆者在課堂上對于基礎(chǔ)理論知識，如液晶屏的分類、灰度及彩色等級等內(nèi)容均予以清楚闡述；另外，通過課程設(shè)計、創(chuàng)新實驗項目、實驗課程等環(huán)節(jié)，提升學(xué)生的動手能力；最后，針對實驗中出現(xiàn)的問題及失敗現(xiàn)象，鼓勵學(xué)生從理論上找到原因后再反復(fù)實踐驗證，達(dá)到理論與實踐相輔相成且共同提高的目的。

2.學(xué)生硬件與軟件知識的提升探索。對于電子及自動化等專業(yè)學(xué)生來說，嵌入式系統(tǒng)課程不僅要掌握軟件編程，而且要掌握硬件電路設(shè)計能力，軟硬件知識結(jié)合，才能較好地完成工程項目。

然而，由于先修課程學(xué)生水平及傾向不同，面對同一個系統(tǒng)問題，有些同學(xué)在電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)等課程上掌握較好且較有興趣，會比較傾向使用硬件方法來解決問題，而有些同學(xué)對于C語言程序編程、數(shù)字電路等課程把握較好，會傾向于通過軟件編程方法來處理問題。

對于簡單系統(tǒng)，上述兩種方法均是可取的。但是對于功能復(fù)雜的系統(tǒng)，不可能僅采用單一硬件或者軟件解決問題，需要考慮各方面因素，軟硬件結(jié)合起來應(yīng)用。因此，要求學(xué)生不僅掌握硬件電路設(shè)計能力，對于軟件編程能力的具備同樣也是必須的。

在提升學(xué)生硬件和軟件綜合設(shè)計能力問題上，筆者首先在課堂上給出案例，啟發(fā)學(xué)生提出各種不同軟硬件設(shè)計方案；進(jìn)一步，布置工程案例作為課后作業(yè)，要求學(xué)生設(shè)計或列舉出多種設(shè)計方案，綜合比較可行方案；最后，布置一個貫穿本門課程的課程設(shè)計，該設(shè)計需要涉及硬件電路及軟件編程，通過該課程設(shè)計的完成，最終達(dá)到提升學(xué)生硬件電路設(shè)計與軟件編程能力的目的。

三、教學(xué)成效

筆者將上述教學(xué)改革內(nèi)容用于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過程中，收到了較好的效果。通過問卷調(diào)查和課后反饋訪談，學(xué)生普遍反映能將先修電子知識與嵌入式系統(tǒng)聯(lián)系起來，且在此過程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力均得到了提升。通過課堂案例引入及分析，提升了學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的工程應(yīng)用能力和設(shè)計能力。筆者相信，所開展的教學(xué)改革探索在一定程度上提升了學(xué)生對嵌入式產(chǎn)品進(jìn)行軟硬件綜合設(shè)計的能力，增強(qiáng)了學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)最新動態(tài)追蹤的興趣、對相關(guān)領(lǐng)域深入學(xué)習(xí)的信心。

四、結(jié)束語

在深入了解嵌入式系統(tǒng)課程特點、現(xiàn)狀和不足的基礎(chǔ)上，筆者結(jié)合自己的實際教學(xué)切身體會，對嵌入式系統(tǒng)開展了教學(xué)改革探索。著重從理論與實踐、硬件與軟件上對學(xué)生能力進(jìn)行提升。實踐表明，該類措施較大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及其主觀能動性，提升了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]江維，桑楠.面向高等教育的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革[J].計算機(jī)教育，2011，（16）.

[2]黃連麗，史旅華，王思山.基于CDIO理念的嵌入式系統(tǒng)課程改革[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013，（7）.

[3]李堅強(qiáng)，王志強(qiáng)，薛麗萍.基于CDIO模式的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研究與探討[J].計算機(jī)教育，2010，12（6）.

[4]彭道剛，李輝，夏飛.基于項目驅(qū)動的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革與實踐[J].中國電力教育，2013，（28）.

[5]仲偉波，包亞萍，付躍文，李義豐.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的幾點思考[J].實驗室研究與探索，2006，25（12）.

[6]李巖，王小玉，孫永春.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2006，28（3）.

[7]顧佩華，沈民奮，李升平，莊哲民，陸小華，熊光晶.從CDIO到EIP-CDIO――汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008，（1）.

[8]沈紅.論大學(xué)教師評價的目的[J].高等教育研究，2012，33（11）.

第7篇

在高職計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)中，嵌入式技術(shù)是一個重要分支，廣泛應(yīng)用到工業(yè)控制、儀器儀表、電子產(chǎn)品、汽車、辦公自動化和通信等領(lǐng)域，具有良好的市場前景。嵌入式操作系統(tǒng)是學(xué)習(xí)嵌入式程序設(shè)計的前導(dǎo)課程，是準(zhǔn)備從事嵌入式開發(fā)人員必須學(xué)習(xí)的職業(yè)課程。目前，在嵌入式操作系統(tǒng)教學(xué)過程中，教學(xué)效果還不夠理想，學(xué)生的職業(yè)能力不能很好的適應(yīng)崗位要求。因此，嵌入式操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革勢在必行。

