高職電子類專業(yè)嵌入式課程改革與實踐

【摘 要】針對傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用課程教學(xué)的弊端，提出了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用課程改革的幾項措施。通過教學(xué)實踐表明，對嵌入式的課程改革起到了較好的效果。通過改革提高了學(xué)生的積極性和實踐動手能力，增強了學(xué)生的團隊協(xié)作意識，并使學(xué)生分析問題、解決問題的能力得到了很好的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】高職 嵌入式 改革與實踐

近年來，隨著計算機技術(shù)及集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)日漸普及，在通訊、網(wǎng)絡(luò)、工控、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用課程是一門高職院校中電子信息類的專業(yè)課。學(xué)習(xí)了嵌入式應(yīng)用程序開發(fā)課程之后，學(xué)生能夠更好地適應(yīng)社會就業(yè)環(huán)境的需求。

1 高職嵌入式課程的現(xiàn)狀

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)涉及數(shù)電、模電、計算機以及通信等多個學(xué)科的知識，是一門實踐性很強的課程。在高職院校的教學(xué)過程中會遇到各種各樣的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

授課計劃安排不合理。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用的教學(xué)對象是電子類的學(xué)生，該專業(yè)的學(xué)生對操作系統(tǒng)沒有概念。在傳統(tǒng)教學(xué)中先講解操作系統(tǒng)和ARM系統(tǒng)的原理后進行實踐操作。在講解操作系統(tǒng)和ARM系統(tǒng)原理時學(xué)生就聽得云里霧里， 難以接受。從而挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

授課內(nèi)容不合理。高職院校的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)課程缺少針對高職學(xué)生特點的教材，多采用本科院校的教材，授課內(nèi)容大多是本科課程的縮減，教學(xué)內(nèi)容陳舊，且理論知識多實踐操作課時少。

實踐設(shè)備不足。嵌入式對于一般學(xué)校而言，由于經(jīng)費投入不足，嵌入式實驗設(shè)備不完善，使得課程教學(xué)過程中，偏重理論講解。

師資力量薄弱。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用是新開發(fā)的課程，很多學(xué)校沒有做相應(yīng)研究的教師，容易出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊，廣度有限，深度不夠的現(xiàn)象。

考核方式不全面。以往嵌入式課程多采用大作業(yè)的方式進行考核，教師在改大作業(yè)時經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)雷同情況，不能很好地掌握學(xué)生具體的知識掌握情況。這種考核方式容易讓學(xué)生滋生惰性，影響了學(xué)生對該課程的學(xué)習(xí)興趣。

2 課程教學(xué)的改革措施

本學(xué)院于2012年5月納入德州儀器（TI）公司的中國大學(xué)計劃，TI公司為學(xué)院捐贈50套嵌入式開發(fā)套件和最新的嵌入式開發(fā)工具軟件。針對嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)課程存在的上述問題，結(jié)合教學(xué)實踐，與TI公司合作的基礎(chǔ)上提出一些教學(xué)改革措施。

考慮電子信息類的學(xué)生已經(jīng)具有模電、數(shù)電以及單片機等課程知識，但沒有操作系統(tǒng)知識這個特點。在授課內(nèi)容安排上先將ARM處理器當作高級單片機使用，做一些學(xué)生熟悉的項目。學(xué)生對ARM系統(tǒng)有一定認識的基礎(chǔ)上再講解操作系統(tǒng)，改變原有的授課計劃。

通過企業(yè)調(diào)研和TI公司合作，按照現(xiàn)有學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)選擇三個有代表性的案例作為課程的教學(xué)項目。采用項目驅(qū)動教學(xué)法。在教學(xué)內(nèi)容上還有一個大改革是嵌入式操作系統(tǒng)不再講解嵌入式Linux，而是講解相對簡單，容易入門的UCOS-II嵌入式操作系統(tǒng)。

在教學(xué)中采用“教、學(xué)、做”一體的教學(xué)模式。以有代表性的教學(xué)項目為引導(dǎo)、分析工作任務(wù)為主線，教學(xué)完全按照任務(wù)教學(xué)法的提示工作任務(wù)、嘗試完成工作任務(wù)、提出問題、查閱并理解和記住理論知識、回歸工作任務(wù)五個步驟來實施。

為了充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生小組合作精神和相互溝通交流的能力。在課程實施過程中對學(xué)生進行分組，三個學(xué)生分為一組，共同完成任務(wù)。

考核采用形成性考核方法改變原有的考核方式，采用形成性考核，更注重學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，對學(xué)生的任務(wù)完成情況、學(xué)習(xí)情況進行緊密的跟蹤，及時公布過程考核成績，督促學(xué)生認真學(xué)習(xí)。

3 教學(xué)實施效果

用傳統(tǒng)的授課方式由于授課內(nèi)容、授課計劃安排不合理，教學(xué)效果非常差。對課程進行改革后實施該課程，經(jīng)過一年的教學(xué)試驗，教學(xué)效果有很大的改進，表現(xiàn)在以下幾個方面：

學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與意識提高了。

改革后的授課計劃，讓學(xué)生已有的單片機知識與新學(xué)的嵌入式內(nèi)容有了很好的銜接，這樣使學(xué)生能夠聽懂老師的授課內(nèi)容，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教學(xué)采用任務(wù)驅(qū)動法，學(xué)生帶著任務(wù)聽老師講解，學(xué)生不再是被動地接受，而是積極地參與、思考和學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)能力自然也得到鍛煉和提高。

學(xué)生的實踐動手能力提高了。

嵌入式是一門實踐性很強的課程，有了TI公司的支持，每個學(xué)習(xí)小組都有一套實驗設(shè)備，能夠及時地驗證自己的實驗結(jié)果，通過多動手練習(xí)，學(xué)生的實踐動手能力得到了很大的提升。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力提高了。

在第一個項目實施的過程中，學(xué)生遇到很多問題，而且都希望老師給解答。教師在解答學(xué)生問題的過程中也教會學(xué)生分析問題解決問題的方法。通過多次訓(xùn)練學(xué)生遇到的問題學(xué)生能夠主動通過網(wǎng)絡(luò)收集資料或者通過小組成員交流或者通過多次試驗來解決。

4 結(jié)論

嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用課程特點是知識點很多、實踐性很強。為解決傳統(tǒng)教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)效果差的問題，我們對該課程提出來幾點改革意見，經(jīng)過實踐我們認為通過對課程的改革能夠較好的培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感和團隊協(xié)作能力；培養(yǎng)學(xué)生工作積極主動、仔細認真的工作態(tài)度和質(zhì)量意識；使學(xué)生在專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域具備可持續(xù)自學(xué)能力，適應(yīng)社會發(fā)展需要。

【參考文獻】

[1]黨元一. 嵌入式課程中項目教學(xué)法的應(yīng)用研究與實踐[J].中國電力教育，2011（2）：86-87.

[2]陳文智.嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計[M]. 北京：清華大學(xué)出版社，2011.

[3]姜大源，吳全全. 當代德國職業(yè)教育主流教學(xué)思想研究. 北京：清華大學(xué)出版社，2007.