序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇嵌入式課程總結(jié)范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

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(tái)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(jiǎn)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(chǔ)器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程。有時(shí)設(shè)計(jì)人員把這兩種軟件組合在一起，應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運(yùn)作和行為；操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。

3.國內(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(dòng)化等相關(guān)專業(yè)嵌入式教學(xué)，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)研討從嵌入式課程體系的設(shè)置、嵌入式理論教學(xué)的開展、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(zhǎng)期以來都沒有專門針對(duì)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(shí)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(zhǎng)的再培訓(xùn)才能勝任嵌入式系統(tǒng)工程師的工作。嵌入式系統(tǒng)教育給傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)、電子信息工程教育帶來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(huì)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(duì)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(jí)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(jí)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(jí)、重點(diǎn)大學(xué)、普通大學(xué)、獨(dú)立學(xué)院等的分別，在授課時(shí)有所區(qū)別。在本學(xué)院推行這門課，考慮到針對(duì)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(tái)和應(yīng)用，重點(diǎn)學(xué)習(xí)原理及相關(guān)應(yīng)用。

4.3 主動(dòng)去獲得更多的支持

由于學(xué)校在技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)、資金等方面有很多的困難，所以應(yīng)該主動(dòng)尋求以獲得更多的幫助，例如主動(dòng)跟國內(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(huì)、及到各知名企業(yè)進(jìn)修，讓教師深入了解技術(shù)發(fā)展。

4.4 可利用仿真軟件、書籍內(nèi)容輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)

如果讓理論知識(shí)能讓學(xué)生達(dá)到所見即所得是本課程教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，由于資金的缺乏，現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)板很昂貴，應(yīng)采用仿真和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法，一部分學(xué)生在SkyEye、microwindows仿真環(huán)境下做實(shí)驗(yàn)，一部分學(xué)生在實(shí)驗(yàn)板上面做實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)之后再一起互相討論。

4.5 利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)交流

由于教師對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程不熟悉，在教學(xué)中要自己一邊學(xué)習(xí)一邊講課，應(yīng)該充分利用極其豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，例如教學(xué)課件及背景資料都可以從網(wǎng)站上下載，教師和學(xué)生均可通過論壇交流。

4.6 全國高校大學(xué)生電子競(jìng)賽及行業(yè)相關(guān)競(jìng)賽

通過組織學(xué)生參加全國高校大學(xué)生電子競(jìng)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(jìng)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(dòng)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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[中圖分類號(hào)]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

一、引言

在上個(gè)世紀(jì)七十年代前后，出現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)的概念，當(dāng)時(shí)，還沒有出現(xiàn)操作系統(tǒng)（OS），僅有監(jiān)控系統(tǒng)及匯編語言，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用需求，將OS引入了嵌入式系統(tǒng)，嵌入式的編程以C語言為主，并有了強(qiáng)大的嵌入式開發(fā)平臺(tái)。我國嵌入式軟件應(yīng)用規(guī)模為世界第三，在中國軟件前10家企業(yè)中，嵌入式軟件產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)占了6家。數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的趨勢(shì)將使傳統(tǒng)設(shè)備逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榍度胧皆O(shè)備，因此嵌入式軟件對(duì)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)有重大作用。 中國工程院院士倪光南強(qiáng)調(diào)，我國IT行業(yè)應(yīng)大力發(fā)展嵌入式軟件，提升我國IT產(chǎn)業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，其軟硬件可配置，對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格約束的一種專用系統(tǒng)。所使用的計(jì)算機(jī)為嵌入式計(jì)算機(jī)。嵌入式系統(tǒng)一般可由嵌入式微處理器、硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序四部分組成，嵌入式系統(tǒng)一般嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中[1]。

廣義而言，可將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為一種技術(shù)，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)技術(shù)又經(jīng)常是一種核心技術(shù)。對(duì)一般用戶而言，嵌入式系統(tǒng)是透明的。

對(duì)于處于高速發(fā)展時(shí)期的嵌入式技術(shù)及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)時(shí)代，嵌入式系列課程的教學(xué)也在各大院校中開展起來。要設(shè)置適應(yīng)社會(huì)需求的嵌入式技術(shù)人才，在設(shè)置嵌入式系列課程時(shí)，需要解決以下問題：

1.課程體系設(shè)置

嵌入式課程目前開展最多的還是在研究生階段，但隨著嵌入式市場(chǎng)需求的增加，一些高校在本科階段開始設(shè)置嵌入式方向體系課程。那么怎樣設(shè)置適合本科在校生學(xué)習(xí)的課程是現(xiàn)在亟需解決的問題。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置

嵌入式技術(shù)對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力要求很高，而且嵌入式系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的產(chǎn)物，對(duì)學(xué)生能力要求很高，既要會(huì)硬件設(shè)計(jì)又要會(huì)軟件設(shè)計(jì)。

二、嵌入式系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)

1.嵌入式處理器

（1）嵌入式微處理器：對(duì)應(yīng)通用計(jì)算機(jī)CPU。

（2）嵌入式微控制器：對(duì)應(yīng)用單片計(jì)算機(jī)。

（3）嵌入式DSP：應(yīng)用于數(shù)字信號(hào)處理，數(shù)字濾波，F(xiàn)FT譜分析，圖象處理等領(lǐng)域。

2.微內(nèi)核結(jié)構(gòu)

微內(nèi)核結(jié)構(gòu)是指僅提供基本的功能，任務(wù)調(diào)度，通信及同步，內(nèi)存管理，對(duì)外管理等。嵌入式系統(tǒng)一般配有操作系統(tǒng)。OS分為內(nèi)核層與應(yīng)用層兩個(gè)層次。內(nèi)核僅提供基本功能，建立及管理進(jìn)程，I/O、文件系統(tǒng)由應(yīng)用層完成。其它屬于應(yīng)用組件，如網(wǎng)絡(luò)功能，文件系統(tǒng)，GUI等，工作在用戶，系統(tǒng)可裁剪，即用戶可選擇需要的組件。

3.任務(wù)調(diào)度

在嵌入式系統(tǒng)中，任務(wù)即線程，大多數(shù)嵌入式OS支持多任務(wù)。

多任務(wù)運(yùn)行是指靠CPU在多個(gè)任務(wù)之間切換、調(diào)度，每個(gè)任務(wù)有優(yōu)先級(jí)。不同任務(wù)的優(yōu)先級(jí)不同，調(diào)度方式可分為三種方式：

（1）不可搶占式調(diào)度：一旦某個(gè)任務(wù)獲得CPU，就獨(dú)占CPU，除非某種原因（任務(wù)完成、等待資源），它才放棄CPU。

（2）可搶占式調(diào)度：基于任務(wù)優(yōu)先級(jí)，當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)，隨時(shí)可讓位于優(yōu)先級(jí)更高的處于就緒態(tài)的任務(wù)。

（3）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度：當(dāng)兩個(gè)以上的任務(wù)，優(yōu)先級(jí)相同，一個(gè)進(jìn)程在用完自已的時(shí)間片，就將cpu讓位于同優(yōu)先級(jí)的另一個(gè)進(jìn)程。

嵌入式系統(tǒng)大多數(shù)OS采用優(yōu)先級(jí)不同時(shí)用搶占式和優(yōu)先級(jí)相同時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度法。

4.硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)與軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)

一般嵌入式系統(tǒng)對(duì)時(shí)間要求較高，即要求在較短的時(shí)間內(nèi)，對(duì)提交的任務(wù)作出響應(yīng)，稱之為實(shí)時(shí)系統(tǒng)（μS級(jí)）。

硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間有嚴(yán)格要求，軟實(shí)時(shí)系統(tǒng)可在較寬時(shí)間范圍內(nèi)完成。

5.內(nèi)存管理

用MMU，使用虛擬存儲(chǔ)器概念，大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)MMU，從而采用實(shí)地址管理模式，這樣，存儲(chǔ)保護(hù)技術(shù)也相應(yīng)降低。然而，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展及需求的牽引，近來不少嵌入式系統(tǒng)中也在加強(qiáng)存儲(chǔ)管理，引入虛擬存儲(chǔ)器概念，引入MMU，同時(shí)也在加強(qiáng)存儲(chǔ)保護(hù)。

6.內(nèi)核加載方式

OS內(nèi)核既可在FLASH中運(yùn)行，也可在片內(nèi)RAM中運(yùn)行，一般而言，在片內(nèi)RAM中運(yùn)行，可獲得更快的速度，但RAM是易失性的，故無論內(nèi)核還是應(yīng)用程序，都應(yīng)放在FLASH中，以免揮發(fā)。故在實(shí)際加載時(shí)，就存在兩種方式，一是在FLASH中直接運(yùn)行；另一是運(yùn)行在@FLASH中的加載程序，將內(nèi)核裝入片內(nèi)RAM，然后再運(yùn)行裝入RAM的內(nèi)核。

7.嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的有關(guān)技術(shù)

嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)，比一般在Windows下開發(fā)要復(fù)雜一些，它與硬件平臺(tái)有關(guān)。

開發(fā)平臺(tái)分為宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)。

（1）宿主機(jī)（一般用通用PC機(jī)）：主要功能是編譯、鏈接、定址，還進(jìn)行調(diào)試期間的運(yùn)行控制。

目標(biāo)機(jī)（硬件平臺(tái)-目標(biāo)板）：運(yùn)行嵌入式軟件。

第一過程：用交叉編譯器。所謂交叉，是在一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)，為另一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺(tái)產(chǎn)生代碼的編譯器。

第二過程：鏈接，將所有目標(biāo)程序鏈接為一個(gè)目標(biāo)文件。

第三過程：定址，將目標(biāo)文件分配到物理存儲(chǔ)器的相應(yīng)地址。

這一過程與目標(biāo)機(jī)硬件結(jié)構(gòu)有關(guān)，即與各存儲(chǔ)器的起始地址有關(guān)。

（2）宿主機(jī)的調(diào)試功能

宿主機(jī)的第二個(gè)功能為支持調(diào)試目標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用程序。應(yīng)用交叉調(diào)試器，采用宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)聯(lián)合調(diào)試。首先下載，將宿主機(jī)中的內(nèi)核及應(yīng)用程序下載至目標(biāo)板；然后，分別對(duì)目標(biāo)板源碼級(jí)、匯編級(jí)進(jìn)行調(diào)試。

目標(biāo)監(jiān)控器是對(duì)目標(biāo)機(jī)上的應(yīng)用程序進(jìn)行控制的，它事先被固化在FLASH中，宿主機(jī)與目標(biāo)監(jiān)控器相聯(lián)接，完成調(diào)試控制過程，其步驟為：下載程序至目標(biāo)板，控制其運(yùn)行，并隨時(shí)檢測(cè)返回狀態(tài)[2]。

三、嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

嵌入式技術(shù)在中國的發(fā)展已經(jīng)有十幾年的歷史，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)，其涵蓋的課程非常廣泛，有《嵌入式操作系統(tǒng)》、《嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用》、《嵌入式組件設(shè)計(jì)》，《嵌入式Linux設(shè)計(jì)》等，目前這些課程基本是各大院校電子類相關(guān)專業(yè)的必修或選修課程。通過這些課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠獨(dú)立完成嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。

《嵌入式操作系統(tǒng)》主要介紹實(shí)時(shí)內(nèi)核原理、多個(gè)常用OS（UCOS、UCLinux、WIN CE、VXWorks、Nucleus）的比較、實(shí)時(shí)時(shí)效的分析與提高、實(shí)時(shí)OS的設(shè)計(jì)方案。

《嵌入式軟件設(shè)計(jì)》主要結(jié)合匯編、C（C++）、JAVA等語言的嵌入式實(shí)現(xiàn)精華，體現(xiàn)實(shí)時(shí)OS的移植，低、高級(jí)語言的集成應(yīng)用。

