發(fā)布時間：2022-02-01 07:31:11
序言：寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的嵌入式課程設計總結(jié)樣本，期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā)，請盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：系統(tǒng)設計，實踐教程，創(chuàng)新性，嵌入式系統(tǒng)
【中圖分類號】G420
1.研究現(xiàn)狀和選題意義
1.1 研究現(xiàn)狀
高等職業(yè)教育是高等教育的重要組成部分，它是根據(jù)一定職業(yè)崗位實際業(yè)務活動范圍的要求，培養(yǎng)技術(shù)應用性或職業(yè)性人才。如何培養(yǎng)高技能型人才來滿足社會快速發(fā)展的需要？教學是關(guān)鍵！而實驗教學作為高等職業(yè)教育的主要形式，它不同于理論課教學，它不但要使學生掌握理論知識的同時，怎么能快速地應用到社會社會生活之中來滿足人們生活的需要，那這就要求我們要以實踐教學為主，培養(yǎng)學生的動手能力，免得把學生培養(yǎng)成一個書呆子，不會學以致用。這就要求各高校要重視實驗教學環(huán)節(jié)，那么我們在實驗教學中，采取什么樣的教學方法才能真正提高學生的技能，達到高職教育人才培養(yǎng)的目標？
1.2選題意義
“嵌入式系統(tǒng)”課程作為電子信息專業(yè)中的一個主修方向，在教學中應該突出原理與應用的緊密結(jié)合且能體現(xiàn)出理論和實踐并重的特點，剛開始講述“嵌入式系統(tǒng)”課程時，由于并沒有太多的經(jīng)驗，還是依照課堂理論、課下實驗的傳統(tǒng)教學方式。但是隨著教學的深入，發(fā)現(xiàn)這種教學過程中存在很多問題，主要體現(xiàn)在：
（1）《嵌入式系統(tǒng)》的前導課程比較多，例如：《C語言》、《微機原理》、《單片機原理與設計》，如果學生們對這些課程學的不扎實，理論及實踐基礎太差的話，那嵌入式系統(tǒng)技術(shù)課程對他們來說更是頭疼。
（2）課程內(nèi)容涉及面廣，知識內(nèi)容多。以蔣建春編寫的《嵌入式系統(tǒng)原理與設計》為例，此書介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件知識、嵌入式系統(tǒng)平臺的構(gòu)建、ARM嵌入式處理器的體系結(jié)構(gòu)、嵌入式系統(tǒng)常用模塊設計、嵌入式操作系統(tǒng)的基礎知識、嵌入式實時操作系統(tǒng)OS-Ⅱ、嵌入式軟件測試基礎知識等。在有限的課時內(nèi)，很多內(nèi)容只能淺顯地介紹，一個學期下來，一部分學生看上去了解了嵌入式系統(tǒng)的許多內(nèi)容，但是一到具體的應用實際就會發(fā)現(xiàn)還欠缺很多知識和技能。
（3）傳統(tǒng)的以教師為核心的課堂上，在講解這門綜合性實踐性很強的課程時，很多學生都是被動接受知識。又因為這門課本身就比較枯燥乏味，內(nèi)容復雜，需要掌握的知識又很繁瑣，學習一段時間后，也就漸漸失去了興趣。
（4）由于學時數(shù)有限，又加上需要很多理論知識的講解，不可能安排很多的實驗環(huán)節(jié)，在相對較短的實驗課程內(nèi)，學生需要熟悉開發(fā)的軟硬件環(huán)境，如開發(fā)工具、實驗環(huán)境、了解試驗內(nèi)容，讀懂實驗程序。在這期間，學生自主的實踐動手能力得不到充分地鍛煉，某種程度上也就僅僅是熟練了一種開發(fā)工具而已。
針對以上關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學存在的問題，逐步對實驗課進行教學改革，把以項目應用的教學理念逐步引入到課堂當中。其目的是在課堂教學中把理論與實踐教學有機地結(jié)合起來，培養(yǎng)學生利用所學知識解決實際問題的能力。
2.轉(zhuǎn)變后的實踐教學課程的實施方法
2.1 實踐課程的實施方法
（1）知識技能檢測法。把學生進行分組實驗，每組四個學生，老師命題，學生選題的方式，對學生的知識技能進行檢測，最后老師通過知識提問和實驗結(jié)果，給學生打分。能通過此實驗的組數(shù)進行表揚，沒有通過的組數(shù)讓他們查找原因。對完成較好好者給予獎勵，這樣激發(fā)了學生學習的潛能，他們都想成為老師眼中的佼佼者。最后大家一起總結(jié)討論，這樣學生記憶深刻，在實踐中學習。
（2）項目驅(qū)動法。在“嵌入式系統(tǒng)”的前期授課中布置課程設計，也可以課程設計的內(nèi)容讓學生結(jié)合自己的興趣愛好自行擬訂，學生在已有的專業(yè)知識基礎上，選擇一個自己感興趣的題目作為本學期的課程設計來完成。這樣學生會帶著自己的問題在剛開始學習這門課就要深入了解課程的內(nèi)容，同時課下查詢相關(guān)的資料，這比課堂被動地接受知識更能培養(yǎng)學生的學習能力。學生自己設計、畫原理圖、程序流程圖、開發(fā)調(diào)試、固化芯片、查閱整理資料等，一方面培養(yǎng)了學生的實際動手能力，另一方面培養(yǎng)了學生開發(fā)項目的能力，為以后工作打下良好的基礎。
2.2實驗過程需要完成性
實驗成果的要求為一個類似標準產(chǎn)品的嵌入式系統(tǒng)，要求學生完成從設計到實現(xiàn)的所有步驟，根據(jù)實際功能需要，設計系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，選擇單片機及元器件，用Proteus進行電路仿真，然后制作印制版電路，最后做出調(diào)試板，進行測試和調(diào)試，最后每位學生均需要寫出實驗總結(jié)和體會。這樣，學生就掌握了工程實踐系統(tǒng)的總體開發(fā)流程。
2.3 由任課老師進行一體化的教學指導
首先，任課教師要選用一本好的教材，最好選以項目驅(qū)動為主題思路編寫的教材，例如：郭志勇主編的《單片機應用技術(shù)項目教程》就是一本優(yōu)秀的教材，突出實踐技能培養(yǎng)在課程中的主題地位，用實際項目來引領理論，使理論從屬于技能實踐。教師的主要教學工作需要圍繞實驗環(huán)節(jié)進行。任課教師需要提前在課程教學中進行周密的實驗設計和講解，以提高學生的實驗效率。在實驗教學中，任課教師親自指導學生，前提條件教師對整本書的內(nèi)容有全面的理解和認識，這樣遇到問題可以有的放矢，從而取得更好的效果，同學們漁業(yè)有信心和目標學好這門課程，這樣一方面培養(yǎng)了學生的動手能力，另一方面，也鍛煉了學生的項目實踐能力。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學改革；能力提升
中圖分類號：G642.4 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）15-0221-02
嵌入式系統(tǒng)是高等學校電子信息、計算機、自動化等本科高年級學生的一門專業(yè)技能課程，是以應用為核心、以計算機技術(shù)為基礎、涉及微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、微機原理等多門學科的綜合學科。從各個角度分析嵌入式系統(tǒng)課程中知識框架，與學生興趣相結(jié)合，真正做到學以致用，提升學生能力，是目前所有工科類課程面臨的一個重要問題。為此，筆者針對嵌入式系統(tǒng)教學過程，開展名為“嵌入式系統(tǒng)教學中學生能力提升探索”的教學改革嘗試，并初步收到積極效果。該教學改革理念也可為微機原理、可編程邏輯器件、DSP技術(shù)原理等類似課程提供參考。
一、課程特點及主要存在問題
