嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程體系建設(shè)-

1、嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程體系建設(shè)與研究摘要 嵌入式系統(tǒng)行業(yè)作為當(dāng)前最熱門、應(yīng)用最為廣泛的行業(yè)之一,發(fā)展?jié)摿薮?需要高素質(zhì)的行業(yè)人才作為支撐。結(jié)合目前高職高專院校嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的差距,以嵌入式系統(tǒng)行業(yè)崗位需求為導(dǎo)向,對(duì)構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程體系進(jìn)行分析研究,以促進(jìn)嵌入式系統(tǒng)行業(yè)的高效發(fā)展。關(guān)鍵詞 嵌入式系統(tǒng)課程體系研究在當(dāng)代數(shù)字信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的后pc時(shí)代,嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)成為這個(gè)時(shí)代最熱門的技術(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、汽車電子等領(lǐng)域。但目前還存在部分課程教學(xué)沒(méi)有緊跟行業(yè)實(shí)際

2、需求等問(wèn)題,需要加強(qiáng)研究、探討和實(shí)踐,建設(shè)比較規(guī)范系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)課程體系,制定合理的嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)方案,以適應(yīng)社會(huì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才的迫切需求。一、嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的特點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的一般定義為:“以應(yīng)用為中心、軟硬件可裁剪的、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)”,由嵌入式硬件和軟件兩部分組成,這就決定了嵌入式系統(tǒng)專業(yè)與其他專業(yè)相比,具有其鮮明的特點(diǎn)。一是應(yīng)用性強(qiáng)、實(shí)踐動(dòng)手能力要求高。學(xué)生必須通過(guò)大量系統(tǒng)、專業(yè)的動(dòng)手操作、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)、項(xiàng)目設(shè)計(jì)等才能真正提高專業(yè)知識(shí)與專業(yè)能力,保證人才培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。二是涉及領(lǐng)域廣,集成性強(qiáng)。嵌入式系統(tǒng)涵蓋了電子、自動(dòng)化

3、、計(jì)算機(jī)等諸多學(xué)科與專業(yè),是計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)化等多個(gè)專業(yè)的有機(jī)集成與交叉融合,這就對(duì)嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才提出了較高的要求。二、嵌入式系統(tǒng)行業(yè)崗位需求分析目前適合高職嵌入式專業(yè)學(xué)生的崗位包括:銷售崗位:產(chǎn)品銷售工程師、技術(shù)支持工程師等;生產(chǎn)崗位:硬件測(cè)試工程師、軟件測(cè)試工程師、系統(tǒng)功能測(cè)試工程師、硬件維護(hù)工程師、焊接組裝工程師;研發(fā)崗位:頂層應(yīng)用程序開發(fā)工程師、單片機(jī)開發(fā)工程師。而同樣非常重視實(shí)際應(yīng)用與社會(huì)就業(yè)需求的高專院校也與此基本相同。三種崗位對(duì)于學(xué)生的專業(yè)水準(zhǔn)、知識(shí)與能力的要求各不相同,其中銷售崗位主要從事產(chǎn)品營(yíng)銷、市場(chǎng)開拓、客戶服務(wù)等工作,生產(chǎn)崗位主要從事嵌入式產(chǎn)品的第一線生產(chǎn),如產(chǎn)品組

4、裝焊接、系統(tǒng)測(cè)試與維修等,研發(fā)崗位主要從事嵌入式操作系統(tǒng)層面上的各種程序的開發(fā)。三、嵌入式系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)現(xiàn)狀目前國(guó)內(nèi)開設(shè)嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的高職高專院校很多,其中不乏國(guó)家級(jí)的示范院校,總的來(lái)講嵌入式系統(tǒng)專業(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)專業(yè)教學(xué)一直存在的問(wèn)題與不足。從嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的課程開設(shè)情況來(lái)看,許多院校的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)仍然以傳統(tǒng)的單片機(jī)課程作為核心課程體系,教學(xué)內(nèi)容陳舊,實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)課時(shí)雖多,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容卻無(wú)針對(duì)性,缺乏與行業(yè)應(yīng)用密切相關(guān)的綜合性設(shè)計(jì)項(xiàng)目;嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程和與之相關(guān)的計(jì)算機(jī)類、電子類課程,如微機(jī)原理、c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等傳統(tǒng)

5、課程沒(méi)有形成有機(jī)聯(lián)系;課程開設(shè)的時(shí)間、課時(shí)的安排、教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)等沒(méi)有經(jīng)過(guò)深入研究,仔細(xì)推敲,造成課程重難點(diǎn)不突出、課程開設(shè)前后順序有誤、課程內(nèi)容不能體現(xiàn)專業(yè)特色與行業(yè)要求等。從師資情況來(lái)看,許多院校缺乏專門從事嵌入式系統(tǒng)研究的專任教師,只能從計(jì)算機(jī)類、電子類、自動(dòng)化類等專業(yè)抽調(diào)教師教學(xué),又因?yàn)槿狈y(tǒng)一的專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)與協(xié)調(diào),導(dǎo)致非嵌入式專業(yè)教師的授課主要偏重于教師本專業(yè)的知識(shí)能力及其應(yīng)用,無(wú)法達(dá)到嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程的教學(xué)目的;許多教師是直接從學(xué)生走向講臺(tái),從校園再入校園,在企業(yè)一線的工作經(jīng)驗(yàn)不足,對(duì)行業(yè)、企業(yè)、市場(chǎng)的了解不夠,導(dǎo)致教學(xué)內(nèi)容與行業(yè)實(shí)際應(yīng)用脫節(jié),學(xué)生學(xué)而無(wú)味,學(xué)而無(wú)用。四、基于崗位

