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]十篇嵌入式課程設(shè)計(jì)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）

[中圖分類號]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]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。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)的核心競爭力。

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)。對一般用戶而言，嵌入式系統(tǒng)是透明的。

對于處于高速發(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)對學(xué)生動手能力要求很高，而且嵌入式系統(tǒng)是軟硬件結(jié)合的產(chǎn)物，對學(xué)生能力要求很高，既要會硬件設(shè)計(jì)又要會軟件設(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：對應(yīng)通用計(jì)算機(jī)CPU。

（2）嵌入式微控制器：對應(yīng)用單片計(jì)算機(jī)。

（3）嵌入式DSP：應(yīng)用于數(shù)字信號處理，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。不同任務(wù)的優(yōu)先級不同，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，當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)，隨時(shí)可讓位于優(yōu)先級更高的處于就緒態(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)先級不同時(shí)用搶占式和優(yōu)先級相同時(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)對時(shí)間要求較高，即要求在較短的時(shí)間內(nèi)，對提交的任務(wù)作出響應(yīng)，稱之為實(shí)時(shí)系統(tǒng)（μS級）。

硬實(shí)時(shí)系統(tǒng)對響應(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)存儲管理，引入虛擬存儲器概念，引入MMU，同時(shí)也在加強(qiáng)存儲保護(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，它與硬件平臺有關(guān)。

開發(fā)平臺分為宿主機(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-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，為另一個(gè)計(jì)算機(jī)平臺產(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，分別對目標(biāo)板源碼級、匯編級進(jìn)行調(diào)試。

目標(biāo)監(jiān)控器是對目標(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)動程序的編寫。在ARM Linux的中斷處理、BootLoader和內(nèi)核上電啟動過程。

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，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，提高學(xué)生參加相關(guān)競賽的積極性，培養(yǎng)學(xué)生對嵌入式相關(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)有著廣泛的市場前景。市場需求方面：中國具有世界最大嵌入式技術(shù)市場。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，市場對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我國嵌入式市場帶來新的生機(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：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（2）

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(shí)隨地都可以發(fā)生[1]。然而，MOOC在迅速發(fā)展的同時(shí)，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(shí)代。

在后 MOOC時(shí)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??？怂菇淌谔岢龅腫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(shí)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(gè)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(gè)充滿商機(jī)的巨大產(chǎn)業(yè)，并且成為整個(gè)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(dú)立地進(jìn)行項(xiàng)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(jì)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(jì)和嵌入式系統(tǒng)案例分析等實(shí)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(shí)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(shí)際動手練習(xí)，導(dǎo)致僅理解理論內(nèi)容，卻不會實(shí)際應(yīng)用。

（3）大部分學(xué)生在實(shí)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(shí)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(gè)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(shí)間，從而留給學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)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(shí)際的項(xiàng)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(gè)階段：前端分析、課程設(shè)計(jì)、課堂教學(xué)和評價(jià)，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(jì)出的教學(xué)資源才具有針對性、個(gè)性化，因此，前端分析對一門課程設(shè)計(jì)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(gè)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(gè)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(shí)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(shí)踐。

教學(xué)內(nèi)容研究應(yīng)該從理論和實(shí)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(jì)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(shí)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(shí)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(shí)踐課程中的實(shí)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(shí)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(jì)

課程設(shè)計(jì)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(gè)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(jì)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(diǎn)、難點(diǎn)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(duì)意識。

2.3 課堂教學(xué)

課堂教學(xué)階段在整個(gè)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(gè)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(gè)學(xué)習(xí)小組的組長。

課堂教學(xué)的實(shí)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(diǎn)和難點(diǎn)；另一種側(cè)重于對實(shí)際項(xiàng)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(yàn)證對知識點(diǎn)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(diǎn)和難點(diǎn)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(diǎn)。最后，教師對課程內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)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(gè)項(xiàng)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(fèi)者”的實(shí)現(xiàn)等。嵌入式實(shí)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(gè)代表對自己組的作業(yè)完成情況進(jìn)行匯報(bào)展示，學(xué)生之間共同鑒賞、互相評價(jià)。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(jià)，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(jià)。

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(yàn)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(shí)調(diào)整。

2.4 評 價(jià)

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

形成性評價(jià)包括多個(gè)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(gè)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(jià)。這種評價(jià)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(shí)，教師對學(xué)生的評價(jià)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(jià)，給出學(xué)生的平時(shí)成績。

篇（3）

中圖分類號:TP316;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A doi:10．3969/j．issn．1672－4305．2016．02．036

隨著CPU及周邊配套器件在功耗、計(jì)算能力和體積性能的不斷提升，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣，可以說:嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)深入地嵌入到人們的生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面，發(fā)揮著難以替代的作用。因此，各個(gè)行業(yè)都急需嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)人才。國內(nèi)各高校面向弱電專業(yè)研究生都開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)”或“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程，期望能夠培養(yǎng)出具有較強(qiáng)動手能力的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才。但事實(shí)的效果是:(1)學(xué)生在學(xué)習(xí)之后，并不能對嵌入式系統(tǒng)有一個(gè)較為完整的認(rèn)識。具體體現(xiàn)在:不能根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需求進(jìn)行合理選型和自主設(shè)計(jì)，往往只能照搬照抄參考認(rèn)識，創(chuàng)新能力不足。(2)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)類別認(rèn)識不正確，對ARM處理器的指令系統(tǒng)的認(rèn)識浮于表面。(3)不能達(dá)到軟硬件兼通的水平，開發(fā)能力基本都停留在嵌入式軟件開發(fā)層面，不能從軟硬件協(xié)同的角度考慮問題的原因，在調(diào)試不順利時(shí)，往往束手無策。找到出現(xiàn)這種問題的根源，并有針對性地對課程內(nèi)容和授課方式方法進(jìn)行修正，是目前“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程急需解決的問題。中國石油大學(xué)(北京)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系對這個(gè)問題進(jìn)行了初步的調(diào)查、研究和總結(jié)，并對課程內(nèi)容和授課方式進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整。主要的措施是采取課程設(shè)計(jì)驅(qū)動式的教學(xué)方式。具體為:(1)雖然用ARM處理器做實(shí)驗(yàn)開發(fā)，但并不直接把ARM處理器作為主要內(nèi)容進(jìn)行灌輸式授課，而是先讓學(xué)生花費(fèi)22個(gè)課時(shí)的時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)一個(gè)8指令的32位簡易型MIPS處理器。(2)在處理器設(shè)計(jì)結(jié)束后，通過梳理設(shè)計(jì)中存在的問題，讓學(xué)生認(rèn)識到ARM處理器存在的弊端和優(yōu)勢，以及可以改進(jìn)和發(fā)揮的地方，啟發(fā)學(xué)生客觀看待ARM處理器。(3)再花4個(gè)課時(shí)迅速介紹一下ARM處理器指令系統(tǒng)的使用，通過兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生嘗試裸機(jī)編程調(diào)試過程，體驗(yàn)其不便性。(4)最后的4個(gè)課時(shí)介紹嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具鏈，讓學(xué)生體驗(yàn)嵌入式開發(fā)的便利。實(shí)際效果發(fā)現(xiàn):(1)在課程授課期間，學(xué)生不僅對嵌入式系統(tǒng)的總體宏觀結(jié)構(gòu)和開發(fā)流程有了較為深入的認(rèn)識，而且動手能力有了很大的提高。(2)在課程結(jié)束以后，學(xué)生對課程關(guān)聯(lián)內(nèi)容發(fā)生了濃厚的興趣，對課程的延展內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。充分表明了課程改革的有效性。

1調(diào)研與思考

經(jīng)過對國內(nèi)主要高校的“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容開設(shè)情況進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn):課程授課普遍存在著廣度不足和深度不足兩方面的問題。廣度不足的問題主要體現(xiàn)在課程授課內(nèi)容方面，目前“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程都是ARM9系統(tǒng)開發(fā)，嵌入式操作系統(tǒng)基本上為ucos或Linux［1］。課程首先介紹ARM9處理器的指令系統(tǒng)，然后介紹嵌入式操作系統(tǒng)，以及在其上的基于C語言的系統(tǒng)開發(fā)。課程并沒有對嵌入式系統(tǒng)的多種實(shí)現(xiàn)方式、實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行介紹，這帶來了一定的負(fù)面效應(yīng)。首先，很多學(xué)生都誤認(rèn)為:嵌入式系統(tǒng)就是以ARM處理器芯片為核心的軟硬件系統(tǒng)，離了ARM處理器就不能做嵌入式產(chǎn)品。深度不足的問題主要體現(xiàn)在授課方式上。由于采用灌輸式教育，學(xué)生只能被動地接收對ARM處理器各種溢美之詞的介紹，把ARM處理器奉為經(jīng)典，不敢質(zhì)疑，不能正確認(rèn)識某些性能指標(biāo)的真正含義與優(yōu)缺點(diǎn)。這樣限制了他們今后在實(shí)踐過程中的創(chuàng)新能力。對這兩個(gè)問題的深入思索后發(fā)現(xiàn):首先，雖然ARM9處理器芯片堪稱經(jīng)典，但畢竟已經(jīng)是幾十年前的產(chǎn)品，開發(fā)工具鏈也很陳舊，開發(fā)調(diào)試周期偏長，已經(jīng)不能反映嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最新進(jìn)展，滿足不了快速開發(fā)的需要。其次，“嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)方法仍以“是什么”為主，即告訴學(xué)生ARM9處理器的指令是什么，怎么用，而對于“為什么”則基本沒有涉及。在這樣的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式下，學(xué)生往往也只對某種CPU的使用有一些膚淺認(rèn)識。對于本科生來說，這樣的結(jié)果可以接受，但對于碩士生來說，這樣的結(jié)果并不令人滿意。第三，嵌入式系統(tǒng)教學(xué)普遍存在著“重軟輕硬”的問題，這種現(xiàn)象尤其在使用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)時(shí)體現(xiàn)得更為明顯［2］。課程實(shí)驗(yàn)中教師往往讓學(xué)生去找軟件中的錯(cuò)誤，但對于硬件信號上的問題則基本不涉及，學(xué)生缺乏對系統(tǒng)的整體認(rèn)識［3］。客觀地說，盡管ARM芯片堪稱經(jīng)典，其內(nèi)容是嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)的必要內(nèi)容，但研究生“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)的目的不僅僅在于讓學(xué)生掌握基于ARM9處理器的嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和配套工具，而且讓學(xué)生站到一個(gè)更為客觀的角度認(rèn)識到ARM9的性能指標(biāo)的必然性和限制性。在今后一定的工作條件的激發(fā)下，可以從根本上進(jìn)行創(chuàng)新。