嵌入式系統(tǒng)是高年級課程，有很強的工程實踐性和知識綜合應用性，要求學生聯(lián)系先修課程，結(jié)合新知識，靈活融匯分析并解決實際工程問題的能力。教學中，需要任課老師既重視理論知識的傳授，又要培養(yǎng)學生的工程應用能力。筆者結(jié)合工作中對嵌入式系統(tǒng)教學的體會，對該課程特點及主要存在問題總結(jié)如下：
1.聯(lián)系廣，理解難。要較好地把握嵌入式系統(tǒng)內(nèi)容，必須對先修課程有很好的學習基礎，能較好地將從低年級以來的專業(yè)課聯(lián)系起來，才能深入理解本門課程內(nèi)容。比如要很好地理解嵌入式系統(tǒng)觸摸屏的原理及編寫相應程序，必須理解觸摸屏內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖中涉及多個MOS管組成的模擬電路，需要學生很好理解NMOS、PMOS不同的通斷過程及對電路的影響。如果學生不熟悉MOS管的通斷原理，而單純靠記憶來使用觸摸屏，則很難做到活學活用。
由于學生水平及能力各不相同，為了使大部分學生能較好地學懂所講授內(nèi)容，則需要老師在講新知識之前花時間復習修課程的相關(guān)內(nèi)容概念。然而這種做法勢必導致第二個問題：占用本來有限的課時。
2.學時少，內(nèi)容多。近年來，由于推廣素質(zhì)教育，各門課程理論教學時間不斷縮減。以筆者所講授的嵌入式系統(tǒng)課程為例，理論課時僅僅為22學時，該學時遠遠少于專業(yè)必修課，且隨著嵌入式技術(shù)日新月異，該門課程除了課本內(nèi)容外，還需要補充其他與現(xiàn)代技術(shù)接軌的新內(nèi)容。因此，如何精選每節(jié)課授課內(nèi)容，在有限的課堂時間內(nèi)使學生掌握到盡量多的內(nèi)容，且不感到枯燥無味，是嵌入式系統(tǒng)等工科類課程普遍存在的問題之一。
3.實驗舊，擴展難。由于課時安排原因，本門課程僅配套3個實驗，且實驗與理論課程不對應，所使用的實驗箱年代較久，不能與現(xiàn)代新技術(shù)接軌，且無法在原有基礎上進行擴展，只能進行某些簡單的功能性驗證的實驗。如何通過實驗輔助理論教學，提升學生能力水平，也是課程教學中需要解決的問題之一。
二、教學過程學生能力提升探索
針對上述存在問題，必須在教學過程中克服客觀困難，調(diào)動學生的學習興趣及積極性，從而實現(xiàn)學生能力提升的效果。為此，圍繞嵌入式系統(tǒng)教學中的兩大難點，筆者開展了學生能力提升的探索改革。
1.學生理論知識與實踐能力的提升探索。理論指導實踐，實踐驗證理論，因此對于工科學生來說，不能一味注重實踐，也不能只懂得紙上談兵的理論，需要理論和實踐能力相輔相成，才能得到能力提升。然而，筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)，由于學生個體差異，能力傾向不同，有些學生注重實踐鍛煉，然而理論知識并未提升，有些同學只注重理論知識，工程實踐能力不足。且大部分學生理論與實踐知識的反饋提升能力不夠。
以筆者講授嵌入式系統(tǒng)液晶屏內(nèi)容為例，對于使用液晶觸摸屏，設計的理論知識包括：液晶屏的分類――TFT屏和STN屏；顯示顏色――單色和彩色；灰度等級――單色、4級、16級；彩色等級――STN屏為256色和4096色，TFT屏非調(diào)色板為64K色和16M色，TFT屏調(diào)色板為256色等等。如果學生不懂得上述理論知識，在實際操作中，則不能很好地編寫合適程序調(diào)試出預期效果。然而，僅僅懂得上述理論內(nèi)容也不夠，還需要考慮其他實際工程問題，比如：TFT屏的電路連接方式與STN屏是否一致？STN屏的驅(qū)動電流需要多大才合適，且不至于導致液晶屏過亮或過熱？采用何種驅(qū)動器性價比更高？等等。上述問題并不只是理論，而是跟實際工程實踐相關(guān)。
鑒于此，針對如何提升學生的理論知識與實踐能力的問題，首先，筆者在課堂上對于基礎理論知識，如液晶屏的分類、灰度及彩色等級等內(nèi)容均予以清楚闡述；另外，通過課程設計、創(chuàng)新實驗項目、實驗課程等環(huán)節(jié)，提升學生的動手能力；最后，針對實驗中出現(xiàn)的問題及失敗現(xiàn)象，鼓勵學生從理論上找到原因后再反復實踐驗證，達到理論與實踐相輔相成且共同提高的目的。
2.學生硬件與軟件知識的提升探索。對于電子及自動化等專業(yè)學生來說，嵌入式系統(tǒng)課程不僅要掌握軟件編程，而且要掌握硬件電路設計能力，軟硬件知識結(jié)合，才能較好地完成工程項目。
然而，由于先修課程學生水平及傾向不同，面對同一個系統(tǒng)問題，有些同學在電路基礎、模擬電子技術(shù)等課程上掌握較好且較有興趣，會比較傾向使用硬件方法來解決問題，而有些同學對于C語言程序編程、數(shù)字電路等課程把握較好，會傾向于通過軟件編程方法來處理問題。
對于簡單系統(tǒng)，上述兩種方法均是可取的。但是對于功能復雜的系統(tǒng)，不可能僅采用單一硬件或者軟件解決問題，需要考慮各方面因素，軟硬件結(jié)合起來應用。因此，要求學生不僅掌握硬件電路設計能力，對于軟件編程能力的具備同樣也是必須的。
在提升學生硬件和軟件綜合設計能力問題上，筆者首先在課堂上給出案例，啟發(fā)學生提出各種不同軟硬件設計方案；進一步，布置工程案例作為課后作業(yè)，要求學生設計或列舉出多種設計方案，綜合比較可行方案；最后，布置一個貫穿本門課程的課程設計，該設計需要涉及硬件電路及軟件編程，通過該課程設計的完成，最終達到提升學生硬件電路設計與軟件編程能力的目的。
三、教學成效
筆者將上述教學改革內(nèi)容用于嵌入式系統(tǒng)教學過程中，收到了較好的效果。通過問卷調(diào)查和課后反饋訪談，學生普遍反映能將先修電子知識與嵌入式系統(tǒng)聯(lián)系起來，且在此過程中，學生的學習興趣和能力均得到了提升。通過課堂案例引入及分析，提升了學生對嵌入式系統(tǒng)的工程應用能力和設計能力。筆者相信，所開展的教學改革探索在一定程度上提升了學生對嵌入式產(chǎn)品進行軟硬件綜合設計的能力，增強了學生對嵌入式系統(tǒng)最新動態(tài)追蹤的興趣、對相關(guān)領域深入學習的信心。
四、結(jié)束語
在深入了解嵌入式系統(tǒng)課程特點、現(xiàn)狀和不足的基礎上，筆者結(jié)合自己的實際教學切身體會，對嵌入式系統(tǒng)開展了教學改革探索。著重從理論與實踐、硬件與軟件上對學生能力進行提升。實踐表明，該類措施較大程度上激發(fā)了學生的學習興趣及其主觀能動性，提升了教學質(zhì)量和學生能力。
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Abstract： With the rapid development of information technology， the training of the information professional should be adapted o the social development. This paper starts from the market posts needs， establishes the Cultivation-Model of working and learming combination， constructs curriculum groups system， uses the advanced CDIO concept， reforms the teaching method and practice， pays attention to the curriculum design， graduate design and all kinds of competition， to ensure the students' applied ability training through the laboratory opening， school-enterprise cooperation.
