張?zhí)m 王羽項(xiàng)

摘 要 隨著應(yīng)用型高校的發(fā)展對(duì)高校課程教學(xué)模式改革提出了新的要求，很多高校也紛紛根據(jù)市場(chǎng)對(duì)人才的需求開(kāi)始了嵌入式課程的建設(shè)和改革，本文從嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，剖析現(xiàn)階段教學(xué)模式中存在的弊端，探討如何在嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)中通過(guò)對(duì)課程體系的優(yōu)化、教學(xué)內(nèi)容、考核方式及教學(xué)方法的改革，從而開(kāi)展有利于提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的實(shí)踐能力，有利于提升教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)及專(zhuān)業(yè)能力的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)。

關(guān)鍵詞 嵌入式 教學(xué)改革 實(shí)踐能力

中圖分類(lèi)號(hào)：G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為這個(gè)時(shí)代最熱門(mén)的技術(shù)之一，嵌入式系統(tǒng)融合了微電子、計(jì)算機(jī)科學(xué)、通信、物聯(lián)網(wǎng)和電子工程等多種技術(shù)，廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制、信息家電、移動(dòng)設(shè)備、醫(yī)療儀器、汽車(chē)電子等領(lǐng)域。嵌入式系統(tǒng)的廣泛適應(yīng)能力和多樣性，促使嵌入式產(chǎn)品市場(chǎng)得到了迅猛發(fā)展，社會(huì)對(duì)嵌入式相關(guān)技術(shù)人才的需求越來(lái)越迫切，學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)技術(shù)具有較好的市場(chǎng)前景。

“嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用”已然成為了計(jì)算機(jī)類(lèi)、電子類(lèi)、物聯(lián)網(wǎng)類(lèi)等專(zhuān)業(yè)學(xué)生的必修專(zhuān)業(yè)課，本課程涉及上述多門(mén)學(xué)科知識(shí)，并且要求學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)，這對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力要求很高。因此，針對(duì)該方向畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)前景、市場(chǎng)上相應(yīng)的人才需求以及該課程實(shí)踐性、應(yīng)用性強(qiáng)的特征，結(jié)合目前民辦院校在此課程上的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核方式及實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方面的現(xiàn)狀和問(wèn)題，提出了相應(yīng)的教學(xué)改革措施，以更好的培養(yǎng)學(xué)生的興趣和提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，從而有效的提高人才培養(yǎng)的針對(duì)性和專(zhuān)業(yè)性。

1嵌入式系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀

目前我國(guó)開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程的民辦院校很多，其中不乏重量級(jí)的示范院校，雖然起步較晚，但總的來(lái)講嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的建設(shè)是卓有成效的，為國(guó)家與行業(yè)培養(yǎng)了大批的嵌入式技術(shù)人才，但另一方面我們也應(yīng)當(dāng)看到嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)教學(xué)一直存在的問(wèn)題與不足。

首先，嵌入式系統(tǒng)課程涉及的基礎(chǔ)理論知識(shí)較多，范圍較廣，難度也較大，許多民辦院校的教學(xué)內(nèi)容陳舊，系列的課程體系依然是以單片機(jī)為主，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的課程沒(méi)有系統(tǒng)的建設(shè)，缺少應(yīng)有的輔助課程。其次，嵌入式課程配套的實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)薄弱，實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)陋，設(shè)置課時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。另外，很多院校缺少專(zhuān)門(mén)從事嵌入式研究的教師，多數(shù)是從其它理工科專(zhuān)業(yè)抽調(diào)的教師，因此避免不了教學(xué)過(guò)程有的偏硬件有的偏軟件的問(wèn)題，不能很好的把握課程內(nèi)容的核心。同時(shí)，很多教師是畢業(yè)后就進(jìn)入學(xué)校開(kāi)始教學(xué)，缺乏企業(yè)的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于此類(lèi)應(yīng)用研發(fā)類(lèi)課程當(dāng)前的應(yīng)用領(lǐng)域，前言技術(shù)以及未來(lái)發(fā)展等了解不夠深入，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)非所用的情況，從而失去了培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)應(yīng)用型人才的意義。

2嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革對(duì)策

針對(duì)上述問(wèn)題，結(jié)合民辦院校致力于培養(yǎng)應(yīng)用型專(zhuān)業(yè)人才的目標(biāo)，我們對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程提出以下改革對(duì)策，以供探討和應(yīng)用。

2.1教學(xué)課程體系改革

圍繞培養(yǎng)市場(chǎng)需求的嵌入式軟硬件開(kāi)發(fā)工程師，系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工程師等人才，將現(xiàn)有課程體系進(jìn)行優(yōu)化，梳理課程之間的相互關(guān)聯(lián)，突出重點(diǎn)，合理安排教學(xué)課時(shí)，呈現(xiàn)較科學(xué)規(guī)范的課程體系。具體課程如圖1所示。

由于目前民辦高校在應(yīng)用型本科生的培養(yǎng)上多數(shù)采用的是3+1的培養(yǎng)模式，也就是大學(xué)前三年以在校學(xué)習(xí)為主，最后大四一年安排到企業(yè)實(shí)習(xí)，因此，圍繞以嵌入式系統(tǒng)為核心課程的體系結(jié)構(gòu)，可參考將開(kāi)發(fā)語(yǔ)言類(lèi)的基礎(chǔ)軟件知識(shí)和硬件電路的基礎(chǔ)知識(shí)設(shè)置在大一開(kāi)課，在大二進(jìn)一步延伸相關(guān)軟件和硬件的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)，比如操作系統(tǒng)，模數(shù)電理論和實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課程，微機(jī)原理，以及嵌入式的入門(mén)級(jí)課程單片機(jī)的原理和應(yīng)用，而到了大三重點(diǎn)就是專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習(xí)了，比如嵌入式系統(tǒng)的原理和應(yīng)用，以及嵌入式Linux系統(tǒng)等。