2實(shí)施過程與效果

基于這樣的認(rèn)識，顯然首先要讓學(xué)生認(rèn)識到ARM處理器的優(yōu)缺點(diǎn)，打破學(xué)生對其認(rèn)識上的神秘感。具體的思路是:首先快速設(shè)計(jì)一個(gè)類ARM9的處理器，這樣讓學(xué)生從根本上理解什么是指令系統(tǒng)，以及指令系統(tǒng)的重要性。再通過適度分析設(shè)計(jì)上的問題，介紹可以改進(jìn)之處，啟發(fā)學(xué)生對處理器主要指標(biāo)進(jìn)行深度理解。在其后，只需流水性地介紹一下ARM9的指令系統(tǒng)即可，因?yàn)橥ㄟ^CPU的設(shè)計(jì)，學(xué)生已經(jīng)完全明白了指令系統(tǒng)的用途、分類、使用等一系列問題。最后適度介紹一下嵌入式操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的開發(fā)流程，并布置兩個(gè)開發(fā)實(shí)例輔助進(jìn)行適度理解即可。在中國計(jì)算機(jī)學(xué)會和北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的幫助下［4－5］，課程引入了一個(gè)簡易的支持9指令MIPS處理器的設(shè)計(jì)。這9條指令具體為:LD、SW、ADDU、SUBU、ORI、LUI、AND、JAL、BEQ，基本涵蓋了MIPS的典型指令。其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。為將重點(diǎn)放在指令集的設(shè)計(jì)方面，同時(shí)也為了加快設(shè)計(jì)速度和降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度，事先對主要的模塊代碼進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，而把課程設(shè)計(jì)的任務(wù)集中在讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)上述9條指令上。為了突出嵌入式系統(tǒng)的低功耗的特點(diǎn)，也對代碼做了一些粗糙的功耗控制，適度突出了其在低功耗控制方面的優(yōu)化。由于實(shí)驗(yàn)對象是計(jì)算機(jī)專業(yè)的碩士生，他們對課程設(shè)計(jì)所使用的Verilog語言不甚了解，因此使用8個(gè)課時(shí)簡要介紹了Verilog語言語法與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，隨后用6個(gè)課時(shí)介紹了簡易型MIPS處理器的數(shù)據(jù)通路與控制通路的設(shè)計(jì)思想。明確了設(shè)計(jì)任務(wù)后，專門留出6個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間，讓大家在實(shí)驗(yàn)室里集中進(jìn)行邊設(shè)計(jì)邊討論。才開始的時(shí)候，絕大多數(shù)學(xué)生覺得任務(wù)很重，壓力很大。在教師的要求和督促下，學(xué)生開始讀實(shí)驗(yàn)代碼。在一次集中實(shí)驗(yàn)以后，有一半的學(xué)生認(rèn)為已經(jīng)搞清楚了具體的設(shè)計(jì)任務(wù)，知道該怎么去實(shí)現(xiàn)。第二次集中實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，一部分學(xué)生已經(jīng)開始問一些非常具體的設(shè)計(jì)問題了，還有一部分學(xué)生主動要求老師再簡要地把數(shù)據(jù)通路和控制通路的設(shè)計(jì)思路再說一遍，這說明他們已經(jīng)在開始主動思考代碼的結(jié)構(gòu)了。這時(shí)，他們對數(shù)據(jù)通路和控制通路的理解已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越授課時(shí)的水準(zhǔn)。課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，有70%的學(xué)生基本完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，剩余的學(xué)生雖然沒有完成，但自認(rèn)為對處理器和指令集的認(rèn)識是非常清楚的。緊隨其后，課程的內(nèi)容又回到了ARM指令集，這時(shí)只需花4個(gè)課時(shí)簡要介紹一下ARM指令系統(tǒng)的分類和典型指令就可以了。由于前面的處理器設(shè)計(jì)過程的訓(xùn)練，學(xué)生很快掌握了這部分內(nèi)容。接著，再加上4個(gè)課時(shí)在ARM9實(shí)驗(yàn)箱上的匯編語言和C語言實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們基本掌握了裸機(jī)上的開發(fā)過程。最后，又介紹了基于Uboot和嵌入式Linux基礎(chǔ)上的開發(fā)過程，讓學(xué)生體驗(yàn)到在嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做系統(tǒng)開發(fā)的便利性［6－7］。通過事后與學(xué)生的交流，大家普遍都認(rèn)為處理器設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)非常重要，正是那一步使得學(xué)生不再對處理器感到神秘，對指令集有了更為客觀的理解。對于后續(xù)的開發(fā)平臺，雖然并沒有細(xì)節(jié)的課堂講述，但學(xué)生完全明白出現(xiàn)這種設(shè)計(jì)流程的必要性，普遍認(rèn)為只要適當(dāng)自學(xué)即可掌握。大家比較普遍地認(rèn)同這種課程設(shè)計(jì)驅(qū)動式的教學(xué)方式［8－10］。

3結(jié)語

從本次教學(xué)改革的效果來看，相對于“灌輸式”的教學(xué)方式，“啟發(fā)式”的教學(xué)方式效果更好，但這需要學(xué)生的積極主動配合。對于研究生來說，雖然他們都具有一定的學(xué)習(xí)自覺性和主動性，但這種主動性也需要教師的嚴(yán)格監(jiān)督才能發(fā)揮作用。研究生課程內(nèi)容并不在于授課內(nèi)容的多少，而主要在于如何引導(dǎo)他們積極主動思考。從深處入手，而不是直接從內(nèi)容入手，雖然開始時(shí)會遇到較大的困難，但一旦這個(gè)困難解決，對教學(xué)內(nèi)容的理解則會非常順利，有點(diǎn)類似于“磨刀不誤砍柴工”。對于教師來說，找到這把鋒利的“刀”，并且督促學(xué)生去“磨”，是一件至關(guān)重要的事情。

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篇（4）

0　引言

嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)、通信設(shè)備、醫(yī)療、航空等眾多領(lǐng)域，可以說嵌入式技術(shù)無處不在。①隨著嵌入式系統(tǒng)的市場快速增長，嵌入式人才缺口急劇增大，所以很多高校紛紛開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程，但實(shí)際效果卻不盡如人意，其中的問題有待解決。

1　嵌入式系統(tǒng)教學(xué)存在的突出問題

1.1　教師執(zhí)教能力較弱，特別是實(shí)踐教學(xué)能力差

嵌入式系統(tǒng)課程是一門難度較大的專業(yè)課程，主要有門檻高、綜合強(qiáng)和實(shí)踐強(qiáng)三個(gè)特點(diǎn)，而且技術(shù)更新快，要教好這類課，就要求教師具有很高的綜合素質(zhì)。②由于高校嵌入式系統(tǒng)教育開設(shè)時(shí)間短，師資質(zhì)量得不到保證，主要存在以下問題：（1）學(xué)歷高，教學(xué)能力不強(qiáng)；（2）偏向硬件或者軟件其中一方面，知識結(jié)構(gòu)單一；（3）理論教學(xué)不錯(cuò)，缺乏具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

1.2　學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)薄弱

嵌入式系統(tǒng)根本目標(biāo)在于應(yīng)用，需要動手能力和一定的創(chuàng)新能力，所以實(shí)踐就是掌握嵌入式系統(tǒng)的唯一鑰匙，但是高校實(shí)踐教學(xué)比較薄弱。（1）高校教師在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)時(shí)，通常會選擇嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺。這些平臺上的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)過多，學(xué)生自己動手的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)少；單一性實(shí)驗(yàn)多，綜合性開發(fā)實(shí)驗(yàn)少；反映嵌入式最先進(jìn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容少；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多偏基礎(chǔ)性與社會需求的嵌入式技術(shù)應(yīng)用聯(lián)系較少。（2）由于缺少經(jīng)費(fèi)而實(shí)驗(yàn)設(shè)備無法及時(shí)更新，現(xiàn)有的嵌入式平臺功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能跟上嵌入式技術(shù)的發(fā)展。學(xué)生即使有好的想法，由于無匹配的實(shí)驗(yàn)條件，也只好半途而棄。