《嵌入式系統(tǒng)及其應(yīng)用》講解嵌入式系統(tǒng)的定義、發(fā)展、分類、組成、特點(diǎn)、開發(fā)調(diào)試方法、嵌入式處理器等概念性的介紹，幫助建立系統(tǒng)的概念和特征，完成應(yīng)用層編程。

《嵌入式Linux設(shè)計(jì)》涉及嵌入式Linux驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)，包括I/O口、CAN總線、觸摸屏、IIC、PS/2、異步串口、音頻、顯示、USB、以太網(wǎng)及Flash的使用及驅(qū)動(dòng)程序的編寫。在ARM Linux的中斷處理、BootLoader和內(nèi)核上電啟動(dòng)過程。

為了更好的體現(xiàn)嵌入式門課的實(shí)用性，在課程之后配有一個(gè)為期兩周的課程設(shè)計(jì)《嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)》。在前面實(shí)踐能力基礎(chǔ)上，面向某一領(lǐng)域的應(yīng)用，以嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能系統(tǒng)。提高了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力與綜合能力。學(xué)生要將嵌入式操作系統(tǒng)移植到智能手機(jī)中，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)，完善智能手機(jī)的功能。包括電話簿、記事本、日程、計(jì)算器、日歷和時(shí)間顯示、游戲軟件（包括俄羅斯方塊、五子棋、拼圖、高爾夫球、沙壺球等）、音頻功能（包括播放MP3等歌曲）、手機(jī)攝像頭以及手機(jī)通訊功能（包括GPS通訊、GPRS通訊、紅外通訊、藍(lán)牙無線通訊等）。我校電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)嵌入式方向自2002年創(chuàng)建至今，已有六屆畢業(yè)生。由于創(chuàng)建之初嵌入式還是個(gè)新興的技術(shù)，所以無論從課程內(nèi)容設(shè)置、教學(xué)順序設(shè)置以及教學(xué)環(huán)節(jié)的配合都很不成熟，師資和實(shí)驗(yàn)設(shè)備嚴(yán)重短缺。但在不斷探索和調(diào)整中我們總結(jié)出一套嵌入式課程體系建設(shè)的方案，科學(xué)合理設(shè)置教學(xué)內(nèi)容、從實(shí)際出發(fā)調(diào)整教學(xué)順序、各教學(xué)環(huán)節(jié)相互配合。

由于嵌入式相關(guān)課程涉及的范圍甚廣，尤其隨著現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)及許多新技術(shù)的興起，針對(duì)嵌入式課程體系的建設(shè)，包括教學(xué)內(nèi)容的體系化建設(shè)和教學(xué)環(huán)節(jié)的體系化建設(shè)，是教學(xué)過程中需要解決的問題，需要提出相應(yīng)的解決方案[3]。

由于嵌入式系統(tǒng)面向應(yīng)用的主要特點(diǎn)，在課程設(shè)置別強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力。以教師科研環(huán)境和專業(yè)實(shí)驗(yàn)室為基地，開展課外學(xué)習(xí)方式培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力；知識(shí)講解與主流嵌入式系統(tǒng)實(shí)例結(jié)合，搞好課程教材體系的配套建設(shè)；配有課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)學(xué)時(shí)在工程設(shè)計(jì)方面的能力；多位教師授課，充分發(fā)揮每位教師優(yōu)勢(shì)，使新技術(shù)能貫穿在教學(xué)中；與學(xué)生實(shí)際相結(jié)合，對(duì)學(xué)生畢業(yè)找工作和再學(xué)習(xí)有很大幫助；設(shè)計(jì)了多種等級(jí)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過循序漸進(jìn)設(shè)計(jì)能提高綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

基于嵌入式系列課程的教學(xué)改革與探索能解決好課程間的聯(lián)系、銜接問題。從理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)到課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)統(tǒng)籌安排，形成一個(gè)整體，使學(xué)生的學(xué)習(xí)層次化、階梯化。建立嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，提高學(xué)生參加相關(guān)競(jìng)賽的積極性，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)嵌入式相關(guān)課程的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生自學(xué)能力和解決問題能力的提高，突出學(xué)生的能力建設(shè)、知識(shí)探究和人格養(yǎng)成。

四、嵌入式系統(tǒng)研究方向

嵌入式系統(tǒng)有著廣泛的市場(chǎng)前景。市場(chǎng)需求方面：中國具有世界最大嵌入式技術(shù)市場(chǎng)。手持儀器設(shè)備、信息家電、城市建設(shè)、工業(yè)控制、軍事應(yīng)用等，嵌入式技術(shù)無處不在。企業(yè)人才需求方面：軟硬件設(shè)計(jì)人才，應(yīng)用開發(fā)人才，綜合性人才，培訓(xùn)增加，工資待遇逐漸上升。技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)要求方面：8位單片機(jī)到16位單片機(jī)主要用于不需要操作系統(tǒng)的只需要處理簡(jiǎn)單任務(wù)的控制系統(tǒng)，但現(xiàn)在的手機(jī)、智能家居等系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足于簡(jiǎn)單的控制了，多個(gè)任務(wù)并發(fā)出現(xiàn)時(shí)，需要具有實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的32位嵌入式微控制器的解決。圖1概況了現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)的主要研究方向。

圖1 嵌入式系統(tǒng)研究方向

五、總結(jié)

未來幾年，市場(chǎng)對(duì)嵌入式人才尤其是嵌入式Linux人才的需求旺盛。而目前熟練的嵌入式Linux應(yīng)用人才只有幾千名。這意味著各大跨國公司及國內(nèi)消費(fèi)類電子巨頭企業(yè)都面臨著人才嚴(yán)重短缺的挑戰(zhàn)。所以設(shè)置好嵌入式系列課程，培養(yǎng)出優(yōu)秀的具有嵌入式技術(shù)人才是迫在眉睫的事情，希望我們的努力能對(duì)我國嵌入式市場(chǎng)帶來新的生機(jī)與活力。

基金項(xiàng)目：本文系“北京市教委科技發(fā)展計(jì)劃面上項(xiàng)目”（項(xiàng)目編號(hào)：KM201110772018）的研究成果。

[參考文獻(xiàn)]

[1]李金芳.嵌入式教學(xué)的案例分析與分享[C].圖書館聯(lián)盟建設(shè)與發(fā)展，2012-10-01

篇（3）

【中圖分類號(hào)】G71 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2013）03-0235-01

一、我校嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的立足點(diǎn)以及嵌入式行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來，我國嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用產(chǎn)品日益豐富，市場(chǎng)呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，尤其在家電、汽車、通信、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控、工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域應(yīng)用更加廣泛。全國范圍內(nèi)對(duì)嵌入式人才需求量非常大，因此全國很多高校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)紛紛開展了嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)和培訓(xùn)，我校立足東莞松山湖高科技產(chǎn)業(yè)園，而東莞松山湖科技產(chǎn)業(yè)園正在以信息家電、汽車電子、裝備控制為切入點(diǎn)努力來打造國家級(jí)開發(fā)和應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)基地，因此我校在建校之初就在電子工程系開設(shè)嵌入式系統(tǒng)類課程。

二、我校目前嵌入式教學(xué)的現(xiàn)狀

我校開展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)有兩年了，所遇到的問題有很多，主要有：

1.電子專業(yè)主修課程較多，嵌入式系統(tǒng)課程學(xué)時(shí)不夠。

學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)必修首先具有單片機(jī)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，在硬件方面必須先學(xué)習(xí)模數(shù)電，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程序設(shè)計(jì)、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)入嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，高職、高專院校的學(xué)制一般只有3年，而真正學(xué)習(xí)的時(shí)間只有2年半左右，學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程的時(shí)間將非常緊張。嵌入式系統(tǒng)這門課又強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力，需要很多實(shí)驗(yàn)以及實(shí)訓(xùn)來補(bǔ)充才能學(xué)得好，這樣一來就更加導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)的學(xué)時(shí)更加不夠。

2.嵌入式系統(tǒng)課程難度大。

嵌入式系統(tǒng)本身的知識(shí)點(diǎn)很多，比51單片機(jī)所需要的知識(shí)點(diǎn)更多，而且也更抽象，學(xué)習(xí)難度上比較大，主要包括嵌入式硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)和嵌入式軟件平臺(tái)的設(shè)計(jì)，而軟件平臺(tái)就包括Boot loader引導(dǎo)程序、驅(qū)動(dòng)程序的編寫、操作系統(tǒng)的移植以及應(yīng)用軟件的開發(fā)等，學(xué)習(xí)起來難度很大，這些知識(shí)如果在沒有操作系統(tǒng)知識(shí)的基礎(chǔ)的情況下，難度更大。

3.高職學(xué)生學(xué)習(xí)能力相對(duì)較弱。

我校的學(xué)生都是高考第三批次錄取的。相對(duì)本科而言，高職院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與基礎(chǔ)要相對(duì)薄弱，接受能力也相對(duì)較差，學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程，學(xué)生遇到的困難會(huì)更大。高職院校的學(xué)生普遍都有一種自卑心理，再加上電子專業(yè)的知識(shí)邏輯性較強(qiáng)，如果沒學(xué)好前一門課程，對(duì)后一門課程的影響較大，學(xué)生往往越往后越?jīng)]信心，而嵌入式系統(tǒng)課程又是一門非常綜合的課程，學(xué)生越來越?jīng)]信心學(xué)好嵌入式系課程。

4.缺少合適的教材。

目前很多教材都是以前本科院校教材的縮減，沒有體現(xiàn)高職教育的課程特點(diǎn)，嵌入式技術(shù)又發(fā)展得很迅速，教材跟不上變化，具體來說就是沒有符合我們具體實(shí)際情況的教材。

三、教學(xué)方法改革

根據(jù)我校目前的情況，結(jié)合自身從事嵌入式教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為可以在開設(shè)嵌入式課程時(shí)采取以下措施：

1.以競(jìng)賽促進(jìn)教學(xué)。

我校每年都會(huì)派出代表隊(duì)參加廣東省大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，以及全國電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽，這些競(jìng)賽的題目都很新穎，很多都用到嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生參與其中也學(xué)到很多項(xiàng)目化的經(jīng)驗(yàn)。我們每年都會(huì)在參賽的題目當(dāng)中拿出一道放到我們嵌入式系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)當(dāng)中，以競(jìng)賽的方式來促進(jìn)教學(xué)，讓學(xué)生親自動(dòng)手去去實(shí)踐，提高能力。

2.采用項(xiàng)目化教學(xué)法。

在傳統(tǒng)的嵌入式課程教學(xué)過程中，教學(xué)內(nèi)容遵照教學(xué)大綱，力求給學(xué)生樹立一個(gè)整體和全面的嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)體系。這種教學(xué)方法能夠保證學(xué)生在學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程過程中所掌握的知識(shí)是一個(gè)前后連貫、相互聯(lián)系的有機(jī)整體。但是這種方法學(xué)生產(chǎn)生不了興趣，一旦中間某個(gè)環(huán)節(jié)脫節(jié)了，后面內(nèi)容要繼續(xù)下去就困難了?；诖宋艺J(rèn)為采用項(xiàng)目化的教學(xué)方法適合學(xué)生，首先，項(xiàng)目化教學(xué)能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓他們自己去學(xué)，自己去查資料，不是老師逼他們?nèi)W(xué)，改變傳統(tǒng)的教授式方法；第二，把每年電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽的幾個(gè)題目拿來給他們做為一個(gè)項(xiàng)目，讓他們能夠?qū)W以致用。