6、需求的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程體系構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)專業(yè)課程體系應(yīng)當(dāng)在對(duì)嵌入式系統(tǒng)行業(yè)崗位需求進(jìn)行深入研究分析的基礎(chǔ)之上,在適應(yīng)就業(yè)需求的一個(gè)全面、系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系下進(jìn)行構(gòu)建,整個(gè)課程體系首先需要科學(xué)合理的課程總體規(guī)劃,然后針對(duì)各項(xiàng)理論與實(shí)踐課程進(jìn)行課程標(biāo)準(zhǔn)化、精品化建設(shè),理順課程相互之間的關(guān)聯(lián),特別注重課程內(nèi)容的實(shí)用性及課時(shí)的安排等。具體來(lái)說(shuō),可以將嵌入式系統(tǒng)的專業(yè)課程體系分為以下3個(gè)部分: 1、嵌入式系統(tǒng)專業(yè)基礎(chǔ)類課程的設(shè)置。例如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、c 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、軟件工程基礎(chǔ)、操作系統(tǒng)原理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。這類課程主要教授學(xué)生掌握模擬電路和數(shù)字電路的基本理

7、論、電子元器件的基本構(gòu)成與特性、電路的設(shè)計(jì)、掌握程序設(shè)計(jì)的基本理論與相關(guān)操作、計(jì)算機(jī)工作原理、電路接口及硬件結(jié)構(gòu),了解網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā)的基本知識(shí)等。開設(shè)的課程涵蓋了計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)化等多個(gè)領(lǐng)域,課程繁雜且占據(jù)學(xué)生大一、大二課程計(jì)劃的大部分,容易導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)沒(méi)有目的、力不從心、學(xué)而無(wú)味的情況產(chǎn)生,因此此類課程的開設(shè)與教學(xué)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有機(jī)整合、精心設(shè)計(jì),一定要考慮到嵌入式系統(tǒng)崗位需求的特點(diǎn),同時(shí)考慮現(xiàn)有的師資和專業(yè)特色,可以請(qǐng)相關(guān)領(lǐng)域的專家進(jìn)行課程論證,保證課程開設(shè)的質(zhì)量和科學(xué)性。2、嵌入式系統(tǒng)專業(yè)核心類課程的設(shè)置。例如單片機(jī)原理、arm體系結(jié)構(gòu)與原理、嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)(c+/c、嵌

8、入式操作系統(tǒng)、wince嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)等。這類課程主要教授學(xué)生掌握微控制器的體系結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、開發(fā)平臺(tái)、開發(fā)流程,掌握上層應(yīng)用程序編寫、arm嵌入式操作系統(tǒng)系統(tǒng)配置、應(yīng)用開發(fā)等。當(dāng)前許多高職高專院校的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)核心類課程的傳統(tǒng)教學(xué)方式是按照課程大綱的安排,結(jié)合教材的章節(jié)內(nèi)容,在學(xué)期的前段進(jìn)行理論教學(xué),在學(xué)期后段按照教學(xué)計(jì)劃安排停課實(shí)訓(xùn)。這樣的教學(xué)方式基本沿襲傳統(tǒng)理工科專業(yè)的課程教學(xué)模式,比較重視理論類教學(xué),弱化實(shí)踐類教學(xué),容易造成學(xué)生“眼高手低”情況出現(xiàn),影響學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)。因此,應(yīng)當(dāng)在吸取傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)下,進(jìn)行教學(xué)方式改革,采用“教師指導(dǎo)學(xué)生分組項(xiàng)目開發(fā)

9、”模式的集中實(shí)踐教學(xué)方式。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,以5人左右為一個(gè)項(xiàng)目小組,模仿企業(yè)工程項(xiàng)目開發(fā)的完整流程,以某個(gè)具體領(lǐng)域(如汽車電子、移動(dòng)設(shè)備、智能家電的具體應(yīng)用為項(xiàng)目任務(wù),制定項(xiàng)目計(jì)劃,各小組成員分工協(xié)作、并定時(shí)提交進(jìn)程報(bào)告,教師將課程的知識(shí)點(diǎn)有機(jī)融合在項(xiàng)目開發(fā)全過(guò)程中,學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)課程知識(shí)點(diǎn)的同時(shí),也熟悉了嵌入式系統(tǒng)行業(yè)項(xiàng)目開發(fā)的整個(gè)流程,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,有效地提升了學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。3、嵌入式系統(tǒng)專業(yè)選修類課程的設(shè)置。例如多媒體技術(shù)、專業(yè)英語(yǔ)、軟件技術(shù)文檔處理等。這類課程主要是為嵌入式系統(tǒng)專業(yè)核心類課程服務(wù),對(duì)學(xué)生專業(yè)能力的全面提升起到輔助作用,因此專業(yè)選修類課程的開設(shè)必須本著“針對(duì)性、實(shí)用性、有效性、補(bǔ)充性”的原則,為專業(yè)核心類課程的高質(zhì)量教學(xué)提供有力的支持與保障。參考文獻(xiàn):1李泉. 高職嵌入式系統(tǒng)職業(yè)崗位分析j. 計(jì)算機(jī)教育, 2007(10: 78-83.2盛鴻宇,魏志光.關(guān)于開展“嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)項(xiàng)目”的設(shè)想 j.實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2005,24(s:60-64. 3周立功.arm 嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教程m.北京航天航空大學(xué)出版 社,2005.433-4