2.2教學(xué)內(nèi)容與考核方式改革

首先在教學(xué)材料選擇上，側(cè)重選取應(yīng)用實(shí)踐方面的教材，例如項(xiàng)目式或案例式為主線的教材，采用理論課和實(shí)驗(yàn)課結(jié)合一起開(kāi)設(shè)的方式代替兩者獨(dú)立分開(kāi)教學(xué)的方式，并增加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，開(kāi)展項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)課程，引入較新的實(shí)訓(xùn)課題，并給與學(xué)生充分的創(chuàng)新空間，從項(xiàng)目需求分析開(kāi)始，到硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、繪制原理圖、形成PCB，到系統(tǒng)調(diào)試并呈現(xiàn)結(jié)果，整個(gè)流程中均可自由發(fā)揮，進(jìn)行不同的嘗試。由此，真正轉(zhuǎn)變以課堂、教材為中心的傳統(tǒng)模式，突出學(xué)生的主體性，倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、積極探究、不斷創(chuàng)新。

其次，在課程的考核方式上，由于嵌入式系統(tǒng)是一門(mén)綜合性和實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程，用單一的上機(jī)或試卷進(jìn)行考核存在一定的難度和偏差，因此考核方式的設(shè)置應(yīng)該多元化、靈活化。在衡量考核結(jié)果的同時(shí)，應(yīng)更側(cè)重過(guò)程的考核，把考核貫穿學(xué)習(xí)的始終，將理論的卷面考試成績(jī)以平時(shí)單元測(cè)試的方式替代，同時(shí)還需要重點(diǎn)包含學(xué)生的課堂的表現(xiàn)、參與度、積極性、任務(wù)完成情況、職業(yè)能力掌握程度等，以真正增強(qiáng)實(shí)踐能力為準(zhǔn)繩，以呈現(xiàn)的實(shí)際作品或項(xiàng)目成果為重點(diǎn)，實(shí)施考察學(xué)生理論到實(shí)踐、再到綜合應(yīng)用的能力的考核方案。

2.3教學(xué)方法改革

任何一種教學(xué)方法能否被成功的運(yùn)用，是否能促進(jìn)學(xué)生的智能發(fā)展，這取決于教師的知識(shí)水平和教學(xué)才能，因此，在教學(xué)師資建設(shè)上，要努力培養(yǎng)一批教學(xué)能力強(qiáng)、科研素質(zhì)高的 “雙師型”師資隊(duì)伍，提高教師隊(duì)伍的行業(yè)應(yīng)用研究認(rèn)知，可為教師創(chuàng)造定期到企業(yè)學(xué)習(xí)和培訓(xùn)的條件，鼓勵(lì)教師取得工程師類(lèi)的技術(shù)證書(shū)。教學(xué)方式方法上，打破傳統(tǒng)的教師講授式、表演式授課方式，結(jié)合新選取的教材案例或者教師的科研項(xiàng)目，將理論知識(shí)滲透到案例中講解，幫助學(xué)生增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，并可以更好的理解理論知識(shí)。比如在具體內(nèi)容講授上，可將嵌入式系統(tǒng)課程中類(lèi)似講解嵌入式芯片及內(nèi)核的介紹，以及體系結(jié)構(gòu)的說(shuō)明這類(lèi)內(nèi)容作為以理論講授為主，而在嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境介紹、嵌入式系統(tǒng)中IO口的應(yīng)用、中斷、定時(shí)等應(yīng)用，以及常用外設(shè)LCD、SD卡等的應(yīng)用均穿插到案例或者項(xiàng)目中講解并實(shí)踐。在此環(huán)節(jié)中，也可設(shè)計(jì)更多樣化、靈活化的教學(xué)方式，例如可設(shè)計(jì)如下圖2所示的教學(xué)環(huán)節(jié)，并形成以教師為主導(dǎo)，學(xué)生為主體，“教、學(xué)、做、用”為一體的動(dòng)態(tài)教學(xué)模式。

2.4實(shí)驗(yàn)室改進(jìn)措施

實(shí)驗(yàn)室建設(shè)可采取多方籌集經(jīng)費(fèi)、分步建設(shè)的方法，在學(xué)校及企業(yè)的支持下，建設(shè)完整的嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)訓(xùn)室。借助產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式，將企業(yè)引入到教學(xué)中，引進(jìn)企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)，將分解工作任務(wù)等方式引入到教學(xué)中，不斷更新教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生接觸到最新的嵌入式技術(shù)，促進(jìn)學(xué)生的項(xiàng)目式思維及實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。同時(shí)，也可實(shí)行定向企業(yè)制，學(xué)生直接到企業(yè)的項(xiàng)目中去歷練，提升自我能力的之余，也為企業(yè)創(chuàng)造了效益。

3小結(jié)

嵌入式系統(tǒng)課程建設(shè)與改革是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)而艱巨的任務(wù)，該學(xué)科的更新速度快，尤其是企業(yè)所使用的系統(tǒng)升級(jí)速度快，因此，更需要奮斗在此教學(xué)領(lǐng)域的教師們也不斷的與時(shí)俱進(jìn)，將新知識(shí)、新技能引入到教學(xué)中，也需要學(xué)校和教師們多方努力，不斷改革教學(xué)方法，調(diào)整課程設(shè)置，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)施設(shè)備，才能真正實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)出專(zhuān)業(yè)的、有實(shí)際價(jià)值的應(yīng)用型研發(fā)人才，為新時(shí)期創(chuàng)新型人才的需求貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

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