3.用andriod系統(tǒng)作為例子來講解嵌入式操作系統(tǒng)。

目前流行的智能觸屏手機(jī)都是基于谷歌的andriod操作系統(tǒng)，而andriod系統(tǒng)的內(nèi)核又是linux，學(xué)生都對(duì)andriod系統(tǒng)很感興趣，可以把這個(gè)作為切入點(diǎn)，首先教會(huì)大家怎么刷機(jī)（重裝手機(jī)系統(tǒng)），讓學(xué)生首先能夠接觸到嵌入式系統(tǒng)，這個(gè)過程學(xué)生就會(huì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)有個(gè)框架性的認(rèn)識(shí)，然后再層層剖析，慢慢深入下去講linux系統(tǒng)，這樣一來就避免了直接講授復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，這樣就會(huì)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)跟實(shí)際也聯(lián)系緊密。

4.利用現(xiàn)有教學(xué)平臺(tái)出版適合學(xué)生的講義。

每所學(xué)校的條件都各不相同，學(xué)生的情況也不盡相同，從各大出版社選的教材都是比較寬泛的教材，每年選的教材跟我們的實(shí)際情況還是有些差距，比如，實(shí)驗(yàn)室所用配套試驗(yàn)箱跟教材所選用的例子以及實(shí)驗(yàn)關(guān)系不大，做實(shí)驗(yàn)時(shí)必須要重新編排重新寫程序，這樣就造成了教材跟實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)脫節(jié)的情況，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，所以要根據(jù)學(xué)校的實(shí)際情況以及學(xué)生的接受能力來編寫適合自己的教材或者講義，這其中項(xiàng)目化教材是最好的。

四、總結(jié)

目前我校的嵌入式系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)才剛剛起步， 在實(shí)際教學(xué)工作中還存在著許多不足， 一些實(shí)踐教學(xué)方法的教學(xué)效果還需要時(shí)間來驗(yàn)證， 同時(shí)還將有許多新的教學(xué)手段需要我們進(jìn)一步的探討和研究。因此， 在高校嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)方面迫切需要建立起能夠追隨時(shí)代步伐的嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)體系， 才能夠培養(yǎng)出真正適應(yīng)社會(huì)的嵌入式系統(tǒng)人才。

篇（4）

中圖分類號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2016）13-0186-02

一、引言

隨著高校培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型人才需求的提出[1]，高校在課程設(shè)置、教學(xué)模式等方面進(jìn)行了改革?！肚度胧较到y(tǒng)安全》課程實(shí)踐性較強(qiáng)，而傳統(tǒng)教學(xué)方法只注重講述理論模型，缺乏創(chuàng)新，加之學(xué)生水平參差不齊，導(dǎo)致課程授課目標(biāo)無法很好完成。為此，探索新的教學(xué)培養(yǎng)模式勢(shì)在必行。

二、目標(biāo)

嵌入式系統(tǒng)安全課程內(nèi)容涵蓋了安全體系結(jié)構(gòu)/協(xié)議、認(rèn)證技術(shù)、病毒與惡意代碼、網(wǎng)絡(luò)入侵、入侵檢測(cè)與防火墻、嵌入式系統(tǒng)安全等內(nèi)容。課程順應(yīng)嵌入式系統(tǒng)與移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，快速建立對(duì)嵌入式移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全的全貌概覽。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，能夠了解嵌入式系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)安全的基本知識(shí)和掌握具體應(yīng)對(duì)辦法，獨(dú)立學(xué)習(xí)與初步設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)安全方案，為今后應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)或從事移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)安全管理打下良好基礎(chǔ)。為了鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、培養(yǎng)創(chuàng)新思維，在授課過程中，筆者根據(jù)案例教學(xué)法的特點(diǎn)，照顧到課程綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)的特點(diǎn)，逐步采取“案例導(dǎo)向教學(xué)+實(shí)際的案例分析+實(shí)踐操作”的方式實(shí)施教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的教學(xué)效果。

三、方法設(shè)計(jì)

案例教學(xué)（CaseTeachingMethod）是由美國哈佛法學(xué)院前院長(zhǎng)C.C.Langdell于1870年首創(chuàng)[2]，后經(jīng)哈佛企管研究所所長(zhǎng)W.B.Doham推廣，被認(rèn)為是代表未來教育方向的一種成功教育方法。案例教學(xué)法對(duì)提高人才培養(yǎng)質(zhì)量具有深遠(yuǎn)意義[3]。應(yīng)用到本課程中，在每個(gè)技術(shù)專題的講解過程中，采用“知識(shí)點(diǎn)鋪墊+案例導(dǎo)向教學(xué)+實(shí)際的案例分析+小組討論+實(shí)踐操作+小組實(shí)訓(xùn)總結(jié)”的教學(xué)模式展開試點(diǎn)教學(xué)。

四、實(shí)施方案

在實(shí)際授課過程中，結(jié)合案例教學(xué)法和課程實(shí)際特點(diǎn)，筆者采用如圖1所示的教學(xué)模式展開教學(xué)。如在講解網(wǎng)絡(luò)攻擊技術(shù)專題時(shí)，首先鋪墊知識(shí)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)攻擊分為三個(gè)階段：預(yù)攻擊、攻擊、后攻擊階段。預(yù)攻擊階段要收集目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)、目標(biāo)主機(jī)的信息。如，獲取網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、主機(jī)操作系統(tǒng)類別、開放端口和服務(wù)情況等。有了基礎(chǔ)知識(shí)的鋪墊，必須輔以實(shí)際案例。因此，課堂中為學(xué)生演示信息收集過程。通過網(wǎng)絡(luò)命令ping、tracert/traceroute、nslookup，或網(wǎng)絡(luò)登錄截取banner信息等，推斷目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)和目標(biāo)主機(jī)的基本信息。這些都是學(xué)生日常使用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)中常接觸的命令和操作過程，但沒有理論知識(shí)的鋪墊，很少有人能夠聯(lián)想到這類操作可幫助黑客獲取到如此重要的敏感信息。完成了上述內(nèi)容，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性已被調(diào)動(dòng)起來，接下來進(jìn)行具體的案例分析。課堂中演示用實(shí)際工具，如端口掃描、漏洞掃描軟件，獲得目標(biāo)主機(jī)的系統(tǒng)漏洞和開放端口/服務(wù)情況。通過案例解析，讓學(xué)生從理論了解到實(shí)際操作，有了直觀、具體的認(rèn)識(shí)。在小組討論階段，老師可提出問題：“上述掃描工具的實(shí)施原理是什么？能否借助于之前學(xué)習(xí)過的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)、編程知識(shí)，自己設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似的軟件工具？”鑒于課堂授課時(shí)間有限，接下來的“小組討論”和“實(shí)踐操作”階段留在課后完成。但教師需為學(xué)生進(jìn)行小組劃分，并給出具體任務(wù)。在“小組討論”和“實(shí)踐操作”階段，教師不再是課程知識(shí)的傳授者，轉(zhuǎn)而充當(dāng)指導(dǎo)者的角色，幫助學(xué)生完成任務(wù)。之后，要求學(xué)生在課堂上進(jìn)行“小組實(shí)訓(xùn)總結(jié)”，通常是以“作品展示+演說答辯”的形式進(jìn)行。

五、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則

課程授課模式發(fā)生了變化，相應(yīng)地，課程教學(xué)效果的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則也要做出適當(dāng)調(diào)整。筆者在教學(xué)過程中，通過實(shí)踐，總結(jié)出了一套新的綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)。如圖2所示。由于課程特點(diǎn)，授課內(nèi)容是以專題展開的，教學(xué)過程圍繞項(xiàng)目進(jìn)行，所以評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也以項(xiàng)目為單位。評(píng)價(jià)表的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)分為過程評(píng)價(jià)和結(jié)果評(píng)價(jià)兩部分。每個(gè)部分都充分考慮“案例分析、團(tuán)隊(duì)合作、新知識(shí)點(diǎn)理解、辯論/答辯”等階段的學(xué)生表現(xiàn)，在評(píng)分過程中，教師評(píng)分和同學(xué)評(píng)分的比例也有所調(diào)整。該評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，涵蓋了教學(xué)過程的各個(gè)階段，充分尊重教師和學(xué)生的評(píng)價(jià)結(jié)果，能夠合理、準(zhǔn)確地反映出學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)效果。

篇（5）

20世紀(jì)末，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成電路技術(shù)和智能控制技術(shù)的發(fā)展，單片級(jí)嵌入式系統(tǒng)迅速發(fā)展，企業(yè)對(duì)嵌入式開發(fā)人員的需求量極大，因此嵌入式系統(tǒng)課程在高校設(shè)置勢(shì)在必行。同時(shí)，由于近年來物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)更是備受關(guān)注。而嵌入式系統(tǒng)良好的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展機(jī)遇也預(yù)示著對(duì)相關(guān)技術(shù)人才的巨大需求。但由于嵌入式系統(tǒng)涉及的相關(guān)知識(shí)多、硬件和軟件結(jié)合緊密等特點(diǎn)，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)難度很大，培養(yǎng)這樣的人才對(duì)高校也是個(gè)挑戰(zhàn)。

嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。本文針對(duì)學(xué)校的教學(xué)現(xiàn)狀，總結(jié)目前通信工程專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)的變化特點(diǎn)，依據(jù)課程培養(yǎng)方案，從課程的預(yù)備課程體系、教學(xué)內(nèi)容規(guī)劃和設(shè)置等方面入手，討論課程的整體系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)容。

一、我院嵌入式課程教學(xué)的特點(diǎn)

2007年電子、通信工程專業(yè)在全院率先開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程，并將其定為電子信息類專業(yè)的一門重要的專業(yè)技術(shù)課程，同年引進(jìn)了適合教學(xué)使用的英蓓特 Embest EDUKIT-III多核嵌入式實(shí)驗(yàn)開發(fā)平臺(tái)（基于ARM7架構(gòu)的Samsung 3C44B0x和ARM9架構(gòu)Samsung3C2410x嵌入式芯片，實(shí)時(shí)、開放源碼的多操作系統(tǒng)μC/OS-II、μCLinux和Linux）。經(jīng)過幾年的教學(xué)實(shí)踐，課程的培養(yǎng)計(jì)劃也隨著課程的教學(xué)要求和學(xué)?！凹夹g(shù)立校，應(yīng)用為本”的辦學(xué)指導(dǎo)方針做了一定的調(diào)整，以培養(yǎng)21世紀(jì)電子信息類高水平技術(shù)人才為目的，將嵌入式開發(fā)與應(yīng)用課程建設(shè)成為我院具有特色的專業(yè)課程。在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)存在一定的問題。

（1）課程的體系規(guī)劃不斷變化

自嵌入式系統(tǒng)課程開課以來，課程的培養(yǎng)計(jì)劃也在不斷的變化中，以適應(yīng)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)校人才培養(yǎng)的需求。幾經(jīng)調(diào)整之后，課程的設(shè)置基本穩(wěn)定。因?yàn)榈湫偷能浻布Y(jié)合的特點(diǎn)，課程的設(shè)置主要從理論和實(shí)踐兩方面考慮，理論內(nèi)容安排48課時(shí)3學(xué)分的內(nèi)容，實(shí)踐內(nèi)容安排了32課時(shí)1學(xué)分的實(shí)驗(yàn)，這些是必修的嵌入式教學(xué)內(nèi)容。此外，還可以在學(xué)生科創(chuàng)項(xiàng)目和畢業(yè)設(shè)計(jì)中加入相應(yīng)的選修實(shí)踐內(nèi)容。課程具體內(nèi)容規(guī)劃如圖1所示。

圖1 課程體系規(guī)劃

教學(xué)課時(shí)調(diào)整的同時(shí)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法也在不斷的變化和改進(jìn)，以適應(yīng)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

（2）課程實(shí)踐內(nèi)容設(shè)置不合理

開發(fā)與應(yīng)用課程典型的特點(diǎn)就是實(shí)踐性強(qiáng)，如何讓學(xué)生在掌握理論的基礎(chǔ)上形成實(shí)踐能力，是該類課程的教學(xué)難點(diǎn)，并且要做到和專業(yè)培養(yǎng)結(jié)合。主要考慮的就是實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容如何設(shè)置，才能和理論有機(jī)結(jié)合，達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)。