1 嵌入式操作系統(tǒng)課程教學(xué)過程中存在的問題

高職院校嵌入式操作系統(tǒng)是一門知識點多、概念性強(qiáng)、較為抽象的課程，課程知識涉及程序設(shè)計、計算機(jī)組成原理、嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)等，課程教學(xué)難度較大。傳統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)教學(xué)，學(xué)生難以掌握知識、學(xué)習(xí)枯燥無味，普遍感到難學(xué)。尤其是職業(yè)院校的學(xué)生，很多還沒有接觸過計算機(jī)結(jié)構(gòu)，難以理解嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，在嵌入式操作系統(tǒng)教學(xué)中，重理論輕應(yīng)用、理論教學(xué)與實踐教學(xué)脫節(jié)的問題普遍存在。在課堂教學(xué)中學(xué)生處于被動接受方式，無法主動參與整個教學(xué)活動，沒能達(dá)到以學(xué)生為中心，以培養(yǎng)學(xué)生操作技能為目的的職業(yè)技術(shù)教育宗旨。盡管安排有實訓(xùn)，但實訓(xùn)環(huán)節(jié)與課堂教學(xué)環(huán)節(jié)沒能做到相互連貫、相互映證，習(xí)題與課堂內(nèi)容沒能緊密相扣，考試形式和內(nèi)容多以理論為主，沒能體現(xiàn)考查學(xué)生實際應(yīng)用知識的實踐能力。

總之，傳統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)教材和教學(xué)過于重視知識體系的演繹和推理，加之課程本身所固有的抽象性、強(qiáng)實踐性，使大多數(shù)學(xué)生對嵌入式操作系統(tǒng)課程產(chǎn)生了畏懼心理，以至于影響了他們學(xué)習(xí)的積極性，使之變成了難講的課程，不僅對學(xué)生后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)形成了一定困難，對開展教學(xué)質(zhì)量工程也產(chǎn)生了消極影響。

2 基于職業(yè)需求的嵌入式操作系統(tǒng)課程教學(xué)改革措施

根據(jù)高職教育的特點，結(jié)合企業(yè)職業(yè)需求，突破原有課程結(jié)構(gòu)和教學(xué)模式，更新教學(xué)內(nèi)容，改革教學(xué)方法。

2.1 重組課程內(nèi)容體系

①課程設(shè)計理念

依據(jù)國家行業(yè)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和崗位能力需求，對嵌入式程序開發(fā)工作崗位進(jìn)行調(diào)研，分析職業(yè)需求，制定嵌入式操作系統(tǒng)課程標(biāo)準(zhǔn)。以“立足基礎(chǔ)、重在應(yīng)用、強(qiáng)化能力，服務(wù)專業(yè)、適應(yīng)社會”的思想，重組課程內(nèi)容體系，體現(xiàn)基于工作過程系統(tǒng)化的課程設(shè)計理念。

②課程設(shè)計思路

通過企業(yè)專業(yè)人才需求分析、工作崗位分析、典型工作任務(wù)分析、學(xué)習(xí)領(lǐng)域生成、學(xué)習(xí)情境設(shè)計、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)資源開發(fā)等環(huán)節(jié)，進(jìn)行課程開發(fā)。課程以職業(yè)能力為本位、以工作過程為導(dǎo)向，建立基于嵌入式程序開發(fā)工作崗位所需的課程教學(xué)體系。

③課程教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

嵌入式操作系統(tǒng)課程以學(xué)習(xí)情境為載體組織教學(xué)內(nèi)容，通過設(shè)計認(rèn)識Linux、Linux基本應(yīng)用、Linux編程應(yīng)用、Linux網(wǎng)絡(luò)管理、Linux系統(tǒng)管理5個學(xué)習(xí)情境來完成對知識的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)。讓學(xué)生在完成具體工作任務(wù)、工作過程中構(gòu)建相關(guān)知識，融基礎(chǔ)知識和基本技能于一體。在教學(xué)過程中，創(chuàng)建真實工作環(huán)境，以完成任務(wù)為中心，整合任務(wù)需要的專業(yè)知識和專業(yè)技能，與工作崗位緊密對接，培養(yǎng)學(xué)生的崗位技能和職業(yè)能力，切實體現(xiàn)工學(xué)結(jié)合的職業(yè)教育特色。

2.2 構(gòu)建任務(wù)驅(qū)動教學(xué)模式

采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)，教師的教和學(xué)生的學(xué)都是圍繞如何完成一個具體的任務(wù)進(jìn)行的。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該充分重視并精心設(shè)計教學(xué)情境和任務(wù)，用精心設(shè)計的任務(wù)，來激發(fā)學(xué)生的探索、思考的興趣，讓學(xué)生真正從內(nèi)心產(chǎn)生強(qiáng)烈的“探索知識”的欲望，以積極探索問題、要求解決問題的心態(tài)來驅(qū)動學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望并維持濃厚的興趣，讓學(xué)生通過完成一個個任務(wù)來實現(xiàn)總體的教學(xué)目標(biāo)，從而形成一個系統(tǒng)的知識體系。

①設(shè)計并提出任務(wù)。在教學(xué)過程中，結(jié)合嵌入式操作系統(tǒng)課程特點，建立與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題相關(guān)的、盡可能真實的學(xué)習(xí)情景，引導(dǎo)學(xué)生帶著真實的任務(wù)進(jìn)入學(xué)習(xí)情境，使學(xué)生的學(xué)習(xí)形象化和具有直觀性，任務(wù)的設(shè)計要注意知識點的系統(tǒng)性、連貫性、功能的遞進(jìn)性。充分利用多媒體信息設(shè)計出具有情境的學(xué)習(xí)任務(wù)，使學(xué)生在情境中進(jìn)行探索實踐，在課堂實施之前先對學(xué)生提出任務(wù)要求，然后讓他們討論、分析任務(wù)中用到的知識點、方法。

