高職應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)教學(xué)體系建設(shè)的探索

摘要：嵌入式技術(shù)這一當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)，在高職院校應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)建設(shè)中已經(jīng)逐漸滲透，并隨著應(yīng)用越來越廣泛，需要在課程體系建設(shè)上增加其份量。本文通過對(duì)嵌入式技術(shù)就業(yè)前景的分析，對(duì)高職院校開設(shè)嵌入式技術(shù)課程背景及必要性、課程特點(diǎn)及開設(shè)門類、教學(xué)現(xiàn)狀和實(shí)施辦法進(jìn)行了初步探討，為加快培養(yǎng)嵌入式技術(shù)人才形成一個(gè)比較規(guī)范的教學(xué)體系。

關(guān)鍵詞：高職院校 嵌入式技術(shù) 教學(xué)體系

0 引言

長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)于2006年開設(shè)，2007年被確定為院級(jí)教學(xué)改革試點(diǎn)專業(yè)。專業(yè)是以吉林省電子行業(yè)技術(shù)人才市場(chǎng)需求為基礎(chǔ)，面向電子產(chǎn)品生產(chǎn)、維修、研發(fā)類企業(yè)培養(yǎng)具有電子產(chǎn)品裝配、管理、維護(hù)、銷售以及電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)、技術(shù)引進(jìn)、試驗(yàn)開發(fā)能力的一線技術(shù)人員、基層管理人員和產(chǎn)品開發(fā)輔助人員。近幾年來，在專業(yè)發(fā)展與教學(xué)體系建設(shè)過程中，緊跟專業(yè)技術(shù)和市場(chǎng)需求變化，及時(shí)調(diào)整專業(yè)教學(xué)體系。在數(shù)字技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)高速發(fā)展的當(dāng)今，嵌入式技術(shù)相關(guān)課程已然進(jìn)入專業(yè)教學(xué)體系重點(diǎn)改革方向。

1 開設(shè)嵌入式技術(shù)課程的背景及必要性

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)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)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)。隨著智能化電子產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，嵌入式技術(shù)行業(yè)憑借其“應(yīng)用領(lǐng)域廣、人才需求大、就業(yè)薪資高、行業(yè)前景好”等眾多優(yōu)勢(shì)得到了畢業(yè)生的普遍關(guān)注?；ヂ?lián)網(wǎng)的迅速普及和3C（計(jì)算機(jī)、通信、消費(fèi)電子）合一的加速，智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、數(shù)碼攝像機(jī)、可視電話、數(shù)控設(shè)備或儀表、醫(yī)療儀器、智能家居、汽車電子等典型的應(yīng)用嵌入式技術(shù)的系統(tǒng)走入尋常百姓日常生活。為增加畢業(yè)生就業(yè)機(jī)會(huì)，應(yīng)增設(shè)相關(guān)嵌入式技術(shù)課程，開啟這方面的人才培養(yǎng)工作。

2 嵌入式技術(shù)相關(guān)課程特點(diǎn)