二、課程系統(tǒng)的建設(shè)內(nèi)容

1.建立合理的預(yù)備課程體系

嵌入式系統(tǒng)課程內(nèi)容涉及廣泛，系統(tǒng)性和綜合性強(qiáng)，嵌入式系統(tǒng)本身就是一個(gè)包含軟件和硬件的完整微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。因此，嵌入式系統(tǒng)的原理和應(yīng)用技術(shù)不是一兩門課程就能講授的，首先需要建立一個(gè)合理的嵌入式系統(tǒng)課程預(yù)備知識(shí)體系的教學(xué)來支撐嵌入式系統(tǒng)教學(xué)。

結(jié)合嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)要求，需要有兩部分的預(yù)備知識(shí)儲(chǔ)備。一是硬件部分需要模擬電路、數(shù)字電路、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和微機(jī)原理課程的支持；二是軟件部分需要C語言、匯編語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和操作系統(tǒng)的課程支持。這些課程不是為了嵌入式系統(tǒng)而重復(fù)開設(shè)的，而是結(jié)合嵌入式系統(tǒng)重新調(diào)整和優(yōu)化，以便于嵌入式系統(tǒng)的課程學(xué)習(xí)。

2.根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)置課程教學(xué)內(nèi)容

嵌入式系統(tǒng)課程目前已經(jīng)是各大工科高校必不可少的課程。課程教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)有兩方面：一是學(xué)生通過課程的學(xué)習(xí)能夠了解嵌入式系統(tǒng)的基本原理，熟悉嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的整體概貌，掌握某種嵌入式系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的搭建方法，熟悉嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的完整流程。這一部分是嵌入式教學(xué)的基本要求目標(biāo)。二是在專業(yè)知識(shí)背景下能夠完成一個(gè)相對(duì)完整的小型應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)，為畢業(yè)后求職或創(chuàng)業(yè)提供一定的基礎(chǔ)。

針對(duì)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)與課程的性質(zhì)，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置主要分為兩部分：理論和實(shí)踐，這兩部分應(yīng)該相輔相成，實(shí)踐內(nèi)容幫助理論內(nèi)容的理解，并且理論可在實(shí)踐中得到驗(yàn)證和發(fā)展。如何設(shè)置兩者的內(nèi)容就成了教學(xué)過程中的關(guān)鍵問題。

（1）理論教學(xué)環(huán)節(jié)

嵌入式系統(tǒng)內(nèi)容多而泛，需要理論教學(xué)內(nèi)容與實(shí)踐環(huán)境一致，才能使教學(xué)達(dá)到目標(biāo)要求。依據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境的配備以及與嵌入式主流技術(shù)一致的原則，確定理論教學(xué)環(huán)節(jié)一是掌握ARM嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)，匯編指令集以及在ARM體系下的嵌入式編程，使學(xué)生掌握基于ARM7和ARM9典型嵌入式處理器的硬件開發(fā)平臺(tái)，硬件接口開發(fā)；二是Linux嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式軟件設(shè)計(jì)，以及Linux嵌入式系統(tǒng)開發(fā)舉例；三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中電磁兼容特性的影響和改善的措施。

（2）實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)

實(shí)踐教學(xué)的內(nèi)容設(shè)置不僅要做到對(duì)理論教學(xué)的支持，還需要能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)意識(shí)，更好的幫助教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)兼顧學(xué)生的特點(diǎn)和專業(yè)方向，達(dá)到“由淺入深，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜”的多層次實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容。

首先是實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，內(nèi)容依照對(duì)比驗(yàn)證、設(shè)計(jì)擴(kuò)展和綜合應(yīng)用三個(gè)層次來設(shè)置，這是實(shí)踐課程的必修環(huán)節(jié)。對(duì)比驗(yàn)證實(shí)踐內(nèi)容主要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)配置，掌握嵌入式系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、編程方法和開發(fā)環(huán)境的使用等內(nèi)容。設(shè)計(jì)擴(kuò)展實(shí)踐內(nèi)容和項(xiàng)目指實(shí)驗(yàn)環(huán)境有擴(kuò)展的空間，給學(xué)生發(fā)揮的空間。鍛煉學(xué)生獨(dú)立思考，獨(dú)立解決問題的能力。綜合應(yīng)用實(shí)踐內(nèi)容隨著理論知識(shí)的積累和基礎(chǔ)實(shí)踐的鍛煉，實(shí)踐內(nèi)容應(yīng)該以綜合性、系統(tǒng)級(jí)的為主，目的是鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力。

其次是可以通過科創(chuàng)、競(jìng)賽或畢業(yè)設(shè)計(jì)等實(shí)踐環(huán)節(jié)，此為選修環(huán)節(jié)，針對(duì)基礎(chǔ)好的同學(xué)可以在通信專業(yè)方向上設(shè)置實(shí)踐內(nèi)容，在這個(gè)階段，應(yīng)該在工程和企業(yè)層面來要求學(xué)生，要引入設(shè)計(jì)說明書、設(shè)計(jì)流程圖、開發(fā)進(jìn)度表、軟件工程控制文檔和測(cè)試報(bào)告等概念。

嵌入式系統(tǒng)課程體系的建立要從專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合學(xué)校資源，建立符合相關(guān)專業(yè)培養(yǎng)方向的課程體系，以及適當(dāng)?shù)膽?yīng)用環(huán)境，體現(xiàn)課程的綜合性，經(jīng)過幾屆學(xué)生的教學(xué)活動(dòng)，該課程體系可以基本達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)的要求。但由于師資和實(shí)驗(yàn)設(shè)備等的局限，我們的課程體系還存在很多的不足，今后需要在師資培養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境上加大重視，將課程體系不斷完善，培養(yǎng)出有開發(fā)能力的嵌入式人才。

基金項(xiàng)目：嵌入式開發(fā)與應(yīng)用課程建設(shè)（2012KCJS-11）；上海電機(jī)學(xué)院校級(jí)重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目。

篇（6）

作者簡(jiǎn)介：張曉東（1980-），男，山東青島人，河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，講師；孫麗君（1968-），女，河南鄭州人，河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院，教授。（河南 鄭州 450001）

基金項(xiàng)目：本文系河南省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012SJGLX151）、河南省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃實(shí)驗(yàn)課題“基于開放實(shí)驗(yàn)室的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革與實(shí)踐”（課題編號(hào)：[2011]-JKGHAC-0150）、河南工業(yè)大學(xué)高等教育研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2012一般項(xiàng)目-15）、河南省“自動(dòng)化”特色專業(yè)項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0079（2013）08-0035-02

進(jìn)入21世紀(jì)以來，隨著信息技術(shù)特別是嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛滲入到工業(yè)測(cè)控儀表、軍事技術(shù)、汽車電子、醫(yī)療儀器、無線通信、智能家居以及消費(fèi)電子產(chǎn)品等眾多重要行業(yè)，成為“后PC時(shí)代”最有前景的研究熱點(diǎn)之一。[1]作為一種新興的技術(shù)領(lǐng)域，嵌入式技術(shù)融合了傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)以及通信、半導(dǎo)體和微電子技術(shù)，屬于多種學(xué)科交叉的綜合性學(xué)科。由于嵌入式產(chǎn)品市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展以及嵌入式技術(shù)的廣泛應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開發(fā)工程師等技術(shù)人員在就業(yè)市場(chǎng)上較為緊缺，社會(huì)對(duì)嵌入式相關(guān)技術(shù)人才有迫切需求。[2，3]因此，嵌入式系統(tǒng)正逐漸成為國內(nèi)相關(guān)高校的重點(diǎn)開設(shè)課程，高校嵌入式相關(guān)人才的培養(yǎng)方案還是一個(gè)較為新穎的重要的研究課題。

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)已經(jīng)成為電子信息類工程技術(shù)人員必備的專業(yè)知識(shí)和技能。不同領(lǐng)域嵌入式產(chǎn)品的應(yīng)用特點(diǎn)不盡相同，高校不同學(xué)科、專業(yè)的嵌入式教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)該各有側(cè)重。河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院自2007年開始面向自動(dòng)化、電氣工程及其自動(dòng)化等多個(gè)專業(yè)的本科生開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”等專業(yè)選修課程。運(yùn)行六年以來，作為省級(jí)和地廳級(jí)多個(gè)教改課題的支持項(xiàng)目，學(xué)院在嵌入式系統(tǒng)系列課程的教學(xué)研究方面進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐與深入探索，獲得了一些有益經(jīng)驗(yàn)。

一、課程體系的目標(biāo)與定位

“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程是河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院面向自動(dòng)化等專業(yè)開設(shè)的結(jié)合ARM體系結(jié)構(gòu)、ARM應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、SOPC技術(shù)、嵌入式數(shù)據(jù)庫等嵌入式軟、硬件技術(shù)的重要任選課程。[4]該課程旨在使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)軟、硬件的基本原理，實(shí)踐嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目開發(fā)的基本流程。重點(diǎn)培養(yǎng)能夠解決嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域具體應(yīng)用問題且具備的分析、設(shè)計(jì)、調(diào)試、運(yùn)行等實(shí)踐動(dòng)手能力的應(yīng)用型工程技術(shù)人才，為深入開展嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的后續(xù)科研開發(fā)奠定良好基礎(chǔ)。

對(duì)于選修“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程的學(xué)生，要求其具備電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、微機(jī)原理及接口技術(shù)、C語言程序設(shè)計(jì)、軟件技術(shù)基礎(chǔ)等課程的先修基礎(chǔ)。在課程體系的組織上，重點(diǎn)熟悉嵌入式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)和基于ARM9處理器的硬件開發(fā)平臺(tái)；掌握嵌入式操作系統(tǒng)的內(nèi)部原理及嵌入式Linux系統(tǒng)的裁剪、編譯與移植技術(shù)；學(xué)習(xí)嵌入式開發(fā)環(huán)境的建立和嵌入式Linux應(yīng)用程序開發(fā)與調(diào)試過程；嘗試常用設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)和嵌入式圖形用戶界面的編程；最終使學(xué)生具備獨(dú)立設(shè)計(jì)一個(gè)較為完整的嵌入式系統(tǒng)的初步能力。[5]

根據(jù)美國電氣和電子工程師協(xié)會(huì)IEEE的定義，嵌入式系統(tǒng)即為用于控制、監(jiān)視或輔助設(shè)備、機(jī)器或者工廠運(yùn)行的裝置。[6]嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是軟、硬件結(jié)合，面向應(yīng)用；嵌入性、專用性和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)的三個(gè)基本要素。[7]因此，“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是一門綜合性、實(shí)踐性以及應(yīng)用性都較強(qiáng)的專業(yè)任選課，必須通過課程實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目開發(fā)、科技競(jìng)賽等環(huán)節(jié)進(jìn)一步加深對(duì)課堂理論內(nèi)容的理解，才能將理論知識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用有機(jī)地融合起來。

二、建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)

“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”是一門融合了多學(xué)科內(nèi)容的綜合性課程，所授課程涉及的知識(shí)面廣泛，課堂信息量較大。[8]但作為一門專業(yè)選修課程，受制于培養(yǎng)計(jì)劃的限制，課內(nèi)理論講授及實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)都較少，在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)教師要盡可能地使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)更多的內(nèi)容。此外，近年來選課學(xué)生人數(shù)還在持續(xù)增多，大班額導(dǎo)致教學(xué)效果變差的問題也越來越突出。傳統(tǒng)的板書或投影儀授課方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足該課程理論密切聯(lián)系實(shí)踐的講授需要。