②引導(dǎo)學(xué)生完成任務(wù)。高職教育注重技能的培養(yǎng)，教師要在充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的基礎(chǔ)上，積極提高學(xué)生動手操作的能力。在課堂上要采用學(xué)生自主學(xué)習(xí)的方式，以學(xué)生為主體，教師為引導(dǎo)。在學(xué)生接受學(xué)習(xí)任務(wù)后，給學(xué)生足夠思考空間及完成任務(wù)的時間，讓學(xué)生進(jìn)行探究學(xué)習(xí)、解決問題。作為引導(dǎo)者的教師，只需為學(xué)生提供一些相關(guān)的線索和方法，少提示內(nèi)容，這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生自主合作、探索創(chuàng)新的精神。

③展示、交流任務(wù)作品。教師或?qū)W生通過多種方式向全班學(xué)生展示各學(xué)生的任務(wù)作品，讓學(xué)生對任務(wù)作品進(jìn)行自評，這樣可以讓學(xué)生通過對學(xué)習(xí)任務(wù)的認(rèn)真分析，建立屬于自己的思維方式。然后由其他學(xué)生進(jìn)行點評，發(fā)表自己的觀點和見解，這樣有利于學(xué)生在交流與點評中鍛煉自己的能力。

④教師點評任務(wù)作品

教師首先充分肯定學(xué)生的成績，并對本次任務(wù)作品進(jìn)行點評，對某些問題提出個人意見，對沒有被發(fā)現(xiàn)的優(yōu)點和問題進(jìn)行補(bǔ)充，從提高學(xué)生能力的角度進(jìn)行正確引導(dǎo)、提出期望，鼓勵他們繼續(xù)發(fā)揚(yáng)這種探索的精神。

2.3 改革教學(xué)方法、重視教師隊伍建設(shè)

任何一種教學(xué)方法能否被成功地運(yùn)用，是否促進(jìn)學(xué)生的智能發(fā)展，這取決于教師的知識水平和教學(xué)才能。因此，要進(jìn)行教學(xué)方法改革，首先必須提高教師的素質(zhì)水平。嵌入式操作系統(tǒng)是一門實踐性很強(qiáng)的課程，應(yīng)該創(chuàng)造條件讓教師定期到企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，了解職業(yè)的需求，鼓勵教師取得“技師”或“高級技師”職業(yè)資格證書，鼓勵企業(yè)技術(shù)人員擔(dān)任高職院校兼職教師。

在教學(xué)過程中，以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，實施“教、學(xué)、做、用”為一體的動態(tài)教學(xué)模式，真正轉(zhuǎn)變以課堂、教材為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，突出學(xué)生的主體性，倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、創(chuàng)新能力、分析問題和解決問題的職業(yè)能力，讓學(xué)生主動去構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)、能力結(jié)構(gòu)和品格結(jié)構(gòu)，使學(xué)生把所學(xué)的理論、技能及時轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實的職業(yè)操作能力，達(dá)到企業(yè)所需的技能要求。同時，應(yīng)發(fā)揮“以賽促學(xué)，以賽促教”的作用，鼓勵學(xué)生積極參加嵌入式系統(tǒng)設(shè)計競賽、挑戰(zhàn)杯等各類創(chuàng)新實踐活動。在創(chuàng)業(yè)大賽中，對優(yōu)秀團(tuán)隊學(xué)生實行導(dǎo)師制，使學(xué)生有機(jī)會在教師的指導(dǎo)下完成相應(yīng)的項目和作品，重點培養(yǎng)學(xué)生綜合分析、設(shè)計、自主研究及創(chuàng)新能力。

2.4 改革考核方案

嵌入式操作系統(tǒng)是一門綜合性和實踐性比較強(qiáng)的課程，用通常的機(jī)考、筆試進(jìn)行考核存在一定的難度，因此考核方式應(yīng)該多樣化。在考核過程中，應(yīng)加大過程考核力度，把考核貫穿學(xué)習(xí)的始終，主要包括學(xué)生在課堂的表現(xiàn)、任務(wù)完成情況、職業(yè)能力掌握程度、試卷考核情況等，以提高能力為目標(biāo)，以完成實際的任務(wù)為重點，以考促學(xué)，實施“知識、技能、素質(zhì)”三位一體的考核方案。

第8篇

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)； 應(yīng)用型人才； 培養(yǎng)模式

中圖分類號：G710 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-5727（2012）03-0163-02

近幾年，嵌入式技術(shù)日漸普及，隨著“三網(wǎng)融合”不斷提速，3G網(wǎng)絡(luò)全面鋪開，對消費類電子產(chǎn)品市場產(chǎn)生了重大的沖擊，進(jìn)而為嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來更大的人才需求。嵌入式系統(tǒng)無疑成為當(dāng)前最熱門、最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)，嵌入式軟件人才將是企業(yè)爭奪的目標(biāo)。

相對強(qiáng)大的市場需求而言，目前，嵌入式人才市場的現(xiàn)狀卻是企業(yè)舉著大把的鈔票卻招不來合適的人才。據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計，我國目前嵌入式人才缺口每年為60萬人左右。造成這種情況的原因很多，最重要的原因之一就是，與嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展相比，我國大部分高等教育機(jī)構(gòu)在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的培養(yǎng)模式和教學(xué)水平相對滯后，每年輸送到市場上的嵌入式系統(tǒng)人才不多。形成的現(xiàn)狀就是：一方面，有些高校學(xué)生畢業(yè)就面臨失業(yè)；另一方面，嵌入式企業(yè)缺乏有經(jīng)驗的人才。