2　提高教師嵌入式教學(xué)能力的措施

2.1　加強(qiáng)管理、完善制度，提高教師基本教學(xué)能力

（1）靈活的教師職務(wù)聘任機(jī)制。對不合格的教師實(shí)行降崗使用或離開教師崗位，這樣促使教師不斷地進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高專業(yè)教學(xué)能力。③（2）改革教師薪酬制度，健全激勵(lì)機(jī)制。加大對優(yōu)秀教師的獎勵(lì)力度，極大地激發(fā)教師的潛能，激勵(lì)教師自覺提升專業(yè)教學(xué)能力。（3）建立科學(xué)的考評標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)教師教學(xué)能力的提升。定期對教師進(jìn)行教學(xué)方面的綜合評價(jià)，將評價(jià)結(jié)果反饋給教師，以便其采取相應(yīng)措施改進(jìn)教學(xué)。

2.2　緊密結(jié)合教師教學(xué)工作實(shí)踐，提高教師嵌入式教學(xué)實(shí)踐能力

教師教學(xué)實(shí)踐能力的提升是一個(gè)動態(tài)、持續(xù)、無止境的過程，只有經(jīng)過長年累月的積累，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，在實(shí)踐中提升，在實(shí)踐中發(fā)展，不斷思考與總結(jié)，才能持續(xù)地提高自身的教學(xué)實(shí)踐能力。④

（1）鼓勵(lì)并資助教師參加各種嵌入式培訓(xùn)，跟上嵌入式技術(shù)更新?lián)Q代的腳步，促進(jìn)其不斷改變知識結(jié)構(gòu)，使教師自身素質(zhì)由單一性轉(zhuǎn)向多元性，軟件、硬件的運(yùn)用都能得心應(yīng)手。

（2）加強(qiáng)學(xué)校與嵌入式產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)的合作。①加強(qiáng)聯(lián)合辦學(xué)。聯(lián)合辦學(xué)是提高教師實(shí)踐教學(xué)能力的最有效的方法。聯(lián)合辦學(xué)的形式多種多樣，包括訂單培養(yǎng)、企業(yè)短期培訓(xùn)，技能鑒定及比賽等。教師教學(xué)“理實(shí)一體”，課程內(nèi)容設(shè)置　“真槍”、“真刀”。②開展嵌入式研發(fā)課題的研究。學(xué)校教師如與企業(yè)科技人員共同開展嵌入式方向的課題研究，進(jìn)行嵌入式科研項(xiàng)目開發(fā)，為教師從事深度融合的實(shí)踐活動創(chuàng)造了條件，無疑對教師實(shí)踐應(yīng)用能力提高起到巨大的促進(jìn)作用。③實(shí)行教師到企業(yè)學(xué)習(xí)的制度。了解嵌入式方向的新設(shè)備、　新技術(shù)，分析企業(yè)用人需求從而調(diào)整課程內(nèi)容。

（3）鼓勵(lì)教師個(gè)人承接嵌入式研發(fā)項(xiàng)目。沒有實(shí)際項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師是無法指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)際操作，是無法培養(yǎng)出合格的嵌入式研發(fā)人才。學(xué)校應(yīng)制定各項(xiàng)制度，鼓勵(lì)刺激教師承接嵌入式研發(fā)項(xiàng)目。讓教師成為項(xiàng)目責(zé)任人，解決項(xiàng)目實(shí)施中具體的技術(shù)問題，并能進(jìn)行問題的診斷、處理。

3　提高學(xué)生實(shí)踐能力的措施

3.1　實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

建設(shè)專門的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)置必要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有老師進(jìn)行管理和指導(dǎo)；成立一定額度的基金，專供有需要的教師和學(xué)生購置最新的實(shí)驗(yàn)器材。

3.2　實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改革

（1）　為體現(xiàn)嵌入式技術(shù)的特征，必須調(diào)整或取消內(nèi)容陳舊過時(shí)的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，而保留能確實(shí)提高學(xué)生基礎(chǔ)技能的實(shí)驗(yàn)。⑤（2）開設(shè)嵌入式系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)，從被動學(xué)習(xí)到積極主動地學(xué)習(xí)，有利于促進(jìn)學(xué)生個(gè)性的發(fā)展，提高其創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識的能力。（3）增加與企業(yè)嵌入式應(yīng)用技術(shù)緊密聯(lián)系的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，盡量讓學(xué)生零距離接觸國內(nèi)外的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實(shí)踐，使學(xué)生能深入理解知識點(diǎn)、大大提高學(xué)習(xí)的積極性。⑥

3.3　嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)的改革

課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成一個(gè)具體嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，完成的時(shí)間可適當(dāng)延長，至少為一個(gè)學(xué)期，甚至為一個(gè)學(xué)年。學(xué)生三人一組，經(jīng)過教師的審核、修改，量身裁衣選擇合適的題目，　最終在老師的指導(dǎo)下完成。如此可大大提高學(xué)生的綜合素質(zhì)以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作意識。

3.4　發(fā)動學(xué)生積極參加科技競賽

篇（5）

0前言

嵌入式技術(shù)是當(dāng)今計(jì)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(gè)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(shí)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(gè)高校中逐步展開，我?！肚度胧郊夹g(shù)與應(yīng)用》課程在2009年12月作為校級精品課程申報(bào)，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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)，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(gè)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(shí)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(shí)際中。同時(shí)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(yàn)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(jì)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(jì)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(jì)算機(jī)組成原理、C語言程序設(shè)計(jì)、單片機(jī)技術(shù)、微機(jī)原理、面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)、計(jì)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(shí)際上，嵌入式系統(tǒng)為學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)技術(shù)提供了一個(gè)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(xiàng)目中去學(xué)習(xí)，對教學(xué)內(nèi)容與方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。針對學(xué)習(xí)的不同階段，設(shè)計(jì)不同的項(xiàng)目與其對應(yīng)（如圖3），讓學(xué)生在實(shí)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(shí)踐

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

在教學(xué)的各個(gè)階段中都安排有不同實(shí)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(jì)，進(jìn)行綜合的 實(shí)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(shí)踐教學(xué)中通過實(shí)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(xiàng)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)、中級階段有實(shí)訓(xùn)課程、高級階段有課程設(shè)計(jì)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(jì)，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(jì)內(nèi)容：在老師指導(dǎo)下設(shè)計(jì)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

篇（6）

關(guān)鍵詞： 應(yīng)用型大學(xué)；單片機(jī)；教學(xué)方法；嵌入式系統(tǒng)

Key words： application-oriented university；MCU；teaching method；embedded systems

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）11-0252-03

0 引言

我國的大學(xué)教育大致可以分為三種類型，第一種是以科學(xué)研究或科學(xué)研究與教學(xué)并重為自身定位的研究型大學(xué)，是國家建設(shè)世界一流或高水平大學(xué)的主體，另一類是以職業(yè)技術(shù)教育為主的高職高專類院校，以培養(yǎng)鮮明特色的技能型人才為己任，第三種大學(xué)是介于前兩種類型之間的高等學(xué)校[1-4]。與前兩種類型不同的是，前兩種類型的高校在國家高等教育的發(fā)展過程中很早就有了清晰的定位，而第三種大學(xué)的發(fā)展一直沒有一個(gè)準(zhǔn)確清晰的定位，直到《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020）》出臺，第三種大學(xué)的發(fā)展才有了自己發(fā)展定位，即以建設(shè)應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)為目標(biāo)，并在教育部的指導(dǎo)下，一批以應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)為辦學(xué)定位的高校于2013年在天津建立了應(yīng)用技術(shù)大學(xué)聯(lián)盟，安徽科技學(xué)院為該聯(lián)盟的理事單位之一，開啟了安徽科技學(xué)院高等教育的新篇章。

應(yīng)用型大學(xué)的首要職能是服務(wù)社會，為社會培養(yǎng)品格良好、理論功底扎實(shí)、具有較強(qiáng)應(yīng)用實(shí)踐能力的應(yīng)用型人才，因此，應(yīng)用型大學(xué)應(yīng)更注重應(yīng)用性教學(xué)和應(yīng)用性研究工作。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)行業(yè)發(fā)展迅猛，就業(yè)待遇高，社會需求旺盛，嵌入式系統(tǒng)是電子、通信、自動化、光電、計(jì)算機(jī)、機(jī)電等專業(yè)的核心專業(yè)課，是一門典型應(yīng)用性課程。本文以嵌入式系統(tǒng)課程的一個(gè)分支――單片機(jī)為例，結(jié)合自身教學(xué)實(shí)踐和企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，對應(yīng)用型大學(xué)嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)方法做一些探討。

1 注重基礎(chǔ)和興趣培養(yǎng)

單片機(jī)是一門綜合性非常強(qiáng)的課程，涉及的知識面廣，其先修課程有《模擬電子技術(shù)》、《數(shù)字電子技術(shù)》、《電路分析》、《C語言》等專業(yè)基礎(chǔ)課程，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程中還要用到《電子工程制圖》、《傳感器技術(shù)》、《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法》、《電機(jī)拖動》、《嵌入式操作系統(tǒng)》等專業(yè)課程的知識。因此，學(xué)生打好專業(yè)基礎(chǔ)功底是學(xué)好單片機(jī)等嵌入式系統(tǒng)課程的前提，這就需要我們重視基礎(chǔ)課程的教學(xué)、科學(xué)設(shè)置人才培養(yǎng)方案中的課程及其開課學(xué)期，做到基礎(chǔ)專業(yè)一環(huán)扣一環(huán)。