關(guān)鍵詞： 培養(yǎng)模式；課程群體系；CDIO理念；實驗室開放
Key words： training model；curriculum groups；CDIO concept；laboratory opening
中圖分類號：G648.7 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）33-0270-02
0 引言
電子信息產(chǎn)業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的基礎性、支柱性和先導性產(chǎn)業(yè)，極大地促進著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和地方發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。隨著陜西省近幾年的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，陸陸續(xù)續(xù)有國內(nèi)、國際上知名的企業(yè)落戶西安，如中興通訊研發(fā)生產(chǎn)基地落戶西安高新區(qū)長安通訊產(chǎn)業(yè)園，韓國三星電子以70億美元投資金額的存儲芯片項目落戶西安高新區(qū)。如何能抓住這樣的一個大好機遇，培養(yǎng)企業(yè)需求的應用型人才是信息類專業(yè)人才培養(yǎng)尤其值得思考的。我院在深入市場調(diào)研后，確立了“基礎夠用，加強實踐，重視素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式和科學合理的課程體系，使學生在知識、能力、素質(zhì)等方面得到了提高。
1 建立課程群體系，以市場為導向，建立工學結(jié)合的培養(yǎng)模式
通過前期大量的調(diào)研、畢業(yè)生信息追蹤及校友市場信息的反饋，專家論證，建立了以市場為導向的基于崗位能力的模塊課程體系，同時構(gòu)建課程群，整合課程內(nèi)容，優(yōu)化課時，建立了符合我院特色的工學結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。
1.1 以市場為導向，建立基于崗位能力的模塊課程體系 電子信息工程專業(yè)的課程體系如圖1所示：分為以下三大模塊。①基本職業(yè)素質(zhì)模塊：主要培養(yǎng)學生的專業(yè)基本知識和基本素養(yǎng)。包括公共素質(zhì)模塊課程和專業(yè)基本素質(zhì)模塊課程。通過該模塊的學習可以促進學生的職業(yè)道德、科學文化素養(yǎng)和身心健康發(fā)展，同時學生可以獲得本專業(yè)基本的基礎理論。②工學結(jié)合、專業(yè)考證的教學模塊：通過市場深入的調(diào)研和分析，由于嵌入式方面需求量很大，因此本專業(yè)定位于嵌入式系統(tǒng)應用，根據(jù)自身具有嵌入式基地的優(yōu)勢和企業(yè)合作設置相應課程，學生在大二、大三可以獲得嵌入式系統(tǒng)工程師、嵌入式系統(tǒng)助理工程師等證書。同時根據(jù)市場崗位需要求以及多元化培養(yǎng)的目標，還設置了PCB工程師模塊、電子工程師模塊、技術(shù)支持工程師模塊等教學模塊，使學生在掌握相應的專業(yè)理論的同時通過企業(yè)培訓在校期間就能獲取市場需要的專業(yè)資格證書。③企業(yè)實習、職業(yè)規(guī)劃模塊：本模塊設置了專業(yè)實習和職業(yè)規(guī)劃就業(yè)指導等課程，重視實習單位的選擇，通過1～2個月的生產(chǎn)實習，使學生與市場的零距離接軌。同時重視學生就業(yè)質(zhì)量，設置職業(yè)生涯規(guī)劃專題講座、就業(yè)指導專題講座等使學生能更好地從自身出發(fā)，找到適合自己的工作。
1.2 整合課程內(nèi)容，建立專業(yè)基礎課程群，專業(yè)課程群體系 以往課程內(nèi)容的調(diào)整以課程為單位，沒有考慮到群內(nèi)各課程知識間相似性的特點，不同課程在授課內(nèi)容上存在顧此失彼、內(nèi)容銜接不合理或重復等現(xiàn)象。
課程群的特點：①課程群內(nèi)部課程之間的相關(guān)性，由于課程群是由許多基本教學內(nèi)容相互貫通、相互融合、可以規(guī)劃綜合并形成有機整體的相關(guān)課程組成的，各門具體課程，從內(nèi)容上看相互之間的內(nèi)容縱向有傳承關(guān)系，橫向有內(nèi)在的聯(lián)系，但又自成體系[1]。②二是綜合性，課程群建設的目的就是要通過對課程群所包含課程的知識點進行分析、刪除課程間重復的內(nèi)容。再通過對內(nèi)容的重新分解，形成新的理論和實驗教學體系，實現(xiàn)整體大于各門課程之和的目的。因此根據(jù)專業(yè)課程設置對電子信息工程相應的課程構(gòu)建專業(yè)基礎課程群，專業(yè)課程群，每一個群中設立3-4門課，進行內(nèi)容整合，優(yōu)化。其中：1）專業(yè)基礎課程群，即電子電路課程群：包括電路分析基礎、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子線路。通過該課程群的學習使學生掌握電子系統(tǒng)領域的基本理論，培養(yǎng)學生進行科學研究的基本素質(zhì)。2）專業(yè)課程群體系：包括嵌入式系統(tǒng)課程群——C語言基礎、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。3）信息處理類課程群——信號與系統(tǒng)、數(shù)字信號處理、DSP技術(shù)與應用。4）信息傳輸課程群——計算機網(wǎng)絡、通信原理、數(shù)字電視技術(shù)。5）通過專業(yè)課程群體系的學習學生掌握專業(yè)理論，為系統(tǒng)設計和創(chuàng)新性思維打下良好的基礎。
2 改革教學方法，建立以學生為中心的教學模式
全新的課程體系需要有全新的教學方法，為了適應模塊化的課程體系，改革教學方法和手段，建立了以學生為中心的教學模式。
2.1 貫徹以學生為中心的工程應用理念 從1986年開始，美國國家科學基金會（NSF）逐年加大對工程教育研究的資助，積極推進工程教育改革；1993年歐洲國家工程聯(lián)合會啟動了名為EUR-ACE的計劃，指導歐洲的工程教育改革，以加強歐洲的競爭力。20世紀90年代末美國創(chuàng)立CDIO工程教育理念，麻省理工學院、瑞典皇家工學院等多所國際知名大學聯(lián)合成立跨國研究合作組織，確立了現(xiàn)代工程教育模式[2]。
CDIO代表構(gòu)思（Conceive）、設計（Design）、實現(xiàn)（Implement）和運作（Operate）。CDIO理念[3]是使學生在CDIO的全過程中不斷地在工程基礎知識、個人能力、團隊能力和工程系統(tǒng)能力4個方面得到全面的訓練和提高，鼓勵學生以主動的方式進行工程學習。其基于“做中學”和“基于項目開發(fā)”的工程理念為應用型人才培養(yǎng)具有很好的借鑒意義。
2.2 改革教學方法 樹立“以學生為中心”的工程應用新理念，采用分組討論、章節(jié)內(nèi)容試講、系統(tǒng)設計團隊分工、答辯等一系列措施，重視學生參與教學，提高學生學習的積極性和主動性，培養(yǎng)了學生團隊協(xié)作、系統(tǒng)分析能力和表達能力。
課堂中采用“教、學”相結(jié)合的方式。教師采用內(nèi)容豐富的多媒體教學，或引入網(wǎng)絡輔助教學（BB系統(tǒng)），擴大了學生的知識面。將計算機仿真軟件引入課堂，邊講邊演示，同時給學生一定的時間進行討論和問答，促進學生對理論的掌握和理解。將各類競賽和教師課題的內(nèi)容引入課堂，重視學生應用能力的培養(yǎng)。
3 改革實踐教學，建立以學生應用能力培養(yǎng)為核心的實踐教學體系
3.1 改善實驗環(huán)境，擴建實驗室 2004年我院投資，建立了電分實驗室、模電實驗室、數(shù)電實驗室、高頻實驗室和通信原理實驗室，滿足了學生基本實驗的需求。隨后陸續(xù)進行設備的更新，但近一兩年明顯感覺設備老化，實驗環(huán)境急需改善。目前我院已著手整合和新建實驗室，購買全新液晶顯示器的電腦、數(shù)字示波器、更新實驗箱等，同時和一些企業(yè)共建實驗室。新的實驗環(huán)境和設備已基本可滿足學生基本實驗、綜合實驗、創(chuàng)新設計實驗等三個層次的教學需求。
