白延敏

(正德职业技术学院电子与信息技术系 江苏 南京 211100)

0 引言

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。目前,嵌入式技术和嵌入式产品已经渗透到工业控制系统、信息家电、通信设备、仪器仪表、军事技术以及人们日常生活的各个领域。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求,使得嵌入式软、硬件工程师成为未来几年内最为热门的职业之一。

笔者认为,对于高职院校的学生而言,在学校的学习过程中,能够了解嵌入式系统的开发流程,提高实验动手和调试能力,熟练掌握嵌入式开发中的某个环节开发或者某个环节中的部分开发,就足以应对将来的就业,适应将来的工作。换句话说,学校对于学生的培养是在有针对性培养的基础上更注重基本素质、基本能力的培养,为将来的工作做好准备;而工作是对这种培养的延续和强化。

1 《嵌入式系统》课程开设现状分析

我院开展《嵌入式系统》这一课程的教学目标是培养学生的动手能力,熟悉嵌入式系统的基本知识和开发流程,为将来从事这方面的工作打好基础。所以,针对这一教学目标,《嵌入式系统》课程在我系的教学主要分为三个部分:嵌入式系统理论的教学、嵌入式系统基础实验的教学和嵌入式项目开发第二课堂的教学。理论教学是主要是介绍嵌入式系统的基本知识、概念、ARM技术及相关处理器各部分组件开发,它是进行后面两种教学的基础,但对于学生来讲总是觉得很抽象的,所以就需要后面两种教学来补充。基础实验教学主要是针对理论课所讲的知识进行实践,这就需要学生有对硬件电路的理解能力、有C语言开发的能力,即有一定基础的动手开发能力,而且这个教学环节很大程度上促使了学生这种动手开发能力的增强。项目开发的第二课堂主要是针对一些学习积极性较高,理论知识扎实,动手能力较强的学生,采用学生自愿报名,达到一定人数开班教学的,学生根据已有的知识,结合老师的指导,开发出小的应用系统。

对于上述的课程开设情况,本人在教学过程中也有些体会,主要有以下几点:

1)这几种教学环节的结合效果是可以肯定的,但是各环节的比例分配,之间的 还需进一步探讨;

2)学习效果主要体现在动手能力的提高,但学生的基础较差,学习的感觉是“难”;

3)对于这种开发性的课程,多数学生的积极性不高。

2 《嵌入式系统》课程教学模式和教学方法浅析

在教学模式上,主要采用“讲授+实践+课外活动”这种“三位一体”的教学方式。“讲授”涵盖了本课程基础知识的主要知识点,这是相对不变的部分。“实践”是基本知识学习完之后,在实验室完成基本的实验。“课外活动”则向学生及时传达相关领域的最新技术发展,介绍并学习已经开发成型的各类嵌入式系统。这种“三位一体”的模式推翻了传统单纯课堂教学的概念,将课堂与课外相结合,综合课外的一些熟悉的例子,利用学生对新事物的好奇心,培养学生对嵌入式系统的更深一步理解和兴趣。

在教学方法上,课堂采用模块化的教学方法。由于课程每一部份都具有实践性,所以可以将课程分成若干个模块来完成。每一个模块都可以结合相应的实验,并且要突出模块的重点。在课程的最后对整体系统做出总结,使学生对课程有系统性的认识。

3 《嵌入式系统》课程发展建设的建议

针对高职院校的特点,结合本校实际情况,本文对《嵌入式系统》课程的发展建设提出了一些观点,希望与大家进行交流。3.1 教学内容的选择。《嵌入式系统》是一门实践性非常强的课程,因此在教学过程中一定要注重理论与实践的结合。并且课程学时数有限,而嵌入式系统包含的信息量巨大,为了解决这一矛盾就必须对教学内容有所取舍。因此可以把教学内容“主流化”,以目前市场上主流的处理器、软件和操作系统为重点,培养企业需要的人才。

3.2 嵌入式系统实验体系的建立,实验是嵌入式教学的重要组成部分,需要完备的实验设备,实验课程的开设也非常重要。整个实验体系可包括:基础型实验,让学生掌握基本技能,提高学生对基本知识点的理解;综合设计型实验,综合整个课程的知识,训练学生的综合设计能力;提高型实验,课题设计或项目实践,培养学生综合运用各学科知识的能力及团队合作精神,提高学生创新能力。

3.3 教学方法和手段的改进

方法一:实验采用项目团队法。我们可以把全班学生分为若干个小组,为每个小组提供若干个综合性的工程项目,可自由选择。每个小组选出一个“项目经理”,负责带领团队和分配任务。每个队员负责一个部分,进行学习和实验验证。最后把这些验证性试验综合起来完成选定的工程项目设计。这种方法的特点一是工程实践性强,会引起学生的学习兴趣;二是让学生适应企业的工作模式,建立团队意识。

方法二:组织学生参加电子类知识竞赛。参加电子知识竞赛可以提高学生的实际动手能力,巩固教学效果,发掘有潜力的学生,为学生的发展提供一个平台。根据以往其他院校的经验,组织学生参加电子设计大赛的效果非常明显,不仅能大大增强学生们的实践动手能力和项目研发能力,而且对于培养学生们的项目协作和团队精神也是非常有帮助的。

3.4 以学生为主体,提高嵌入式系统授课教师水平。教师要有一定的专业背景和工程项目经验,注重科研和教学相结合,只有这样嵌入式系统课程的教授才能有血有肉,否则只能空谈。为了极大地发挥学生的学习积极性,老师可以给出多个项目,项目贯穿整个教学过程,充分发挥学生的主体作用。学生根据自己的特长和兴趣,选择自己感兴趣的项目,并且自由组合成项目小组,各个小组自行分析、设计并完成,最后由老师来评分并计算在期末成绩中。

3.5 校企合作。建立工程实践环境嵌入式系统与产业界联系紧密,企业中有工程经验丰富的一线工程人员和高水平的技术团队。构建这样一个高水平的学生工程实践环境,为学生提供实际项目开发机会,使得学生能在毕业前深入体会企业文化,完善自身职业素质和工程能力。能够加入高水平的技术团队,才可以迅速提高技术水平。通过组织学生利用时间参加企业实践,受到企业和学生的欢迎。

4 结束语

嵌入式系统是一个飞速发展的领域,各种技术不断推陈出新、日新月异。学生如果能够掌握嵌入式系统的相关知识,必然会提升个人在社会中的竞争力。而对于嵌入式人才的培养,对学校的教学资源、实验室设备和教师素质都有非常高的要求。因此,在嵌入式系统教学过程中,要针对高职学校自身的特点,选择适合自己的教学内容、教学方法和手段。