嵌入式技術(shù)融合了先進(jìn)的集成電路技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)，設(shè)計(jì)學(xué)科眾多，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和專業(yè)性，是一個(gè)技術(shù)密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。由于涉及多個(gè)學(xué)科的交叉，嵌入式技術(shù)課程除了包含傳統(tǒng)的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程外還涵括了一些正處在發(fā)展中的新興的技術(shù)課程。嵌入式技術(shù)教學(xué)體系主要體現(xiàn)以下4個(gè)特點(diǎn)：①知識(shí)涉及面廣。嵌入式技術(shù)的理論和實(shí)踐幾乎涵蓋了計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、電子信息工程、通信工程等多個(gè)專業(yè)的基礎(chǔ)知識(shí)，知識(shí)體系要求比較全面。所以嵌入式技術(shù)涉及多學(xué)科專業(yè)的相互融合，而且大多為較為先進(jìn)的新技術(shù)，知識(shí)內(nèi)容較為龐大。②課程綜合性強(qiáng)。嵌入式技術(shù)不像方向只側(cè)重于某一點(diǎn)的其他一些專業(yè)學(xué)科，其集軟硬件技術(shù)于一體，需要在課程學(xué)習(xí)的同時(shí)，進(jìn)行軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)。③課程實(shí)踐性要求高。嵌入式技術(shù)的相關(guān)課程實(shí)踐學(xué)時(shí)比例較大，通過動(dòng)手實(shí)踐來解除學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的深澀難懂，通過實(shí)例驗(yàn)證來加深對(duì)課程內(nèi)容的理解。實(shí)踐學(xué)時(shí)的增添，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力，同時(shí)也為省級(jí)或國(guó)家級(jí)技能大賽的嵌入式方向賽題及課外第二課堂及創(chuàng)新小組進(jìn)行知識(shí)儲(chǔ)備。④新興領(lǐng)域多，內(nèi)容較前沿。嵌入式技術(shù)的相關(guān)原理、基本技術(shù)雖然近些年內(nèi)沒有根本性改變，但是研究和應(yīng)用往往牽涉到社會(huì)生活的新興領(lǐng)域和科技研究的最新成果，需要不斷補(bǔ)充新的內(nèi)容。

3 嵌入式技術(shù)課程門類建設(shè)

鑒于嵌入式技術(shù)課程授課內(nèi)容概括性強(qiáng)，講授難度大；同時(shí)高職學(xué)生的理解能力又有限，對(duì)領(lǐng)會(huì)此類課程難度更大，教與學(xué)都存在一定的問題，所以在高職學(xué)生的培養(yǎng)過程中，需要與本科學(xué)生有很大的不同，每門課程都要強(qiáng)調(diào)實(shí)踐，注重理論與實(shí)際緊密結(jié)合。課程講授過程中注重知識(shí)的前沿性，以適應(yīng)嵌入式技術(shù)的快速更新。

3.1 嵌入式系統(tǒng)處理器及應(yīng)用 本課程結(jié)合典型的ARM芯片，通過講授ARM的內(nèi)部架構(gòu)、ARM的指令系統(tǒng)、ARM匯編程序設(shè)計(jì)、ARM存儲(chǔ)系統(tǒng)、ARM內(nèi)部資源的C 語(yǔ)言編程以及簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)等知識(shí)，使學(xué)生熟悉ARM嵌入式處理器結(jié)構(gòu)與簡(jiǎn)單應(yīng)用，掌握ARM系統(tǒng)的軟硬件構(gòu)成，具備基于ARM體系架構(gòu)的應(yīng)用處理器為核心進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)及相關(guān)應(yīng)用的能力。

3.2 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā) 本課程通過實(shí)際的嵌入式應(yīng)用項(xiàng)目的案例分析，講授嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程和方法，使學(xué)生掌握幾種常用的嵌入式應(yīng)用開發(fā)方法，如嵌入式圖形系統(tǒng)、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)、嵌入式Web服務(wù)器、GSM、GPRS等，熟悉嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，培養(yǎng)學(xué)生從事嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的能力。

3.3 智能家居系統(tǒng) 本課程通過兩室兩廳智能家居電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握智能燈光控制、智能電器控制、智能溫度控制、智能窗戶控制、智能窗簾控制、智能安防控制、智能遙控控制、智能定時(shí)控制、智能網(wǎng)絡(luò)控制、智能遠(yuǎn)程控制、智能場(chǎng)景控制等智能家居系統(tǒng)組成與控制工作原理，使學(xué)生初步具備根據(jù)客戶要求設(shè)計(jì)制定智能家居控制系統(tǒng)方案的能力。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 本課程主要內(nèi)容包括射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按物物與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，及物聯(lián)網(wǎng)在各個(gè)領(lǐng)域的典型應(yīng)用。讓學(xué)生學(xué)生理解物聯(lián)網(wǎng)的概念，開闊學(xué)術(shù)視野，啟發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