單片機(jī)等嵌入式系統(tǒng)課程的理論部分的學(xué)習(xí)，特別是前期還不能做實(shí)驗(yàn)的理論部分，如硬件架構(gòu)及原理、芯片匯編指令和偽指令系統(tǒng)等，學(xué)起來枯燥無味，甚至給學(xué)生一種“云里霧里”似懂非懂的感覺，這些知識在學(xué)生心里不能準(zhǔn)確落地，容易使學(xué)生從心理上放棄這門課程的學(xué)習(xí)，這就需要我們調(diào)整教學(xué)思路，上好第一堂課：一是要讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的。許多教師自始至終不會告訴學(xué)生為什么要學(xué)習(xí)單片機(jī)，它有什么用途，只講課本知識，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)無目的，甚至課程結(jié)束，都不知道自己學(xué)的是什么東西。因此，為學(xué)生明確單片機(jī)用途在正式上課之前非常重要，可以為學(xué)生多舉一些貼近其生活的開發(fā)案例，使學(xué)生明確學(xué)習(xí)目的的同時(shí)，也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二是讓學(xué)生了解開發(fā)流程。學(xué)生正式學(xué)習(xí)單片機(jī)前，可以給他們舉一個(gè)簡單實(shí)例，從電路設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)、仿真、調(diào)試、下載直至系統(tǒng)集成，給他們做個(gè)示范，讓學(xué)生對這門課的學(xué)習(xí)有個(gè)全面的把握和清晰的認(rèn)識。三是要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。學(xué)生如果對某門課產(chǎn)生了濃厚的興趣，學(xué)生就會積極主動地把這門課學(xué)好，在這方面，單片機(jī)等嵌入式系統(tǒng)課程，有其獨(dú)特的優(yōu)勢，是一門與日常生活十分貼近且就業(yè)前景廣闊、待遇優(yōu)厚的專業(yè)課，鼓勵(lì)的同時(shí)也要讓學(xué)生清楚眼前的困難，冷靜面對困難，最后問一句“英雄們，你們準(zhǔn)備好了嗎”，讓學(xué)生知難而上，信心滿滿地去挑戰(zhàn)自我，開始課程的學(xué)習(xí)。

2 深化教學(xué)改革

隨著社會的發(fā)展，傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容、方法、模式、體系等難免暴露其不足，甚至跟不上現(xiàn)實(shí)需要[5-7]，這就需要我們對現(xiàn)有不合理的人才培養(yǎng)體系的各個(gè)層面進(jìn)行革新和完善。

2.1 課程內(nèi)容及教學(xué)方法與時(shí)俱進(jìn)

嵌入式系統(tǒng)近些年發(fā)展迅猛，傳統(tǒng)授課內(nèi)容有些已經(jīng)被實(shí)際淘汰，因此，授課內(nèi)容也要在經(jīng)典內(nèi)容的基礎(chǔ)上穿插新知識、新技術(shù)，做到所授知識既穩(wěn)固又能跟得上時(shí)展。當(dāng)今是信息化的社會，尤其是年輕大學(xué)生時(shí)刻受到信息化的熏陶，他們利用現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)工具得心應(yīng)手，可以引導(dǎo)學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)搜索引擎的強(qiáng)大功能學(xué)習(xí)專業(yè)知識，進(jìn)行下載或收看教學(xué)視頻，解答疑難問題，了解行業(yè)發(fā)展趨勢，查找相關(guān)資料，在線知識交流等，資源用之不竭，為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)拓寬了渠道，且能量巨大。

2.2 更新教學(xué)模式

單片機(jī)等嵌入式系統(tǒng)課程的傳統(tǒng)教學(xué)方法一般是理論和實(shí)驗(yàn)單獨(dú)設(shè)立，先上理論課程，待到一定課時(shí)后再開設(shè)實(shí)驗(yàn)課，這種模式導(dǎo)致理論和實(shí)驗(yàn)往往較為脫節(jié)，且學(xué)生的吸收效率普遍不高。

近年來，社會上涌現(xiàn)了許多的嵌入式系統(tǒng)培訓(xùn)班，主要以MCU和ARM的應(yīng)用為主要培訓(xùn)內(nèi)容，開設(shè)了C語言基礎(chǔ)、簡單電路基礎(chǔ)、開發(fā)環(huán)境搭建、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式驅(qū)動程序開發(fā)等課程，吸引了大量學(xué)生參與校外培訓(xùn)，這從側(cè)面反映了高校目前的嵌入式系統(tǒng)教育已經(jīng)跟不上社會對嵌入式人才的需求形勢，培訓(xùn)學(xué)校教學(xué)模式采用教、學(xué)、做一體模式，具有課堂吸收率高，使學(xué)生能夠快速掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)方法的優(yōu)點(diǎn)，但也存在不足，具有“短期速成”特點(diǎn)，學(xué)生就業(yè)后會出現(xiàn)“后勁不足”現(xiàn)象，且收費(fèi)高昂，使學(xué)生在大學(xué)教育花費(fèi)的基礎(chǔ)上增加了額外支出。

吸收社會培訓(xùn)班的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合高校教育優(yōu)勢及企業(yè)對高校應(yīng)用型人才需求，我們提出具有高校特色的教、學(xué)、做一體化嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)模式。將具有明顯應(yīng)用性課程的理論和實(shí)踐放在實(shí)驗(yàn)室來上，教師采用現(xiàn)代化的多媒體手段教學(xué)，講到且需要實(shí)踐的知識，學(xué)生隨學(xué)隨做，且根據(jù)老師布置的課堂實(shí)踐題目完成設(shè)計(jì)和調(diào)試。與培訓(xùn)班不同的是，高校教育更具有系統(tǒng)性、學(xué)生基礎(chǔ)知識牢固、課時(shí)充足，使學(xué)生真正成為后勁十足的應(yīng)用型高級人才，而不是短期速成，具有明顯操作技能培訓(xùn)特點(diǎn)的職業(yè)教育型人才。

2.3 加大實(shí)踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)力度

課程設(shè)計(jì)是單片機(jī)等嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)[8]。教、學(xué)、做一體化培養(yǎng)模式能夠讓學(xué)生對課程的各個(gè)知識點(diǎn)有個(gè)微觀的把握，但不能從整體上掌握知識的綜合應(yīng)用，課程設(shè)計(jì)以讓學(xué)生完成一個(gè)小的項(xiàng)目為目標(biāo)，從查找資料開始，在分析問題的基礎(chǔ)上，運(yùn)用各章節(jié)所學(xué)知識完成課程設(shè)計(jì)要求，并撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，綜合鍛煉學(xué)生解決問題的能力。課程設(shè)計(jì)題目的擬定要合理，不能太難使學(xué)生很難完成或完成不了，打擊學(xué)生的自信心，也不能太簡單，達(dá)不到綜合鍛煉學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識的目的?？梢越Y(jié)合全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽題目的出題方法，設(shè)基本任務(wù)和附加任務(wù)，讓學(xué)生根據(jù)自身興趣、能力和特長進(jìn)行選作。

鼓勵(lì)學(xué)生參加飛思卡爾智能車大賽、全國大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競賽、機(jī)器人競賽等不同級別的專業(yè)類競賽，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。本科畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生畢業(yè)之前的最后一個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，是對他們在校期間學(xué)習(xí)的綜合檢驗(yàn)，也是對大學(xué)教學(xué)質(zhì)量的一次總結(jié)，與課程設(shè)計(jì)不同是畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的難易程度與知識面都要高于課程設(shè)計(jì)。

校企合作探索多年，困難重重，企業(yè)和高校目標(biāo)不能匹配，導(dǎo)致校企合作的層次較低，學(xué)生不能真正得到高水平的實(shí)踐鍛煉，因此，建設(shè)高水平應(yīng)用型大學(xué)必須從高校自身出發(fā)來提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)力度，升級傳統(tǒng)的畢業(yè)設(shè)計(jì)方案，引進(jìn)企業(yè)管理方式和理念，建設(shè)高校自己真正的研發(fā)中心（實(shí)訓(xùn)中心），而不是簡單的實(shí)驗(yàn)室，對于選擇嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方向的學(xué)生要經(jīng)過學(xué)校研發(fā)中心的鍛造才能輸入社會。

2.4 提高師資隊(duì)伍技術(shù)水平

多數(shù)高校教師具有較為深厚的理論知識和熟練的課堂駕馭能力，但實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相對缺乏，為培養(yǎng)出合格的、適合企業(yè)需求的應(yīng)用型大學(xué)生，必須提高相關(guān)專業(yè)課老師的專業(yè)技術(shù)水平?？梢酝ㄟ^如下途徑來提高師資隊(duì)伍水平：一、鼓勵(lì)教師參加相關(guān)產(chǎn)學(xué)研合作項(xiàng)目，承擔(dān)各種橫向課題研究，積極充當(dāng)各種專業(yè)技能大賽的指導(dǎo)教師等。二、倡導(dǎo)專業(yè)教師參加企業(yè)實(shí)踐。從學(xué)生角度實(shí)踐校企合作遇到的困難和阻力較多，但具有較厚理論專業(yè)知識背景的教師作為校企合作的主體，所遇到的阻力將會小的多，因此，提高教師技術(shù)水平，可以從現(xiàn)有用人模式入手，打破專業(yè)教師不能到企業(yè)兼職模式，鼓勵(lì)嵌入式系統(tǒng)教師參與企業(yè)的技術(shù)開發(fā)或技術(shù)管理工作。三、聘請企業(yè)一線工程師兼職高校實(shí)踐課程教學(xué)。企業(yè)一線工程師實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，他們直接參與應(yīng)用型大學(xué)學(xué)生的教學(xué)工作，將利于學(xué)生和專業(yè)教師整體質(zhì)量的提高。

