高等職業教育嵌入式專業的教學研究

宋 巍 張繼蕃

遼寧裝備制造職業技術學院(沈陽 110161)

0 引言

目前,嵌入式系統帶來的工業年產值已超過了1萬億美元,市場潛力大,就業機會較多，因此國內很多高校、職業技術學院和培訓機構紛紛開展了嵌入式系統的教學和培訓工作。然而,各教學單位的辦學思想、辦學條件和學生水平參差不齊,所以嵌入式系統教學模式也應該因地制宜、因材施教。本文針對高職院校的實際情況和嵌入式系統的特點,提出了嵌入式系統教學的中遇到的一些問題,探討了高等職業技術學校嵌入式系統教學的實踐教學方法，通過課堂教學、課內實訓、課程設計、綜合實驗等教學環節取得了良好效果。

1 教學中的問題

嵌入式技術是當前最有發展的IT應用領域之一，但這一領域入門門檻較高，因為嵌入式系統對軟件設計的時間和空間效率要求較高，所以從業者不僅要有一定的軟件專業水平而且必須懂得硬件的工作原理，所以非專業IT人員很難切入這一領域，有些公司在招聘的時候經常要碩士以上的人做嵌入式開發，主要是基于嵌入式的難度。而高等職業教育的生源雖然在智力水平和理解能力上和本科生基本相同，但學習熱情和主動性相對較差，在學習時間上也比本科生要少，因此，高等職業教育的嵌入式教學具有相當的難度。

2 教學改革

由于高等職業教育和本科院校教學的側重不同,高等職業教育注重實踐，而嵌入式技術是一門綜合性很強的實踐性課程,因而高等職業教育的嵌入式教學也應以培養學生實踐動手能力為主，以滿足科技企業對計算機技能型人才的要求為主要培養目標，即保證學生能夠掌握主流嵌入式微處理器的結構與原理，掌握一個嵌入式操作系統，熟悉嵌入式軟件開發流程并至少做過一個嵌入式軟件項目。而實驗、實訓、實習則是培養學生動手實踐的關鍵環節。

目前很多本科院校的嵌入式系統不是獨立的專業方向,只是通過少量幾門課程對嵌入式系統做概括性介紹。而高等職業教育由于培養目標不同則應將嵌入式系統作為獨立的專業方向，我院非常重視嵌入式專業的建設,已建成嵌入式教學實驗室并配置了50套嵌入式開發試驗箱，學生即可一人一機也可兩人一組進行項目實訓。課程設置以培養學生的基礎編程能力為重點，在課程設置上做到少而精，每門課都配以一定比例的試驗提高學生的感性認識和動手能力。并在第四學期開設了以實際的嵌入式項目為主的嵌入式系統開發課程和為期兩周綜合性實驗課程，其中綜合實驗是要求學生在教師指導下自己動手完成一個實際的嵌入式課題，內容涉及藍牙技術視頻攝像等常用技術。嵌入式系統開發這門課理論與實踐的課時比例達到了1：2，通過SD卡讀寫實驗、觸摸屏驅動實驗、IC卡讀寫實驗等以實際項目為例的綜合實驗激發學生的興趣培養學生的實踐應用能力。

嵌入式是一門較高層次的應用科學，需要我們在應用中學習，在應用中提高。我院非常重視學生實踐能力的培養，每門課程都安排了一定比例的實踐學時,在實踐教學過程主要有課內實訓、課程設計、綜合實驗等,實驗有驗證性質的、設計性質的也有綜合性質的, 課內實訓主要目的是為了鞏固課堂學習，充分理解所學理論知識，課程設計和一些驗證性的實驗用于培養學生的動手能力激發學生的學習熱情，而綜合實驗則注重于培養學生對真正嵌入式項目開發流程的理解培養學生獨立思考解決問題的能力。在學生完成兩年的理論學習后，將會到企業進行為期一年的頂崗實習，在真正的項目團隊中學習嵌入式開發的技巧。在我院的嵌入式專業教學過程中實踐環節貫穿了始終。

3 教學效果

在教學過程中,注重培養學生的實踐能力，貫徹了學校“辦工廠化大學，工廠化辦學”的教學理念，從培養學生的基礎編程能力著手,逐步建立了學生的ARM7體系結構、ARM流水線、Linux下C語言開發等知識體系結構。通過課堂教學和課程實踐,使學生掌握了嵌入式系統開發的基本原理、基本工具、基本方法、基本技能。在綜合實驗階段,一些同學通過自學可以做一些在Linux下的簡單應用開發、大部分同學能夠達到根據具體需求,在給定的 ARM 芯片及外圍電路的條件下設計嵌入式軟件的要求。在整個嵌入式專業的教學過程中實驗環節貫穿始終，實驗與理論的課時比例大致達到了1比1，通過一些實際項目的培訓嵌入式專業的學生畢業時也就相當于具備了1-2年的軟件開發工作經驗，具備了從事嵌入式軟件開發的基本能力,基本達到用人單位的雇用要求。

事實證明,利用有限的課堂時間講解基本原理、利用實踐項目激發學生的學習興趣,發揮課余時間、課程設計、綜合實驗等環節鞏固理論知識、培養實踐技能和動手能力的實踐式教學模式是卓有成效的。

4 結束語

高職嵌入式專業的教學與本科教學的對象不同，教學目標也有所不同這就決定了高職的嵌入式專業教學方式不同于本科院校。高職院校嵌入式專業的教學需要合理的利用課堂時間、課余時間、課內實訓、綜合實驗等等教學環節,堅持“以提高學生實際動手能力為目標以實踐促教學”的實踐式教學路線，根據企業用人需求培養出合格的人才。

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