發(fā)布時(shí)間：2022-02-01 07:31:11
序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的嵌入式課程設(shè)計(jì)總結(jié)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
關(guān)鍵詞：系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)踐教程，創(chuàng)新性，嵌入式系統(tǒng)
【中圖分類(lèi)號(hào)】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(shí)際業(yè)務(wù)活動(dòng)范圍的要求，培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用性或職業(yè)性人才。如何培養(yǎng)高技能型人才來(lái)滿足社會(huì)快速發(fā)展的需要？教學(xué)是關(guān)鍵！而實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等職業(yè)教育的主要形式，它不同于理論課教學(xué)，它不但要使學(xué)生掌握理論知識(shí)的同時(shí)，怎么能快速地應(yīng)用到社會(huì)社會(huì)生活之中來(lái)滿足人們生活的需要，那這就要求我們要以實(shí)踐教學(xué)為主，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，免得把學(xué)生培養(yǎng)成一個(gè)書(shū)呆子，不會(huì)學(xué)以致用。這就要求各高校要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，那么我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中，采取什么樣的教學(xué)方法才能真正提高學(xué)生的技能，達(dá)到高職教育人才培養(yǎng)的目標(biāo)？
1.2選題意義
“嵌入式系統(tǒng)”課程作為電子信息專(zhuān)業(yè)中的一個(gè)主修方向，在教學(xué)中應(yīng)該突出原理與應(yīng)用的緊密結(jié)合且能體現(xiàn)出理論和實(shí)踐并重的特點(diǎn)，剛開(kāi)始講述“嵌入式系統(tǒng)”課程時(shí)，由于并沒(méi)有太多的經(jīng)驗(yàn)，還是依照課堂理論、課下實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)方式。但是隨著教學(xué)的深入，發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)過(guò)程中存在很多問(wèn)題，主要體現(xiàn)在：
（1）《嵌入式系統(tǒng)》的前導(dǎo)課程比較多，例如：《C語(yǔ)言》、《微機(jī)原理》、《單片機(jī)原理與設(shè)計(jì)》，如果學(xué)生們對(duì)這些課程學(xué)的不扎實(shí)，理論及實(shí)踐基礎(chǔ)太差的話，那嵌入式系統(tǒng)技術(shù)課程對(duì)他們來(lái)說(shuō)更是頭疼。
（2）課程內(nèi)容涉及面廣，知識(shí)內(nèi)容多。以蔣建春編寫(xiě)的《嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)》為例，此書(shū)介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件知識(shí)、嵌入式系統(tǒng)平臺(tái)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(shè)計(jì)、嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)OS-Ⅱ、嵌入式軟件測(cè)試基礎(chǔ)知識(shí)等。在有限的課時(shí)內(nèi)，很多內(nèi)容只能淺顯地介紹，一個(gè)學(xué)期下來(lái)，一部分學(xué)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(yīng)用實(shí)際就會(huì)發(fā)現(xiàn)還欠缺很多知識(shí)和技能。
（3）傳統(tǒng)的以教師為核心的課堂上，在講解這門(mén)綜合性實(shí)踐性很強(qiáng)的課程時(shí)，很多學(xué)生都是被動(dòng)接受知識(shí)。又因?yàn)檫@門(mén)課本身就比較枯燥乏味，內(nèi)容復(fù)雜，需要掌握的知識(shí)又很繁瑣，學(xué)習(xí)一段時(shí)間后，也就漸漸失去了興趣。
（4）由于學(xué)時(shí)數(shù)有限，又加上需要很多理論知識(shí)的講解，不可能安排很多的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，在相對(duì)較短的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)，學(xué)生需要熟悉開(kāi)發(fā)的軟硬件環(huán)境，如開(kāi)發(fā)工具、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、了解試驗(yàn)內(nèi)容，讀懂實(shí)驗(yàn)程序。在這期間，學(xué)生自主的實(shí)踐動(dòng)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(kāi)發(fā)工具而已。
針對(duì)以上關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)存在的問(wèn)題，逐步對(duì)實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教學(xué)改革，把以項(xiàng)目應(yīng)用的教學(xué)理念逐步引入到課堂當(dāng)中。其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2.轉(zhuǎn)變后的實(shí)踐教學(xué)課程的實(shí)施方法
2.1 實(shí)踐課程的實(shí)施方法
（1）知識(shí)技能檢測(cè)法。把學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，每組四個(gè)學(xué)生，老師命題，學(xué)生選題的方式，對(duì)學(xué)生的知識(shí)技能進(jìn)行檢測(cè)，最后老師通過(guò)知識(shí)提問(wèn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果，給學(xué)生打分。能通過(guò)此實(shí)驗(yàn)的組數(shù)進(jìn)行表?yè)P(yáng)，沒(méi)有通過(guò)的組數(shù)讓他們查找原因。對(duì)完成較好好者給予獎(jiǎng)勵(lì)，這樣激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生記憶深刻，在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。
（2）項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)法。在“嵌入式系統(tǒng)”的前期授課中布置課程設(shè)計(jì)，也可以課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容讓學(xué)生結(jié)合自己的興趣愛(ài)好自行擬訂，學(xué)生在已有的專(zhuān)業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上，選擇一個(gè)自己感興趣的題目作為本學(xué)期的課程設(shè)計(jì)來(lái)完成。這樣學(xué)生會(huì)帶著自己的問(wèn)題在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)這門(mén)課就要深入了解課程的內(nèi)容，同時(shí)課下查詢相關(guān)的資料，這比課堂被動(dòng)地接受知識(shí)更能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。學(xué)生自己設(shè)計(jì)、畫(huà)原理圖、程序流程圖、開(kāi)發(fā)調(diào)試、固化芯片、查閱整理資料等，一方面培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，另一方面培養(yǎng)了學(xué)生開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的能力，為以后工作打下良好的基礎(chǔ)。
2.2實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要完成性
實(shí)驗(yàn)成果的要求為一個(gè)類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的嵌入式系統(tǒng)，要求學(xué)生完成從設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)的所有步驟，根據(jù)實(shí)際功能需要，設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)，選擇單片機(jī)及元器件，用Proteus進(jìn)行電路仿真，然后制作印制版電路，最后做出調(diào)試板，進(jìn)行測(cè)試和調(diào)試，最后每位學(xué)生均需要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)總結(jié)和體會(huì)。這樣，學(xué)生就掌握了工程實(shí)踐系統(tǒng)的總體開(kāi)發(fā)流程。
2.3 由任課老師進(jìn)行一體化的教學(xué)指導(dǎo)
首先，任課教師要選用一本好的教材，最好選以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)為主題思路編寫(xiě)的教材，例如：郭志勇主編的《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程》就是一本優(yōu)秀的教材，突出實(shí)踐技能培養(yǎng)在課程中的主題地位，用實(shí)際項(xiàng)目來(lái)引領(lǐng)理論，使理論從屬于技能實(shí)踐。教師的主要教學(xué)工作需要圍繞實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行。任課教師需要提前在課程教學(xué)中進(jìn)行周密的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和講解，以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效率。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，任課教師親自指導(dǎo)學(xué)生，前提條件教師對(duì)整本書(shū)的內(nèi)容有全面的理解和認(rèn)識(shí)，這樣遇到問(wèn)題可以有的放矢，從而取得更好的效果，同學(xué)們漁業(yè)有信心和目標(biāo)學(xué)好這門(mén)課程，這樣一方面培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，另一方面，也鍛煉了學(xué)生的項(xiàng)目實(shí)踐能力。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)改革；能力提升
中圖分類(lèi)號(hào)：G642.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）15-0221-02
嵌入式系統(tǒng)是高等學(xué)校電子信息、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等本科高年級(jí)學(xué)生的一門(mén)專(zhuān)業(yè)技能課程，是以應(yīng)用為核心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、涉及微電子技術(shù)、電工電子技術(shù)、微機(jī)原理等多門(mén)學(xué)科的綜合學(xué)科。從各個(gè)角度分析嵌入式系統(tǒng)課程中知識(shí)框架，與學(xué)生興趣相結(jié)合，真正做到學(xué)以致用，提升學(xué)生能力，是目前所有工科類(lèi)課程面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。為此，筆者針對(duì)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程，開(kāi)展名為“嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生能力提升探索”的教學(xué)改革嘗試，并初步收到積極效果。該教學(xué)改革理念也可為微機(jī)原理、可編程邏輯器件、DSP技術(shù)原理等類(lèi)似課程提供參考。
一、課程特點(diǎn)及主要存在問(wèn)題