3 科學(xué)設(shè)置評價(jià)體系

高校傳統(tǒng)教學(xué)多采用重理論輕實(shí)踐的考核評價(jià)方式，一張?jiān)嚲矶ńK身，實(shí)踐考試只是微不足道的補(bǔ)充。對于以建設(shè)應(yīng)用型高水平大學(xué)、培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的高校來說，這種模式顯然已經(jīng)不能滿足實(shí)際需要，需重構(gòu)新的考核評價(jià)體系。對于專業(yè)基礎(chǔ)性科目可以采取重理論弱實(shí)踐的方式，對于應(yīng)用性較強(qiáng)的專業(yè)課程應(yīng)采用重實(shí)踐弱理論的考試方式，根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)區(qū)分對待，不搞一刀切。

4 結(jié)語

本文詳細(xì)介紹了當(dāng)前嵌入式系統(tǒng)教育工作中存在的問題和不足，以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才為目標(biāo)，結(jié)合自身多年教學(xué)實(shí)踐和企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，從專業(yè)基礎(chǔ)、課程內(nèi)容、教學(xué)方法、評價(jià)體系等方面，對單片機(jī)等嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)方法做了細(xì)致的探討，多年教學(xué)實(shí)踐表明，按照新的教學(xué)方法去培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用型人才，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，課程內(nèi)容更容易理解和接受，學(xué)習(xí)起來趣味性更強(qiáng)，教學(xué)質(zhì)量得到顯著提高。

參考文獻(xiàn)：

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篇（7）

關(guān)鍵詞：嵌入式；課程體系；培養(yǎng)模式

中圖分類號：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1存在的問題

與當(dāng)前發(fā)展迅速的嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及其巨大的市場潛力和產(chǎn)業(yè)需求相比，高校的嵌入式方向教育相對滯后。國內(nèi)的嵌入式系統(tǒng)教育還處于初期階段，雖然部分高校開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程，但大都作為選修課，課時(shí)很短，還沒有形成統(tǒng)一的課程體系和人才培養(yǎng)模式。而且知識體系系統(tǒng)性和針對性較差，知識較為陳舊，大多停留在8位單板計(jì)算機(jī)應(yīng)用的低水平層次上，導(dǎo)致畢業(yè)生缺乏工程實(shí)踐能力，無法適應(yīng)企業(yè)的實(shí)際需要。高層次嵌入式軟件工程人才更是嚴(yán)重匱乏，嚴(yán)重制約中國未來嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的原因，一方面是高校對目前的技術(shù)發(fā)展不夠重視，另一方面是因?yàn)槠胀ǜ咝５恼n程體系受到教育部的指導(dǎo)制約。獨(dú)立院校作為一種新型的教育單位，作為對普通高校資源的補(bǔ)充，具有較大的靈活度和自由度。我院對現(xiàn)行的教育體制進(jìn)行了深入的調(diào)查和研究，形成了獨(dú)具特色的課程體系和培養(yǎng)模式，并取得了一定的成績。

2嵌入式方向課程體系的改革

獨(dú)立院校的教學(xué)體系偏向于應(yīng)用，因此我院結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況，面向企業(yè)的人才需求，緊跟高科技技術(shù)的發(fā)展步伐，對計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)專業(yè)的課程體系進(jìn)行了改革，形成了一套獨(dú)具特色的面向嵌入式方向的人才培養(yǎng)方案。

嵌入式方向的課程體系可以分為三個(gè)主線，分別是軟件基礎(chǔ)課程、硬件基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程。

軟件基礎(chǔ)課程主要注重對學(xué)生知識的培養(yǎng)，而不是對語言工具使用的培養(yǎng)。軟件基礎(chǔ)課程培養(yǎng)的目的是讓學(xué)生掌握一種軟件設(shè)計(jì)思想，并掌握程序設(shè)計(jì)的基本方法，為后面的專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。軟件課程主要開設(shè)下列課程：“計(jì)算機(jī)導(dǎo)論”、“C語言”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”、“離散數(shù)學(xué)”、“Visual C++程序設(shè)計(jì)”等課程，取消了以往的16位“8086匯編語言程序設(shè)計(jì)”課程，而只是在微機(jī)原理與接口技術(shù)中大致講解，同時(shí)在“ARM體系結(jié)構(gòu)與編程”里增加了ARM匯編語言，這些課程為后面的專業(yè)課程奠定了基礎(chǔ)。另外在選修課程方面增加了“Java程序設(shè)計(jì)”等高級語言的課程，供學(xué)有余力的學(xué)生選修。

硬件基礎(chǔ)課程主要側(cè)重于讓學(xué)生掌握硬件基礎(chǔ)知識的理解和應(yīng)用?；谇度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)方向的特點(diǎn)，去掉了以前偏重原理的理論課程。硬件基礎(chǔ)課程主要有“電路分析基礎(chǔ)”、“數(shù)字邏輯電路”、“計(jì)算機(jī)組織與體系結(jié)構(gòu)”、“微機(jī)原理與接口技術(shù)”等課程。這些課程的開設(shè)目的是讓學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)理論和計(jì)算機(jī)接口技術(shù)的原理與基本應(yīng)用，為后面的專業(yè)課程打下基礎(chǔ)，從而能夠更好的理解和學(xué)習(xí)專業(yè)課程。

專業(yè)課程從第五學(xué)期開設(shè)。專業(yè)課程以“ARM體系結(jié)構(gòu)與編程”為基礎(chǔ)，又分成兩個(gè)部分。一部分是Linux方向，主要開設(shè)“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐”、“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”等課程，學(xué)習(xí)嵌入式Linux操作系統(tǒng)、Linux驅(qū)動程序和嵌入式Linux應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。另一部分是WinCE方向，主要開設(shè)“WinCE系統(tǒng)設(shè)計(jì)”、“WinCE系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐”、“WinCE系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)”等課程，學(xué)習(xí)WinCE在嵌入式平臺上的應(yīng)用程序開發(fā)。為了配合這兩個(gè)方向，還在專業(yè)選修課程里面增加“Linux系統(tǒng)管理與應(yīng)用”和“面向操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)”兩門課程，作為專業(yè)課程的補(bǔ)充。

如圖1所示，綜合來講，本課程體系主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：

(1) 主線分明。課程體系分為三個(gè)主線，課程設(shè)置合理，安排緊湊。

(2) 壓縮基礎(chǔ)課，突出專業(yè)課。比如不再將8086匯編語言程序設(shè)計(jì)作為單獨(dú)的一門課程，而只在微機(jī)原理與接口技術(shù)中的一部分講解；同時(shí)增加了ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容。

(3) 增強(qiáng)了實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。如“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程和“WinCE嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程，理論環(huán)節(jié)為48個(gè)學(xué)時(shí)，實(shí)踐環(huán)節(jié)為32個(gè)學(xué)時(shí)，另外又增加了專項(xiàng)訓(xùn)練。

圖1 課程體系關(guān)系圖

3嵌入式方向培養(yǎng)模式的改革

課程培養(yǎng)模式的改革主要從三個(gè)方面進(jìn)行，即課堂教學(xué)模式的改革、實(shí)踐教學(xué)模式的改革和考核模式的改革。

(1) 理論教學(xué)模式的改革

根據(jù)課程分類的不同，需要采用不同的教學(xué)方法。我們將開設(shè)課程分為兩種類型，一種是基礎(chǔ)課程，一種是專業(yè)課程。對于基礎(chǔ)課程，課堂教學(xué)方法仍然采用一般的以理論講解教學(xué)為主的教學(xué)方法。而對于專業(yè)課程，則需要根據(jù)實(shí)際情況對教學(xué)方法進(jìn)行改革。

專業(yè)課程的課堂教學(xué)模式采取“案例啟發(fā)式”和“團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)法”兩種形式相結(jié)合的模式?！鞍咐龁l(fā)式”即在進(jìn)行專業(yè)課程學(xué)習(xí)時(shí)，用一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)際案例貫穿課堂教學(xué)始終，每一節(jié)課堂教學(xué)將基礎(chǔ)理論知識講解完畢后，還要對案例相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行講解。整個(gè)課程下來，正好將一個(gè)完整的案例講解完畢，這樣就給學(xué)生一個(gè)整體的項(xiàng)目開發(fā)的印象。同時(shí)在課堂教學(xué)中，將學(xué)生分為5～6人一組，每組設(shè)定一個(gè)項(xiàng)目組長。要求學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，以小組為單位，對所學(xué)的知識進(jìn)行討論，在每次課后都要查找一些相關(guān)的資料并形成文檔，作為課后作業(yè)，加深對課堂知識的印象。另外還要按照理論教學(xué)的進(jìn)度，每個(gè)小組在一個(gè)學(xué)期的時(shí)間完成一個(gè)項(xiàng)目，以加強(qiáng)理論教學(xué)環(huán)節(jié)所學(xué)的知識，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力。

(2) 實(shí)踐教學(xué)模式的改革

專業(yè)課程的實(shí)踐教學(xué)與理論教學(xué)相輔相成。實(shí)踐教學(xué)分為三個(gè)部分：課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)、校外畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。