目前，國內(nèi)高等教育機(jī)構(gòu)中開設(shè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的學(xué)校其實并不少。從教學(xué)層次上，可大致分為普通本科院校的嵌入式方向、高職院校的嵌入式專業(yè)以及與嵌入式相關(guān)的社會培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。社會培訓(xùn)機(jī)構(gòu)面向的是有一定的計算機(jī)軟硬件專業(yè)知識、想在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域進(jìn)一步深造的專業(yè)技術(shù)人員，并不是一個系統(tǒng)完整的人才培養(yǎng)模式。本文主要討論普通本科院校和高職院校的嵌入式教學(xué)模式。

普通本科院校的嵌入式教學(xué)模式

國內(nèi)普通本科院校在原有計算機(jī)學(xué)科的基礎(chǔ)上，開設(shè)與嵌入式有關(guān)的課程是水到渠成的。早在20世紀(jì)90年代末，某些重點高校就依托國家級的重點科研項目在研究生層次展開了嵌入式技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，其中最著名的就是Delta OS，它是電子科技大學(xué)和科銀公司聯(lián)合研制開發(fā)的全中文的嵌入式操作系統(tǒng)。隨著嵌入式行業(yè)的飛速發(fā)展，一些重點高校在本科層次也開始引入嵌入式有關(guān)的課程，但嵌入式教學(xué)的重點還是放在研究生層次和科研實驗室中。

國內(nèi)高等院校的本科層次嵌入式方向教學(xué)模式可以總結(jié)為：在計算機(jī)類或者電子類原有教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，為有志于從事嵌入式開發(fā)以及未來在更高層次上學(xué)習(xí)和工作中繼續(xù)嵌入式開發(fā)的學(xué)生進(jìn)行廣泛的興趣培養(yǎng)。具有如下特點：（1）本科層次的嵌入式專業(yè)課程往往安排在大三，甚至大四，通常作為專業(yè)選修課出現(xiàn)。有些本科生在做畢業(yè)設(shè)計時才開始接觸嵌入式開發(fā)。嵌入式系統(tǒng)課程在本科階段多作為專業(yè)知識的拓展或研究生學(xué)習(xí)的鋪墊，更多出現(xiàn)在研究生培養(yǎng)方案或者所轄的二級學(xué)院培養(yǎng)方案中。（2）本科學(xué)生入學(xué)素質(zhì)高，學(xué)制長，理論基礎(chǔ)扎實。由于學(xué)生擁有深厚的計算機(jī)或者電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，往往在接觸嵌入式開發(fā)后可以觸類旁通，學(xué)習(xí)能力和速度都非常驚人。（3）本科院校的科研實力普遍較強(qiáng)，以科研帶動教學(xué)，研發(fā)氛圍非常好。一些重點高校的優(yōu)秀本科生在大三就可以加入到導(dǎo)師的科研團(tuán)隊中，進(jìn)行嵌入式產(chǎn)品的實際開發(fā)。（4）本科院校與企業(yè)合作科研的實力較強(qiáng)，一些重點院校與國際知名的公司有長期的合作關(guān)系。這無疑大大促進(jìn)了本科層次嵌入式方向人才的培養(yǎng)。

高職院校的嵌入式教學(xué)模式

隨著嵌入式行業(yè)的發(fā)展，近幾年國內(nèi)高職院校的嵌入式教學(xué)也以較快速度發(fā)展。其中，深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)起步最早，發(fā)展較快。從2003年首次開設(shè)全國高職院校中的第一門嵌入式系統(tǒng)類課程，并創(chuàng)建全國高職院校中第一個嵌入式系統(tǒng)類實驗室“深職院－電子科大嵌入式系統(tǒng)技術(shù)實驗室”開始發(fā)展至今，該專業(yè)已有400名左右的嵌入式方向畢業(yè)生，其中大部分都就業(yè)于嵌入式相關(guān)行業(yè)，有些學(xué)生在企業(yè)工作兩三年后，目前已成為嵌入式專業(yè)方向項目經(jīng)理以上技術(shù)人員。總結(jié)這些年來的辦學(xué)經(jīng)驗，深職院嵌入式方向教學(xué)模式可概括為：以“職業(yè)崗位需求”為核心，教授緊跟當(dāng)前嵌入式行業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，把學(xué)生培養(yǎng)成“能工巧匠型大學(xué)生”。現(xiàn)從以下幾方面具體說明。

面向工作崗位，體現(xiàn)核心能力的人才培養(yǎng)計劃 自本專業(yè)創(chuàng)建至今，每年5月定期舉行專業(yè)指導(dǎo)委員會會議，廣泛邀請業(yè)內(nèi)精英企業(yè)的總裁和一線技術(shù)負(fù)責(zé)人討論、修訂當(dāng)年新生的大學(xué)三年教學(xué)計劃。來自企業(yè)的聲音使得每一屆學(xué)生的培養(yǎng)計劃都源自就業(yè)崗位，符合工作需要。

緊跟行業(yè)技術(shù)發(fā)展潮流的課程體系 如圖1所示，按照學(xué)生未來的就業(yè)領(lǐng)域和崗位需求設(shè)置課程，包括：微控制器高級應(yīng)用、RSIC嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、WindowsCE嵌入式操作系統(tǒng)、Linux嵌入式操作系統(tǒng)、DSP技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式SOPC技術(shù)、嵌入式技術(shù)應(yīng)用綜合實訓(xùn)等。

重視學(xué)生動手能力的培養(yǎng) 高職院校素來重視學(xué)生動手能力的培養(yǎng)，學(xué)生絕大部分的學(xué)習(xí)在各種實驗（實訓(xùn)）室進(jìn)行，并基本保證每人一套業(yè)內(nèi)實用的實驗設(shè)備。