嵌入式系統(tǒng)是高年級(jí)課程，有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性和知識(shí)綜合應(yīng)用性，要求學(xué)生聯(lián)系先修課程，結(jié)合新知識(shí)，靈活融匯分析并解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。教學(xué)中，需要任課老師既重視理論知識(shí)的傳授，又要培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力。筆者結(jié)合工作中對(duì)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的體會(huì)，對(duì)該課程特點(diǎn)及主要存在問(wèn)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(duì)先修課程有很好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，能較好地將從低年級(jí)以來(lái)的專(zhuān)業(yè)課聯(lián)系起來(lái)，才能深入理解本門(mén)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(xiě)相應(yīng)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(gè)MOS管組成的模擬電路，需要學(xué)生很好理解NMOS、PMOS不同的通斷過(guò)程及對(duì)電路的影響。如果學(xué)生不熟悉MOS管的通斷原理，而單純靠記憶來(lái)使用觸摸屏，則很難做到活學(xué)活用。
由于學(xué)生水平及能力各不相同，為了使大部分學(xué)生能較好地學(xué)懂所講授內(nèi)容，則需要老師在講新知識(shí)之前花時(shí)間復(fù)習(xí)修課程的相關(guān)內(nèi)容概念。然而這種做法勢(shì)必導(dǎo)致第二個(gè)問(wèn)題：占用本來(lái)有限的課時(shí)。
2.學(xué)時(shí)少，內(nèi)容多。近年來(lái)，由于推廣素質(zhì)教育，各門(mén)課程理論教學(xué)時(shí)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(shí)僅僅為22學(xué)時(shí)，該學(xué)時(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于專(zhuān)業(yè)必修課，且隨著嵌入式技術(shù)日新月異，該門(mén)課程除了課本內(nèi)容外，還需要補(bǔ)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(shí)間內(nèi)使學(xué)生掌握到盡量多的內(nèi)容，且不感到枯燥無(wú)味，是嵌入式系統(tǒng)等工科類(lèi)課程普遍存在的問(wèn)題之一。
3.實(shí)驗(yàn)舊，擴(kuò)展難。由于課時(shí)安排原因，本門(mén)課程僅配套3個(gè)實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)與理論課程不對(duì)應(yīng)，所使用的實(shí)驗(yàn)箱年代較久，不能與現(xiàn)代新技術(shù)接軌，且無(wú)法在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，只能進(jìn)行某些簡(jiǎn)單的功能性驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)。如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)輔助理論教學(xué)，提升學(xué)生能力水平，也是課程教學(xué)中需要解決的問(wèn)題之一。
二、教學(xué)過(guò)程學(xué)生能力提升探索
針對(duì)上述存在問(wèn)題，必須在教學(xué)過(guò)程中克服客觀困難，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及積極性，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力提升的效果。為此，圍繞嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中的兩大難點(diǎn)，筆者開(kāi)展了學(xué)生能力提升的探索改革。
1.學(xué)生理論知識(shí)與實(shí)踐能力的提升探索。理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐驗(yàn)證理論，因此對(duì)于工科學(xué)生來(lái)說(shuō)，不能一味注重實(shí)踐，也不能只懂得紙上談兵的理論，需要理論和實(shí)踐能力相輔相成，才能得到能力提升。然而，筆者在教學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生個(gè)體差異，能力傾向不同，有些學(xué)生注重實(shí)踐鍛煉，然而理論知識(shí)并未提升，有些同學(xué)只注重理論知識(shí)，工程實(shí)踐能力不足。且大部分學(xué)生理論與實(shí)踐知識(shí)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(duì)于使用液晶觸摸屏，設(shè)計(jì)的理論知識(shí)包括：液晶屏的分類(lèi)――TFT屏和STN屏；顯示顏色――單色和彩色；灰度等級(jí)――單色、4級(jí)、16級(jí)；彩色等級(jí)――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(xué)生不懂得上述理論知識(shí)，在實(shí)際操作中，則不能很好地編寫(xiě)合適程序調(diào)試出預(yù)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(shí)際工程問(wèn)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(dòng)電流需要多大才合適，且不至于導(dǎo)致液晶屏過(guò)亮或過(guò)熱？采用何種驅(qū)動(dòng)器性價(jià)比更高？等等。上述問(wèn)題并不只是理論，而是跟實(shí)際工程實(shí)踐相關(guān)。
鑒于此，針對(duì)如何提升學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐能力的問(wèn)題，首先，筆者在課堂上對(duì)于基礎(chǔ)理論知識(shí)，如液晶屏的分類(lèi)、灰度及彩色等級(jí)等內(nèi)容均予以清楚闡述；另外，通過(guò)課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)課程等環(huán)節(jié)，提升學(xué)生的動(dòng)手能力；最后，針對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題及失敗現(xiàn)象，鼓勵(lì)學(xué)生從理論上找到原因后再反復(fù)實(shí)踐驗(yàn)證，達(dá)到理論與實(shí)踐相輔相成且共同提高的目的。
2.學(xué)生硬件與軟件知識(shí)的提升探索。對(duì)于電子及自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)學(xué)生來(lái)說(shuō)，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(shè)計(jì)能力，軟硬件知識(shí)結(jié)合，才能較好地完成工程項(xiàng)目。
然而，由于先修課程學(xué)生水平及傾向不同，面對(duì)同一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題，有些同學(xué)在電路基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)等課程上掌握較好且較有興趣，會(huì)比較傾向使用硬件方法來(lái)解決問(wèn)題，而有些同學(xué)對(duì)于C語(yǔ)言程序編程、數(shù)字電路等課程把握較好，會(huì)傾向于通過(guò)軟件編程方法來(lái)處理問(wèn)題。
對(duì)于簡(jiǎn)單系統(tǒng)，上述兩種方法均是可取的。但是對(duì)于功能復(fù)雜的系統(tǒng)，不可能僅采用單一硬件或者軟件解決問(wèn)題，需要考慮各方面因素，軟硬件結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。因此，要求學(xué)生不僅掌握硬件電路設(shè)計(jì)能力，對(duì)于軟件編程能力的具備同樣也是必須的。
在提升學(xué)生硬件和軟件綜合設(shè)計(jì)能力問(wèn)題上，筆者首先在課堂上給出案例，啟發(fā)學(xué)生提出各種不同軟硬件設(shè)計(jì)方案；進(jìn)一步，布置工程案例作為課后作業(yè)，要求學(xué)生設(shè)計(jì)或列舉出多種設(shè)計(jì)方案，綜合比較可行方案；最后，布置一個(gè)貫穿本門(mén)課程的課程設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)需要涉及硬件電路及軟件編程，通過(guò)該課程設(shè)計(jì)的完成，最終達(dá)到提升學(xué)生硬件電路設(shè)計(jì)與軟件編程能力的目的。
三、教學(xué)成效
筆者將上述教學(xué)改革內(nèi)容用于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中，收到了較好的效果。通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和課后反饋訪談，學(xué)生普遍反映能將先修電子知識(shí)與嵌入式系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)，且在此過(guò)程中，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和能力均得到了提升。通過(guò)課堂案例引入及分析，提升了學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)的工程應(yīng)用能力和設(shè)計(jì)能力。筆者相信，所開(kāi)展的教學(xué)改革探索在一定程度上提升了學(xué)生對(duì)嵌入式產(chǎn)品進(jìn)行軟硬件綜合設(shè)計(jì)的能力，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)最新動(dòng)態(tài)追蹤的興趣、對(duì)相關(guān)領(lǐng)域深入學(xué)習(xí)的信心。
四、結(jié)束語(yǔ)
在深入了解嵌入式系統(tǒng)課程特點(diǎn)、現(xiàn)狀和不足的基礎(chǔ)上，筆者結(jié)合自己的實(shí)際教學(xué)切身體會(huì)，對(duì)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)展了教學(xué)改革探索。著重從理論與實(shí)踐、硬件與軟件上對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行提升。實(shí)踐表明，該類(lèi)措施較大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及其主觀能動(dòng)性，提升了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]江維，桑楠.面向高等教育的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革[J].計(jì)算機(jī)教育，2011，（16）.
[2]黃連麗，史旅華，王思山.基于CDIO理念的嵌入式系統(tǒng)課程改革[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2013，（7）.
[3]李堅(jiān)強(qiáng)，王志強(qiáng)，薛麗萍.基于CDIO模式的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研究與探討[J].計(jì)算機(jī)教育，2010，12（6）.
[4]彭道剛，李輝，夏飛.基于項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].中國(guó)電力教育，2013，（28）.
[5]仲偉波，包亞萍，付躍文，李義豐.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的幾點(diǎn)思考[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2006，25（12）.
[6]李巖，王小玉，孫永春.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2006，28（3）.
[7]顧佩華，沈民奮，李升平，莊哲民，陸小華，熊光晶.從CDIO到EIP-CDIO――汕頭大學(xué)工程教育與人才培養(yǎng)模式探索[J].高等工程教育研究，2008，（1）.
[8]沈紅.論大學(xué)教師評(píng)價(jià)的目的[J].高等教育研究，2012，33（11）.