3.2 改革實踐環(huán)節(jié)，重視課程設計、畢業(yè)設計和各類競賽 信息類專業(yè)的課程實驗有不同層次的實驗教學模式，分為基本實驗、綜合實驗、創(chuàng)新設計實驗?；A實驗主要是使學生加深對課程理論的理解，提高學生的實際操作能力。綜合性和設計性實驗強調(diào)學生理論知識的綜合、設計、運用能力[4]。根據(jù)課程群體系設置，除了進行單一課程的基礎實驗外，加強了課程綜合設計的學時，即設置了電子技術(shù)課程設計、單片機應用課程設計、通信原理課程設計、電子線路綜合設計、數(shù)字信號處理課程設計等，這些課程設計需要幾門課的知識綜合運用，利用軟件仿真和實驗箱結(jié)合，使學生深入理論與實踐的結(jié)合。
重視畢業(yè)設計的質(zhì)量。畢業(yè)設計以往的題目以軟件仿真的居多，難以實現(xiàn)市場的需要，那么真題真做便是我們下一步重點考慮的，目前純軟件的題目，例如網(wǎng)站設計類、管理系統(tǒng)設計等基本上滿足實用性，但軟硬設計的題目的實用性還有待我們進一步的研究。
加大第二課堂或科技活動，重視學生參與競賽，如電子競賽、嵌入式大賽、數(shù)學建模、英語競賽等，培養(yǎng)了學生系統(tǒng)設計、團隊合作、表達與溝通能力。
3.3 實驗室開放 學生應用型能力實現(xiàn)的保證就是實驗室，學生理論與實踐的有機結(jié)合，除了課堂有限的時間外，合理利用大量的課外時間就很關(guān)鍵。那么實驗室開放便為學生實踐應用能力的鍛煉提供了有效的平臺。
通過實驗室開放，學生可以隨時到實驗室進行第二課堂或科技活動的實驗，也可以自擬題目或跟教師的課題進行實驗，保證了學生應用型能力的培養(yǎng)。
4 加強校企合作，建立以學生就業(yè)為導向的產(chǎn)學結(jié)合模式
目前大多高校培養(yǎng)的人才與市場需求有一定的差距，如何縮小這樣的差距，以滿足學生與企業(yè)的零接軌。那么依托地區(qū)優(yōu)勢和行業(yè)的優(yōu)勢，完善相應地基礎實驗設備建設，建立相應的校企合作，提高學生的就業(yè)質(zhì)量是很有必要的。借助明牌效應，選擇有競爭力的行業(yè)和重點企業(yè)，與他們簽訂長期辦學合同，作為學生專業(yè)實踐的基地。目前我院已建立了H3C網(wǎng)絡，鵬程國際，中軟國際、百度、南耕科技、大唐移動有限公司等建立了長期的合作關(guān)系。一方面企業(yè)與學院合作，無償提供先進的教學設備以及先進的技術(shù)資料并派相應的技術(shù)人員，使專業(yè)教學緊跟市場技術(shù)發(fā)展，有利于學生的高質(zhì)量就業(yè)。另一方面，學校在與企業(yè)合作過程中，學生可以深入真正地生產(chǎn)環(huán)境，為他們?nèi)蘸蠛芸爝m應角色轉(zhuǎn)換奠定了基礎。
5 總結(jié)
以市場為導向，采用先進的CDIO工程理念，建立相應課程群體系，改革教學方法、實踐教學，通過實驗室開放，畢業(yè)設計選題，加強校區(qū)合作等方面對信息類專業(yè)人才培養(yǎng)進行了研究和分析，建立了符合我院特點的應用型人才培養(yǎng)模式，使學生在知識、能力、素質(zhì)等方面都得到了全面培養(yǎng)。
參考文獻：
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【關(guān)鍵詞】arm 高職 教學方法
一、引言
當前，嵌入式系統(tǒng)是最熱門并且最有發(fā)展前途的it應用領域之一，而arm技術(shù)則廣泛應用于便攜式通信產(chǎn)品、手持運算、多媒體和嵌入式解決方案等領域?？梢哉f，arm技術(shù)無處不在。因而國內(nèi)諸多嵌入式相關(guān)專業(yè)均開設arm類相關(guān)課程。
然而高職院校生源特點決定了arm類課程的學習與教學難度較大，高職院校直接面向企業(yè)的需求訂單式人才培養(yǎng)方案，需要嵌入式學生除具備扎實的嵌入式理論知識外，還應具有很強的動手能力和實際項目的開發(fā)設計能力，因而高職arm類課程必須注重實踐環(huán)節(jié)和動手技能的培養(yǎng)，改革教學方法，合理設置課程，建全教學實訓設備，培養(yǎng)學生達到嵌入式系統(tǒng)應用入門的教學目的。
本文以《arm結(jié)構(gòu)與程序開發(fā)入門》為例，講授高職arm結(jié)構(gòu)課程的教學方法改革思路。
二、教學現(xiàn)狀
缺乏好的教材。arm嵌入式技術(shù)是一門新興技術(shù)，在大部分教材中的理論知識偏多、難懂，大多按照芯片手冊描述的流程來編寫，知識點相對比較孤立。因此對于基礎比較差的高職學生來說，往往開始學習時候熱情大，但后來越學越不懂，導致最后學生不愛聽，教師教學也難以開展。本著“理論夠用，注重實際動手能力”的前提下，需要深將深奧的理論知識簡單化，提高學生的學習熱情，就需要改革和調(diào)整教學內(nèi)容，由淺入深，將原本孤立的知識點串聯(lián)起來，輔以項目，增強嵌入式系統(tǒng)應用能力。
實踐環(huán)節(jié)少。嵌入式系統(tǒng)類課程最重要的就是實踐，通過實踐，才能將所學知識鞏固并靈活應用。但arm9結(jié)構(gòu)的實驗又不像單片機，可以做一個最小系統(tǒng)，或是利用仿真軟件來搭建電路仿真測試，學生所完成的幾個典型實驗也只是驗證性實驗，他們在實驗中大多只是按照指導書給出的實驗步驟完成實驗，不能靈活應用所學知識。這樣的實踐方式使學生在學習過程中仍然是理論與實際脫節(jié)，達不到理想教學效果。
知識點沒有串聯(lián)。該課程的教學內(nèi)容以arm的體系結(jié)構(gòu)展開的，講解gpio模塊、串口模塊、定時器模塊、lcd模塊等，這些知識在教師講解和學生在實驗箱上實踐后，都能基本被學生掌握。但是學生在學習后，也都把這些模塊當做是孤立的模塊，往往不能前后聯(lián)系，不能靈活應用到具體的項目中。針對這點，需要將上述的模塊串成一些項目，把理論融入項目實踐中講解，調(diào)動了學生的興趣，增加學生的實踐環(huán)節(jié)時間，同時輔以教學和練習兩個項目，講授一個項目，學生獨立思考完成另一個項目，提高了他們的實踐創(chuàng)新能力。
三、《arm結(jié)構(gòu)與程序開發(fā)》課程教學設計
arm體系結(jié)構(gòu)原理是一門實踐性很強課程，在課程教學中體現(xiàn)“項目驅(qū)動”教學法，學生在做中學，學中做，在完成項目、任務的過程中中自主地去探求知識、獲取知識、運用知識，合理設計和引進項目案件進行教學，調(diào)整教學知識點，培養(yǎng)學生獨立探索、勇于開拓進取的自學能力，增強學生對所學知識的系統(tǒng)掌握和提高學生的綜合應用能力，融教、學、做為一體，提高該課程的教學效果。
（1）教學案例與知識點設計。該課程設計了3個綜合性的項目：閃爍燈、串口電子鐘和電子相冊，各項目案件相對獨立融合獨立功能模塊，又可以串聯(lián)成更大的項目案件。
（2）教學情境設計。教學情境設計能激發(fā)學生學習興趣，引導學生動手分析問題，解決問題。本文僅舉出引導性教學情境。如：閃爍燈的設計教學情境設計：現(xiàn)有一個溫度報警系統(tǒng)，需要在溫度達到某個范圍時，通過燈光閃爍的方式警告用戶溫度已超出范圍，現(xiàn)利用arm9實驗箱上的已有l(wèi)ed發(fā)光二極管，來實現(xiàn)這種效果。某工控設備采集處理一批數(shù)據(jù)，現(xiàn)在要將這些數(shù)據(jù)傳送到上位pc機，如何實現(xiàn)呢？如果發(fā)送的數(shù)據(jù)有若干批次，那么需要記錄每次發(fā)送數(shù)據(jù)的采集時間，又如何來實現(xiàn)記錄其采集到的時間。大家通常會有很多的證書、獎狀、作品等，擺放在客廳內(nèi)，使得整個客廳很雜亂，將其擔成相片，又不能隨時看到，那么就可以將其做成一個電子相冊，來實時播放這些珍貴的圖片。
四、考查方案調(diào)整
傳統(tǒng)的教學考查以理論考核為主，用試卷的方式檢驗學生的學習情況，已不適合注重動手能力培養(yǎng)的
職嵌入式arm教學，將單純的理論考核擴展到理論考核、實操考核、作業(yè)單考核和素質(zhì)考核，全面考核學生的綜合能力。
五、總結(jié)
通過引進教學項目案例，合理調(diào)整教學內(nèi)容，設置教學情境，激發(fā)學生的學習熱情，增強理論學習的主動性，將復雜的理論知識簡單化，提高了學生的動手解決問題能力，促進了學生進一步學生的欲望，從淺入深，由散到綜，教學效果顯著提高，當然在項目的設計上，如果更加貼近企業(yè)需求則更好，也是下一步的改革重點。
參考文獻：
[1]朱其慎.南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院arm嵌入式綜合實訓研究[j].教學研究，2010.
