淺談嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革與實(shí)踐

　　摘要：該文針對目前嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)以及教學(xué)中存在的問題，從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)等幾個方面進(jìn)行教學(xué)改革研究，并提出了適合嵌入式系統(tǒng)特點(diǎn)的教學(xué)模式。
　　關(guān)鍵詞：嵌入式；教學(xué)改革；教學(xué)方法
　　中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）28-6735-02
　　1 概述
　　嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。眾所周知，嵌入式系統(tǒng)是目前最熱門的技術(shù)之一，已經(jīng)成為帶動IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新的增長點(diǎn)。目前嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)，農(nóng)業(yè)，通信，交通運(yùn)輸，醫(yī)療，消費(fèi)電子及國防等眾多領(lǐng)域[1]。因此，在2000年后，為了滿足社會對嵌入式領(lǐng)域人才的需求，我國各高校相繼設(shè)立嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的課程。但是，由于嵌入式系統(tǒng)對開發(fā)者的知識綜合性要求很高，實(shí)踐性很強(qiáng)，同時嵌入式系統(tǒng)的知識更新很快，因此嵌入式教學(xué)面臨很多困難。我國嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)并沒有跟上嵌入式技術(shù)的發(fā)展，嵌入式教學(xué)仍然在研究與發(fā)展中。
　　在實(shí)際教學(xué)過程中，目前主要存在以下一些問題：1課程設(shè)置不合理，課程的設(shè)置應(yīng)根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)校自身特點(diǎn)來進(jìn)行2課程有些內(nèi)容相對陳舊，跟不上新技術(shù)發(fā)展的最新趨勢3實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱。對嵌入式系統(tǒng)教學(xué)進(jìn)行改革，從而提高課程的教學(xué)質(zhì)量，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果是我們急需解決的問題。筆者經(jīng)過教改探索，認(rèn)為應(yīng)從以下幾點(diǎn)進(jìn)行改革。
　　2 合理安排教學(xué)內(nèi)容
　　嵌入式系統(tǒng)所包含的領(lǐng)域非常廣闊，需要對許多技術(shù)都有深入的了解。比如電子學(xué)、數(shù)字邏輯電路、軟件工程、匯編語言程序設(shè)計(jì)等。在實(shí)際開發(fā)過程中，由于開發(fā)人員的技術(shù)分工越來越細(xì)化，軟件與硬件設(shè)計(jì)者對彼此領(lǐng)域的技術(shù)并沒有相當(dāng)程度的涉獵。然而為了將學(xué)生塑造成為嵌入式領(lǐng)域的人才，必須引導(dǎo)他們開闊眼界，全面涉獵嵌入式系統(tǒng)所包含的各個領(lǐng)域的內(nèi)容。因此在教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)從體系結(jié)構(gòu)的角度全面介紹嵌入式系統(tǒng)，包括硬件方面的嵌入式處理器，嵌入式存儲器系統(tǒng)，常用的I/O接口等；也包括軟件方面的設(shè)備驅(qū)動程序，嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，從而使學(xué)生能全面掌握嵌入式系統(tǒng)的組成[2]。
　　由于嵌入式知識的學(xué)習(xí)范圍很廣，平臺相關(guān)性高，因此學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)要以應(yīng)用為導(dǎo)向，使學(xué)生重點(diǎn)掌握一種主流嵌入式處理器，掌握一門開發(fā)語言，一種嵌入式操作系統(tǒng)，以點(diǎn)帶面、循序漸進(jìn)的掌握嵌入式領(lǐng)域的知識，達(dá)到更好的教學(xué)效果[3]。在我們的實(shí)際教學(xué)中，主要以ARM系列微處理器為核心，以wince ，linux為主要平臺來講授，使學(xué)生在全面掌握各個領(lǐng)域知識的同時有所側(cè)重。
　　另一方面，課程的內(nèi)容要注重及時更新。嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展日新月異，特別是近年物聯(lián)網(wǎng)的提出為嵌入式系統(tǒng)教學(xué)帶來了新的挑戰(zhàn)。作為教師只有了解、緊跟時代發(fā)展的步伐，不斷引入新知識、新技術(shù)，及時更新課程內(nèi)容，才能更好的滿足社會和行業(yè)的需求。
　　3 采用靈活多樣的教學(xué)方法
　　首先要注重學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)。嵌入式技術(shù)與我們的日常生活密切相關(guān)，mp3、手機(jī)、智能家電、醫(yī)療儀器等設(shè)備都是嵌入式系統(tǒng)的實(shí)例。在課程開始的時候可以通過引入這些產(chǎn)品來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生知道嵌入式技術(shù)可以做什么[4]。同時在教學(xué)過程中采用啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)是教師啟發(fā)學(xué)生積極思維，使學(xué)生主動掌握知識的教學(xué)方法。啟發(fā)式教學(xué)應(yīng)做到內(nèi)容突出，通過“問題”引出重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，然后分析問題并啟發(fā)學(xué)生解決問題。比如mp3的播放功能具體如何實(shí)現(xiàn)，學(xué)生帶著問題去學(xué)習(xí)會有更好的效果。
　　根據(jù)嵌入式技術(shù)應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)，還可以結(jié)合項(xiàng)目驅(qū)動法教學(xué)。教師在授課時為學(xué)生舉一個項(xiàng)目實(shí)例，通過給學(xué)生分析項(xiàng)目需求，項(xiàng)目設(shè)計(jì)方法，項(xiàng)目實(shí)施方法等一步一步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，使學(xué)生充分發(fā)揮積極性成為項(xiàng)目的主體，從應(yīng)用從發(fā)，把實(shí)例貫穿于教學(xué)之中，提高教學(xué)質(zhì)量的同時也使學(xué)生積累了做項(xiàng)目的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。
　　4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重學(xué)生動手能力的培養(yǎng)
　　嵌入式系統(tǒng)屬于工程性、技術(shù)性和實(shí)踐性都特別強(qiáng)的一門課。因此，在開展好課堂教學(xué)的同時，必須對實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)給以足夠的重視，要有充足的實(shí)驗(yàn)學(xué)時，提供性能良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，能進(jìn)行反映主要教學(xué)內(nèi)容的、水平比較高的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，在課程進(jìn)行到一半的時候給學(xué)生布置不同的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)題目，比如mp3播放器的設(shè)計(jì)，導(dǎo)航儀的設(shè)計(jì)等。同時將學(xué)生分為不同的實(shí)驗(yàn)小組，每個小組在完成設(shè)計(jì)題目時，既鞏固了所學(xué)知識，又鍛煉了實(shí)際動手能力，而且培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和思考問題的能力。
　　5 結(jié)束語
　　目前，嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)無處不在，也相應(yīng)地出現(xiàn)了學(xué)習(xí)嵌入式知識的熱潮，但是嵌入式系統(tǒng)本身知識涵蓋面廣，實(shí)踐性強(qiáng)，知識更新快，作為從事嵌入式教學(xué)的教師，不能照搬其它學(xué)科的教學(xué)模式，應(yīng)根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)，以應(yīng)用為導(dǎo)向，從課程的內(nèi)容，授課方法，教學(xué)手段等多方面積極進(jìn)行改革，從而提高教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出適應(yīng)行業(yè)需要的嵌入式人才。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[3] 文全剛， 陳守孔. 嵌入式方向課程設(shè)置與教學(xué)[J].北京：計(jì)算機(jī)教育，2007.
　　[4] 胡海芝， 郭慧玲. 嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)存在的問題及對策[J].周口師范學(xué)院學(xué)報(bào)，201