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(shí)驗(yàn)室開(kāi)放
Key words： training model；curriculum groups；CDIO concept；laboratory opening
中圖分類(lèi)號(hào)：G648.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：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(chǔ)性、支柱性和先導(dǎo)性產(chǎn)業(yè)，極大地促進(jìn)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(guó)內(nèi)、國(guó)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(zhǎng)安通訊產(chǎn)業(yè)園，韓國(guó)三星電子以70億美元投資金額的存儲(chǔ)芯片項(xiàng)目落戶西安高新區(qū)。如何能抓住這樣的一個(gè)大好機(jī)遇，培養(yǎng)企業(yè)需求的應(yīng)用型人才是信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)尤其值得思考的。我院在深入市場(chǎng)調(diào)研后，確立了“基礎(chǔ)夠用，加強(qiáng)實(shí)踐，重視素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式和科學(xué)合理的課程體系，使學(xué)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面得到了提高。
1 建立課程群體系，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，建立工學(xué)結(jié)合的培養(yǎng)模式
通過(guò)前期大量的調(diào)研、畢業(yè)生信息追蹤及校友市場(chǎng)信息的反饋，專(zhuān)家論證，建立了以市場(chǎng)為導(dǎo)向的基于崗位能力的模塊課程體系，同時(shí)構(gòu)建課程群，整合課程內(nèi)容，優(yōu)化課時(shí)，建立了符合我院特色的工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式。
1.1 以市場(chǎng)為導(dǎo)向，建立基于崗位能力的模塊課程體系 電子信息工程專(zhuān)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(xué)生的專(zhuān)業(yè)基本知識(shí)和基本素養(yǎng)。包括公共素質(zhì)模塊課程和專(zhuān)業(yè)基本素質(zhì)模塊課程。通過(guò)該模塊的學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生的職業(yè)道德、科學(xué)文化素養(yǎng)和身心健康發(fā)展，同時(shí)學(xué)生可以獲得本專(zhuān)業(yè)基本的基礎(chǔ)理論。②工學(xué)結(jié)合、專(zhuān)業(yè)考證的教學(xué)模塊：通過(guò)市場(chǎng)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(zhuān)業(yè)定位于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，根據(jù)自身具有嵌入式基地的優(yōu)勢(shì)和企業(yè)合作設(shè)置相應(yīng)課程，學(xué)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(shū)。同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)崗位需要求以及多元化培養(yǎng)的目標(biāo)，還設(shè)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(xué)模塊，使學(xué)生在掌握相應(yīng)的專(zhuān)業(yè)理論的同時(shí)通過(guò)企業(yè)培訓(xùn)在校期間就能獲取市場(chǎng)需要的專(zhuān)業(yè)資格證書(shū)。③企業(yè)實(shí)習(xí)、職業(yè)規(guī)劃模塊：本模塊設(shè)置了專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃就業(yè)指導(dǎo)等課程，重視實(shí)習(xí)單位的選擇，通過(guò)1～2個(gè)月的生產(chǎn)實(shí)習(xí)，使學(xué)生與市場(chǎng)的零距離接軌。同時(shí)重視學(xué)生就業(yè)質(zhì)量，設(shè)置職業(yè)生涯規(guī)劃專(zhuān)題講座、就業(yè)指導(dǎo)專(zhuān)題講座等使學(xué)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(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程群，專(zhuān)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(méi)有考慮到群內(nèi)各課程知識(shí)間相似性的特點(diǎn)，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(fù)等現(xiàn)象。
課程群的特點(diǎn)：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(xué)內(nèi)容相互貫通、相互融合、可以規(guī)劃綜合并形成有機(jī)整體的相關(guān)課程組成的，各門(mén)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(shè)的目的就是要通過(guò)對(duì)課程群所包含課程的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行分析、刪除課程間重復(fù)的內(nèi)容。再通過(guò)對(duì)內(nèi)容的重新分解，形成新的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，實(shí)現(xiàn)整體大于各門(mén)課程之和的目的。因此根據(jù)專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置對(duì)電子信息工程相應(yīng)的課程構(gòu)建專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程群，專(zhuān)業(yè)課程群，每一個(gè)群中設(shè)立3-4門(mén)課，進(jìn)行內(nèi)容整合，優(yōu)化。其中：1）專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課程群，即電子電路課程群：包括電路分析基礎(chǔ)、模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子線路。通過(guò)該課程群的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握電子系統(tǒng)領(lǐng)域的基本理論，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究的基本素質(zhì)。2）專(zhuān)業(yè)課程群體系：包括嵌入式系統(tǒng)課程群——C語(yǔ)言基礎(chǔ)、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(kāi)發(fā)。3）信息處理類(lèi)課程群——信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、DSP技術(shù)與應(yīng)用。4）信息傳輸課程群——計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信原理、數(shù)字電視技術(shù)。5）通過(guò)專(zhuān)業(yè)課程群體系的學(xué)習(xí)學(xué)生掌握專(zhuān)業(yè)理論，為系統(tǒng)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新性思維打下良好的基礎(chǔ)。
2 改革教學(xué)方法，建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式
全新的課程體系需要有全新的教學(xué)方法，為了適應(yīng)模塊化的課程體系，改革教學(xué)方法和手段，建立了以學(xué)生為中心的教學(xué)模式。
2.1 貫徹以學(xué)生為中心的工程應(yīng)用理念 從1986年開(kāi)始，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（NSF）逐年加大對(duì)工程教育研究的資助，積極推進(jìn)工程教育改革；1993年歐洲國(guó)家工程聯(lián)合會(huì)啟動(dòng)了名為EUR-ACE的計(jì)劃，指導(dǎo)歐洲的工程教育改革，以加強(qiáng)歐洲的競(jìng)爭(zhēng)力。20世紀(jì)90年代末美國(guó)創(chuàng)立CDIO工程教育理念，麻省理工學(xué)院、瑞典皇家工學(xué)院等多所國(guó)際知名大學(xué)聯(lián)合成立跨國(guó)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(shè)計(jì)（Design）、實(shí)現(xiàn)（Implement）和運(yùn)作（Operate）。CDIO理念[3]是使學(xué)生在CDIO的全過(guò)程中不斷地在工程基礎(chǔ)知識(shí)、個(gè)人能力、團(tuán)隊(duì)能力和工程系統(tǒng)能力4個(gè)方面得到全面的訓(xùn)練和提高，鼓勵(lì)學(xué)生以主動(dòng)的方式進(jìn)行工程學(xué)習(xí)。其基于“做中學(xué)”和“基于項(xiàng)目開(kāi)發(fā)”的工程理念為應(yīng)用型人才培養(yǎng)具有很好的借鑒意義。
2.2 改革教學(xué)方法 樹(shù)立“以學(xué)生為中心”的工程應(yīng)用新理念，采用分組討論、章節(jié)內(nèi)容試講、系統(tǒng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)分工、答辯等一系列措施，重視學(xué)生參與教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)了學(xué)生團(tuán)隊(duì)協(xié)作、系統(tǒng)分析能力和表達(dá)能力。
課堂中采用“教、學(xué)”相結(jié)合的方式。教師采用內(nèi)容豐富的多媒體教學(xué)，或引入網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)（BB系統(tǒng)），擴(kuò)大了學(xué)生的知識(shí)面。將計(jì)算機(jī)仿真軟件引入課堂，邊講邊演示，同時(shí)給學(xué)生一定的時(shí)間進(jìn)行討論和問(wèn)答，促進(jìn)學(xué)生對(duì)理論的掌握和理解。將各類(lèi)競(jìng)賽和教師課題的內(nèi)容引入課堂，重視學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)。
3 改革實(shí)踐教學(xué)，建立以學(xué)生應(yīng)用能力培養(yǎng)為核心的實(shí)踐教學(xué)體系
3.1 改善實(shí)驗(yàn)環(huán)境，擴(kuò)建實(shí)驗(yàn)室 2004年我院投資，建立了電分實(shí)驗(yàn)室、模電實(shí)驗(yàn)室、數(shù)電實(shí)驗(yàn)室、高頻實(shí)驗(yàn)室和通信原理實(shí)驗(yàn)室，滿足了學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)的需求。隨后陸續(xù)進(jìn)行設(shè)備的更新，但近一兩年明顯感覺(jué)設(shè)備老化，實(shí)驗(yàn)環(huán)境急需改善。目前我院已著手整合和新建實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)買(mǎi)全新液晶顯示器的電腦、數(shù)字示波器、更新實(shí)驗(yàn)箱等，同時(shí)和一些企業(yè)共建實(shí)驗(yàn)室。新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備已基本可滿足學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等三個(gè)層次的教學(xué)需求。
3.2 改革實(shí)踐環(huán)節(jié)，重視課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)和各類(lèi)競(jìng)賽 信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)的課程實(shí)驗(yàn)有不同層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，分為基本實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?；A(chǔ)實(shí)驗(yàn)主要是使學(xué)生加深對(duì)課程理論的理解，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)強(qiáng)調(diào)學(xué)生理論知識(shí)的綜合、設(shè)計(jì)、運(yùn)用能力[4]。根據(jù)課程群體系設(shè)置，除了進(jìn)行單一課程的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)外，加強(qiáng)了課程綜合設(shè)計(jì)的學(xué)時(shí)，即設(shè)置了電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用課程設(shè)計(jì)、通信原理課程設(shè)計(jì)、電子線路綜合設(shè)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理課程設(shè)計(jì)等，這些課程設(shè)計(jì)需要幾門(mén)課的知識(shí)綜合運(yùn)用，利用軟件仿真和實(shí)驗(yàn)箱結(jié)合，使學(xué)生深入理論與實(shí)踐的結(jié)合。
重視畢業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量。畢業(yè)設(shè)計(jì)以往的題目以軟件仿真的居多，難以實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)的需要，那么真題真做便是我們下一步重點(diǎn)考慮的，目前純軟件的題目，例如網(wǎng)站設(shè)計(jì)類(lèi)、管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)等基本上滿足實(shí)用性，但軟硬設(shè)計(jì)的題目的實(shí)用性還有待我們進(jìn)一步的研究。
加大第二課堂或科技活動(dòng)，重視學(xué)生參與競(jìng)賽，如電子競(jìng)賽、嵌入式大賽、數(shù)學(xué)建模、英語(yǔ)競(jìng)賽等，培養(yǎng)了學(xué)生系統(tǒng)設(shè)計(jì)、團(tuán)隊(duì)合作、表達(dá)與溝通能力。
3.3 實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放 學(xué)生應(yīng)用型能力實(shí)現(xiàn)的保證就是實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，除了課堂有限的時(shí)間外，合理利用大量的課外時(shí)間就很關(guān)鍵。那么實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放便為學(xué)生實(shí)踐應(yīng)用能力的鍛煉提供了有效的平臺(tái)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，學(xué)生可以隨時(shí)到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行第二課堂或科技活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，也可以自擬題目或跟教師的課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，保證了學(xué)生應(yīng)用型能力的培養(yǎng)。
4 加強(qiáng)校企合作，建立以學(xué)生就業(yè)為導(dǎo)向的產(chǎn)學(xué)結(jié)合模式
目前大多高校培養(yǎng)的人才與市場(chǎng)需求有一定的差距，如何縮小這樣的差距，以滿足學(xué)生與企業(yè)的零接軌。那么依托地區(qū)優(yōu)勢(shì)和行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，完善相應(yīng)地基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備建設(shè)，建立相應(yīng)的校企合作，提高學(xué)生的就業(yè)質(zhì)量是很有必要的。借助明牌效應(yīng)，選擇有競(jìng)爭(zhēng)力的行業(yè)和重點(diǎn)企業(yè)，與他們簽訂長(zhǎng)期辦學(xué)合同，作為學(xué)生專(zhuān)業(yè)實(shí)踐的基地。目前我院已建立了H3C網(wǎng)絡(luò)，鵬程國(guó)際，中軟國(guó)際、百度、南耕科技、大唐移動(dòng)有限公司等建立了長(zhǎng)期的合作關(guān)系。一方面企業(yè)與學(xué)院合作，無(wú)償提供先進(jìn)的教學(xué)設(shè)備以及先進(jìn)的技術(shù)資料并派相應(yīng)的技術(shù)人員，使專(zhuān)業(yè)教學(xué)緊跟市場(chǎng)技術(shù)發(fā)展，有利于學(xué)生的高質(zhì)量就業(yè)。另一方面，學(xué)校在與企業(yè)合作過(guò)程中，學(xué)生可以深入真正地生產(chǎn)環(huán)境，為他們?nèi)蘸蠛芸爝m應(yīng)角色轉(zhuǎn)換奠定了基礎(chǔ)。
5 總結(jié)
以市場(chǎng)為導(dǎo)向，采用先進(jìn)的CDIO工程理念，建立相應(yīng)課程群體系，改革教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，加強(qiáng)校區(qū)合作等方面對(duì)信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)進(jìn)行了研究和分析，建立了符合我院特點(diǎn)的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式，使學(xué)生在知識(shí)、能力、素質(zhì)等方面都得到了全面培養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)：
[1]郭必裕.對(duì)高校課程群建設(shè)中課程內(nèi)容融合與分解的探討[J].現(xiàn)代教育科學(xué)，2005，（2）：66-68.