與嵌入式知名企業(yè)緊密合作 定期舉行最新行業(yè)技術(shù)交流講座，組織學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)一線去實習(xí)參觀，合作開發(fā)科研項目等。除了前面提到的“專業(yè)指導(dǎo)委員會”，還大力建設(shè)相關(guān)的校外實訓(xùn)基地，為學(xué)生校外實習(xí)、就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

畢業(yè)生具備國內(nèi)外認(rèn)可的嵌入式行業(yè)權(quán)威認(rèn)證 引進(jìn)“ARM中國技術(shù)工程師”、“WinCE嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等國內(nèi)外認(rèn)可的權(quán)威認(rèn)證，既拓寬了課堂所學(xué)知識，又提高了學(xué)生的就業(yè)競爭力。

然而，高職院校本身的一些客觀條件也影響和約束了嵌入式系統(tǒng)人才的素質(zhì)，如學(xué)生入學(xué)基礎(chǔ)較差，學(xué)制較短，學(xué)歷證書對企業(yè)沒有較大的影響力等等。

應(yīng)用型本科嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的探討

通過對普通本科院校與高職院校在培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)人才的教學(xué)模式上進(jìn)行仔細(xì)分析后，不難發(fā)現(xiàn)兩種模式均有優(yōu)勢和不足。能不能取長避短，探索出一條適應(yīng)市場需求的嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式呢？答案是肯定的。可以結(jié)合普通本科院校與高職院校嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的優(yōu)點，研究并探索一種學(xué)制與普通本科一樣，培養(yǎng)目標(biāo)與高職教育相似但更高的培養(yǎng)模式――應(yīng)用型本科嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式。這種模式和普通本科一樣培養(yǎng)四年制全日制在校大學(xué)生，在培養(yǎng)思想和課程體系上有以下特點。

（一）培養(yǎng)思想

直接為企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才，而不是普通本科院校所培養(yǎng)的應(yīng)用型與研究型相結(jié)合的人才。根據(jù)企業(yè)工作崗位的需求制定人才培養(yǎng)方案，使得培養(yǎng)出來的學(xué)生掌握嵌入式行業(yè)的相關(guān)工作技能，能將學(xué)校所學(xué)直接應(yīng)用到工作中，很快適應(yīng)并進(jìn)入工作角色。

（二）課程體系

課程體系的設(shè)置兼具實踐性和理論性，以實踐為主，兼顧理論，使學(xué)生在體系化結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)知識的基礎(chǔ)上，能基本勝任一線的工作角色，并具備一定的專業(yè)自學(xué)能力，在未來的職業(yè)發(fā)展中更有潛力和后勁。

課程設(shè)置目標(biāo) 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)是結(jié)合硬件平臺設(shè)計、系統(tǒng)軟件規(guī)劃、應(yīng)用軟件開發(fā)等一系列環(huán)節(jié)的軟硬件綜合工程。因此，要求應(yīng)用型嵌入式系統(tǒng)人才必須掌握軟硬件的基礎(chǔ)知識，具備嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)技術(shù)能力，必須是全方面的軟硬件人才。這和普通本科院校電子專業(yè)或者計算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)出來的具有一定嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力的人才有本質(zhì)的區(qū)別。

計算機(jī)軟件硬件兼顧的四年制課程體系 結(jié)合課程設(shè)置的目標(biāo)，學(xué)生必須具備一定的軟硬件專業(yè)基礎(chǔ)知識才能進(jìn)入32位嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)。在硬件方面，必須先學(xué)習(xí)數(shù)字電路、模擬電路（高低頻）和單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程；在軟件方面，要學(xué)習(xí)C/C++程序設(shè)計、匯編語言、軟件學(xué)和操作系統(tǒng)原理等課程。只有掌握了這些課程的內(nèi)容，才能進(jìn)入32位嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)。而32位嵌入式系統(tǒng)本身的知識點很多，主要包括32位嵌入式芯片的結(jié)構(gòu)與功能、32位嵌入式硬件體系結(jié)構(gòu)、硬件平臺的電磁兼容設(shè)計、嵌入式軟件中的Bootloader引導(dǎo)程序、驅(qū)動程序的編制與調(diào)試技術(shù)、嵌入式實時操作系統(tǒng)平臺的移植與應(yīng)用軟件的開發(fā)等，因此，必須全面、系統(tǒng)地規(guī)劃應(yīng)用型嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)的四年制課程體系。

專業(yè)課程中實踐內(nèi)容與理論內(nèi)容的關(guān)系 雖說“實踐出真知”，可在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)這一行，沒有扎實深厚的理論基礎(chǔ)是不行的。因此，必須處理好兩者的關(guān)系。以 “Windows CE嵌入式系統(tǒng)”課程為例。該課程根據(jù)嵌入式系統(tǒng)助理工程師工作崗位的特點，以一個具體的嵌入式公司的研發(fā)活動展開分析，并確立研發(fā)中的典型工作過程，仔細(xì)分析工作過程對嵌入式助理工程師的能力要求，完成課程的初步設(shè)計。在經(jīng)過與企業(yè)兼職教師商討后，對課程設(shè)計進(jìn)行調(diào)整，并整理出實用及可操作的教學(xué)內(nèi)容，以項目的方式進(jìn)入教學(xué)。根據(jù)PDA研發(fā)過程，將課程分為14個項目、1個課程設(shè)計完成學(xué)習(xí)過程；教學(xué)內(nèi)容注重實踐與理論相結(jié)合，其實踐和理論的課時比例為42∶22；全程在專門的實訓(xùn)室中進(jìn)行教學(xué)，保證每個學(xué)生都能在基于IntelPXA270的嵌入式教學(xué)平臺上完成學(xué)習(xí)任務(wù)。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能較好地掌握Windows CE嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)方法，系統(tǒng)掌握Windows CE嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動程序的開發(fā)及應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)。