筆者所在的教學(xué)團(tuán)隊(duì)經(jīng)研討試講后，決定充分利用河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的硬件資源建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，進(jìn)行教學(xué)模式改革探索。利用實(shí)驗(yàn)室電腦以及“電子教室”多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，教師使用一臺(tái)教師機(jī)進(jìn)行集中講授，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室近在咫尺的幾十臺(tái)網(wǎng)絡(luò)終端旁即可實(shí)現(xiàn)理論授課及實(shí)驗(yàn)講解的全程可視化。利用“電子教室”的遠(yuǎn)程傳輸功能，教師可以在實(shí)驗(yàn)課前將相關(guān)的課件、指導(dǎo)書等各種電子資源快速分發(fā)給學(xué)生機(jī)；通過“電子教室”的廣播演示功能即可將實(shí)驗(yàn)步驟及實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的一般性問題清晰準(zhǔn)確地講解給學(xué)生；講解或?qū)嶒?yàn)過程中學(xué)生甚至可以通過“電子舉手”等對(duì)話功能將所遇到的問題反映給教師，隨時(shí)向教師提問。將傳統(tǒng)講堂搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)雖然增加了教師的課前準(zhǔn)備時(shí)間和課堂工作量，但是大大提高了有限課堂時(shí)間內(nèi)的授課效率。授課方式變得活潑生動(dòng)，學(xué)生對(duì)授課及實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的掌握程度也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)板書或投影儀授課方式。

三、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

嵌入式系統(tǒng)以應(yīng)用為中心，嵌入式工程技術(shù)人才的培養(yǎng)也離不開實(shí)踐環(huán)節(jié)的鍛煉?！扒度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)”課程是一門強(qiáng)調(diào)理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用的課程，學(xué)生必須在實(shí)驗(yàn)中通過項(xiàng)目實(shí)踐鍛煉才能真正了解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，掌握嵌入式驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用軟件開發(fā)的主要過程。[9]高校傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式一般采用填鴨式教學(xué)。在教師講解實(shí)驗(yàn)大綱后，學(xué)生根據(jù)其中的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)和實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)。學(xué)生缺乏主觀能動(dòng)性，難以滿足嵌入式系統(tǒng)課程開設(shè)綜合性設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的需要，無法真正激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)其實(shí)踐動(dòng)手能力。

為了解決上述問題，實(shí)現(xiàn)河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院應(yīng)用型工程技術(shù)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，必須要進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。為此，實(shí)驗(yàn)室籌措經(jīng)費(fèi)大力改進(jìn)實(shí)驗(yàn)環(huán)境，購置了多套典型的周立功EasyARM2131開發(fā)套件、博創(chuàng)UP-NETARM2410-S嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以及UP-ICE200仿真器、擴(kuò)展板、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、嵌入式操作系統(tǒng)、仿真軟件等配套軟硬件，為嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的開放實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供了良好的條件。另一方面，在實(shí)驗(yàn)組織形式上采用了開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。開放實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了優(yōu)良的硬件設(shè)施和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)課前教師根據(jù)近期所講授的理論知識(shí)制訂部分小型項(xiàng)目課題，學(xué)生可從中選題或自帶課題。在實(shí)驗(yàn)過程中將解決實(shí)際應(yīng)用問題的思想作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)切入點(diǎn)，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的方式促使學(xué)生分模塊、分任務(wù)針對(duì)實(shí)際應(yīng)用問題進(jìn)行分析；引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所學(xué)的嵌入式軟硬件開發(fā)方法實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目提出的軟硬件開發(fā)目標(biāo)或解決開發(fā)過程中的實(shí)際應(yīng)用問題。指導(dǎo)教師注意在實(shí)驗(yàn)過程中給予學(xué)生必要的指導(dǎo)并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行總結(jié)點(diǎn)評(píng)。經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)效果的對(duì)比驗(yàn)證，開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)中心，充分發(fā)揮、調(diào)動(dòng)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性，是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一次有益嘗試。

四、教材和師資隊(duì)伍建設(shè)

1.課程教材建設(shè)

教材是課程資源的載體和媒介，在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的核心作用。[10]國內(nèi)高校嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的開設(shè)時(shí)間較短，開課較早的清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)等高校嵌入式系統(tǒng)的授課歷史也只有十年左右。此外，嵌入式系統(tǒng)一般都是“軟硬結(jié)合”，授課內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)室中嵌入式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)所用的微處理器類型密切相關(guān)，因此市場(chǎng)上很難找到合適的嵌入式系統(tǒng)課程通用教材。經(jīng)過歷年的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐探索，筆者迫切感覺到該課程教材建設(shè)的重要性。

為此，自嵌入式系統(tǒng)開課之初，筆者就結(jié)合所選的嵌入式硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)編寫了《嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》等校內(nèi)講義。在歷經(jīng)多次試用、補(bǔ)充、修改完善并總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，筆者所在的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極籌劃高水平教材的建設(shè)，組織優(yōu)秀師資力量編寫了《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，并已被列入“普通高等教育電氣工程與自動(dòng)化（應(yīng)用型）‘十二五’規(guī)劃教材”和“河南工業(yè)大學(xué)校級(jí)規(guī)劃教材”的編寫計(jì)劃。該教材堅(jiān)持“基本理論適度、注重工程應(yīng)用”的基本原則，在介紹嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)基本方法的基礎(chǔ)上著重實(shí)踐嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目的開發(fā)流程。該配套教材重視知識(shí)更新和實(shí)用性，具有較強(qiáng)的學(xué)科前沿性和針對(duì)性；同時(shí)文后增加了工程設(shè)計(jì)實(shí)例，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中做到理論知識(shí)與實(shí)踐技能的融會(huì)貫通，可有效提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握程度和實(shí)踐動(dòng)手能力。

2.師資隊(duì)伍建設(shè)

開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革對(duì)師資隊(duì)伍的建設(shè)提出了全新的挑戰(zhàn)。與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式相比，教師課前要布置并不斷更新貼近實(shí)際應(yīng)用的開放式項(xiàng)目課題；實(shí)驗(yàn)過程中需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)涌現(xiàn)出來的各種問題及時(shí)給予解答、指導(dǎo)；由于嵌入式技術(shù)的快速更新，教師在課余也要不斷了解嵌入式系統(tǒng)的最新技術(shù)信息?！扒度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)”等系列課程的教學(xué)需要有一支基礎(chǔ)知識(shí)扎實(shí)、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的教師隊(duì)伍。因此，學(xué)院抽調(diào)精干師資力量組建了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。一方面督促教師不斷提高自己的業(yè)務(wù)素質(zhì)，鼓勵(lì)教師多次參加北京博創(chuàng)科技、北京旋極信息等業(yè)內(nèi)知名公司組織的培訓(xùn)、講座；另一方面也提倡教師積極參與嵌入式相關(guān)的企業(yè)橫向課題的研發(fā)工作，提升教師自身的研發(fā)能力。這些措施使得嵌入式系統(tǒng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的業(yè)務(wù)素質(zhì)和授課水平有了較大的提高。

五、結(jié)語

河南工業(yè)大學(xué)電氣工程學(xué)院“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”選修課程自2007年開設(shè)以來，選課人數(shù)不斷增加并獲得了學(xué)生的好評(píng)。隨著嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展和社會(huì)對(duì)嵌入式研發(fā)人才要求的不斷提高，電氣工程學(xué)院嵌入式系統(tǒng)教學(xué)團(tuán)隊(duì)十分重視嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)研究和教學(xué)改革，相繼榮獲河南省教育科學(xué)研究?jī)?yōu)秀成果一等獎(jiǎng)、河南省素質(zhì)教育理論與實(shí)踐教育教學(xué)一等

（下轉(zhuǎn)第38頁）

（上接第36頁）

獎(jiǎng)并培養(yǎng)學(xué)生獲得多個(gè)國家級(jí)大學(xué)生科技競(jìng)賽的獎(jiǎng)勵(lì)。在以往多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，教學(xué)團(tuán)隊(duì)積極改革教學(xué)方法，采用多種教學(xué)手段，使學(xué)生掌握好嵌入式系統(tǒng)理論基礎(chǔ)的同時(shí)真正做到了理論聯(lián)系實(shí)踐和學(xué)以致用，為后續(xù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)和嵌入式系統(tǒng)課題的研發(fā)打下了良好的基礎(chǔ)。

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篇（7）

關(guān)鍵詞:嵌入式軟件;實(shí)驗(yàn)教學(xué);ARM_Linux

中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

1嵌入式軟件專業(yè)發(fā)展和教學(xué)現(xiàn)狀

進(jìn)入90年代以來,以計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)和通信技術(shù)為核心的綜合性信息技術(shù)取得了迅猛發(fā)展,從而奠定了嵌入式系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。同時(shí),以大量消費(fèi)電子產(chǎn)品為主的個(gè)性化信息終端需求促進(jìn)了嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,使之成為信息化進(jìn)程應(yīng)用技術(shù)中的一個(gè)熱點(diǎn)。

嵌入式系統(tǒng)的定義為“以應(yīng)用為中心、軟件硬件可裁剪的、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格綜合性要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”,因此,一款嵌入式系統(tǒng)成品可以理解為一款專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),而嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)完全以應(yīng)用為中心:一切軟硬件都是圍繞著實(shí)現(xiàn)某種功能進(jìn)行定制的。因此嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程具有很強(qiáng)的目的性。

目前嵌入式系統(tǒng)的硬件開發(fā)以32位嵌入式微處理器為核心,而軟件系統(tǒng)則往往基于一款實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā),借由操作系統(tǒng),該綜合平臺(tái)的處理能力是以往的嵌入式單片機(jī)所根本無法比擬的。正因?yàn)榍度胧讲僮飨到y(tǒng)的存在,使得嵌入式開發(fā)可以獲取更短的開發(fā)周期,更低的開發(fā)資金以及更高的開發(fā)效率,而且隨著嵌入式技術(shù)發(fā)展前景的日益廣闊,越來越多的嵌入式操作系統(tǒng)不斷出現(xiàn),并且基于這些操作系統(tǒng)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)也層出不窮。

嵌入式設(shè)備的增值很大程度上取決于嵌入式軟件的開發(fā),越是功能復(fù)雜、系統(tǒng)智能的設(shè)備,軟件系統(tǒng)越起到關(guān)鍵作用,這是目前的趨勢(shì)。嵌入式系統(tǒng)之中軟件成分的逐漸擴(kuò)大化已經(jīng)成為嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的新方向。因此在高

校嵌入式系統(tǒng)課程之中,引入嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件部分的內(nèi)容,其意義舉足輕重。

鑒于嵌入式軟件系統(tǒng)的裁剪性和移植性方面的要求,我們選擇ARM_Linux系統(tǒng)作為嵌入式軟件系統(tǒng)教學(xué)的操作系統(tǒng)。該系統(tǒng)在嵌入式領(lǐng)域很有發(fā)展前景,不僅要求資源和功耗極低,而且其設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序要比商業(yè)OS的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序更多且更加適于改造。ARM_Linux具有強(qiáng)大的裁剪性,并且由于其開源的特性,可移植的應(yīng)用軟件種類繁多,因此非常適合學(xué)習(xí)和研究。

2嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程特點(diǎn)

與其他計(jì)算機(jī)專業(yè)課程相比,嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程具有鮮明的技術(shù)特點(diǎn)。首先,嵌入式系統(tǒng)課程要求學(xué)生具有較高的專業(yè)基礎(chǔ)。如圖1所示,嵌入式軟件系統(tǒng)的先修課程包括:操作系統(tǒng)、組成原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、Linux相關(guān)課程組等等。同時(shí),和嵌入式系統(tǒng)課程相關(guān)的還有DSP、面向?qū)ο?、?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫以及電子電路等相關(guān)課程組。

圖1嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)置

作者簡(jiǎn)介:李永,中國石油大學(xué)(華東)計(jì)算與通信工程學(xué)院專業(yè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)師,從事嵌入式系統(tǒng)方向教學(xué)和研究工作。