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學體系;教學方法;教學實踐
中圖分類號:G642文獻標識碼:A
1引言
網(wǎng)絡、通信、多媒體和信息家電時代的到來,無疑為32位嵌入式系統(tǒng)高端應用提供了空前巨大的發(fā)展空間;同時,也為力不從心的8位單片機向高端發(fā)展起到了接力作用。嵌入式技術(shù)及產(chǎn)品的快速成長成了全球IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著特征,嵌入式技術(shù)是二十一世紀最有活力和生命力的新技術(shù)之一。然而在中國,嵌入式軟件復合型人才的缺乏,已成為嵌入式產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,作為對新技術(shù)研究和探索最活躍的群體之一――高等院校中獨立軟件學院,如何接受嵌入式技術(shù)帶來的挑戰(zhàn),學習嵌入式、研究嵌式、使用嵌入式,已成為一個重要的研究課題,加強與完善高校嵌入式系統(tǒng)教學迫在眉睫。由于國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)教學起步較晚,目前還沒有形成適應高校教學的一個統(tǒng)一的教學體系和教學規(guī)范。由此強調(diào)要以信息技術(shù)為手段,深化教學改革和人才培養(yǎng)模式改革,如何根據(jù)社會的實際需要,培養(yǎng)具有一定專業(yè)特色的和特定能力強的軟件實用型、復合型人才是我們學院應首要解決的問題。因此必須深入探究嵌入式系統(tǒng)課程體系結(jié)構(gòu),尋求各專業(yè)嵌入式系統(tǒng)實踐教學解決方案,積累教學實踐經(jīng)驗,建立較規(guī)范的嵌入式系統(tǒng)教學體系,使嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)技術(shù)更好地融入到教學與科研活動中,以適應社會對嵌入式系統(tǒng)人才的需求,對于深化我國高校的教學改革具有重要的現(xiàn)實意義。
2嵌入式系統(tǒng)教學體系探究
嵌入式系統(tǒng)作為一個新興的課程體系,目前在教學過程中相關(guān)先修課程與基礎知識的準備教學內(nèi)容(包括硬件平臺與軟件平臺)的選擇、實驗教學與實踐環(huán)節(jié)組織等問題依然處于爭論和探索階段。國內(nèi)高校對于嵌入式系統(tǒng)的教學研討從嵌入式課程體系的設置、嵌入式理論教學的開展、嵌入式實驗教學的開展、嵌入式綜合設計與學生工程實訓等幾方面展開。
2.1嵌入式系統(tǒng)教學分析
(1) 從應用角度來分析,具有世界最大嵌入式技術(shù)市場的中國,嵌入式系統(tǒng)教學中更多的強調(diào)以“應用”為中心。嵌入式系統(tǒng)應用程序的開發(fā)還必須具有一定的行業(yè)領域知識,教學中最好要在一個實際的應用項目開發(fā)環(huán)境中去實踐,提高嵌入式軟件開發(fā)方面的綜合應用能力。
(2) 從學科專業(yè)角度來分析,嵌入式系統(tǒng)涉及多門交叉學科致使將嵌入式系統(tǒng)的教學大致分為三類:軟件學院專業(yè)嵌入式教學;計算機專業(yè)嵌入式教學;微電子、電子信息工程、自動化等相關(guān)專業(yè)嵌入式教學。在嵌入式系統(tǒng)教學中應重視不同專業(yè)嵌入式課程體系建設、課程目標和內(nèi)容等方面展開。
(3) 從技術(shù)角度來分析,嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件有機的結(jié)合體。要考慮什么樣的硬件設計更容易編寫驅(qū)動程序,軟件處理效率等因素就必須要學習操作系統(tǒng)和驅(qū)動程序開發(fā)相關(guān)的知識,同時需要考慮如何取舍軟硬件設計。由此嵌入式系統(tǒng)教學中應注重培養(yǎng)同時具備軟件和硬件兩方面及綜合性知識分析能力。
2.2嵌入式系統(tǒng)方向理論課程體系
本科階段的按專業(yè)方向課程規(guī)劃既要重視基礎理論的學習,又要注重實踐性,既要突出專業(yè)自身特點,又要把握嵌入式系統(tǒng)在多學科知識領域中相互滲透的規(guī)律。不同專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向課程體系如圖1所示。信息工程專業(yè)涉及的專業(yè)基礎課包括數(shù)字電路、微機原理與接口技術(shù)、單片機原理與接口技術(shù)、計算機組成原理、可編程邏輯器件、EDA設計等課程。而軟件工程專業(yè)涉及的專業(yè)基礎課則為C/C++語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機網(wǎng)絡編成、編譯原理、軟件工程、操作系統(tǒng)等。嵌入式系統(tǒng)課程體系包含兩個專業(yè)的相關(guān)內(nèi)容。數(shù)字電路的知識是從事嵌入式系統(tǒng)的必備,關(guān)鍵要增強邏輯思維能力。C語言作為一種“高級的低級”語言、易移植、易維護、可讀性強、具有強大的內(nèi)存操作能力,成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最佳選擇。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在嵌入式系統(tǒng)教學中要作為重點,可適當增加實驗課時,無論學生以后從事嵌入式系統(tǒng)的軟件還是硬件開發(fā),這門課的思想將貫穿其中,這兩門課程教師應當要求學生加強上機實驗的操作,鼓勵相互交流,體會編程的思想。
嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu):在嵌入式領域中廣泛應用的是ARM(Advanced RISC Machines)系列微處理器。ARM公司引發(fā)了嵌入式領域的一場革命,在低功耗、低成本的嵌入式應用領域確立了市場領導地位,是目前32位市場中使用最廣泛的微處理器,學習以ARM為架構(gòu)的嵌入式技術(shù)具有非常廣闊的前景。對于嵌入式操作系統(tǒng):目前比較適合用于本院教學主要有VxWorks、Windows CE、Linux(uClinux)和μC/OS-Ⅱ等?；贚inux內(nèi)核穩(wěn)定可靠、源碼免費開放等優(yōu)勢成了教學和學習嵌入式操作系統(tǒng)的首選。嵌入式的軟件開發(fā)從智能手機開發(fā)(SYMBIAN)、J2ME程序設計、數(shù)字媒體終端等實踐編程。嵌入式軟件開發(fā)語言主要有匯編語言、C/C++語言、Java語言等。
2.3嵌入式系統(tǒng)方向?qū)嶒炚n程體系
嵌入式系統(tǒng)是實踐性很強的課程體系,學好嵌入式系統(tǒng)課程不僅有助于學生了解系統(tǒng)設計的基本方法,而且能提高學生對于相關(guān)學科的理解和實際應用能力。在嵌入式系統(tǒng)教學中,實驗是最重要的環(huán)節(jié)之一,是學生掌握嵌入式系統(tǒng)設計技術(shù)的關(guān)鍵。為滿足不同專業(yè)學生的學習要求,我?，F(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)實驗設備40套(XScale PXA270處理器)及相關(guān)配套實驗儀器及測試儀器,實驗教學內(nèi)容涉及微處理器系統(tǒng)設計、嵌入式實時操作系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式中間件平臺開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)應用開發(fā)等內(nèi)容。為達到教學目標,將實驗教學體系分為基礎類實驗、系統(tǒng)設計類實驗和創(chuàng)新類實驗?；A類實驗:采用理論授課與動手實驗相結(jié)合的方式,讓學生了解開發(fā)環(huán)境和開發(fā)流程,掌握實驗開發(fā)工具的使用方法,熟悉軟件編程環(huán)境,根據(jù)實驗指導書的內(nèi)容進行實驗的調(diào)試,讀懂實驗源程序和程序的運行過程,使學生能夠進行修改、組合和補充式的應用編程。包括ARM集成開發(fā)環(huán)境ADS1.2的使用與仿真調(diào)試方法、ARM中的匯編程序與C語言調(diào)用的混合編成等15個實驗。系統(tǒng)設計類實驗:主要采取精講精練的方式進行,使學生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)設計的基本方法。教師指定幾個設計課題,并提供任務書,任務書內(nèi)容包括實驗題目、實驗所涉及的主要內(nèi)容、要實現(xiàn)的功能說明及實驗中應注意的問題。學生自行設計實驗方案,編寫實驗程序,選擇硬件接口并調(diào)試,獨立進行課題設計,并寫出設計實驗報告,教師在設計過程中僅起指導作用。包括嵌入式Linux內(nèi)核分析、裁減、移植和燒寫在內(nèi)的10個實驗。創(chuàng)新類實驗:為了培養(yǎng)學生的科研能力、創(chuàng)新思維能力和工程實踐能力,研究課題和內(nèi)容由他們自己提出,或是來自教師的科研課題,或是與企業(yè)相結(jié)合的科研項目,學生自己討論確定研究方法和研究手段,利用現(xiàn)有的實驗設備和條件進行課題研究,教師在一定階段給予必要的指導。