課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)在理論教學(xué)的基礎(chǔ)上，改變以往只注重驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的方法，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，從“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)”轉(zhuǎn)為“驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與開發(fā)研究性實(shí)驗(yàn)”相并重的教學(xué)方式。要求學(xué)生不但要完成課堂驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，還要在此基礎(chǔ)上，完成一定的開發(fā)研究性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)的結(jié)果最終計(jì)入考核成績。實(shí)驗(yàn)的考核方式從過去的只注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果并重的考核方式。

畢業(yè)實(shí)習(xí)是安排在學(xué)生畢業(yè)之前，所有課程結(jié)束之后的一個(gè)專業(yè)實(shí)習(xí)，為時(shí)一個(gè)月。在實(shí)習(xí)期間，要求學(xué)生進(jìn)入學(xué)?！爱a(chǎn)學(xué)研”合作的對口企業(yè)，參與到企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目中，并采用企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師“雙導(dǎo)師”制的培養(yǎng)方式。學(xué)生在實(shí)習(xí)期間，跟著企業(yè)導(dǎo)師的項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際實(shí)踐，并在雙導(dǎo)師的指導(dǎo)下選定畢業(yè)課題。實(shí)習(xí)主要鞏固學(xué)生的課堂基礎(chǔ)知識，對學(xué)生進(jìn)行系統(tǒng)的項(xiàng)目培訓(xùn)，并完成從學(xué)生到公司職員的角色轉(zhuǎn)換。

畢業(yè)設(shè)計(jì)安排在畢業(yè)實(shí)習(xí)之后，為時(shí)三個(gè)月。學(xué)生可以在畢業(yè)實(shí)習(xí)期間從企業(yè)選取畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，也可以從教師的項(xiàng)目中選取畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。學(xué)生利用三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間，完整的完成一個(gè)項(xiàng)目，達(dá)到了解行業(yè)領(lǐng)域，熟悉企業(yè)開發(fā)環(huán)境，綜合應(yīng)用專業(yè)知識的目的。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以在企業(yè)完成，也可以在學(xué)校完成。

另外，還對實(shí)驗(yàn)室的管理方式進(jìn)行改革，由以前的封閉式管理改為開放式管理。對本院的學(xué)生，除計(jì)劃內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)間之外，學(xué)有余力的同學(xué)也可以在其他時(shí)間自主進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)或者開發(fā)項(xiàng)目。對其他院系的師生，可以在實(shí)驗(yàn)室空閑時(shí)間進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或者開發(fā)項(xiàng)目。同時(shí)，鼓勵(lì)不同院系的學(xué)生共同協(xié)作學(xué)習(xí)、開發(fā)同一課題或項(xiàng)目。

(3) 考核方式的改革

考核方式改為“課程考核＋認(rèn)證考核”的1+1模式。其中課程考核總結(jié)為“一二三四”，即期末成績分為四個(gè)部分，分別為平時(shí)考勤成績、課程實(shí)驗(yàn)成績、自主學(xué)習(xí)成績(以學(xué)習(xí)報(bào)告形式提交，包括項(xiàng)目完成情況等內(nèi)容)、期末考試成績，比例為10％:20％:30％:40％。認(rèn)證考核以信息產(chǎn)業(yè)部“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)工程師”認(rèn)證和微軟“WinCE嵌入式工程師”認(rèn)證為主，以其他認(rèn)證為輔，鼓勵(lì)同學(xué)們通過對嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，最終取得至少一個(gè)嵌入式系統(tǒng)方向的認(rèn)證證書，以此來檢驗(yàn)同學(xué)們對嵌入式系統(tǒng)知識的掌握程度。同時(shí)積極組織學(xué)生參加嵌入式大賽，比如“全國大學(xué)生電子大賽”、“全國大學(xué)生‘博創(chuàng)杯’嵌入式設(shè)計(jì)大賽”、“‘ZLG’杯ARM嵌入式系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)大賽”等競賽，對參賽的學(xué)生指派專職指導(dǎo)教師，并對得獎學(xué)生給予折算學(xué)分的獎勵(lì)。

改革后考核方式，能夠基本全面的考查學(xué)生對知識的全面掌握程度，并有效的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，讓枯燥的專業(yè)學(xué)習(xí)變的豐富多彩。

4結(jié)束語

目前該課程體系和培養(yǎng)模式已經(jīng)在北京理工大學(xué)珠海學(xué)院得以應(yīng)用，從老師和學(xué)生的反映來看，取得了較好的效果。在以后的進(jìn)一步實(shí)踐過程中，我們將根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)對該課程體系和培養(yǎng)模式進(jìn)行調(diào)整，構(gòu)建一個(gè)科學(xué)規(guī)范的、滿足獨(dú)立院校需求的嵌入式創(chuàng)新復(fù)合型人才培養(yǎng)體系和培養(yǎng)方案。

參考文獻(xiàn)

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篇（8）

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(fèi)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(shí)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(jì)，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(yàn)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(shí)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(jì)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(gè)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(jì)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(diǎn)高校就依托國家級的重點(diǎn)科研項(xiàng)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(diǎn)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(diǎn)還是放在研究生層次和科研實(shí)驗(yàn)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(jì)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(diǎn)：（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(jì)時(shí)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(shí)。由于學(xué)生擁有深厚的計(jì)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(shí)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(diǎn)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(duì)中，進(jìn)行嵌入式產(chǎn)品的實(shí)際開發(fā)。（4）本科院校與企業(yè)合作科研的實(shí)力較強(qiáng)，一些重點(diǎn)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(jì)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(gè)嵌入式系統(tǒng)類實(shí)驗(yàn)室“深職院－電子科大嵌入式系統(tǒng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)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(xiàng)目經(jīng)理以上技術(shù)人員?？偨Y(jié)這些年來的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，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(jì)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(jì)劃。來自企業(yè)的聲音使得每一屆學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)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(shí)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(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）室進(jìn)行，并基本保證每人一套業(yè)內(nèi)實(shí)用的實(shí)驗(yàn)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(shí)習(xí)參觀，合作開發(fā)科研項(xiàng)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(shí)訓(xùn)基地，為學(xué)生校外實(shí)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?？梢越Y(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(diǎn)，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(diǎn)。

（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(shí)踐性和理論性，以實(shí)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(jì)、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(jì)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(jì)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(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(diǎn)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(jì)、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(shí)時(shí)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(shí)踐內(nèi)容與理論內(nèi)容的關(guān)系 雖說“實(shí)踐出真知”，可在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)這一行，沒有扎實(shí)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(diǎn)，以一個(gè)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(jì)。在經(jīng)過與企業(yè)兼職教師商討后，對課程設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，并整理出實(shí)用及可操作的教學(xué)內(nèi)容，以項(xiàng)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(gè)項(xiàng)目、1個(gè)課程設(shè)計(jì)完成學(xué)習(xí)過程；教學(xué)內(nèi)容注重實(shí)踐與理論相結(jié)合，其實(shí)踐和理論的課時(shí)比例為42∶22；全程在專門的實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行教學(xué)，保證每個(gè)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(gè)實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)技能 在課程體系中，多加入學(xué)習(xí)時(shí)間集中、實(shí)踐動手環(huán)節(jié)為主的整周實(shí)訓(xùn)課（單元課），建立以產(chǎn)品為實(shí)體的多種工程技術(shù)開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以及相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)室等。如在最后一個(gè)學(xué)期開設(shè)的“專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)”課程，該課程集中在2周實(shí)施，共56學(xué)時(shí)，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(xiàng)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(gè)實(shí)用的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)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(xiàng)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(shí)習(xí)工作 普通本科院校一般只在大四安排一個(gè)月左右的畢業(yè)實(shí)習(xí)?？紤]到讓學(xué)生多些時(shí)間體驗(yàn)工作崗位，體驗(yàn)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(shí)間進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，甚至可以考慮將畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)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(shí)習(xí)一個(gè)學(xué)期，使學(xué)生把握住寶貴的就業(yè)機(jī)會和實(shí)習(xí)時(shí)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(jì)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。

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篇（9）

文章編號：1672-5913（2013）03-0010-04

中圖分類號：G642

近年來出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生找不到工作崗位，而企業(yè)卻招不到人的異?，F(xiàn)象；尤其是在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，由于涉及計(jì)算機(jī)硬件和軟件相結(jié)合的知識，門檻相對較高，其應(yīng)用面又很廣，如手機(jī)、PDA、電子字典、電視機(jī)機(jī)頂盒、可視電話、游戲機(jī)等都是典型的嵌入式系統(tǒng)，因此，因此社會急需大量具有動手能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識強(qiáng)、合作精神強(qiáng)的“三強(qiáng)型”嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才。據(jù)電子網(wǎng)等大型網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)，每年的人才缺口大約在50萬人左右。為此，我們提出以市場需求為導(dǎo)向，通過課程建設(shè)和教研教改、自制實(shí)驗(yàn)平臺、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)以及校企合作等措施，培養(yǎng)具有動手能力強(qiáng)、創(chuàng)新意識強(qiáng)、合作精神強(qiáng)的“三強(qiáng)型嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才”。其中動手能力強(qiáng)是基礎(chǔ)，沒有動手能力就意味著不能勝任本職工作；但只有動手能力沒有創(chuàng)新意識也不行，因?yàn)槿祟悮v史本身就是一部創(chuàng)新的歷史，沒有創(chuàng)新就會被社會淘汰；同時(shí)還必須具備很強(qiáng)的合作精神，因?yàn)槿祟惙止ぴ絹碓郊?xì)，知識增長的速度越來越快，只有合作才能主動適應(yīng)社會的發(fā)展，主動尋找新的發(fā)展機(jī)遇?！叭龔?qiáng)型人才培養(yǎng)模式”的具體內(nèi)涵如圖1所示。