嵌入式軟件開發(fā)不僅要求對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)有很好的了解,而且能夠基于操作系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)模塊和應(yīng)用軟件的編寫。因此嵌入式系統(tǒng)具有很強(qiáng)的滲透性,能夠與各種行業(yè)技術(shù)結(jié)合從而滲透到各個(gè)領(lǐng)域。

除此之外,嵌入式系統(tǒng)教學(xué)對(duì)師資的要求也比較高。嚴(yán)格意義上講,嵌入式系統(tǒng)不是一門學(xué)科,但是它卻從屬于多門學(xué)科,這就要求教師不僅能夠在課堂上講述嵌入式系統(tǒng)的理論和外延,而且能夠在實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生進(jìn)行具體代碼的演示和實(shí)踐。為了適應(yīng)現(xiàn)在社會(huì)的發(fā)展需求,嵌入式指導(dǎo)教師還需要不斷將新鮮的技術(shù)補(bǔ)充到嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系之中。

基于以上特點(diǎn),“實(shí)踐”和“創(chuàng)新”是嵌入式軟件系統(tǒng)教學(xué)模式的兩個(gè)主要特點(diǎn)。實(shí)踐是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)課程體系中的重要基礎(chǔ),而創(chuàng)新的思想則貫穿了整個(gè)嵌入式教學(xué)的始終。

3嵌入式軟件系統(tǒng)教學(xué)模式

鑒于嵌入式軟件開發(fā)的特點(diǎn),我們的教學(xué)模式分為如下三個(gè)階段:基礎(chǔ)、應(yīng)用及提高。如圖2所示。

圖2課程知識(shí)結(jié)構(gòu)

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)旨在培養(yǎng)學(xué)生的各種基本能力,因此對(duì)于教學(xué)模式的基礎(chǔ)部分,可以分化為L(zhǎng)inux學(xué)習(xí)模塊和構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)模塊。由于嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程目的在于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神,因此傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法需要進(jìn)行一定的改良。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)部分,傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚶卫未蛟旌脤W(xué)生的基礎(chǔ);不過對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用部分和提高部分,傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)則存在著一定的弊端:

(1) 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)概念的整體把握。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式中,學(xué)生往往注意每個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)步驟而忽略了對(duì)實(shí)驗(yàn)的整體理解。

(2) 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不利于學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往大多是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),這樣的實(shí)驗(yàn)很容易降低學(xué)生的積極性,喪失學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,從而降低實(shí)驗(yàn)效果。

(3) 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不利于學(xué)生技能的培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的之一是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能,可是先入為主的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式降低了學(xué)生的創(chuàng)造性。學(xué)生常常關(guān)注自己期望的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否與書本上的已知結(jié)果一致,而忽略了分析解釋所得數(shù)據(jù)的原因。

綜上所述,我們決定對(duì)嵌入式軟件系統(tǒng)教學(xué)模式的高級(jí)階段采用“案例式”教學(xué)方式。由于嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系相對(duì)比較龐大,因此要求既能保證學(xué)生掌握嵌入式軟件編程的基礎(chǔ),又能夠在系統(tǒng)開發(fā)上發(fā)揮自己的主觀能動(dòng)性。而如何設(shè)計(jì)相關(guān)“案例”則成了非常關(guān)鍵的問題。按照嵌入式軟件開發(fā)以及ARM_Linux操作系統(tǒng)的相關(guān)特點(diǎn),我們把整個(gè)嵌入式軟件系統(tǒng)的應(yīng)用部分細(xì)化為五個(gè)方面的內(nèi)容,如圖3所示。

圖3嵌入式軟件系統(tǒng)應(yīng)用部分

其中內(nèi)核實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟谑箤W(xué)生充分了解嵌入式系統(tǒng)的精簡(jiǎn)性和裁剪操作。在完成該部分的實(shí)驗(yàn)之后,學(xué)生將了解如何構(gòu)建擁有自己個(gè)性的嵌入式平臺(tái)。內(nèi)核實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚱鸬脚e一反三的作用,使得學(xué)生能夠?qū)?duì)內(nèi)核編程和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的理解歸納為一個(gè)比較成熟的模型。

驅(qū)動(dòng)程序?qū)嶒?yàn)從最簡(jiǎn)單的虛擬設(shè)備,到最后的觸摸屏驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)和攝像頭驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn),總共有十個(gè)實(shí)驗(yàn)之多。該部分能夠使學(xué)生在學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)關(guān)于驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,更多地了解驅(qū)動(dòng)程序的應(yīng)用價(jià)值。對(duì)于實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上豐富的功能,要驅(qū)動(dòng)相關(guān)的寄存器就需要實(shí)現(xiàn)各個(gè)功能的驅(qū)動(dòng)程序。因此,當(dāng)學(xué)生掌握了驅(qū)動(dòng)程序的模式和規(guī)則之后,只要進(jìn)行相關(guān)的修改和擴(kuò)充,就能夠適應(yīng)不同種類的驅(qū)動(dòng)環(huán)境。

圖形界面采用具有良好發(fā)展前景的Qt,以及在該基礎(chǔ)上擴(kuò)展出來的手機(jī)界面Qtopia。學(xué)生能夠在此基礎(chǔ)上使用Linux自帶的工具進(jìn)行C++編程來完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,并且可以使用GUI對(duì)過去的所有應(yīng)用程序進(jìn)行包裝。

軟件移植,是現(xiàn)在軟件編程世界很流行的一個(gè)導(dǎo)向。對(duì)于Linux豐富的開源軟件來說,將其從X86系統(tǒng)上移植到ARM平臺(tái)上是很有挑戰(zhàn)性的工作。我們所移植的軟件包含播放器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫軟件、網(wǎng)絡(luò)電話、各種引擎等。在進(jìn)行眾多的移植操作之后,學(xué)生將能夠從中歸納出移植的方法和手段,得到移植過程中的必要體驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)。

嵌入式通信內(nèi)容包括串口通信,網(wǎng)絡(luò)socket通信,CAN總線通信,藍(lán)牙通信等實(shí)驗(yàn)。學(xué)生完成這些實(shí)驗(yàn)之后,則能夠把之前的各種單機(jī)實(shí)驗(yàn)聯(lián)系起來。學(xué)生完成這五個(gè)應(yīng)用部分的學(xué)習(xí)之后,則已經(jīng)具備了完成嵌入式項(xiàng)目的基礎(chǔ)能力。

在教學(xué)模式的提高階段,使用一個(gè)獨(dú)立的“案例”系統(tǒng)作為學(xué)生最后的大作業(yè)。這樣不僅能夠提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新思維,而且可以作為一種考核方式進(jìn)行總結(jié)。因此案例首先需要有一定的挑戰(zhàn)性,能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和能動(dòng)性,而且需要符合專業(yè)培養(yǎng)和考核要求。整個(gè)過程按照嵌入式軟件開發(fā)流程進(jìn)行運(yùn)作,學(xué)生以團(tuán)隊(duì)模式進(jìn)行開發(fā)。最后提交的成果將采用科技論文的形式,包括中英文的摘要和關(guān)鍵詞、小組成員分工名單、設(shè)計(jì)功能與設(shè)計(jì)特色、模塊介紹與使用手冊(cè)、體系結(jié)構(gòu)、刻錄光盤和測(cè)試結(jié)果性能分析等,同時(shí)還要進(jìn)行系統(tǒng)答辯。這樣可以從產(chǎn)品開發(fā)的角度培養(yǎng)學(xué)生一定的項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

案例還要有很強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值。例如我們所設(shè)計(jì)的案例有“自動(dòng)取款機(jī)”、“手持游戲機(jī)”、“可視對(duì)講機(jī)”、“電梯監(jiān)控系統(tǒng)”、“智能家居系統(tǒng)”、“移動(dòng)點(diǎn)菜系統(tǒng)”等,這些都是完全以生產(chǎn)產(chǎn)品的角度進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)的。以“基于藍(lán)牙的移動(dòng)點(diǎn)菜系統(tǒng)”為例,設(shè)計(jì)內(nèi)容包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、任務(wù)策劃、功能實(shí)現(xiàn)、各個(gè)模塊編碼以及系統(tǒng)測(cè)試等幾個(gè)步驟。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,我們要求完全基于功能進(jìn)行定制(圖4);之后按照提供的相應(yīng)系統(tǒng)功能進(jìn)行任務(wù)分配和功能解析(圖5);在完成各個(gè)模塊編碼之后,將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整合并測(cè)試(圖6、圖7)。

圖4移動(dòng)點(diǎn)菜系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)圖

圖5移動(dòng)點(diǎn)菜系統(tǒng)的功能解析圖

圖6移動(dòng)點(diǎn)菜系統(tǒng)的工作流程

圖7移動(dòng)點(diǎn)菜系統(tǒng)的最終效果圖

“教學(xué)相長(zhǎng)”,學(xué)生完成的多個(gè)案例對(duì)老師的能力培養(yǎng)能夠起到良好的促進(jìn)作用。由于嵌入式軟件開發(fā)的專業(yè)性和通行性,因此其經(jīng)驗(yàn)的積累和案例的沉積非常重要。按照這種教學(xué)模式進(jìn)行相關(guān)專業(yè)方向的建設(shè),不僅可以提高教師的實(shí)踐能力和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),同時(shí)對(duì)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)科研團(tuán)隊(duì)的建設(shè)也能夠起到積極作用。

4嵌入式系統(tǒng)教學(xué)成果和總結(jié)

在實(shí)踐過程中有極高的自由度,就能夠極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。興趣是最好的老師,學(xué)生能夠?qū)⒆约焊鞣N創(chuàng)新的想法進(jìn)行總結(jié)、歸化并且實(shí)現(xiàn)出來,無疑是很有成就感的。依靠興趣產(chǎn)生的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,能夠把從外界給予的壓力而內(nèi)化到學(xué)生自身學(xué)習(xí)產(chǎn)生的興趣上,往往會(huì)引發(fā)學(xué)生非常高漲的學(xué)習(xí)情緒,并能夠形成良好的氛圍和傳統(tǒng)。

按照如上教學(xué)模式所培養(yǎng)出來的學(xué)生,一般都具有很強(qiáng)的系統(tǒng)架構(gòu)能力和程序分析設(shè)計(jì)能力。例如在2007年山東省所舉辦的“齊魯軟件大賽”中,我們學(xué)院參賽的三個(gè)嵌入式組全部獲獎(jiǎng),其中兩個(gè)組分獲相關(guān)方向的第一名;2008年全國高校“博創(chuàng)杯嵌入式大賽”中,我們學(xué)院參賽的三支隊(duì)伍全部獲獎(jiǎng),其中兩支分獲相關(guān)方向的一等

獎(jiǎng);2008年的“齊魯軟件大賽”中,我院參賽的兩個(gè)嵌入式組也分獲相關(guān)方向的一等獎(jiǎng)和二等獎(jiǎng)。

另外,我們將這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式應(yīng)用在“東軟班”和“阿爾卑斯班”的嵌入式教學(xué)中,也具有非常顯著的效果。相對(duì)于其他院校所培養(yǎng)的學(xué)生來說,從這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式下走出來的學(xué)生具有更強(qiáng)的實(shí)踐能力和更加豐富的編程能力和經(jīng)驗(yàn)。因此他們一畢業(yè)就能夠直接步入技術(shù)領(lǐng)域,極強(qiáng)的動(dòng)手能力和“項(xiàng)目構(gòu)造”的設(shè)計(jì)思想使他們能夠很快得到企業(yè)的認(rèn)可和好評(píng)。

我們與在這種模式下培養(yǎng)出來的畢業(yè)生聯(lián)系,從他們給我們的反饋信息中得知,我們之前所培養(yǎng)的學(xué)生,現(xiàn)在幾乎都成了各個(gè)所在單位的技術(shù)中堅(jiān)力量,并且一般都具有非常廣闊的發(fā)展前景。

綜上所述,新型人才培養(yǎng)模式能夠突出嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的特點(diǎn),發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)本身存在的優(yōu)勢(shì),適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)對(duì)創(chuàng)新人才的需求,因此值得推廣。

參考文獻(xiàn):

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[3] 楊志強(qiáng). 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與發(fā)展[J]. 青海師范大學(xué)學(xué)報(bào),2005(3).