3嵌入式系統(tǒng)教學實踐
(1) 注重理論知識和實踐訓練相結(jié)合教學,著力培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力。
結(jié)合實例講解理論,使理論來源于實踐,又進一步指導實踐。在課堂教學中,要求教師注重體現(xiàn)工科特色,突出本課程在嵌入式軟件開發(fā)中的基礎性作用。由于嵌入式系統(tǒng)是一個實踐性很強的課程體系,學生的動手能力的培養(yǎng)是嵌入式系統(tǒng)教學中的一個非常重要的環(huán)節(jié)。在教學方式上,注重采用理論與案例相結(jié)合的課堂教學、系統(tǒng)的多級課程實踐、工程實習以及前沿技術(shù)講座等多種形式的教學與實訓,使學生在掌握扎實的嵌入式軟件基礎理論、開發(fā)技術(shù)和工具的基礎上,進行嵌入式軟件的設計和開發(fā)。實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)的感性認識和理性認識相統(tǒng)一。在實踐教學手段上,除了繼續(xù)加強畢業(yè)設計(論文)、畢業(yè)實習、課程設計和理論課內(nèi)實踐教學外,還提出了“實驗選修課”的新模式,要求各專業(yè)大學生必須修滿一定的實驗選修課學分。實驗選修課面向全校各專業(yè)開放,課程強調(diào)以實踐為主,進行綜合性、設計性的訓練。而該課程的教授中占據(jù)著核心地位的是創(chuàng)新能力的培養(yǎng):采取學校與企業(yè)合作,企業(yè)中有工程經(jīng)驗豐富的一線工程人員和高水平的技術(shù)團隊,構(gòu)建這樣一個高水平的學生工程實踐環(huán)境,為學生提供實際項目開發(fā)機會,完善自身職業(yè)素質(zhì)和工程能力;通過大學生嵌入式設計競賽可以針對具體問題使學生在實踐中提高發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力。
(2) 配套立體化教材,共享嵌入式系統(tǒng)教學資源。
如果僅僅是購買了一個開發(fā)套件而沒有相應的配套技術(shù)資料,可想而知學習的效果肯定是很差的,因為只有配套的資料才能體現(xiàn)出設計者的原創(chuàng)思想,更為重要的是在學習過程中遇到了困難,配套的技術(shù)資料可以幫助老師和學生加深理解、解決問題。各硬件廠商提供的產(chǎn)品芯片說明和開發(fā)參考以及嵌入式操作系統(tǒng)的源代碼和相應軟件環(huán)境使用說明是最好的教材。但資料多為英文,學生使用起來比較吃力,所以此時教材的選擇非常重要,課程開始給學生推薦經(jīng)典的教材,在此基礎上引導學生盡快過渡到英文資料的閱讀和使用上。多媒體教學比傳統(tǒng)教學的模式具有更大的優(yōu)勢,多媒體教學把枯燥的計算機內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動的圖像、交互和視聽媒體,把教學內(nèi)容直觀化,有利于學生更好地接受知識。同時,加強教師的培訓,提高教師應用網(wǎng)上資源進行教學、整合網(wǎng)上資源的技能。
(3) 總結(jié)教學方法,提高實際教學效益。
運用“學教并重”進行課程教學設計、采取了互動式教學、采用啟發(fā)式、范例式課堂教學、現(xiàn)代與傳統(tǒng)教學手段相結(jié)合,直觀、生動的等多種教學方法,激發(fā)學生主動學習熱情,讓他們成為教學中的主體,并培養(yǎng)其收集相關(guān)領域信息、拓寬知識面的能力。將教學的重點放在培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)、分析問題、解決問題能力上。從而達到能理解嵌入式軟件設計文檔;獨立負責嵌入式軟件組件編碼和調(diào)試;執(zhí)行軟件組件的單元測試;符合嵌入式軟件開發(fā)企業(yè)的入職要求等教學效益。
4結(jié)語
嵌入式系統(tǒng)在國內(nèi)真正得到發(fā)展還是近幾年的事情,還沒有形成統(tǒng)一的教學體系和規(guī)范,加之社會對高素質(zhì)嵌入式系統(tǒng)人才的需求日益增加,各個高校迫切要求建立嵌入式系統(tǒng)課程體系、實驗體系、教材體系和教師培養(yǎng)體系,本文所探究的針對軟件本科專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)理論課程體系和實驗課程體系,積累嵌入式系統(tǒng)的教學實踐,融合了社會企業(yè)的需求和軟件專業(yè)的特點,符合實際應用。當然,獨立軟件學院的嵌入式方向的教學還任重道遠,需要從事嵌入式系統(tǒng)教學的教師在實踐中不斷地進行研究、不斷地積累經(jīng)驗,不斷地創(chuàng)新,才能培養(yǎng)出社會所需要的高素質(zhì)嵌入式技術(shù)人才。
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The Teaching Research and Practice of Embedded System for the Software Speciality
HE Jian-feng, JIANG Lin, LIU Lin
(College of Software , East China University of Technology, Nanchang 330013, China)
關(guān)鍵詞：單片機；教學改革；課程建設；應用型本科
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 08-0000-01
單片機技術(shù)（包括嵌入式技術(shù)）是現(xiàn)代電子工程領域一門飛速發(fā)展的新技術(shù)，在各種智能控制系統(tǒng)中應用廣泛。單片機課程經(jīng)過二十余年的發(fā)展，已經(jīng)成為高校工科涉電專業(yè)（如電子信息、自動化、機電、測控）的必修課，是一門本科階段必須掌握的應用技術(shù)與技能。目前國內(nèi)多數(shù)高等學校單片機教學在課程體系、教學內(nèi)容、教學模式、考核方式以及實踐應用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面遠不能滿足學生所需要具備的能力。
一、單片機課程教學改革探索
（二）完善課程體系結(jié)構(gòu)建設
單片機作為涉電專業(yè)必修的應用技術(shù)類課程，旨在培養(yǎng)單片機應用系統(tǒng)設計的應用型人才，建立和完善“以芯片為基礎，以接口設計為主線，以系統(tǒng)設計為目的”的課程體系是教學改革的重要方面。
在教學內(nèi)容上，應當將主流的51單片機作為單片機入門的基礎性芯片來介紹，同時介紹其他流行的單片機。在介紹51芯片時，硬件方面重點介紹引腳特性、片內(nèi)功能部件、片外的時鐘電路、復位電路等最小系統(tǒng)，然后軟件方面介紹指令系統(tǒng)、常用程序設計，中斷系統(tǒng)、定時器、串口等匯編程序的編寫，并舉例說明。
將接口設計作為教學的主線，首先是RAM、ROM的擴展，讓學生掌握地址空間的劃分即可。其次對于I/O擴展，介紹82C55和81C55等，并介紹如何利用串口來擴展并行I/O口。最后介紹人機對話接口――鍵盤、顯示器（LED、LCD）、BCD碼撥盤、時鐘日歷芯片等內(nèi)容。
將單片機應用系統(tǒng)設計作為課程的最終目的，如最小系統(tǒng)設計、復雜系統(tǒng)設計、系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試能力，以KeilC51和Proteus為開發(fā)和仿真工具的“項目教學”，可靠性設計――抗干擾設計、掉電保護和低功耗設計等。對于應用型本科教學，應當提高教學目標與起點，借助新的開發(fā)工具和仿真軟件，將培養(yǎng)學生具有“單片機應用系統(tǒng)設計”的能力作為課程的最終目標。