學(xué)完一門課程，掌握一個實際項目的開發(fā)技能 在課程體系中，多加入學(xué)習(xí)時間集中、實踐動手環(huán)節(jié)為主的整周實訓(xùn)課（單元課），建立以產(chǎn)品為實體的多種工程技術(shù)開發(fā)實訓(xùn)項目以及相應(yīng)的實訓(xùn)室等。如在最后一個學(xué)期開設(shè)的“專業(yè)技能實訓(xùn)”課程，該課程集中在2周實施，共56學(xué)時，在這2周的學(xué)習(xí)中，學(xué)生在基于IntelPXA270的嵌入式教學(xué)平臺上圍繞PDA應(yīng)用項目完成內(nèi)核及SDK定制、bootload、串口開發(fā)、gprs應(yīng)用、gps應(yīng)用等10個實用的實訓(xùn)項目。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能較好地掌握針對PDA及相關(guān)嵌入式系統(tǒng)的常見應(yīng)用項目的開發(fā)方法。

像專業(yè)核心課一樣，認(rèn)真進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)工作 普通本科院校一般只在大四安排一個月左右的畢業(yè)實習(xí)。考慮到讓學(xué)生多些時間體驗工作崗位，體驗社會角色，從而更好地適應(yīng)用人企業(yè)的需要，在大四下半學(xué)期安排更多的時間進(jìn)行畢業(yè)實習(xí)，甚至可以考慮將畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計結(jié)合起來，為學(xué)生聯(lián)系或者學(xué)生自主聯(lián)系嵌入式行業(yè)公司，在適合的工作崗位上實習(xí)一個學(xué)期，使學(xué)生把握住寶貴的就業(yè)機(jī)會和實習(xí)時間。

此外，與國內(nèi)外的業(yè)內(nèi)知名公司合作，引入有影響力和競爭力的專業(yè)認(rèn)證，作為學(xué)生的課外延伸。

應(yīng)用型本科嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式有別于普通本科教育和高職教育，是滿足嵌入式人才培養(yǎng)需要，面向?qū)嶋H工作崗位，兼顧計算機(jī)軟硬件開發(fā)理論和方法的一種新型模式，是嵌入式系統(tǒng)教育從高職層次向應(yīng)用型本科層次逐步轉(zhuǎn)變的一種探討和嘗試。隨著這種模式的推行和發(fā)展，相信會有更多更好的嵌入式系統(tǒng)人才從校園走向廣闊的就業(yè)市場。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉春，彭艷.嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展趨勢和人才培養(yǎng)[J].職業(yè)技術(shù)，2007，（14）：38．

[2]熊茂華.高職嵌入式技術(shù)應(yīng)用專業(yè)課程體系的研究與實踐[J].計算機(jī)教育，2007，（2）．

[3]解志堅，張紅燕，曾煉成.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)的路徑[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2010，（6）.

[4]李志杰.新形勢下嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系探討[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，2010，（12）．

第9篇

Abstract： With the rapid development of information technology， the training of the information professional should be adapted o the social development. This paper starts from the market posts needs， establishes the Cultivation-Model of working and learming combination， constructs curriculum groups system， uses the advanced CDIO concept， reforms the teaching method and practice， pays attention to the curriculum design， graduate design and all kinds of competition， to ensure the students' applied ability training through the laboratory opening， school-enterprise cooperation.

關(guān)鍵詞： 培養(yǎng)模式；課程群體系；CDIO理念；實驗室開放

Key words： training model；curriculum groups；CDIO concept；laboratory opening

中圖分類號：G648.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）33-0270-02

0 引言

電子信息產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)性、支柱性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，極大地促進(jìn)著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和地方發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。隨著陜西省近幾年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，陸陸續(xù)續(xù)有國內(nèi)、國際上知名的企業(yè)落戶西安，如中興通訊研發(fā)生產(chǎn)基地落戶西安高新區(qū)長安通訊產(chǎn)業(yè)園，韓國三星電子以70億美元投資金額的存儲芯片項目落戶西安高新區(qū)。如何能抓住這樣的一個大好機(jī)遇，培養(yǎng)企業(yè)需求的應(yīng)用型人才是信息類專業(yè)人才培養(yǎng)尤其值得思考的。我院在深入市場調(diào)研后，確立了“基礎(chǔ)夠用，加強(qiáng)實踐，重視素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式和科學(xué)合理的課程體系，使學(xué)生在知識、能力、素質(zhì)等方面得到了提高。

1 建立課程群體系，以市場為導(dǎo)向，建立工學(xué)結(jié)合的培養(yǎng)模式

通過前期大量的調(diào)研、畢業(yè)生信息追蹤及校友市場信息的反饋，專家論證，建立了以市場為導(dǎo)向的基于崗位能力的模塊課程體系，同時構(gòu)建課程群，整合課程內(nèi)容，優(yōu)化課時，建立了符合我院特色的工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。