[2]康全禮，陸小華.CDIO大綱與工程創(chuàng)新型人才培養(yǎng)[J].高等教育研究學(xué)報(bào)，2008，（4）：15-18.
【關(guān)鍵詞】arm 高職 教學(xué)方法
一、引言
當(dāng)前，嵌入式系統(tǒng)是最熱門(mén)并且最有發(fā)展前途的it應(yīng)用領(lǐng)域之一，而arm技術(shù)則廣泛應(yīng)用于便攜式通信產(chǎn)品、手持運(yùn)算、多媒體和嵌入式解決方案等領(lǐng)域。可以說(shuō)，arm技術(shù)無(wú)處不在。因而國(guó)內(nèi)諸多嵌入式相關(guān)專(zhuān)業(yè)均開(kāi)設(shè)arm類(lèi)相關(guān)課程。
然而高職院校生源特點(diǎn)決定了arm類(lèi)課程的學(xué)習(xí)與教學(xué)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(xué)生除具備扎實(shí)的嵌入式理論知識(shí)外，還應(yīng)具有很強(qiáng)的動(dòng)手能力和實(shí)際項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力，因而高職arm類(lèi)課程必須注重實(shí)踐環(huán)節(jié)和動(dòng)手技能的培養(yǎng)，改革教學(xué)方法，合理設(shè)置課程，建全教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，培養(yǎng)學(xué)生達(dá)到嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用入門(mén)的教學(xué)目的。
本文以《arm結(jié)構(gòu)與程序開(kāi)發(fā)入門(mén)》為例，講授高職arm結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)方法改革思路。
二、教學(xué)現(xiàn)狀
缺乏好的教材。arm嵌入式技術(shù)是一門(mén)新興技術(shù)，在大部分教材中的理論知識(shí)偏多、難懂，大多按照芯片手冊(cè)描述的流程來(lái)編寫(xiě)，知識(shí)點(diǎn)相對(duì)比較孤立。因此對(duì)于基礎(chǔ)比較差的高職學(xué)生來(lái)說(shuō)，往往開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)候熱情大，但后來(lái)越學(xué)越不懂，導(dǎo)致最后學(xué)生不愛(ài)聽(tīng)，教師教學(xué)也難以開(kāi)展。本著“理論夠用，注重實(shí)際動(dòng)手能力”的前提下，需要深將深?yuàn)W的理論知識(shí)簡(jiǎn)單化，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，就需要改革和調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，由淺入深，將原本孤立的知識(shí)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，輔以項(xiàng)目，增強(qiáng)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用能力。
實(shí)踐環(huán)節(jié)少。嵌入式系統(tǒng)類(lèi)課程最重要的就是實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐，才能將所學(xué)知識(shí)鞏固并靈活應(yīng)用。但arm9結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)又不像單片機(jī)，可以做一個(gè)最小系統(tǒng)，或是利用仿真軟件來(lái)搭建電路仿真測(cè)試，學(xué)生所完成的幾個(gè)典型實(shí)驗(yàn)也只是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中大多只是按照指導(dǎo)書(shū)給出的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，不能靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。這樣的實(shí)踐方式使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中仍然是理論與實(shí)際脫節(jié)，達(dá)不到理想教學(xué)效果。
知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有串聯(lián)。該課程的教學(xué)內(nèi)容以arm的體系結(jié)構(gòu)展開(kāi)的，講解gpio模塊、串口模塊、定時(shí)器模塊、lcd模塊等，這些知識(shí)在教師講解和學(xué)生在實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)踐后，都能基本被學(xué)生掌握。但是學(xué)生在學(xué)習(xí)后，也都把這些模塊當(dāng)做是孤立的模塊，往往不能前后聯(lián)系，不能靈活應(yīng)用到具體的項(xiàng)目中。針對(duì)這點(diǎn)，需要將上述的模塊串成一些項(xiàng)目，把理論融入項(xiàng)目實(shí)踐中講解，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣，增加學(xué)生的實(shí)踐環(huán)節(jié)時(shí)間，同時(shí)輔以教學(xué)和練習(xí)兩個(gè)項(xiàng)目，講授一個(gè)項(xiàng)目，學(xué)生獨(dú)立思考完成另一個(gè)項(xiàng)目，提高了他們的實(shí)踐創(chuàng)新能力。
三、《arm結(jié)構(gòu)與程序開(kāi)發(fā)》課程教學(xué)設(shè)計(jì)
arm體系結(jié)構(gòu)原理是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)課程，在課程教學(xué)中體現(xiàn)“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法，學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做，在完成項(xiàng)目、任務(wù)的過(guò)程中中自主地去探求知識(shí)、獲取知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)，合理設(shè)計(jì)和引進(jìn)項(xiàng)目案件進(jìn)行教學(xué)，調(diào)整教學(xué)知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探索、勇于開(kāi)拓進(jìn)取的自學(xué)能力，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)掌握和提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力，融教、學(xué)、做為一體，提高該課程的教學(xué)效果。
（1）教學(xué)案例與知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)。該課程設(shè)計(jì)了3個(gè)綜合性的項(xiàng)目：閃爍燈、串口電子鐘和電子相冊(cè)，各項(xiàng)目案件相對(duì)獨(dú)立融合獨(dú)立功能模塊，又可以串聯(lián)成更大的項(xiàng)目案件。
（2）教學(xué)情境設(shè)計(jì)。教學(xué)情境設(shè)計(jì)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手分析問(wèn)題，解決問(wèn)題。本文僅舉出引導(dǎo)性教學(xué)情境。如：閃爍燈的設(shè)計(jì)教學(xué)情境設(shè)計(jì)：現(xiàn)有一個(gè)溫度報(bào)警系統(tǒng)，需要在溫度達(dá)到某個(gè)范圍時(shí)，通過(guò)燈光閃爍的方式警告用戶溫度已超出范圍，現(xiàn)利用arm9實(shí)驗(yàn)箱上的已有l(wèi)ed發(fā)光二極管，來(lái)實(shí)現(xiàn)這種效果。某工控設(shè)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(jī)，如何實(shí)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(shí)間，又如何來(lái)實(shí)現(xiàn)記錄其采集到的時(shí)間。大家通常會(huì)有很多的證書(shū)、獎(jiǎng)狀、作品等，擺放在客廳內(nèi)，使得整個(gè)客廳很雜亂，將其擔(dān)成相片，又不能隨時(shí)看到，那么就可以將其做成一個(gè)電子相冊(cè)，來(lái)實(shí)時(shí)播放這些珍貴的圖片。
四、考查方案調(diào)整
傳統(tǒng)的教學(xué)考查以理論考核為主，用試卷的方式檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，已不適合注重動(dòng)手能力培養(yǎng)的
職嵌入式arm教學(xué)，將單純的理論考核擴(kuò)展到理論考核、實(shí)操考核、作業(yè)單考核和素質(zhì)考核，全面考核學(xué)生的綜合能力。
五、總結(jié)
通過(guò)引進(jìn)教學(xué)項(xiàng)目案例，合理調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，增強(qiáng)理論學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，將復(fù)雜的理論知識(shí)簡(jiǎn)單化，提高了學(xué)生的動(dòng)手解決問(wèn)題能力，促進(jìn)了學(xué)生進(jìn)一步學(xué)生的欲望，從淺入深，由散到綜，教學(xué)效果顯著提高，當(dāng)然在項(xiàng)目的設(shè)計(jì)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(diǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1]朱其慎.南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院arm嵌入式綜合實(shí)訓(xùn)研究[j].教學(xué)研究，2010.