[4] 許信順,賈智平. 嵌入式Linux應(yīng)用編程[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2007.

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篇（8）

【中圖分類號(hào)】G642.423 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2014）20-0022-01

引言

嵌入式系統(tǒng)方向知識(shí)更新快、知識(shí)的市場(chǎng)周期縮短、技術(shù)門檻要求高，因此嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向總是需要大量的新生工程應(yīng)用型人才。為了使學(xué)生能從學(xué)校平滑過渡到企業(yè)，滿足市場(chǎng)對(duì)人才的渴求，高校不得不改變嵌入式系統(tǒng)方向人才培養(yǎng)的觀念，以培養(yǎng)具有專業(yè)技術(shù)知識(shí)與技能、學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐創(chuàng)新能力、團(tuán)隊(duì)合作與溝通能力的創(chuàng)新人才為目標(biāo)[1]?！秵纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用》、《嵌入式可編程片上系統(tǒng)（SOPC）》、《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》、《EDA技術(shù)及應(yīng)用》等作為嵌入式系統(tǒng)方向的核心課程都被引入到本科教學(xué)中，這些課程包涵了電子設(shè)計(jì)的核心技術(shù)，也是學(xué)生從事電子設(shè)計(jì)必備的技能，因此建立與實(shí)際應(yīng)用緊密相關(guān)的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是至關(guān)重要的。

一、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系一直是以“課堂為主實(shí)驗(yàn)為輔”，教學(xué)和考核過程中老師和學(xué)生都不夠重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)[2]。由于實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)儀器的條件限制，為了能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上規(guī)定了實(shí)驗(yàn)任務(wù)及詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)操作步驟，所有的學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按照相同的實(shí)驗(yàn)方法、步驟以及由教師提供的源程序來完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生是操作工，將程序輸人計(jì)算機(jī)，通過編譯后下載到實(shí)驗(yàn)箱驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生不可能碰到實(shí)際的工程設(shè)計(jì)問題，也沒有動(dòng)力去了解實(shí)驗(yàn)箱的硬件電路原理。

二、基于創(chuàng)新應(yīng)用能力培養(yǎng)的CDIO工程教育理念

CDIO工程教育理念是一種主張“做中學(xué)”的教育模式，適合于應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，它是集Conceive（構(gòu)思）一Design（設(shè)計(jì)）--Implement（實(shí)現(xiàn)）一0perate（運(yùn)作）等實(shí)踐過程于一體。這種教育模式以實(shí)踐項(xiàng)目為主要載體，利用大學(xué)現(xiàn)有的各種學(xué)習(xí)資源以及豐富的條件，結(jié)合專業(yè)核心課程教學(xué)。CDIO是一種基于項(xiàng)目的學(xué)習(xí)過程，在整個(gè)CDIO過程中不斷提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、專業(yè)技術(shù)知識(shí)、和工程系統(tǒng)能力。因此，結(jié)合項(xiàng)目化的理論教學(xué)研究基礎(chǔ)，在嵌入式系統(tǒng)課程群的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中融入CDIO工程教學(xué)理念，對(duì)加強(qiáng)創(chuàng)新應(yīng)用人才培養(yǎng)具有重要意義[3]。

三、實(shí)施CDIO模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源和條件

CDIO理念不僅繼承和發(fā)展了歐美20多年以來的工程教育大改革的理念，并且從培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)方法、師資、學(xué)生考核以及學(xué)習(xí)環(huán)境、實(shí)施過程和結(jié)果檢驗(yàn)等方面提出了12條標(biāo)準(zhǔn)，要求具有可操作性。

1.開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目化理論教學(xué)模式

實(shí)施CDIO模式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的前提是開展任務(wù)驅(qū)動(dòng)的項(xiàng)目化理論教學(xué)模式，這種教學(xué)模式的教學(xué)大綱以實(shí)踐項(xiàng)目為載體，按照項(xiàng)目所需要的知識(shí)進(jìn)行重組教學(xué)內(nèi)容，課程理論知識(shí)體系雖然被打亂，但要保證理論知識(shí)能涵蓋到每個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中。由于嵌入式系統(tǒng)課程群中《單片機(jī)原理及應(yīng)用》、《EDA技術(shù)及應(yīng)用》、《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》這幾門課程涉及電子技術(shù)的共性和特點(diǎn)，項(xiàng)目的選取要根據(jù)工程實(shí)踐以及社會(huì)的實(shí)際需求體現(xiàn)不同技術(shù)和不同方法的特性。

2.利用仿真軟件，建立虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)目標(biāo)，嵌入式系統(tǒng)課程群必須經(jīng)過大量的實(shí)踐，才能在實(shí)踐中感悟理論的精髓，逐步提高學(xué)生的編程能力。各種仿真軟件中有豐富的元器件仿真模型，不用焊接真實(shí)的硬件電路，既能彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室元器件的不足，還能提高實(shí)驗(yàn)效率，在硬件系統(tǒng)制作之前，可以通過仿真電路初步驗(yàn)證硬件電路的可行性和軟件程序的正確性，避免盲目制作，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

3.自制模塊化的實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)

課程群中使用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)已經(jīng)由可編程邏輯器件、單片機(jī)、嵌入式最小系統(tǒng)開發(fā)板和模塊代替了實(shí)驗(yàn)箱[4]。龐大的實(shí)驗(yàn)箱上雖然器件齊全，看似使用方便，但不利于學(xué)生了解各部分的電路設(shè)計(jì)原理，并且隨著主芯片的落后整個(gè)實(shí)驗(yàn)箱上的所有元器件將被淘汰，造成資源浪費(fèi)。采用了模塊化系統(tǒng)之后，課程群中各課程的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)除了最小系統(tǒng)板采用的處理器不同之外，其他的電路模塊可以通用，極大地提高了實(shí)驗(yàn)資源的利用率。

四、分層次設(shè)立“三段式”項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系

1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是課程教學(xué)大綱規(guī)定的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，并使用最小系統(tǒng)板與簡(jiǎn)單外設(shè)結(jié)合進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，目的是讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)理論。在實(shí)施過程中，充分發(fā)揮學(xué)生的能動(dòng)性，不管任務(wù)大小，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目只提出任務(wù)要求或者實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，讓學(xué)生自己選擇元器件甚至設(shè)立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，要求學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求設(shè)計(jì)原理圖，采用自己的編程思想，繪制程序流程圖，根據(jù)現(xiàn)象分析總結(jié)是否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

2.團(tuán)隊(duì)合作實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生基本的工程能力，通過自學(xué)獲取知識(shí)的能力，通過解決問題運(yùn)用知識(shí)的能力。通過團(tuán)隊(duì)合作能挖掘共享知識(shí)的能力，通過創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)知識(shí)的能力，通過交流溝通傳播知識(shí)的能力。團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目實(shí)施的組織方式一般以4～6名學(xué)生為一個(gè)項(xiàng)目小組；項(xiàng)目在課堂外執(zhí)行，以小組為單位進(jìn)行活動(dòng)；項(xiàng)目在組內(nèi)的任務(wù)分配、交流研討，系統(tǒng)性總結(jié)等均可以作為團(tuán)隊(duì)合作管理評(píng)價(jià)內(nèi)容；組間活動(dòng)主要采用項(xiàng)目演示、建議評(píng)價(jià)等方式促進(jìn)交流學(xué)習(xí)。

3.創(chuàng)新性訓(xùn)練的開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

開設(shè)一些面向?qū)嶋H應(yīng)用的創(chuàng)新性項(xiàng)目，作為學(xué)生科研項(xiàng)目于讓本專業(yè)優(yōu)秀的學(xué)生在校內(nèi)實(shí)踐教學(xué)基地完成。實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目的訓(xùn)練與研發(fā)能夠培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生技術(shù)開發(fā)能力。為了提高同學(xué)的積極性，可以采取學(xué)分、獎(jiǎng)金等激勵(lì)機(jī)制。

五、總結(jié)

自從學(xué)校在2011年開始大力推廣實(shí)施基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的教學(xué)模式改革以來，嵌入式系統(tǒng)課程群都經(jīng)過了基于項(xiàng)目化教學(xué)模式改革和學(xué)習(xí)團(tuán)隊(duì)建設(shè)，形成了基于工程教育模式下的新型授課體系，學(xué)生在全國大學(xué)生電子競(jìng)賽和全國大學(xué)生飛思卡爾智能車競(jìng)賽中都取得國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng)，突破學(xué)校競(jìng)賽歷史記錄，改革效果良好。

參考文獻(xiàn)

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篇（9）

1.1創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目主要是組織開展各類科學(xué)研究（包括學(xué)生申請(qǐng)科研課題、參與教師課題研究等）、技術(shù)發(fā)明、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、開放實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)。學(xué)生個(gè)人或團(tuán)隊(duì)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，自主完成創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)、方法選擇、設(shè)備和材料的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)的實(shí)施、數(shù)據(jù)處理與分析、總結(jié)報(bào)告及論文的撰寫，參加各類電子競(jìng)賽。

1.2創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目主要是組織開展創(chuàng)業(yè)教育和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)生團(tuán)隊(duì)在導(dǎo)師指導(dǎo)下，團(tuán)隊(duì)中學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)施過程中扮演不同的角色，通過編制商業(yè)計(jì)劃書、開展可行性研究、模擬企業(yè)運(yùn)行、進(jìn)行一定程度的驗(yàn)證試驗(yàn)，撰寫創(chuàng)業(yè)報(bào)告等工作。

1.3創(chuàng)業(yè)實(shí)踐項(xiàng)目是學(xué)生團(tuán)隊(duì)在學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師共同指導(dǎo)下，以前期創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目或創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的成果為基礎(chǔ)，提出一項(xiàng)具有市場(chǎng)前景的創(chuàng)新性產(chǎn)品或者服務(wù)，以此為出發(fā)點(diǎn)開展創(chuàng)業(yè)實(shí)踐活動(dòng)。本文主要討論第1階段“創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目”的實(shí)施過程，根據(jù)我們專業(yè)現(xiàn)狀及就業(yè)前景，開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)”的課程，本課程橫跨5個(gè)學(xué)期，遵循由淺入深，從易到難，循序漸進(jìn)的原則，逐步培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和能力。

2嵌入式開發(fā)市場(chǎng)現(xiàn)狀

根據(jù)華清遠(yuǎn)見“2013-2014度中國嵌入式開發(fā)從業(yè)人員調(diào)查”的報(bào)告，本文主要從以下5個(gè)方面說明：

2.1學(xué)歷要求，嵌入式開發(fā)從業(yè)人員的學(xué)歷仍然以本科（65%）和碩士（22%）居多，占所有參與調(diào)查人員的87%，較去年增長(zhǎng)4個(gè)百分點(diǎn)。從中可以看出：在整個(gè)嵌入式行業(yè)的從業(yè)人員中，本科生和研究生憑借其扎實(shí)的理論功底和良好的綜合素質(zhì)，依然是嵌入式開發(fā)從業(yè)者的主要群體，并且在未來一段時(shí)間內(nèi)也將持續(xù)穩(wěn)居此項(xiàng)調(diào)查的前兩位。