1 積極開展課程建設(shè)和教學(xué)研究與改革，為學(xué)生打下扎實(shí)的理論基礎(chǔ)

針對三強(qiáng)型嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才的培養(yǎng)目標(biāo)，課題組成員積極開展課程建設(shè)和教學(xué)研究，近6年來，共申報(bào)成功了“計(jì)算機(jī)組成原理”校級精品課程和“計(jì)算機(jī)電路”院級精品課程，出版了《計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》和《C++與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)》兩本教材，主持并完成了“軟件工程案例庫系統(tǒng)的研制與應(yīng)用”、“建構(gòu)主義理論在硬件類課程教學(xué)中的研究與應(yīng)用”兩項(xiàng)教研教改項(xiàng)目，發(fā)表了5篇教研教改論文，在教學(xué)過程中靈活運(yùn)用多種教學(xué)方法，為學(xué)生儲備扎實(shí)的計(jì)算機(jī)硬件與軟件理論基礎(chǔ)知識。

1.1優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容

按照嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)的要求，優(yōu)化課程體系和教學(xué)內(nèi)容，建設(shè)精品課程，編寫系列教材。

課程體系的優(yōu)化主要體現(xiàn)在硬件類課程和軟件類課程兩方面：硬件類課程將電路理論、模擬電路、數(shù)字電路3門課程共11學(xué)分優(yōu)化整合為計(jì)算機(jī)電路、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)兩門課程共8.5學(xué)分；軟件類課程體現(xiàn)為“4年編程不斷線”，從第1學(xué)期開始學(xué)習(xí)C語言程序設(shè)計(jì)課程起，每個(gè)學(xué)期都開設(shè)程序設(shè)計(jì)類程序，讓每個(gè)學(xué)生在軟件編程方面都有一技之長；此外，增加3門軟件和硬件相結(jié)合的課程，分別是嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還有相應(yīng)的課程設(shè)計(jì)，這就形成了嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才培養(yǎng)的知識體系。

教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化主要體現(xiàn)在精品課程建設(shè)方面，2007年課題組申報(bào)成功了校級精品課程“計(jì)算機(jī)組成原理”。在建設(shè)過程中，提出并實(shí)施了“五四三”的教學(xué)模式，即“預(yù)習(xí)-精講-討論-設(shè)計(jì)-驗(yàn)證”的五步教學(xué)法，“基礎(chǔ)理論層次、CPU層次、存儲層次、設(shè)備層次”的四層次教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)過程堅(jiān)持基礎(chǔ)與應(yīng)用相結(jié)合、原理與設(shè)計(jì)相結(jié)合、部件與系統(tǒng)相結(jié)合的三結(jié)合教學(xué)原則；完善了課程教學(xué)網(wǎng)站；制定了課程過程管理規(guī)范與控制體系；并將IT發(fā)展的新知識、教師的科研成果固化到教材中，進(jìn)入課堂，轉(zhuǎn)化成教學(xué)內(nèi)容，編寫了教材《計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》。通過這一系列的措施，學(xué)生學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件課程的積極性有較大提高，不再認(rèn)為硬件課程是最難學(xué)的課程，為學(xué)生打下扎實(shí)的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)。

2009年課題組成功申報(bào)了院級精品課程“計(jì)算機(jī)電路”，將電路理論和模擬電路兩門課程的知識進(jìn)行優(yōu)化整合，完善理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，進(jìn)行教學(xué)方法與手段的改革，為學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)儲備了計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識。

1.2改革教學(xué)方法與手段

1.2.1建立軟件工程案例庫

圍繞培養(yǎng)學(xué)生“三強(qiáng)”的教學(xué)要求，我們設(shè)計(jì)了軟件工程案例庫系統(tǒng)軟件，其中包含軟件工程知識點(diǎn)、5個(gè)系統(tǒng)案例和21個(gè)相對獨(dú)立的案例。對系統(tǒng)案例，選擇了與學(xué)生日常生活密切相關(guān)的在線考試系統(tǒng)、學(xué)籍管理系統(tǒng)、醫(yī)院門診管理系統(tǒng)、新聞系統(tǒng)和網(wǎng)上購物系統(tǒng)5個(gè)系統(tǒng)，學(xué)生首先根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，然后與案例進(jìn)行比較，評價(jià)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，以提高學(xué)生的分析和設(shè)計(jì)軟件的能力。同時(shí)，將理論知識點(diǎn)與實(shí)際案例融合到一起，即在案例執(zhí)行過程中，通過超鏈接可以查看相關(guān)的分析、設(shè)計(jì)過程和理論知識，讓學(xué)生明白其中的分析、設(shè)計(jì)過程，以及這一步為什么要這樣做，看完之后可以繼續(xù)了解系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)情況，為學(xué)生自己分析和設(shè)計(jì)軟件提供思路和方法。對相對獨(dú)立的案例，只提供分析和設(shè)計(jì)思路，由學(xué)生完成編碼和測試步驟。該案例庫系統(tǒng)已經(jīng)到計(jì)算機(jī)中心的網(wǎng)站上，不僅用于軟件工程課程的教學(xué)，而且用于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程、畢業(yè)設(shè)計(jì)等，為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的軟件理論基礎(chǔ)。

1.2.2推行“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法

該課題是2008年立項(xiàng)的校級教研課題，使用“建構(gòu)主義”理論指導(dǎo)下的“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)方法來培養(yǎng)學(xué)生的“三強(qiáng)”能力?！叭蝿?wù)驅(qū)動”教學(xué)方法轉(zhuǎn)變以往在教學(xué)過程中以教師為中心，學(xué)生被動接受知識的情況。該教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)以項(xiàng)目為載體，學(xué)生組成研究小組，就具體項(xiàng)目進(jìn)行研究和開發(fā)，在實(shí)施過程中培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力、合作精神。

具體做法是在任務(wù)規(guī)劃階段，教師結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，提出具有實(shí)際動手能力培養(yǎng)和可自由發(fā)揮的課題；在任務(wù)實(shí)施階段，首先由教師分析任務(wù)，然后由學(xué)生自主探索、培養(yǎng)創(chuàng)新思想，在此過程中，教師的工作是進(jìn)行適當(dāng)啟發(fā)，給出合理建議，提供所需資料，也可以參與其中討論；在任務(wù)總結(jié)階段，學(xué)生對任務(wù)完成情況進(jìn)行總結(jié)性評價(jià)，對存在的問題進(jìn)一步討論。

自實(shí)施“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法以來，計(jì)算機(jī)硬件類課程的教學(xué)效果有較大提高，主要體現(xiàn)在畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題和學(xué)生的就業(yè)單位方面，以往學(xué)生不敢選硬件類題目，近4年有10%左右的學(xué)生選擇了硬件類題目，并且有多位學(xué)生獲得了校級“優(yōu)秀”。

2 指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新活動，培養(yǎng)“三強(qiáng)”能力

2.1以大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)為載體，引導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新活動

自2008年以來，課題組共指導(dǎo)學(xué)生申請成功了3項(xiàng)國家級和2項(xiàng)省級大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如表1所示。

2.2自制實(shí)驗(yàn)平臺，指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外科技創(chuàng)新

課題組的鄭斌老師自行研制成功了ARM9嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)硬件平臺，并在其上成功移植WINDOSCE和LINUX等嵌入式操作系統(tǒng)及底層驅(qū)動，開發(fā)了12個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如表2所示。與市面上一般的教學(xué)儀器相比，該平臺的最大優(yōu)點(diǎn)在于將所有的底層硬件和端口都開放給學(xué)生，讓學(xué)生真正理解嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，從而進(jìn)行設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)；目前用于嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)兩門課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

3 開展校企合作，讓學(xué)生提前感受企業(yè)氛圍

3.1通過互利合作，密切校企關(guān)系

1）學(xué)生校外實(shí)習(xí)。與企業(yè)簽訂學(xué)生校外實(shí)習(xí)協(xié)議，企業(yè)接受學(xué)校一定數(shù)量、專業(yè)對口的學(xué)生實(shí)習(xí)，學(xué)生實(shí)習(xí)結(jié)束畢業(yè)時(shí)，企業(yè)可優(yōu)先選擇錄用學(xué)生，補(bǔ)充企業(yè)的生產(chǎn)一線人員。

2）企業(yè)在職職工培訓(xùn)。合作企業(yè)需培訓(xùn)在職職工時(shí)，學(xué)?？朔щy，創(chuàng)造條件，為企業(yè)培訓(xùn)在職職工，幫助企業(yè)提高職工素質(zhì)。培訓(xùn)專業(yè)、培訓(xùn)目標(biāo)由企業(yè)確定，培訓(xùn)計(jì)劃和內(nèi)容由企業(yè)與學(xué)校共同商定，培訓(xùn)師資由學(xué)校安排或企業(yè)委派，教材由學(xué)校提供。

3）教師實(shí)踐。學(xué)校每年安排一定數(shù)量的專業(yè)課教師到合作企業(yè)實(shí)踐。實(shí)踐時(shí)間一般為兩個(gè)月，利用假期進(jìn)行。實(shí)踐教師填寫企業(yè)實(shí)踐登記表，登記內(nèi)容包含實(shí)踐內(nèi)容、實(shí)踐期限、實(shí)踐企業(yè)評價(jià)、學(xué)校意見等，并納入對教師的考核、培養(yǎng)、提高。