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學(xué)體系;教學(xué)方法;教學(xué)實(shí)踐
中圖分類(lèi)號(hào):G642文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1引言
網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體和信息家電時(shí)代的到來(lái),無(wú)疑為32位嵌入式系統(tǒng)高端應(yīng)用提供了空前巨大的發(fā)展空間;同時(shí),也為力不從心的8位單片機(jī)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(zhǎng)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(jì)最有活力和生命力的新技術(shù)之一。然而在中國(guó),嵌入式軟件復(fù)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(duì)新技術(shù)研究和探索最活躍的群體之一――高等院校中獨(dú)立軟件學(xué)院,如何接受嵌入式技術(shù)帶來(lái)的挑戰(zhàn),學(xué)習(xí)嵌入式、研究嵌式、使用嵌入式,已成為一個(gè)重要的研究課題,加強(qiáng)與完善高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)迫在眉睫。由于國(guó)內(nèi)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)起步較晚,目前還沒(méi)有形成適應(yīng)高校教學(xué)的一個(gè)統(tǒng)一的教學(xué)體系和教學(xué)規(guī)范。由此強(qiáng)調(diào)要以信息技術(shù)為手段,深化教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式改革,如何根據(jù)社會(huì)的實(shí)際需要,培養(yǎng)具有一定專(zhuān)業(yè)特色的和特定能力強(qiáng)的軟件實(shí)用型、復(fù)合型人才是我們學(xué)院應(yīng)首要解決的問(wèn)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(zhuān)業(yè)嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)解決方案,積累教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),建立較規(guī)范的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系,使嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù)更好地融入到教學(xué)與科研活動(dòng)中,以適應(yīng)社會(huì)對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才的需求,對(duì)于深化我國(guó)高校的教學(xué)改革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系探究
嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)新興的課程體系,目前在教學(xué)過(guò)程中相關(guān)先修課程與基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容(包括硬件平臺(tái)與軟件平臺(tái))的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)組織等問(wèn)題依然處于爭(zhēng)論和探索階段。國(guó)內(nèi)高校對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)研討從嵌入式課程體系的設(shè)置、嵌入式理論教學(xué)的開(kāi)展、嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展、嵌入式綜合設(shè)計(jì)與學(xué)生工程實(shí)訓(xùn)等幾方面展開(kāi)。
2.1嵌入式系統(tǒng)教學(xué)分析
(1) 從應(yīng)用角度來(lái)分析,具有世界最大嵌入式技術(shù)市場(chǎng)的中國(guó),嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中更多的強(qiáng)調(diào)以“應(yīng)用”為中心。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)還必須具有一定的行業(yè)領(lǐng)域知識(shí),教學(xué)中最好要在一個(gè)實(shí)際的應(yīng)用項(xiàng)目開(kāi)發(fā)環(huán)境中去實(shí)踐,提高嵌入式軟件開(kāi)發(fā)方面的綜合應(yīng)用能力。
(2) 從學(xué)科專(zhuān)業(yè)角度來(lái)分析,嵌入式系統(tǒng)涉及多門(mén)交叉學(xué)科致使將嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)大致分為三類(lèi):軟件學(xué)院專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué);計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué);微電子、電子信息工程、自動(dòng)化等相關(guān)專(zhuān)業(yè)嵌入式教學(xué)。在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)重視不同專(zhuān)業(yè)嵌入式課程體系建設(shè)、課程目標(biāo)和內(nèi)容等方面展開(kāi)。
(3) 從技術(shù)角度來(lái)分析,嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件有機(jī)的結(jié)合體。要考慮什么樣的硬件設(shè)計(jì)更容易編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序,軟件處理效率等因素就必須要學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)相關(guān)的知識(shí),同時(shí)需要考慮如何取舍軟硬件設(shè)計(jì)。由此嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)同時(shí)具備軟件和硬件兩方面及綜合性知識(shí)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(zhuān)業(yè)方向課程規(guī)劃既要重視基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),又要注重實(shí)踐性,既要突出專(zhuān)業(yè)自身特點(diǎn),又要把握嵌入式系統(tǒng)在多學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域中相互滲透的規(guī)律。不同專(zhuān)業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向課程體系如圖1所示。信息工程專(zhuān)業(yè)涉及的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課包括數(shù)字電路、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、計(jì)算機(jī)組成原理、可編程邏輯器件、EDA設(shè)計(jì)等課程。而軟件工程專(zhuān)業(yè)涉及的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課則為C/C++語(yǔ)言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)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(gè)專(zhuān)業(yè)的相關(guān)內(nèi)容。數(shù)字電路的知識(shí)是從事嵌入式系統(tǒng)的必備,關(guān)鍵要增強(qiáng)邏輯思維能力。C語(yǔ)言作為一種“高級(jí)的低級(jí)”語(yǔ)言、易移植、易維護(hù)、可讀性強(qiáng)、具有強(qiáng)大的內(nèi)存操作能力,成為嵌入式系統(tǒng)開(kāi)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(xué)中要作為重點(diǎn),可適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)課時(shí),無(wú)論學(xué)生以后從事嵌入式系統(tǒng)的軟件還是硬件開(kāi)發(fā),這門(mén)課的思想將貫穿其中,這兩門(mén)課程教師應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生加強(qiáng)上機(jī)實(shí)驗(yàn)的操作,鼓勵(lì)相互交流,體會(huì)編程的思想。
嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu):在嵌入式領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的是ARM(Advanced RISC Machines)系列微處理器。ARM公司引發(fā)了嵌入式領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,在低功耗、低成本的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域確立了市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)地位,是目前32位市場(chǎng)中使用最廣泛的微處理器,學(xué)習(xí)以ARM為架構(gòu)的嵌入式技術(shù)具有非常廣闊的前景。對(duì)于嵌入式操作系統(tǒng):目前比較適合用于本院教學(xué)主要有VxWorks、Windows CE、Linux(uClinux)和μC/OS-Ⅱ等。基于Linux內(nèi)核穩(wěn)定可靠、源碼免費(fèi)開(kāi)放等優(yōu)勢(shì)成了教學(xué)和學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)的首選。嵌入式的軟件開(kāi)發(fā)從智能手機(jī)開(kāi)發(fā)(SYMBIAN)、J2ME程序設(shè)計(jì)、數(shù)字媒體終端等實(shí)踐編程。嵌入式軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言主要有匯編語(yǔ)言、C/C++語(yǔ)言、Java語(yǔ)言等。
2.3嵌入式系統(tǒng)方向?qū)嶒?yàn)課程體系
嵌入式系統(tǒng)是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程體系,學(xué)好嵌入式系統(tǒng)課程不僅有助于學(xué)生了解系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法,而且能提高學(xué)生對(duì)于相關(guān)學(xué)科的理解和實(shí)際應(yīng)用能力。在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)是最重要的環(huán)節(jié)之一,是學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)鍵。為滿足不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,我?，F(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)設(shè)備40套(XScale PXA270處理器)及相關(guān)配套實(shí)驗(yàn)儀器及測(cè)試儀器,實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容涉及微處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、嵌入式中間件平臺(tái)開(kāi)發(fā)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)等內(nèi)容。為達(dá)到教學(xué)目標(biāo),將實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系分為基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新類(lèi)實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)類(lèi)實(shí)驗(yàn):采用理論授課與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式,讓學(xué)生了解開(kāi)發(fā)環(huán)境和開(kāi)發(fā)流程,掌握實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)工具的使用方法,熟悉軟件編程環(huán)境,根據(jù)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的調(diào)試,讀懂實(shí)驗(yàn)源程序和程序的運(yùn)行過(guò)程,使學(xué)生能夠進(jìn)行修改、組合和補(bǔ)充式的應(yīng)用編程。包括ARM集成開(kāi)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(yǔ)言調(diào)用的混合編成等15個(gè)實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn):主要采取精講精練的方式進(jìn)行,使學(xué)生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法。教師指定幾個(gè)設(shè)計(jì)課題,并提供任務(wù)書(shū),任務(wù)書(shū)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)題目、實(shí)驗(yàn)所涉及的主要內(nèi)容、要實(shí)現(xiàn)的功能說(shuō)明及實(shí)驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,編寫(xiě)實(shí)驗(yàn)程序,選擇硬件接口并調(diào)試,獨(dú)立進(jìn)行課題設(shè)計(jì),并寫(xiě)出設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,教師在設(shè)計(jì)過(guò)程中僅起指導(dǎo)作用。包括嵌入式Linux內(nèi)核分析、裁減、移植和燒寫(xiě)在內(nèi)的10個(gè)實(shí)驗(yàn)。創(chuàng)新類(lèi)實(shí)驗(yàn):為了培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新思維能力和工程實(shí)踐能力,研究課題和內(nèi)容由他們自己提出,或是來(lái)自教師的科研課題,或是與企業(yè)相結(jié)合的科研項(xiàng)目,學(xué)生自己討論確定研究方法和研究手段,利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件進(jìn)行課題研究,教師在一定階段給予必要的指導(dǎo)。
3嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐
(1) 注重理論知識(shí)和實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合教學(xué),著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
結(jié)合實(shí)例講解理論,使理論來(lái)源于實(shí)踐,又進(jìn)一步指導(dǎo)實(shí)踐。在課堂教學(xué)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(kāi)發(fā)中的基礎(chǔ)性作用。由于嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程體系,學(xué)生的動(dòng)手能力的培養(yǎng)是嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。在教學(xué)方式上,注重采用理論與案例相結(jié)合的課堂教學(xué)、系統(tǒng)的多級(jí)課程實(shí)踐、工程實(shí)習(xí)以及前沿技術(shù)講座等多種形式的教學(xué)與實(shí)訓(xùn),使學(xué)生在掌握扎實(shí)的嵌入式軟件基礎(chǔ)理論、開(kāi)發(fā)技術(shù)和工具的基礎(chǔ)上,進(jìn)行嵌入式軟件的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。實(shí)現(xiàn)對(duì)嵌入式系統(tǒng)的感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)相統(tǒng)一。在實(shí)踐教學(xué)手段上,除了繼續(xù)加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)、畢業(yè)實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)和理論課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)外,還提出了“實(shí)驗(yàn)選修課”的新模式,要求各專(zhuān)業(yè)大學(xué)生必須修滿一定的實(shí)驗(yàn)選修課學(xué)分。實(shí)驗(yàn)選修課面向全校各專(zhuān)業(yè)開(kāi)放,課程強(qiáng)調(diào)以實(shí)踐為主,進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性的訓(xùn)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(xué)校與企業(yè)合作,企業(yè)中有工程經(jīng)驗(yàn)豐富的一線工程人員和高水平的技術(shù)團(tuán)隊(duì),構(gòu)建這樣一個(gè)高水平的學(xué)生工程實(shí)踐環(huán)境,為學(xué)生提供實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)機(jī)會(huì),完善自身職業(yè)素質(zhì)和工程能力;通過(guò)大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)競(jìng)賽可以針對(duì)具體問(wèn)題使學(xué)生在實(shí)踐中提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
(2) 配套立體化教材,共享嵌入式系統(tǒng)教學(xué)資源。
如果僅僅是購(gòu)買(mǎi)了一個(gè)開(kāi)發(fā)套件而沒(méi)有相應(yīng)的配套技術(shù)資料,可想而知學(xué)習(xí)的效果肯定是很差的,因?yàn)橹挥信涮椎馁Y料才能體現(xiàn)出設(shè)計(jì)者的原創(chuàng)思想,更為重要的是在學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到了困難,配套的技術(shù)資料可以幫助老師和學(xué)生加深理解、解決問(wèn)題。各硬件廠商提供的產(chǎn)品芯片說(shuō)明和開(kāi)發(fā)參考以及嵌入式操作系統(tǒng)的源代碼和相應(yīng)軟件環(huán)境使用說(shuō)明是最好的教材。但資料多為英文,學(xué)生使用起來(lái)比較吃力,所以此時(shí)教材的選擇非常重要,課程開(kāi)始給學(xué)生推薦經(jīng)典的教材,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生盡快過(guò)渡到英文資料的閱讀和使用上。多媒體教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)的模式具有更大的優(yōu)勢(shì),多媒體教學(xué)把枯燥的計(jì)算機(jī)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的圖像、交互和視聽(tīng)媒體,把教學(xué)內(nèi)容直觀化,有利于學(xué)生更好地接受知識(shí)。同時(shí),加強(qiáng)教師的培訓(xùn),提高教師應(yīng)用網(wǎng)上資源進(jìn)行教學(xué)、整合網(wǎng)上資源的技能。
(3) 總結(jié)教學(xué)方法,提高實(shí)際教學(xué)效益。
運(yùn)用“學(xué)教并重”進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計(jì)、采取了互動(dòng)式教學(xué)、采用啟發(fā)式、范例式課堂教學(xué)、現(xiàn)代與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,直觀、生動(dòng)的等多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)熱情,讓他們成為教學(xué)中的主體,并培養(yǎng)其收集相關(guān)領(lǐng)域信息、拓寬知識(shí)面的能力。將教學(xué)的重點(diǎn)放在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題能力上。從而達(dá)到能理解嵌入式軟件設(shè)計(jì)文檔;獨(dú)立負(fù)責(zé)嵌入式軟件組件編碼和調(diào)試;執(zhí)行軟件組件的單元測(cè)試;符合嵌入式軟件開(kāi)發(fā)企業(yè)的入職要求等教學(xué)效益。
4結(jié)語(yǔ)
嵌入式系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)真正得到發(fā)展還是近幾年的事情,還沒(méi)有形成統(tǒng)一的教學(xué)體系和規(guī)范,加之社會(huì)對(duì)高素質(zhì)嵌入式系統(tǒng)人才的需求日益增加,各個(gè)高校迫切要求建立嵌入式系統(tǒng)課程體系、實(shí)驗(yàn)體系、教材體系和教師培養(yǎng)體系,本文所探究的針對(duì)軟件本科專(zhuān)業(yè)的嵌入式系統(tǒng)理論課程體系和實(shí)驗(yàn)課程體系,積累嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐,融合了社會(huì)企業(yè)的需求和軟件專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),符合實(shí)際應(yīng)用。當(dāng)然,獨(dú)立軟件學(xué)院的嵌入式方向的教學(xué)還任重道遠(yuǎn),需要從事嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的教師在實(shí)踐中不斷地進(jìn)行研究、不斷地積累經(jīng)驗(yàn),不斷地創(chuàng)新,才能培養(yǎng)出社會(huì)所需要的高素質(zhì)嵌入式技術(shù)人才。
參考文獻(xiàn):
[1] 凌明,劉昊,時(shí)龍興. 關(guān)于嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)過(guò)程中幾個(gè)問(wèn)題的思考[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2007(10):94-96.
[2] 毛德操,胡希明. 嵌入式系統(tǒng)―采用公開(kāi)源代碼和StrongARM/XScale處理器[M]. 杭州:浙江大學(xué)出版社,2003.
[3] 李耀波,杜麗敬,徐洋. 高校嵌入式系統(tǒng)課程群規(guī)劃的探討[J]. 信息科技,2007,10(19):9,25.
[4] 管秋梅.“嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)的研究[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào),2007(12):108-109,112.
[5] 黃曉玲,段鳳云,趙建科. 嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的探索與實(shí)踐[J]. 實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2006(04):85-87.
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：?jiǎn)纹瑱C(jī)；教學(xué)改革；課程建設(shè)；應(yīng)用型本科
中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 08-0000-01
單片機(jī)技術(shù)（包括嵌入式技術(shù)）是現(xiàn)代電子工程領(lǐng)域一門(mén)飛速發(fā)展的新技術(shù)，在各種智能控制系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛。單片機(jī)課程經(jīng)過(guò)二十余年的發(fā)展，已經(jīng)成為高校工科涉電專(zhuān)業(yè)（如電子信息、自動(dòng)化、機(jī)電、測(cè)控）的必修課，是一門(mén)本科階段必須掌握的應(yīng)用技術(shù)與技能。目前國(guó)內(nèi)多數(shù)高等學(xué)校單片機(jī)教學(xué)在課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、考核方式以及實(shí)踐應(yīng)用和創(chuàng)新能力培養(yǎng)等方面遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生所需要具備的能力。
一、單片機(jī)課程教學(xué)改革探索
（二）完善課程體系結(jié)構(gòu)建設(shè)
單片機(jī)作為涉電專(zhuān)業(yè)必修的應(yīng)用技術(shù)類(lèi)課程，旨在培養(yǎng)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的應(yīng)用型人才，建立和完善“以芯片為基礎(chǔ)，以接口設(shè)計(jì)為主線，以系統(tǒng)設(shè)計(jì)為目的”的課程體系是教學(xué)改革的重要方面。
在教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)當(dāng)將主流的51單片機(jī)作為單片機(jī)入門(mén)的基礎(chǔ)性芯片來(lái)介紹，同時(shí)介紹其他流行的單片機(jī)。在介紹51芯片時(shí)，硬件方面重點(diǎn)介紹引腳特性、片內(nèi)功能部件、片外的時(shí)鐘電路、復(fù)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(shè)計(jì)，中斷系統(tǒng)、定時(shí)器、串口等匯編程序的編寫(xiě)，并舉例說(shuō)明。
將接口設(shè)計(jì)作為教學(xué)的主線，首先是RAM、ROM的擴(kuò)展，讓學(xué)生掌握地址空間的劃分即可。其次對(duì)于I/O擴(kuò)展，介紹82C55和81C55等，并介紹如何利用串口來(lái)擴(kuò)展并行I/O口。最后介紹人機(jī)對(duì)話接口――鍵盤(pán)、顯示器（LED、LCD）、BCD碼撥盤(pán)、時(shí)鐘日歷芯片等內(nèi)容。
將單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)作為課程的最終目的，如最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)、復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)的軟硬件調(diào)試能力，以KeilC51和Proteus為開(kāi)發(fā)和仿真工具的“項(xiàng)目教學(xué)”，可靠性設(shè)計(jì)――抗干擾設(shè)計(jì)、掉電保護(hù)和低功耗設(shè)計(jì)等。對(duì)于應(yīng)用型本科教學(xué)，應(yīng)當(dāng)提高教學(xué)目標(biāo)與起點(diǎn)，借助新的開(kāi)發(fā)工具和仿真軟件，將培養(yǎng)學(xué)生具有“單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)”的能力作為課程的最終目標(biāo)。
（二）引入EDA技術(shù)，不斷更新教學(xué)內(nèi)容
在單片機(jī)教學(xué)中，使用Protues和Keil的聯(lián)機(jī)調(diào)試，可將實(shí)驗(yàn)室?guī)У秸n堂上來(lái)。給學(xué)生布置課外題目，要求學(xué)生使用Proteus進(jìn)行仿真調(diào)試。首先使用Proteus進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)，然后用C51進(jìn)行應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，可以降低成本，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地有電腦就有的虛擬實(shí)驗(yàn)室和家庭實(shí)驗(yàn)室。