（二）引入EDA技術(shù)，不斷更新教學內(nèi)容
在單片機教學中，使用Protues和Keil的聯(lián)機調(diào)試，可將實驗室?guī)У秸n堂上來。給學生布置課外題目，要求學生使用Proteus進行仿真調(diào)試。首先使用Proteus進行硬件設計，然后用C51進行應用程序設計，可以降低成本，實現(xiàn)了隨時隨地有電腦就有的虛擬實驗室和家庭實驗室。
針對SOC/SOPC技術(shù)的發(fā)展，可以在FPGA中嵌入51單片機IP軟核。在學生學過EDA技術(shù)后，結(jié)合所學的51單片機知識，利用FPGA平臺，就可以實現(xiàn)SOC系統(tǒng)。這些內(nèi)容作為升華與擴展，也可以給學生進行適當?shù)慕榻B。
針對一些新的技術(shù)發(fā)展和動向，在課堂教學中可適當介紹，如新的單片機機型AVR、PIC、MSP430、STM32等，以及一些新的接口芯片，一些新的總線如I?C、SPI等，可開闊學生的視野。
（三）教學模式要注重培養(yǎng)學生實踐與創(chuàng)新能力
由于本課程具有很強的工程實踐性，要提高學生的電子設計實踐能力和創(chuàng)新能力，需要先進的教學理念和教學模式。
針對培養(yǎng)應用型人才要求，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，嘗試了“自學+布置題目+學生完成+教師總結(jié)”的教學模式和“案例教學”模式。傳統(tǒng)教學模式采用以下三部曲：提出概念――解釋概念――舉例說明，這種教學模式側(cè)重知識的學習。對于側(cè)重應用的學習者，可以采用新的三部曲：提出問題――解決問題――歸納分析。教師講授工程案例，這些案例與實際應用相結(jié)合，要求利用Proteus仿真軟件進行仿真，進過四年的教學實踐檢驗，收到良好的教學效果。
通過案例教學模式可以減少初學者的在學習上的困難。因為通過這種教學模式能夠培養(yǎng)學生的興趣，變“讓我學”成“我要學”，從而培養(yǎng)提高學生的工程實踐與創(chuàng)新能力。
（四）改革課程考核方式
長期以來，國內(nèi)總是把考試作為衡量教學質(zhì)量的唯一方式。采用閉卷考試的形式，不僅難以考查學生分析問題、解決問題、工程實踐和創(chuàng)新等綜合能力，而且會使學生誤認為學習單片機只要死記硬背即可。因此，應采取與課程教學相適應的考核形式。
針對課程考核方式的改革，采用如下考核方式：期末成績50%，基礎實驗25%，EDA仿真大作業(yè)15%，出席和課后作業(yè)10%。這種考核方法可以提高學生的主觀能動性和對實驗課程的重視程度，提高學生的理性認識，幫助學生建立應用的概念，進而提高其工程實踐和創(chuàng)新能力。
二、單片機課程建設思路
根據(jù)應用型師范類院校的教學現(xiàn)狀，筆者提出了“注重基礎，強化實踐，理順關(guān)系，加強建設”十六字的單片機課程建設思路。
（一）注重基礎
注重基本原理、基本概念、基本方法、基本技能的培養(yǎng)與訓練。在單片機和嵌入式微處理器層出不窮的時代，仍以51單片機和匯編語言為對象講授《單片機原理》，增加單片機C語言程序設計的內(nèi)容。整個51單片機的教學過程涵蓋了除了操作系統(tǒng)以外嵌入式應用設計中的基本概念及主要內(nèi)容，為學生學習嵌入式系統(tǒng)（ARM）、EDA技術(shù)、DSP技術(shù)、SOPC技術(shù)等后續(xù)課程獲得必要的基礎。
（二）強化實踐
建立“課堂教學+實驗教學+課程設計+科技創(chuàng)新活動”的教學體系。針對傳統(tǒng)的教學模式為“課堂教學+實驗教學”，要強化課程設計和科技創(chuàng)新活動等教學環(huán)節(jié)。爭取課程設計獨立開課的時間不少于2周，使電子設計競賽等科技創(chuàng)新活動更加豐富多彩。
（三）理順關(guān)系
理順下列5個關(guān)系――工科專業(yè)與師范專業(yè)的培養(yǎng)模式的關(guān)系、課程群內(nèi)部的關(guān)系、課堂教學與實踐教學的關(guān)系、教師的教與學生的學之間的關(guān)系，考研與專業(yè)技能培養(yǎng)的關(guān)系。
（四）加強建設
最后，加強建設――師資隊伍建設、實驗室建設、實踐教學基地（實習基地）建設、教材建設、精品課程建設及課程群建設。
參考文獻：
[1]林益平，趙福建.單片機C語言課程教學的探索與實踐[J].電氣電子教學學報，2007，29（2）：104-106.
任何事情的發(fā)展都是雙向的，有對有錯，有優(yōu)點也存在缺點，傳統(tǒng)課程教學方法經(jīng)過教育教學工作者的繼承和發(fā)揚，有優(yōu)勢同時存在不足之處，這里進行分析:
(一)傳統(tǒng)教學優(yōu)點
在信息技術(shù)不成熟的時代，傳統(tǒng)教學的優(yōu)點就體現(xiàn)出來，教學老師是占主導地位，由于學生從外界所能獲取的信息較少，學生對老師的依賴性很強，老師上課過程中就能很好地體現(xiàn)教師情感;老師上課過程中所需要的教學器材成本低，易推廣實施;老師所講的教學理念容易實施，老師上課的權(quán)威性就能發(fā)揮的淋漓盡致;學生依賴老師建立完整的知識結(jié)構(gòu)與體系;這種以教學內(nèi)容的穩(wěn)定性和單一性為基本出發(fā)點，以知識記憶和再現(xiàn)為基本學習目標，強調(diào)掌握知識的數(shù)量和準確性，強調(diào)對過去知識的記憶，強化知識的積累過程，學生能在此環(huán)境下靜心學習，能掌握知識的要領，對知識的記憶的能力得到加強。
(二)傳統(tǒng)教學缺點
傳統(tǒng)教學的優(yōu)點是不能否認的，但缺點也是不可忽視的，這里要辯證地去對待，要根據(jù)大環(huán)境的變化實時應對，信息時代下，傳統(tǒng)教學已經(jīng)不能適應現(xiàn)代教育教學的需要，不能重視傳授知識，忽略學生個體發(fā)展能力的培養(yǎng)。在教學方法上，理論與實踐的脫離;在教學內(nèi)容上，單一的教學內(nèi)容與時代脫軌;在教學形式上，單一化、模式化的教學讓學生對學習失去興趣;在師生關(guān)系上，重教師的傳道，忽視學生學習的主動性，這在某一種程度上，壓抑著學生內(nèi)在學習的潛力，使學生產(chǎn)生抵觸的學習情緒，對學習產(chǎn)生厭惡感，從而阻擋學生學習的通道。
二、面向市場需求的課程教學模式的優(yōu)點
高校所做的培養(yǎng)方案一定要跟上市場的節(jié)拍，不能忽略市場的需求，對于高校的人才儲備庫，要能根據(jù)社會需求自動調(diào)整，而不是傳統(tǒng)的一套，或者把傳統(tǒng)的部分全部丟棄，全部重新洗牌，這種做法都是片面的，要能根據(jù)所需實時進行調(diào)整，傳統(tǒng)好的部分是可以借鑒的，做到有智慧地吸取精華，剔除糟粕。根據(jù)社會的需求進行調(diào)整。
(一)所學有所用
面向市場需求的課程教學模式重視學生的全面發(fā)展，要培養(yǎng)學生學習的興趣，興趣能調(diào)動學生學習的積極性，開發(fā)學生內(nèi)在的潛能。根據(jù)市場的需求培養(yǎng)學生學習的能力，注重學生學習的過程，同時要提升學生的應用能力，使所學有所用，應用價值得到了體現(xiàn)，學生就愿意花時間花精力有目的地學習。
(二)超越教材
面向市場需求的課程教學模式，重視學生掌握獲取知識的方法，教學不脫離社會與人的發(fā)展的實際要求，使學生讀活書，活讀書，提升學生思維和創(chuàng)新能力，超越教師和教材。知識在內(nèi)容上包含著深刻的思維和豐富的智慧，而在形式上，卻是簡單、呆板、現(xiàn)成的結(jié)論。傳授知識絕不意味僅僅展現(xiàn)教材上現(xiàn)成結(jié)論和現(xiàn)成論證在形式上的匯聚，而應重在揭示隱含在其中的有豐富內(nèi)容的思維過程，并引導學生的思維深入到知識的發(fā)現(xiàn)或再發(fā)現(xiàn)的過程中去，惟其如此，學生才能真正理解和掌握知識，并把教材上的智慧轉(zhuǎn)化成自己的智慧。
(三)理論融合實訓
把理論與實訓融為一體，讓學生在真實的環(huán)境中學習專業(yè)知識，掌握專業(yè)理論，培養(yǎng)專業(yè)技能，從理論到實訓形成一個完整的、全面的知識架構(gòu)。通過所學有所用、超越教材、理論融合實訓等環(huán)節(jié)可以使學生有很好地適應工作環(huán)境，并能發(fā)揮出自己最大的優(yōu)勢，能與市場無縫的鏈接，更好地融入市場。