4）聘請企業(yè)技術(shù)骨干到學(xué)校授課。為彌補(bǔ)學(xué)校教師對技術(shù)最前沿掌握的不足，學(xué)校聘請企業(yè)的技術(shù)骨干或?qū)＜覟榭妥淌?，定期到學(xué)校授課，指導(dǎo)和充實(shí)最新技術(shù)的教學(xué)。

3.2校企合作的實(shí)施

篇（10）

引言

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展使嵌入式行業(yè)對人才的需求也是與日俱增的。國內(nèi)高校已有很多嵌入式課程開設(shè)，有嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用開發(fā)等不同層次的課程。但嵌入式系統(tǒng)課程本身的應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)就對嵌入式人才的實(shí)踐動手能力有很高的要求。嵌入式方向的課程具有很強(qiáng)的綜合性，涉及到電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等學(xué)科的知識，作為嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)者對嵌入式系統(tǒng)知識的整體性及其全部技能的掌握只能是側(cè)重點(diǎn)不同。另外嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及其微處理器技術(shù)發(fā)展迅速，新的微處理器、接口、總線等不斷出現(xiàn)新的標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)方法。因此，嵌入式方向的課程在授課內(nèi)容和方法上要與新技術(shù)、新發(fā)展融合。而新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)都是以英文形式出現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)課程采用雙語授課可以與新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)手冊結(jié)合就保持了嵌入式系統(tǒng)授課的開放性。嵌入式系統(tǒng)課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)課程實(shí)踐課課時(shí)占總學(xué)時(shí)的近一半。另外，嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法也各有不同。實(shí)踐課教材通常是采用嵌入式實(shí)驗(yàn)箱廠家提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，所做實(shí)驗(yàn)只能是在各自的嵌入式實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)，不能舉一反三。由于實(shí)踐教材的限制，對于嵌入式系統(tǒng)雙語授課的實(shí)踐課就沒有雙語環(huán)節(jié)了，偏離了雙語授課的初衷。嵌入式系統(tǒng)課程體系的綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)對傳統(tǒng)的理論+實(shí)驗(yàn)的嵌入式教學(xué)方法很難有一個(gè)完整的解決方案。理論課教學(xué)以課堂講授為主，教學(xué)內(nèi)容單一，各章內(nèi)容孤立，如果沒有一個(gè)完整的案例，學(xué)生很難將不同內(nèi)容間的聯(lián)系建立起來；實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容大多是與實(shí)驗(yàn)箱相結(jié)合的，內(nèi)容不夠全面、針對性不強(qiáng)，很難與理論課的內(nèi)容相結(jié)合。針對傳統(tǒng)教學(xué)模式和方法的不足，在多年來的嵌入式教學(xué)過程中，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，利用實(shí)踐和項(xiàng)目推動嵌入式系統(tǒng)教學(xué)，以項(xiàng)目為主線從中找出需要學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識，以實(shí)踐為主導(dǎo)的嵌入式雙語教學(xué)方法。

1實(shí)踐和項(xiàng)目推動嵌入式教學(xué)方法的特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)雙語課程以實(shí)踐和項(xiàng)目推動嵌入式教學(xué)的方法中雙語教材的選擇既要注重雙語教學(xué)的內(nèi)容又要符合實(shí)踐和項(xiàng)目推動的特點(diǎn)。現(xiàn)有雙語教材比較少，符合這兩個(gè)特點(diǎn)的還需要自己編寫教材。在編寫雙語教材時(shí)將微處理器、接口、總線等數(shù)據(jù)手冊中的內(nèi)容加以修改，添加入符合課程內(nèi)容的項(xiàng)目。另外根據(jù)項(xiàng)目和課程內(nèi)容編寫相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，不拘泥一種實(shí)驗(yàn)箱，二是不同的項(xiàng)目采用不同的開發(fā)板實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容，使學(xué)生接觸的實(shí)踐內(nèi)容多樣化，嵌入式設(shè)計(jì)的靈活性。采用實(shí)踐與項(xiàng)目推動嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的第二個(gè)特點(diǎn)就是課程掌控比較靈活。授課過程中以學(xué)生為主，結(jié)合學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力，如何利用項(xiàng)目來提升學(xué)生的能力、教師如何與學(xué)生互動將是實(shí)踐該方法的一個(gè)關(guān)鍵問題。項(xiàng)目的題材選擇要符合嵌入式系統(tǒng)課程大綱要求，授課過程中無論是什么課程，學(xué)生都對教師的橫向項(xiàng)目很感興趣，能夠緊密聯(lián)系實(shí)際、激發(fā)學(xué)生的聽課興趣。項(xiàng)目題材選擇要難易適度，因材施教。結(jié)合以上實(shí)踐與項(xiàng)目推動嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特點(diǎn)，以我校嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)為例，并結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和所做的橫向項(xiàng)目，構(gòu)建了嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課程的體系框架。

2實(shí)踐和項(xiàng)目推動嵌入式教學(xué)方法的主要內(nèi)容

通過對實(shí)踐和項(xiàng)目推動嵌入式教學(xué)方法的研究和實(shí)踐，改進(jìn)傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法，形成以實(shí)踐和項(xiàng)目為驅(qū)動的嵌入式教學(xué)方法。

2.1項(xiàng)目的選擇

《嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)》課程的主要內(nèi)容有：嵌入式系統(tǒng)概述及開發(fā)流程、嵌入式微處理器、嵌入式微處理器的可編程輸入輸出接口、存儲系統(tǒng)、系統(tǒng)總線及嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序開發(fā)。不同內(nèi)容設(shè)計(jì)不同的項(xiàng)目及實(shí)踐內(nèi)容，內(nèi)容設(shè)置及項(xiàng)目選擇如表1所示。在教學(xué)過程中要根據(jù)學(xué)生的掌握情況進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整，如可編程I/O對網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生比較使用，因此在授課過程中添加了循環(huán)緩沖區(qū)在可編程I/O中的使用方法。

2.2課堂的授課

課堂授課過程中采用以學(xué)生為主的方法進(jìn)行。如講授嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程時(shí)給出案例GPS的設(shè)計(jì)后由學(xué)生根據(jù)每一個(gè)開發(fā)步驟進(jìn)行討論，最后每組講解一個(gè)相應(yīng)的步驟。這部分內(nèi)容學(xué)生討論時(shí)同一組學(xué)生有扮演用戶的角色有扮演設(shè)計(jì)者的角色對項(xiàng)目進(jìn)行完整的熟悉。課堂授課另一方面對教師也有嚴(yán)格的要求。一方面教師要對英文水平有一定要求；另一方面教師要做過相關(guān)的完整的項(xiàng)目。在講解項(xiàng)目案例的過程使學(xué)生對項(xiàng)目的設(shè)計(jì)有一個(gè)完整系統(tǒng)的概念，而不是僅僅的紙上談兵。另外學(xué)生要想實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作等目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐是必不可少的，因此要求教師在課外提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

2.3教材的建設(shè)

嵌入式系統(tǒng)雙語課程現(xiàn)有教材選擇是機(jī)械工業(yè)出版社出版英文版的《嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理》，采用該書時(shí)需要的理論基礎(chǔ)比較充分，但是涉及到的項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容比較少。在該需求推動下，教材建設(shè)結(jié)合嵌入式系統(tǒng)組件的理論基礎(chǔ)、項(xiàng)目涉及的相關(guān)內(nèi)容并將實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行融合。在教材建設(shè)的過程中要充分利用嵌入式系統(tǒng)中的各部件英文數(shù)據(jù)手冊，并將數(shù)據(jù)手冊作為學(xué)生的輔助教材。

2.4考核方法

嵌入式系統(tǒng)課程的主要目標(biāo)是增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動手能力，為將來工作奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的試卷考核方法不能對學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作組織能力進(jìn)行考察，因此在考核過程中學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、報(bào)告與講解作為主要考核內(nèi)容。在平時(shí)授課過程中完成的每一個(gè)小項(xiàng)目都有一個(gè)總結(jié)，最后每一組要選擇一個(gè)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)并在實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)結(jié)果并寫成報(bào)告的形式，并進(jìn)行答辯。不僅對學(xué)生的所學(xué)知識進(jìn)行了總結(jié)考核，使學(xué)生也熟悉了項(xiàng)目開發(fā)的整體流程達(dá)到了課程設(shè)置的目標(biāo)。

3教學(xué)效果

《嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)》雙語課程采用項(xiàng)目和實(shí)踐驅(qū)動教學(xué)方法后，激發(fā)了學(xué)生和教師對課程的熱情。學(xué)生由被動上課變?yōu)橹鲃舆M(jìn)行需求分析、規(guī)格說明制定、組件設(shè)計(jì)、聯(lián)合調(diào)試，整體的開發(fā)流程使學(xué)生對嵌入式項(xiàng)目開發(fā)有了一定的掌握。項(xiàng)目設(shè)計(jì)都是針對嵌入式系統(tǒng)的基本組件設(shè)計(jì)的，每一個(gè)項(xiàng)目都有針對性，因此學(xué)生設(shè)計(jì)了完整的小項(xiàng)目后嵌入式系統(tǒng)的基本組件開發(fā)方法就可以完全掌握并推廣到今后的項(xiàng)目開發(fā)中。

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