1.1 以市場為導(dǎo)向，建立基于崗位能力的模塊課程體系 電子信息工程專業(yè)的課程體系如圖1所示：分為以下三大模塊。①基本職業(yè)素質(zhì)模塊：主要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)基本知識和基本素養(yǎng)。包括公共素質(zhì)模塊課程和專業(yè)基本素質(zhì)模塊課程。通過該模塊的學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生的職業(yè)道德、科學(xué)文化素養(yǎng)和身心健康發(fā)展，同時學(xué)生可以獲得本專業(yè)基本的基礎(chǔ)理論。②工學(xué)結(jié)合、專業(yè)考證的教學(xué)模塊：通過市場深入的調(diào)研和分析，由于嵌入式方面需求量很大，因此本專業(yè)定位于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，根據(jù)自身具有嵌入式基地的優(yōu)勢和企業(yè)合作設(shè)置相應(yīng)課程，學(xué)生在大二、大三可以獲得嵌入式系統(tǒng)工程師、嵌入式系統(tǒng)助理工程師等證書。同時根據(jù)市場崗位需要求以及多元化培養(yǎng)的目標(biāo)，還設(shè)置了PCB工程師模塊、電子工程師模塊、技術(shù)支持工程師模塊等教學(xué)模塊，使學(xué)生在掌握相應(yīng)的專業(yè)理論的同時通過企業(yè)培訓(xùn)在校期間就能獲取市場需要的專業(yè)資格證書。③企業(yè)實習(xí)、職業(yè)規(guī)劃模塊：本模塊設(shè)置了專業(yè)實習(xí)和職業(yè)規(guī)劃就業(yè)指導(dǎo)等課程，重視實習(xí)單位的選擇，通過1～2個月的生產(chǎn)實習(xí)，使學(xué)生與市場的零距離接軌。同時重視學(xué)生就業(yè)質(zhì)量，設(shè)置職業(yè)生涯規(guī)劃專題講座、就業(yè)指導(dǎo)專題講座等使學(xué)生能更好地從自身出發(fā)，找到適合自己的工作。

1.2 整合課程內(nèi)容，建立專業(yè)基礎(chǔ)課程群，專業(yè)課程群體系 以往課程內(nèi)容的調(diào)整以課程為單位，沒有考慮到群內(nèi)各課程知識間相似性的特點，不同課程在授課內(nèi)容上存在顧此失彼、內(nèi)容銜接不合理或重復(fù)等現(xiàn)象。

課程群的特點：①課程群內(nèi)部課程之間的相關(guān)性，由于課程群是由許多基本教學(xué)內(nèi)容相互貫通、相互融合、可以規(guī)劃綜合并形成有機(jī)整體的相關(guān)課程組成的，各門具體課程，從內(nèi)容上看相互之間的內(nèi)容縱向有傳承關(guān)系，橫向有內(nèi)在的聯(lián)系，但又自成體系[1]。②二是綜合性，課程群建設(shè)的目的就是要通過對課程群所包含課程的知識點進(jìn)行分析、刪除課程間重復(fù)的內(nèi)容。再通過對內(nèi)容的重新分解，形成新的理論和實驗教學(xué)體系，實現(xiàn)整體大于各門課程之和的目的。因此根據(jù)專業(yè)課程設(shè)置對電子信息工程相應(yīng)的課程構(gòu)建專業(yè)基礎(chǔ)課程群，專業(yè)課程群，每一個群中設(shè)立3-4門課，進(jìn)行內(nèi)容整合，優(yōu)化。其中：1）專業(yè)基礎(chǔ)課程群，即電子電路課程群：包括電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子線路。通過該課程群的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握電子系統(tǒng)領(lǐng)域的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的基本素質(zhì)。2）專業(yè)課程群體系：包括嵌入式系統(tǒng)課程群——C語言基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。3）信息處理類課程群——信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、DSP技術(shù)與應(yīng)用。4）信息傳輸課程群——計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理、數(shù)字電視技術(shù)。5）通過專業(yè)課程群體系的學(xué)習(xí)學(xué)生掌握專業(yè)理論，為系統(tǒng)設(shè)計和創(chuàng)新性思維打下良好的基礎(chǔ)。

2 改革教學(xué)方法，建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式

全新的課程體系需要有全新的教學(xué)方法，為了適應(yīng)模塊化的課程體系，改革教學(xué)方法和手段，建立了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。

2.1 貫徹以學(xué)生為中心的工程應(yīng)用理念 從1986年開始，美國國家科學(xué)基金會（NSF）逐年加大對工程教育研究的資助，積極推進(jìn)工程教育改革；1993年歐洲國家工程聯(lián)合會啟動了名為EUR-ACE的計劃，指導(dǎo)歐洲的工程教育改革，以加強(qiáng)歐洲的競爭力。20世紀(jì)90年代末美國創(chuàng)立CDIO工程教育理念，麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等多所國際知名大學(xué)聯(lián)合成立跨國研究合作組織，確立了現(xiàn)代工程教育模式[2]。

CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）。CDIO理念[3]是使學(xué)生在CDIO的全過程中不斷地在工程基礎(chǔ)知識、個人能力、團(tuán)隊能力和工程系統(tǒng)能力4個方面得到全面的訓(xùn)練和提高，鼓勵學(xué)生以主動的方式進(jìn)行工程學(xué)習(xí)。其基于“做中學(xué)”和“基于項目開發(fā)”的工程理念為應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有很好的借鑒意義。

2.2 改革教學(xué)方法 樹立“以學(xué)生為中心”的工程應(yīng)用新理念，采用分組討論、章節(jié)內(nèi)容試講、系統(tǒng)設(shè)計團(tuán)隊分工、答辯等一系列措施，重視學(xué)生參與教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊協(xié)作、系統(tǒng)分析能力和表達(dá)能力。

課堂中采用“教、學(xué)”相結(jié)合的方式。教師采用內(nèi)容豐富的多媒體教學(xué)，或引入網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)（BB系統(tǒng)），擴(kuò)大了學(xué)生的知識面。將計算機(jī)仿真軟件引入課堂，邊講邊演示，同時給學(xué)生一定的時間進(jìn)行討論和問答，促進(jìn)學(xué)生對理論的掌握和理解。將各類競賽和教師課題的內(nèi)容引入課堂，重視學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。