三、面向市場需求的《嵌入式系統(tǒng)》課程一體化教學模式的亮點
嵌入式系統(tǒng)課程是高年級本科生和研究生的課程，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)的應用領域越來越廣泛，嵌入式技術(shù)人才的社會需求越來越強。高校注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，面向社會，進一步適應市場的需要，培養(yǎng)社會所需要的技術(shù)人才。安徽新華學院是一所民辦高校，經(jīng)過近不斷的改革與創(chuàng)新，已經(jīng)探索出教、學、做、研一體化的教學模式，具體體現(xiàn)以下4個方面:
(一)培養(yǎng)學生專業(yè)課的學習興趣
通過“校企合作、工學結(jié)合、產(chǎn)教結(jié)合”新路，讓學生感覺專業(yè)課學習的樂趣，學習知識不是低年級點對點的學習，對于高年級的學生，老師要善于培養(yǎng)學生點到面的學習能力，甚至是由點到面，由面到體的學習，這樣能激發(fā)學生學習專業(yè)課的興趣，最大地調(diào)動內(nèi)在的潛能。
(二)完善的實踐教學體系
加強實驗、課程設計、課外興趣小組、等多個環(huán)節(jié)建設，形成較為完善課程的實踐教學體系。增加了設計型、綜合型、創(chuàng)新性實驗項目的比重，占總實驗項目的比例達到80%以上。同時，以培養(yǎng)實踐能力為目標，強化實驗內(nèi)容建設。
(三)組建實踐就業(yè)相結(jié)合的平臺
利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，不斷引進虛擬、仿真實踐教學資源，構(gòu)建虛擬實驗室，提供學生模擬企事業(yè)技能操作環(huán)境的場所。在原有基礎上，精心調(diào)整和設計新實踐教學體系，從基礎實驗、綜合與設計性實驗和創(chuàng)新試驗三個層次來培養(yǎng)學生實踐動手能力、知識應用及創(chuàng)新能力。(四)融入CDIO工程理念在《嵌入式系統(tǒng)》授課過程中，融入CDIO工程理念，重在培養(yǎng)學生的終生學習能力、團隊交流能力和大系統(tǒng)掌控能力。有效地提高學生的就業(yè)能力和社會競爭力，更好地為社會作貢獻。組建一支結(jié)構(gòu)合理、基礎扎實、科研意識強的師資隊伍。老師要站在科研和教學的最前沿，將最前沿的研究成果奉獻給學生。利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，不斷加強內(nèi)在的能力，將教學融入到科研中，提升教學科研水平，打造一支開放型、多元化、教學與科研并重的高水平教學團隊。在安徽新華學院這所具有特色的民辦高校開展面向市場需求的《嵌入式系統(tǒng)》課程一體化教學模式的改革與創(chuàng)新的研究，已經(jīng)具備教學改革的試驗環(huán)境，可以用教改實踐成果驗證課程改革整體解決方案的可行性。
四、總結(jié)
關(guān)鍵詞：編程能力；信息專業(yè)；興趣；交流
編程就是使用程序設計語言來編寫程序代碼，從而滿足人們用計算機來解決某種問題的需求。編程是人與計算機交流的唯一方式。因此，高校信息專業(yè)的教學應將編程能力的培養(yǎng)作為首要任務，轉(zhuǎn)變教學理念和教學模式，重視編程能力培養(yǎng)和考核并以此為核心進行教學改革。
一、高校計算機實訓課程存在的問題
1.課時少
高校信息專業(yè)為滿足寬口徑就業(yè)需求，專業(yè)課程非常多，以編程能力培養(yǎng)為核心的程序設計類課程時間被壓縮，實訓課程時間就更少了。在理論課教學中，教師必須在有限的時間里將所有的知識點傳授給學生，讓學生在最短時間內(nèi)吸收這些知識，實現(xiàn)知識的融會貫通，否則實訓課程就無法順利開展。而實訓課程少又影響到學生編程能力的提升，使得學生動手操作的機會少，教師也沒有時間給學生進行個別指導，影響教學質(zhì)量。
2.師資力量不足
高校教師有教學任務、科研任務和學生管理任務，其工作壓力繁重，而大部分計算機專業(yè)的教師是中青年教師，部分教師正在進行深造，在攻讀博士、博士后等，這使得其在教學上花費的時間和精力較少，很多時候是一個教師帶十幾個乃至二十幾個學生開展實訓活動，師資力量嚴重不足，影響學生編程能力的提升。
3.裝備落后
計算機技術(shù)發(fā)展快，技術(shù)更新快，程序設計課程中涉及到的理論知識和實訓課程中的裝備都應與時俱進，但大多高校的裝備比較落后，依然采用經(jīng)典算法解決數(shù)學問題，然后完成編程任務，這種培養(yǎng)模式使得學生掌握的知識嚴重滯后于社會發(fā)展，無法滿足IT行業(yè)對人才的需求。
二、基于提升編程能力的實訓課程改革措施
1.課程設計的改革
信息專業(yè)主要可以分成電子信息、電子科技、物聯(lián)網(wǎng)等專業(yè)，不同的專業(yè)有不同的人才培養(yǎng)側(cè)重點，實訓課的課程設計也應該有側(cè)重點。如：電子信息、電子科技專業(yè)的側(cè)重點是對硬件的設計，因而實訓課程可以進行單片機、嵌入式系統(tǒng)等項目的設計，將編程能力的培養(yǎng)嵌入到具體的硬件控制中，既提高學生的編程能力，又提高其專業(yè)知識的融會貫通和運用能力。比如說：在C語言程序設計中，如果只是讓學生反復訓練經(jīng)典算法和習題，學生的編程能力很難得到較大幅度提升；若是加入一個C語言的單片機控制項目，實現(xiàn)軟硬件設計的結(jié)合，那么學生的編程能力就能得到較大提升。計算機科學與技術(shù)、網(wǎng)絡工程等專業(yè)的培養(yǎng)目標偏向于上層應用，實訓課程可以以實用性軟件開發(fā)項目為主，讓學生主動去設計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等，使學生在完成軟件開發(fā)項目的過程中實現(xiàn)能力的提升。
2.調(diào)動學生積極性
興趣是最好的老師，教師要通過改變教學方法、因材施教等來調(diào)動學生的學習積極性，讓學生主動參與到實訓教學中，在課外時間去鉆研軟件開發(fā)，提升學生的編程能力。如：對希望參加ACM程序設計大賽的學生，在實訓課中鼓勵其在完成基本實訓任務的基礎上聯(lián)系ACM題庫中的習題，由淺入深地步步推進，提高編程能力。對參加嵌入式系統(tǒng)設計的學生，讓其主動編寫一些嵌入式程序，使其既能提升編程能力，又能在比賽中獲得較好成績。對立志從事應用系統(tǒng)開發(fā)的學生，讓其主動進行網(wǎng)站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、電子商務系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等的開發(fā)設計，這一類學生往往在畢業(yè)前就找到一個主攻方向，孜孜不倦地鉆研，為其將來就業(yè)做準備。而教師需要做的工作是在教學活動中發(fā)覺學生的興趣，根據(jù)學生的特點和興趣采取合適的方法調(diào)動學生的學習積極性，提高教學效率，這樣能收到事半功倍的效果。
3.加強實訓中的交流
實訓教學活動中，要加強師生之間、生生之間的交流，營造良好的交流氛圍，使學生遇到問題時，主動與同學交流和討論，主動請教教師，通過交流發(fā)覺別人思維方式與自己思維模式的區(qū)別，吸取別人的長處，彌補自身短處，完成編程任務，提升編程能力。
4.重視學生編程能力的考核
實訓課程中要重視學生編程能力的訓練，加重對編程能力的考核，如：組織上機考試，將學生的考試成績納入到學生最終綜合成績中。在上機考試中，為避免學生作弊，往往需要有多個教師參與監(jiān)考。若設置幾個固定的習題，機房環(huán)境下又不方便教師監(jiān)考；若是從題庫中隨機抽題，又會帶來不公平問題，有的學生抽到較難的習題，有的學生抽到較容易的習題。但不管怎么說，實訓課教學改革都應重視編程能力的考核，積極挖掘?qū)W校現(xiàn)有資源的潛在價值，加強編程能力考核，促進學生主動去提升編程能力。
總之，只有通過合理的課程設計，運用合適的教學方法，激發(fā)學生的實訓學習積極性，重視編程能力考核，才能穩(wěn)步提升學生的編程能力。本文以提升學生編程能力為起始點，對計算機實訓課程存在的問題進行分析，然后在此基礎上對程序設計類課程的教學改革提出幾點建議，總結(jié)了筆者自身的實訓教學經(jīng)驗，希望能為廣大教師提供參考。
參考文獻：