針對(duì)SOC/SOPC技術(shù)的發(fā)展，可以在FPGA中嵌入51單片機(jī)IP軟核。在學(xué)生學(xué)過(guò)EDA技術(shù)后，結(jié)合所學(xué)的51單片機(jī)知識(shí)，利用FPGA平臺(tái)，就可以實(shí)現(xiàn)SOC系統(tǒng)。這些內(nèi)容作為升華與擴(kuò)展，也可以給學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕榻B。
針對(duì)一些新的技術(shù)發(fā)展和動(dòng)向，在課堂教學(xué)中可適當(dāng)介紹，如新的單片機(jī)機(jī)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(kāi)闊學(xué)生的視野。
（三）教學(xué)模式要注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與創(chuàng)新能力
由于本課程具有很強(qiáng)的工程實(shí)踐性，要提高學(xué)生的電子設(shè)計(jì)實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，需要先進(jìn)的教學(xué)理念和教學(xué)模式。
針對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，嘗試了“自學(xué)+布置題目+學(xué)生完成+教師總結(jié)”的教學(xué)模式和“案例教學(xué)”模式。傳統(tǒng)教學(xué)模式采用以下三部曲：提出概念――解釋概念――舉例說(shuō)明，這種教學(xué)模式側(cè)重知識(shí)的學(xué)習(xí)。對(duì)于側(cè)重應(yīng)用的學(xué)習(xí)者，可以采用新的三部曲：提出問(wèn)題――解決問(wèn)題――歸納分析。教師講授工程案例，這些案例與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，要求利用Proteus仿真軟件進(jìn)行仿真，進(jìn)過(guò)四年的教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn)，收到良好的教學(xué)效果。
通過(guò)案例教學(xué)模式可以減少初學(xué)者的在學(xué)習(xí)上的困難。因?yàn)橥ㄟ^(guò)這種教學(xué)模式能夠培養(yǎng)學(xué)生的興趣，變“讓我學(xué)”成“我要學(xué)”，從而培養(yǎng)提高學(xué)生的工程實(shí)踐與創(chuàng)新能力。
（四）改革課程考核方式
長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)總是把考試作為衡量教學(xué)質(zhì)量的唯一方式。采用閉卷考試的形式，不僅難以考查學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題、工程實(shí)踐和創(chuàng)新等綜合能力，而且會(huì)使學(xué)生誤認(rèn)為學(xué)習(xí)單片機(jī)只要死記硬背即可。因此，應(yīng)采取與課程教學(xué)相適應(yīng)的考核形式。
針對(duì)課程考核方式的改革，采用如下考核方式：期末成績(jī)50%，基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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(xué)生的主觀能動(dòng)性和對(duì)實(shí)驗(yàn)課程的重視程度，提高學(xué)生的理性認(rèn)識(shí)，幫助學(xué)生建立應(yīng)用的概念，進(jìn)而提高其工程實(shí)踐和創(chuàng)新能力。
二、單片機(jī)課程建設(shè)思路
根據(jù)應(yīng)用型師范類(lèi)院校的教學(xué)現(xiàn)狀，筆者提出了“注重基礎(chǔ)，強(qiáng)化實(shí)踐，理順關(guān)系，加強(qiáng)建設(shè)”十六字的單片機(jī)課程建設(shè)思路。
（一）注重基礎(chǔ)
注重基本原理、基本概念、基本方法、基本技能的培養(yǎng)與訓(xùn)練。在單片機(jī)和嵌入式微處理器層出不窮的時(shí)代，仍以51單片機(jī)和匯編語(yǔ)言為對(duì)象講授《單片機(jī)原理》，增加單片機(jī)C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的內(nèi)容。整個(gè)51單片機(jī)的教學(xué)過(guò)程涵蓋了除了操作系統(tǒng)以外嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)中的基本概念及主要內(nèi)容，為學(xué)生學(xué)習(xí)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(chǔ)。
（二）強(qiáng)化實(shí)踐
建立“課堂教學(xué)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)+課程設(shè)計(jì)+科技創(chuàng)新活動(dòng)”的教學(xué)體系。針對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)模式為“課堂教學(xué)+實(shí)驗(yàn)教學(xué)”，要強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)和科技創(chuàng)新活動(dòng)等教學(xué)環(huán)節(jié)。爭(zhēng)取課程設(shè)計(jì)獨(dú)立開(kāi)課的時(shí)間不少于2周，使電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等科技創(chuàng)新活動(dòng)更加豐富多彩。
（三）理順關(guān)系
理順下列5個(gè)關(guān)系――工科專(zhuān)業(yè)與師范專(zhuān)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(xué)與實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系、教師的教與學(xué)生的學(xué)之間的關(guān)系，考研與專(zhuān)業(yè)技能培養(yǎng)的關(guān)系。
（四）加強(qiáng)建設(shè)
最后，加強(qiáng)建設(shè)――師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、實(shí)踐教學(xué)基地（實(shí)習(xí)基地）建設(shè)、教材建設(shè)、精品課程建設(shè)及課程群建設(shè)。
參考文獻(xiàn)：
[1]林益平，趙福建.單片機(jī)C語(yǔ)言課程教學(xué)的探索與實(shí)踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007，29（2）：104-106.
任何事情的發(fā)展都是雙向的，有對(duì)有錯(cuò)，有優(yōu)點(diǎn)也存在缺點(diǎn)，傳統(tǒng)課程教學(xué)方法經(jīng)過(guò)教育教學(xué)工作者的繼承和發(fā)揚(yáng)，有優(yōu)勢(shì)同時(shí)存在不足之處，這里進(jìn)行分析:
(一)傳統(tǒng)教學(xué)優(yōu)點(diǎn)
在信息技術(shù)不成熟的時(shí)代，傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)就體現(xiàn)出來(lái)，教學(xué)老師是占主導(dǎo)地位，由于學(xué)生從外界所能獲取的信息較少，學(xué)生對(duì)老師的依賴性很強(qiáng)，老師上課過(guò)程中就能很好地體現(xiàn)教師情感;老師上課過(guò)程中所需要的教學(xué)器材成本低，易推廣實(shí)施;老師所講的教學(xué)理念容易實(shí)施，老師上課的權(quán)威性就能發(fā)揮的淋漓盡致;學(xué)生依賴?yán)蠋熃⑼暾闹R(shí)結(jié)構(gòu)與體系;這種以教學(xué)內(nèi)容的穩(wěn)定性和單一性為基本出發(fā)點(diǎn)，以知識(shí)記憶和再現(xiàn)為基本學(xué)習(xí)目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)掌握知識(shí)的數(shù)量和準(zhǔn)確性，強(qiáng)調(diào)對(duì)過(guò)去知識(shí)的記憶，強(qiáng)化知識(shí)的積累過(guò)程，學(xué)生能在此環(huán)境下靜心學(xué)習(xí)，能掌握知識(shí)的要領(lǐng)，對(duì)知識(shí)的記憶的能力得到加強(qiáng)。
(二)傳統(tǒng)教學(xué)缺點(diǎn)
傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)是不能否認(rèn)的，但缺點(diǎn)也是不可忽視的，這里要辯證地去對(duì)待，要根據(jù)大環(huán)境的變化實(shí)時(shí)應(yīng)對(duì)，信息時(shí)代下，傳統(tǒng)教學(xué)已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代教育教學(xué)的需要，不能重視傳授知識(shí)，忽略學(xué)生個(gè)體發(fā)展能力的培養(yǎng)。在教學(xué)方法上，理論與實(shí)踐的脫離;在教學(xué)內(nèi)容上，單一的教學(xué)內(nèi)容與時(shí)代脫軌;在教學(xué)形式上，單一化、模式化的教學(xué)讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)失去興趣;在師生關(guān)系上，重教師的傳道，忽視學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，這在某一種程度上，壓抑著學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)的潛力，使學(xué)生產(chǎn)生抵觸的學(xué)習(xí)情緒，對(duì)學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡感，從而阻擋學(xué)生學(xué)習(xí)的通道。
二、面向市場(chǎng)需求的課程教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)
高校所做的培養(yǎng)方案一定要跟上市場(chǎng)的節(jié)拍，不能忽略市場(chǎng)的需求，對(duì)于高校的人才儲(chǔ)備庫(kù)，要能根據(jù)社會(huì)需求自動(dòng)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(shí)時(shí)進(jìn)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(huì)的需求進(jìn)行調(diào)整。
(一)所學(xué)有所用
面向市場(chǎng)需求的課程教學(xué)模式重視學(xué)生的全面發(fā)展，要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，興趣能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，開(kāi)發(fā)學(xué)生內(nèi)在的潛能。根據(jù)市場(chǎng)的需求培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的能力，注重學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程，同時(shí)要提升學(xué)生的應(yīng)用能力，使所學(xué)有所用，應(yīng)用價(jià)值得到了體現(xiàn)，學(xué)生就愿意花時(shí)間花精力有目的地學(xué)習(xí)。
(二)超越教材
面向市場(chǎng)需求的課程教學(xué)模式，重視學(xué)生掌握獲取知識(shí)的方法，教學(xué)不脫離社會(huì)與人的發(fā)展的實(shí)際要求，使學(xué)生讀活書(shū)，活讀書(shū)，提升學(xué)生思維和創(chuàng)新能力，超越教師和教材。知識(shí)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(jiǎn)單、呆板、現(xiàn)成的結(jié)論。傳授知識(shí)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(yīng)重在揭示隱含在其中的有豐富內(nèi)容的思維過(guò)程，并引導(dǎo)學(xué)生的思維深入到知識(shí)的發(fā)現(xiàn)或再發(fā)現(xiàn)的過(guò)程中去，惟其如此，學(xué)生才能真正理解和掌握知識(shí)，并把教材上的智慧轉(zhuǎn)化成自己的智慧。
(三)理論融合實(shí)訓(xùn)
把理論與實(shí)訓(xùn)融為一體，讓學(xué)生在真實(shí)的環(huán)境中學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，掌握專(zhuān)業(yè)理論，培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)技能，從理論到實(shí)訓(xùn)形成一個(gè)完整的、全面的知識(shí)架構(gòu)。通過(guò)所學(xué)有所用、超越教材、理論融合實(shí)訓(xùn)等環(huán)節(jié)可以使學(xué)生有很好地適應(yīng)工作環(huán)境，并能發(fā)揮出自己最大的優(yōu)勢(shì)，能與市場(chǎng)無(wú)縫的鏈接，更好地融入市場(chǎng)。
三、面向市場(chǎng)需求的《嵌入式系統(tǒng)》課程一體化教學(xué)模式的亮點(diǎn)
嵌入式系統(tǒng)課程是高年級(jí)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(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，嵌入式技術(shù)人才的社會(huì)需求越來(lái)越強(qiáng)。高校注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，面向社會(huì)，進(jìn)一步適應(yīng)市場(chǎng)的需要，培養(yǎng)社會(huì)所需要的技術(shù)人才。安徽新華學(xué)院是一所民辦高校，經(jīng)過(guò)近不斷的改革與創(chuàng)新，已經(jīng)探索出教、學(xué)、做、研一體化的教學(xué)模式，具體體現(xiàn)以下4個(gè)方面:
(一)培養(yǎng)學(xué)生專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習(xí)興趣
通過(guò)“校企合作、工學(xué)結(jié)合、產(chǎn)教結(jié)合”新路，讓學(xué)生感覺(jué)專(zhuān)業(yè)課學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)知識(shí)不是低年級(jí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的學(xué)習(xí)，對(duì)于高年級(jí)的學(xué)生，老師要善于培養(yǎng)學(xué)生點(diǎn)到面的學(xué)習(xí)能力，甚至是由點(diǎn)到面，由面到體的學(xué)習(xí)，這樣能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)課的興趣，最大地調(diào)動(dòng)內(nèi)在的潛能。
(二)完善的實(shí)踐教學(xué)體系
加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、課外興趣小組、等多個(gè)環(huán)節(jié)建設(shè)，形成較為完善課程的實(shí)踐教學(xué)體系。增加了設(shè)計(jì)型、綜合型、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比重，占總實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例達(dá)到80%以上。同時(shí)，以培養(yǎng)實(shí)踐能力為目標(biāo)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容建設(shè)。
(三)組建實(shí)踐就業(yè)相結(jié)合的平臺(tái)
利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，不斷引進(jìn)虛擬、仿真實(shí)踐教學(xué)資源，構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室，提供學(xué)生模擬企事業(yè)技能操作環(huán)境的場(chǎng)所。在原有基礎(chǔ)上，精心調(diào)整和設(shè)計(jì)新實(shí)踐教學(xué)體系，從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合與設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新試驗(yàn)三個(gè)層次來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、知識(shí)應(yīng)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(guò)程中，融入CDIO工程理念，重在培養(yǎng)學(xué)生的終生學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)交流能力和大系統(tǒng)掌控能力。有效地提高學(xué)生的就業(yè)能力和社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)力，更好地為社會(huì)作貢獻(xiàn)。組建一支結(jié)構(gòu)合理、基礎(chǔ)扎實(shí)、科研意識(shí)強(qiáng)的師資隊(duì)伍。老師要站在科研和教學(xué)的最前沿，將最前沿的研究成果奉獻(xiàn)給學(xué)生。利用現(xiàn)代化信息技術(shù)，不斷加強(qiáng)內(nèi)在的能力，將教學(xué)融入到科研中，提升教學(xué)科研水平，打造一支開(kāi)放型、多元化、教學(xué)與科研并重的高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)。在安徽新華學(xué)院這所具有特色的民辦高校開(kāi)展面向市場(chǎng)需求的《嵌入式系統(tǒng)》課程一體化教學(xué)模式的改革與創(chuàng)新的研究，已經(jīng)具備教學(xué)改革的試驗(yàn)環(huán)境，可以用教改實(shí)踐成果驗(yàn)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(zhuān)業(yè)；興趣；交流
編程就是使用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言來(lái)編寫(xiě)程序代碼，從而滿足人們用計(jì)算機(jī)來(lái)解決某種問(wèn)題的需求。編程是人與計(jì)算機(jī)交流的唯一方式。因此，高校信息專(zhuān)業(yè)的教學(xué)應(yīng)將編程能力的培養(yǎng)作為首要任務(wù)，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念和教學(xué)模式，重視編程能力培養(yǎng)和考核并以此為核心進(jìn)行教學(xué)改革。
一、高校計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)課程存在的問(wèn)題
1.課時(shí)少
高校信息專(zhuān)業(yè)為滿足寬口徑就業(yè)需求，專(zhuān)業(yè)課程非常多，以編程能力培養(yǎng)為核心的程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程時(shí)間被壓縮，實(shí)訓(xùn)課程時(shí)間就更少了。在理論課教學(xué)中，教師必須在有限的時(shí)間里將所有的知識(shí)點(diǎn)傳授給學(xué)生，讓學(xué)生在最短時(shí)間內(nèi)吸收這些知識(shí)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的融會(huì)貫通，否則實(shí)訓(xùn)課程就無(wú)法順利開(kāi)展。而實(shí)訓(xùn)課程少又影響到學(xué)生編程能力的提升，使得學(xué)生動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)少，教師也沒(méi)有時(shí)間給學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)，影響教學(xué)質(zhì)量。
2.師資力量不足
高校教師有教學(xué)任務(wù)、科研任務(wù)和學(xué)生管理任務(wù)，其工作壓力繁重，而大部分計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的教師是中青年教師，部分教師正在進(jìn)行深造，在攻讀博士、博士后等，這使得其在教學(xué)上花費(fèi)的時(shí)間和精力較少，很多時(shí)候是一個(gè)教師帶十幾個(gè)乃至二十幾個(gè)學(xué)生開(kāi)展實(shí)訓(xùn)活動(dòng)，師資力量嚴(yán)重不足，影響學(xué)生編程能力的提升。
3.裝備落后
計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展快，技術(shù)更新快，程序設(shè)計(jì)課程中涉及到的理論知識(shí)和實(shí)訓(xùn)課程中的裝備都應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，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(xué)問(wèn)題，然后完成編程任務(wù)，這種培養(yǎng)模式使得學(xué)生掌握的知識(shí)嚴(yán)重滯后于社會(huì)發(fā)展，無(wú)法滿足IT行業(yè)對(duì)人才的需求。
二、基于提升編程能力的實(shí)訓(xùn)課程改革措施
1.課程設(shè)計(jì)的改革
信息專(zhuān)業(yè)主要可以分成電子信息、電子科技、物聯(lián)網(wǎng)等專(zhuān)業(yè)，不同的專(zhuān)業(yè)有不同的人才培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)，實(shí)訓(xùn)課的課程設(shè)計(jì)也應(yīng)該有側(cè)重點(diǎn)。如：電子信息、電子科技專(zhuān)業(yè)的側(cè)重點(diǎn)是對(duì)硬件的設(shè)計(jì)，因而實(shí)訓(xùn)課程可以進(jìn)行單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)等項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，將編程能力的培養(yǎng)嵌入到具體的硬件控制中，既提高學(xué)生的編程能力，又提高其專(zhuān)業(yè)知識(shí)的融會(huì)貫通和運(yùn)用能力。比如說(shuō)：在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)中，如果只是讓學(xué)生反復(fù)訓(xùn)練經(jīng)典算法和習(xí)題，學(xué)生的編程能力很難得到較大幅度提升；若是加入一個(gè)C語(yǔ)言的單片機(jī)控制項(xiàng)目，實(shí)現(xiàn)軟硬件設(shè)計(jì)的結(jié)合，那么學(xué)生的編程能力就能得到較大提升。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程等專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)偏向于上層應(yīng)用，實(shí)訓(xùn)課程可以以實(shí)用性軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目為主，讓學(xué)生主動(dòng)去設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等，使學(xué)生在完成軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)能力的提升。
2.調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性
興趣是最好的老師，教師要通過(guò)改變教學(xué)方法、因材施教等來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，在課外時(shí)間去鉆研軟件開(kāi)發(fā)，提升學(xué)生的編程能力。如：對(duì)希望參加ACM程序設(shè)計(jì)大賽的學(xué)生，在實(shí)訓(xùn)課中鼓勵(lì)其在完成基本實(shí)訓(xùn)任務(wù)的基礎(chǔ)上聯(lián)系A(chǔ)CM題庫(kù)中的習(xí)題，由淺入深地步步推進(jìn)，提高編程能力。對(duì)參加嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的學(xué)生，讓其主動(dòng)編寫(xiě)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(jī)。對(duì)立志從事應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的學(xué)生，讓其主動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)站系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、電子商務(wù)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，這一類(lèi)學(xué)生往往在畢業(yè)前就找到一個(gè)主攻方向，孜孜不倦地鉆研，為其將來(lái)就業(yè)做準(zhǔn)備。而教師需要做的工作是在教學(xué)活動(dòng)中發(fā)覺(jué)學(xué)生的興趣，根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)和興趣采取合適的方法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高教學(xué)效率，這樣能收到事半功倍的效果。
3.加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)中的交流
實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)中，要加強(qiáng)師生之間、生生之間的交流，營(yíng)造良好的交流氛圍，使學(xué)生遇到問(wèn)題時(shí)，主動(dòng)與同學(xué)交流和討論，主動(dòng)請(qǐng)教教師，通過(guò)交流發(fā)覺(jué)別人思維方式與自己思維模式的區(qū)別，吸取別人的長(zhǎng)處，彌補(bǔ)自身短處，完成編程任務(wù)，提升編程能力。
4.重視學(xué)生編程能力的考核
實(shí)訓(xùn)課程中要重視學(xué)生編程能力的訓(xùn)練，加重對(duì)編程能力的考核，如：組織上機(jī)考試，將學(xué)生的考試成績(jī)納入到學(xué)生最終綜合成績(jī)中。在上機(jī)考試中，為避免學(xué)生作弊，往往需要有多個(gè)教師參與監(jiān)考。若設(shè)置幾個(gè)固定的習(xí)題，機(jī)房環(huán)境下又不方便教師監(jiān)考；若是從題庫(kù)中隨機(jī)抽題，又會(huì)帶來(lái)不公平問(wèn)題，有的學(xué)生抽到較難的習(xí)題，有的學(xué)生抽到較容易的習(xí)題。但不管怎么說(shuō)，實(shí)訓(xùn)課教學(xué)改革都應(yīng)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(jià)值，加強(qiáng)編程能力考核，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)去提升編程能力。
總之，只有通過(guò)合理的課程設(shè)計(jì)，運(yùn)用合適的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的實(shí)訓(xùn)學(xué)習(xí)積極性，重視編程能力考核，才能穩(wěn)步提升學(xué)生的編程能力。本文以提升學(xué)生編程能力為起始點(diǎn)，對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)課程存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)程序設(shè)計(jì)類(lèi)課程的教學(xué)改革提出幾點(diǎn)建議，總結(jié)了筆者自身的實(shí)訓(xùn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，希望能為廣大教師提供參考。
參考文獻(xiàn)：