3.5 教學(xué)機(jī)器人組裝與調(diào)試 本課程通過具體的教學(xué)機(jī)器人制作項(xiàng)目讓學(xué)生了解機(jī)器人的結(jié)構(gòu)、種類、工作原理，使學(xué)生熟悉教學(xué)機(jī)器人的制作及控制調(diào)試過程，讓學(xué)生在掌握機(jī)器人的核心技術(shù)的基本知識(shí)基礎(chǔ)上，具備組裝、控制、調(diào)試和維護(hù)機(jī)器人的能力。

4 嵌入式技術(shù)課程實(shí)施方法

在進(jìn)行嵌入式技術(shù)授課時(shí)，教師可以引入一些實(shí)際的嵌入式電子產(chǎn)品，并進(jìn)行實(shí)例分析，分解產(chǎn)品加工特點(diǎn)，進(jìn)而倒推出整個(gè)產(chǎn)品的開發(fā)過程。這種教學(xué)方法即為實(shí)例剖析教學(xué)法。實(shí)例剖析教學(xué)法包含了產(chǎn)品到部件的整個(gè)過程。這種教學(xué)方法便于學(xué)生更好地了解和把握各章節(jié)內(nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系，從而有效提升其解決實(shí)際開發(fā)問題的能力。 教師可以在具體的學(xué)習(xí)過程中適當(dāng)安排一些嵌入式技術(shù)學(xué)習(xí)任務(wù)，并劃分學(xué)習(xí)小組，引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生單獨(dú)完成相應(yīng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)工作。同時(shí)，在課程結(jié)束后，教師還可以單獨(dú)開設(shè)一些綜合實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目，使學(xué)生從整體上把握嵌入式產(chǎn)品開發(fā)的規(guī)律和方法，提升其職業(yè)能力，使其更好地適應(yīng)企業(yè)的崗位需求，實(shí)現(xiàn)學(xué)校到企業(yè)的良好過渡。

通過三個(gè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，學(xué)生的專業(yè)能力水平得到了極大的提升，并逐漸具備單獨(dú)完成嵌入式項(xiàng)目開發(fā)的能力。這三個(gè)環(huán)節(jié)即章節(jié)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)、課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、綜合實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)。其中，章節(jié)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)主要通過實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行內(nèi)容分解，并將章節(jié)知識(shí)融入實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，實(shí)現(xiàn)了理論和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)則側(cè)重課程內(nèi)容的組織和安排，旨在通過課程的優(yōu)化設(shè)計(jì)提升學(xué)生的專業(yè)能力。綜合實(shí)訓(xùn)過程的實(shí)踐性較強(qiáng)。在此環(huán)節(jié)中，學(xué)生的主要任務(wù)為設(shè)計(jì)出嵌入式產(chǎn)品雛形，并明確其功能和性能，并制定出具體的改進(jìn)方案。

5 結(jié)束語(yǔ)

面向地方新一代信息技術(shù)等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，專業(yè)課程建設(shè)對(duì)接嵌入式技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈，建立從“專業(yè)基礎(chǔ)型→技術(shù)創(chuàng)新型→研究開發(fā)型”集教學(xué)、創(chuàng)新、研發(fā)于一體的實(shí)踐基地；形成“課堂教學(xué)+技能競(jìng)賽+科技創(chuàng)新+產(chǎn)品開發(fā)”的多途徑人才培養(yǎng)模式；組建一支專兼結(jié)合、德技雙馨的專業(yè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)；利用復(fù)合型、交叉型專業(yè)優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)校內(nèi)電子信息專業(yè)群和面向相關(guān)產(chǎn)業(yè)的專業(yè)群之間的相互支撐、交叉融合、相互滲透、協(xié)調(diào)發(fā)展。把嵌入式技術(shù)作為應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)人才主要方向。

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作者簡(jiǎn)介：魯子卉，長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院副教授，主要研究方向：應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)建設(shè)及嵌入式技術(shù)應(yīng)用。