3 改革實踐教學(xué)，建立以學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的實踐教學(xué)體系

3.1 改善實驗環(huán)境，擴(kuò)建實驗室 2004年我院投資，建立了電分實驗室、模電實驗室、數(shù)電實驗室、高頻實驗室和通信原理實驗室，滿足了學(xué)生基本實驗的需求。隨后陸續(xù)進(jìn)行設(shè)備的更新，但近一兩年明顯感覺設(shè)備老化，實驗環(huán)境急需改善。目前我院已著手整合和新建實驗室，購買全新液晶顯示器的電腦、數(shù)字示波器、更新實驗箱等，同時和一些企業(yè)共建實驗室。新的實驗環(huán)境和設(shè)備已基本可滿足學(xué)生基本實驗、綜合實驗、創(chuàng)新設(shè)計實驗等三個層次的教學(xué)需求。

3.2 改革實踐環(huán)節(jié)，重視課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計和各類競賽 信息類專業(yè)的課程實驗有不同層次的實驗教學(xué)模式，分為基本實驗、綜合實驗、創(chuàng)新設(shè)計實驗。基礎(chǔ)實驗主要是使學(xué)生加深對課程理論的理解，提高學(xué)生的實際操作能力。綜合性和設(shè)計性實驗強(qiáng)調(diào)學(xué)生理論知識的綜合、設(shè)計、運(yùn)用能力[4]。根據(jù)課程群體系設(shè)置，除了進(jìn)行單一課程的基礎(chǔ)實驗外，加強(qiáng)了課程綜合設(shè)計的學(xué)時，即設(shè)置了電子技術(shù)課程設(shè)計、單片機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計、通信原理課程設(shè)計、電子線路綜合設(shè)計、數(shù)字信號處理課程設(shè)計等，這些課程設(shè)計需要幾門課的知識綜合運(yùn)用，利用軟件仿真和實驗箱結(jié)合，使學(xué)生深入理論與實踐的結(jié)合。

重視畢業(yè)設(shè)計的質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計以往的題目以軟件仿真的居多，難以實現(xiàn)市場的需要，那么真題真做便是我們下一步重點考慮的，目前純軟件的題目，例如網(wǎng)站設(shè)計類、管理系統(tǒng)設(shè)計等基本上滿足實用性，但軟硬設(shè)計的題目的實用性還有待我們進(jìn)一步的研究。

加大第二課堂或科技活動，重視學(xué)生參與競賽，如電子競賽、嵌入式大賽、數(shù)學(xué)建模、英語競賽等，培養(yǎng)了學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計、團(tuán)隊合作、表達(dá)與溝通能力。

3.3 實驗室開放 學(xué)生應(yīng)用型能力實現(xiàn)的保證就是實驗室，學(xué)生理論與實踐的有機(jī)結(jié)合，除了課堂有限的時間外，合理利用大量的課外時間就很關(guān)鍵。那么實驗室開放便為學(xué)生實踐應(yīng)用能力的鍛煉提供了有效的平臺。

通過實驗室開放，學(xué)生可以隨時到實驗室進(jìn)行第二課堂或科技活動的實驗，也可以自擬題目或跟教師的課題進(jìn)行實驗，保證了學(xué)生應(yīng)用型能力的培養(yǎng)。

4 加強(qiáng)校企合作，建立以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向的產(chǎn)學(xué)結(jié)合模式

目前大多高校培養(yǎng)的人才與市場需求有一定的差距，如何縮小這樣的差距，以滿足學(xué)生與企業(yè)的零接軌。那么依托地區(qū)優(yōu)勢和行業(yè)的優(yōu)勢，完善相應(yīng)地基礎(chǔ)實驗設(shè)備建設(shè)，建立相應(yīng)的校企合作，提高學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量是很有必要的。借助明牌效應(yīng)，選擇有競爭力的行業(yè)和重點企業(yè)，與他們簽訂長期辦學(xué)合同，作為學(xué)生專業(yè)實踐的基地。目前我院已建立了H3C網(wǎng)絡(luò)，鵬程國際，中軟國際、百度、南耕科技、大唐移動有限公司等建立了長期的合作關(guān)系。一方面企業(yè)與學(xué)院合作，無償提供先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備以及先進(jìn)的技術(shù)資料并派相應(yīng)的技術(shù)人員，使專業(yè)教學(xué)緊跟市場技術(shù)發(fā)展，有利于學(xué)生的高質(zhì)量就業(yè)。另一方面，學(xué)校在與企業(yè)合作過程中，學(xué)生可以深入真正地生產(chǎn)環(huán)境，為他們?nèi)蘸蠛芸爝m應(yīng)角色轉(zhuǎn)換奠定了基礎(chǔ)。

5 總結(jié)

以市場為導(dǎo)向，采用先進(jìn)的CDIO工程理念，建立相應(yīng)課程群體系，改革教學(xué)方法、實踐教學(xué)，通過實驗室開放，畢業(yè)設(shè)計選題，加強(qiáng)校區(qū)合作等方面對信息類專業(yè)人才培養(yǎng)進(jìn)行了研究和分析，建立了符合我院特點的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生在知識、能力、素質(zhì)等方面都得到了全面培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭必裕.對高校課程群建設(shè)中課程內(nèi)容融合與分解的探討[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，2005，（2）：66-68.

[2]康全禮，陸小華.CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學(xué)報，2008，（4）：15-18.