2.2嵌入式開發(fā)方向，從事軟件開發(fā)、單片機(jī)開發(fā)、硬件設(shè)計(jì)等工作，比例分別占38%，33%和16%，占總?cè)藬?shù)的87%。通過這一數(shù)據(jù)，我們可以看出，目前主要從事嵌入式開發(fā)的人群大部分是有一定的軟件或硬件基礎(chǔ)的從業(yè)者，但是也有一定比例的從業(yè)人員是從事IT類非技術(shù)崗位與非IT行業(yè)的。這說明，嵌入式并不像很多學(xué)生想象的那么難，只要是下定決心想要學(xué)習(xí)嵌入式就一定能夠?qū)W會(huì)。2.3軟件開發(fā)語言的選擇，C語言仍是在嵌入式產(chǎn)品研發(fā)的軟件開發(fā)語言的使用過程中最普遍使用的語言，其市場(chǎng)份額繼續(xù)保持領(lǐng)先（82%），這一統(tǒng)計(jì)結(jié)果再一次表明，無論是在傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域、通信領(lǐng)域，還是迅猛發(fā)展的消費(fèi)電子，安防控制、信息家電等領(lǐng)域，C語言均是嵌入式開發(fā)語言的首選。

2.4軟件開發(fā)調(diào)試工具的選擇，keil和IAR分別以48%、19%的比例成為嵌入式開發(fā)者的主要調(diào)試工具，總計(jì)占所有參與調(diào)研人數(shù)的67%。合適的調(diào)試工具的選擇使用，可以大大加快產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度。這也使得在調(diào)試工具層面的技術(shù)支持和發(fā)展成為研發(fā)過程中需要考慮的因素之一。

2.5未來嵌入式操作系統(tǒng)首選，嵌入式Linux仍然是未來幾年內(nèi)，嵌入式工程師認(rèn)可的最具發(fā)展?jié)摿Φ氖走x嵌入式操作系統(tǒng)，所占比例為60%，而Android智能手機(jī)操作系統(tǒng)，也受到了越來越多嵌入式工程師的關(guān)注，并對(duì)其在移動(dòng)手機(jī)操作系統(tǒng)中廣闊的發(fā)展空間及發(fā)展?jié)摿Τ錆M了期待。由此可見，作為開源系列的兩款優(yōu)秀的嵌入式操作系統(tǒng)（嵌入式Linux及Android），其開源的特性，無疑使其在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，具備了最強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)及用戶基礎(chǔ)，用戶就是王道。

3“嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)”的實(shí)施計(jì)劃

根據(jù)嵌入式開發(fā)市場(chǎng)需求的現(xiàn)狀，結(jié)合我們專業(yè)的特點(diǎn)和具體情況，制定了分階段的實(shí)施計(jì)劃，依據(jù)循序漸進(jìn)的原則，每個(gè)階段實(shí)現(xiàn)不同的目標(biāo)。

3.1基本原則

（1）責(zé)任意識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注國家、民族、人類社會(huì)的重大問題，增強(qiáng)學(xué)生的責(zé)任感和整體意識(shí)，提高學(xué)生對(duì)社會(huì)重大問題的把握能力。（2）興趣驅(qū)動(dòng)，參與項(xiàng)目的學(xué)生要對(duì)科學(xué)研究、技術(shù)發(fā)明和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐有濃厚興趣，以興趣驅(qū)動(dòng)，在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成項(xiàng)目。（3）自主實(shí)踐，以學(xué)生為中心，學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主設(shè)計(jì)、自主管理，開發(fā)學(xué)生潛能，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)實(shí)踐，主動(dòng)尋找問題和解決問題。（4）重在過程，注重項(xiàng)目的實(shí)施過程，在項(xiàng)目實(shí)施過程中培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析和解決問題的能力。（5）校企合作，鼓勵(lì)校企合作項(xiàng)目，逐步推行“雙導(dǎo)師”制，實(shí)現(xiàn)學(xué)生早實(shí)踐、早科研、早社會(huì)，共同培養(yǎng)創(chuàng)新人才。

3.2階段性計(jì)劃

根據(jù)嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)大綱，制定了項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，如表1所示。

3.3實(shí)訓(xùn)要求

選修本課程的學(xué)生必須善于獨(dú)立思考、實(shí)踐動(dòng)手能力較強(qiáng)、對(duì)科學(xué)研究、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等有濃厚的興趣，具有一定的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)業(yè)實(shí)踐能力，具備從事創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的基本素質(zhì)，有強(qiáng)烈的求知欲和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)，有良好的職業(yè)道德和團(tuán)結(jié)協(xié)作精神。（1）本實(shí)訓(xùn)課程橫跨5個(gè)學(xué)期，學(xué)生選修后，必須完成所有實(shí)訓(xùn)內(nèi)容才能得到學(xué)分，中途退出則沒有學(xué)分。（2）學(xué)生自由組成實(shí)訓(xùn)小組，由指導(dǎo)教師確定每組的人數(shù)，建議每組為3-5人，并選舉1人任組長(zhǎng)。指導(dǎo)教師可根據(jù)各個(gè)實(shí)訓(xùn)小組的實(shí)際情況進(jìn)行必要的調(diào)整。（3）在每個(gè)學(xué)期實(shí)訓(xùn)結(jié)束后，學(xué)生都要撰寫實(shí)訓(xùn)總結(jié)報(bào)告，并上交。（4）從書中或從互聯(lián)網(wǎng)中查閱相關(guān)資料，自學(xué)具體實(shí)訓(xùn)中涉及到的新知識(shí)。

3.4保障措施

（1）學(xué)院已將“嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)”做為一門課程納入教學(xué)大綱，并已提供一間實(shí)驗(yàn)室作為“嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)”實(shí)驗(yàn)室，為更好開展嵌入式教育提供了條件保障。（2）經(jīng)費(fèi)保障，學(xué)院目前已投入1萬元的啟動(dòng)資金，為了保證本課程的持續(xù)開展，還需要后續(xù)的資金支持。（3）鼓勵(lì)教師特別是碩士以上教師為指導(dǎo)教師，擔(dān)任“嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)”導(dǎo)師，積極聘請(qǐng)企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練和實(shí)踐，為學(xué)生早實(shí)踐、早科研、早社會(huì)，實(shí)現(xiàn)校企培養(yǎng)，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合奠定基礎(chǔ)。

篇（10）

中圖分類號(hào)：G623.58

嵌入式從早期的單片機(jī)，到后來的DSP，再到現(xiàn)今的32位的基于ARM架構(gòu)的處理器及以Soc片上系統(tǒng)的應(yīng)用，嵌入式的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域。嵌入式教育目前在國內(nèi)已經(jīng)形成了足夠的重視，但我們?cè)诤芏喾矫嫠龅墓ぷ鬟€不夠，還存在一些問題如：師資力量不夠，教材過于籠統(tǒng)，教學(xué)方式陳舊，培養(yǎng)嵌入式專業(yè)技能方面不能滿足社會(huì)需求等。

本文將結(jié)合哈爾濱華德學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)的實(shí)際情況，以“應(yīng)用型”人才培養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合本校學(xué)生的特點(diǎn)，探討如何培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需要的嵌入式人才。

1.專業(yè)定位

哈爾濱華德學(xué)院于2007年在計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)設(shè)置嵌入式系統(tǒng)方向，本專業(yè)的定位是培養(yǎng)能夠在消費(fèi)電子、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域從事嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的軟/硬件設(shè)計(jì)、開發(fā)、測(cè)試等領(lǐng)域具有綜合解決實(shí)際問題能力的實(shí)用型高等工程技術(shù)人才。

2.課程體系

2004年IEEE和ACM對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教育的課程系進(jìn)行的設(shè)置認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)的課程應(yīng)包括以下內(nèi)容：嵌式的發(fā)展歷程和概述、嵌入式微處理器、嵌入式軟件設(shè)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、低功耗計(jì)算、系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具、嵌入式多處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)、接口和混合信號(hào)系統(tǒng)等。

通過市場(chǎng)調(diào)查，針對(duì)學(xué)生的實(shí)際接受知識(shí)的情況和社會(huì)的需求，本專業(yè)方向課程體系的理論教學(xué)分必修課程和選修課程，理論與實(shí)踐的比例在6：4。課程體系主要分四個(gè)階段：嵌入式原理基礎(chǔ)、嵌入式編程基礎(chǔ)、嵌入式開發(fā)技術(shù)和嵌入式綜合應(yīng)用。整個(gè)課程體系如圖1所示

圖1哈爾濱華德學(xué)院計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式方向課程體系

課程體系中加強(qiáng)注重“精”，重點(diǎn)強(qiáng)化基礎(chǔ)知識(shí)的掌握，課程內(nèi)容較大程度地體現(xiàn)了嵌入式領(lǐng)域的熱點(diǎn)，是企業(yè)界普遍關(guān)心的核心技術(shù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。教學(xué)中微處理器介紹MCS-51、ARM、FPGA、DSP，嵌入式操作系統(tǒng)介紹Linux、WinCE，開發(fā)語言介紹C++、Java。四年的教學(xué)要求學(xué)生做到四個(gè)“1”，即“精通1種主流微處理器系統(tǒng)+1套開發(fā)工具+1種嵌入式操作系統(tǒng)+1門開發(fā)語言”。

3.實(shí)踐教學(xué)體系

嵌入式系統(tǒng)是一門應(yīng)用性，實(shí)踐性很強(qiáng)的的課程。結(jié)合哈爾濱華德學(xué)院的實(shí)際教學(xué)特點(diǎn)，積極開展啟發(fā)式、討論式、案例式等教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，考慮到學(xué)生的層次不同，在設(shè)置實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時(shí)，由淺入深，進(jìn)行循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)。在設(shè)置實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)，我們分為課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)三個(gè)環(huán)節(jié)，另外發(fā)揮發(fā)揮學(xué)生社團(tuán)組織的作用，組織開展課外創(chuàng)新訓(xùn)練與社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。

3.1課程實(shí)驗(yàn)

課程實(shí)驗(yàn)又分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，一般驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是4學(xué)時(shí)，綜合性實(shí)驗(yàn)是8學(xué)時(shí)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是4學(xué)時(shí)。如嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用課程共16學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)，4學(xué)時(shí)的GPIO輸入輸出、中斷實(shí)驗(yàn)；8學(xué)時(shí)的電機(jī)控制、顯示實(shí)驗(yàn)，4學(xué)時(shí)的電子相框設(shè)計(jì)。通過這幾個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠基本掌握ARM9處理器的應(yīng)用。

3.2課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)一般都是1周-2周的教學(xué)周期，由老師給出題目，學(xué)生三人組成一組并選題，完成設(shè)計(jì)內(nèi)容。此環(huán)節(jié)即鍛煉了學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，又鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.3畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是最后一個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，周期為13周，學(xué)生通過前期的教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)于自己的特長(zhǎng)已經(jīng)有了定位，因此，自由選擇導(dǎo)師并定出研究題目，畢業(yè)設(shè)計(jì)分為論文開題、中期檢查、末期檢查、論文換審、論文答辯五個(gè)環(huán)節(jié)，本專業(yè)方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生動(dòng)手制作出實(shí)物，然后寫出論文。這個(gè)環(huán)節(jié)提高學(xué)生的綜合實(shí)踐和語言表述的能力，在增強(qiáng)學(xué)生理論基礎(chǔ)的同時(shí)，提高了實(shí)踐能力。

3.4課外實(shí)踐

采取“導(dǎo)師制”的方式，組織科研活動(dòng)小組，指導(dǎo)學(xué)生參加各種科技實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生在大學(xué)生電子競(jìng)賽、飛思卡爾競(jìng)賽、ACM大學(xué)生競(jìng)賽等競(jìng)賽中獲得獎(jiǎng)項(xiàng)累計(jì)有40余項(xiàng)。

4結(jié)論

基于以上的教學(xué)實(shí)踐，哈爾濱華德學(xué)院開展了一系列嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)，通過教學(xué)，學(xué)生能夠建立嵌入式系統(tǒng)的思想，掌握嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)方法，收到了良好的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

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