嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的研制與教學(xué)改革

崔業(yè)梅, 李元熙, 楊國(guó)華

(1. 江蘇省無(wú)線傳感系統(tǒng)應(yīng)用工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中心， 江蘇 無(wú)錫 214153；2. 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇 無(wú)錫 214153)

嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的研制與教學(xué)改革

崔業(yè)梅, 李元熙, 楊國(guó)華

(1. 江蘇省無(wú)線傳感系統(tǒng)應(yīng)用工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中心， 江蘇 無(wú)錫 214153；2. 無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 江蘇 無(wú)錫 214153)

針對(duì)國(guó)內(nèi)大學(xué)現(xiàn)有嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備結(jié)構(gòu)普遍單一，只注重大且全的缺點(diǎn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)“電子積木”和國(guó)外“塔式系統(tǒng)”引起教學(xué)設(shè)備研制思考，提出了一種跨平臺(tái)、積木型嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的研制，介紹了研究意義、研究?jī)?nèi)容、設(shè)計(jì)思路與技術(shù)路線等；突出跨平臺(tái)和積木型的特點(diǎn)，并分析了研究過(guò)程中存在的難重點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)。該教學(xué)設(shè)備用于大學(xué)電子儀器儀表裝配工中、高級(jí)考證實(shí)訓(xùn)教學(xué)改革中，成效顯著。

跨平臺(tái); 積木型; 嵌入式; 教學(xué)設(shè)備; 教學(xué)改革

0 引 言

隨著“中國(guó)制造2025”的提出，電子儀器儀表裝配工已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)最為緊缺的技術(shù)工種之一，隨著儀器儀表信息化時(shí)代的到來(lái)，對(duì)儀器儀表裝配工的技術(shù)要求也更高。大學(xué)里培養(yǎng)該技術(shù)人員的嵌入式實(shí)訓(xùn)課程的教學(xué)設(shè)備普遍存在結(jié)構(gòu)單一，只注重大且全的缺點(diǎn)，為解決該問(wèn)題，提出一種跨平臺(tái)、積木型嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備的研制過(guò)程，研制的設(shè)備被應(yīng)用于電子儀器儀表裝配工中、高級(jí)考證實(shí)訓(xùn)教學(xué)中。

1 國(guó)內(nèi)“電子積木”和國(guó)外“塔式系統(tǒng)”引起的教學(xué)設(shè)備研制思考

國(guó)內(nèi)王文渭教授設(shè)計(jì)了專利產(chǎn)品“電子積木”。電子積木是把電線、燈泡、二極管、三極管、電阻器、電容器、開(kāi)關(guān)、儀表、馬達(dá)、揚(yáng)聲器、單片機(jī)等電子元器件分別固定在每個(gè)塑料片(塊)上，這些塑料片(塊)具有獨(dú)特的子母按扣，可以被裝配。把這些塑料片(塊)安裝在產(chǎn)品配置的基板上，像拼積木一樣拼裝、組合電路。拼裝每一種電路，都可以聽(tīng)到或看到聲音，光和電的現(xiàn)象。電學(xué)，聲學(xué)，光學(xué)，磁學(xué)原理在裝拆電路中容易被理解的清楚，孩子們從乏味的課本學(xué)習(xí)進(jìn)入到奧妙無(wú)窮的電子世界。

國(guó)外freescale半導(dǎo)體公司設(shè)計(jì)了塔式系統(tǒng)，這是一種先進(jìn)的模塊化開(kāi)發(fā)平臺(tái)。開(kāi)發(fā)平臺(tái)主要以8、16、32位微控制器為核心，提供了大量的擴(kuò)展模塊，包含一系列開(kāi)發(fā)套件，外形類似塔。freescale塔式開(kāi)發(fā)平臺(tái)的最大特點(diǎn)是可擴(kuò)展性和模塊化特性強(qiáng)，提供可重構(gòu)、易于使用的控制器模塊，外圍可互換的模塊，如串行端口，存儲(chǔ)器和液晶顯示模塊等。利用塔式開(kāi)發(fā)平臺(tái)可以大大減少用戶的開(kāi)發(fā)時(shí)間，使用戶可以更快、更便捷地使用freescale產(chǎn)品進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

2 跨平臺(tái)、積木型嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備研究現(xiàn)狀與意義

2.1嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置使用現(xiàn)狀

目前我國(guó)許多高校已經(jīng)在計(jì)算機(jī)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子信息工程等專業(yè)課程中進(jìn)行了嵌入式系統(tǒng)的研究。嵌入式系統(tǒng)課程是一門實(shí)踐性、綜合性很強(qiáng)的課程，學(xué)習(xí)時(shí)必須要配合大量的實(shí)踐訓(xùn)練，這就離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)裝置。國(guó)內(nèi)較為成熟的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，有些設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是大且全，主板上提供幾乎所有需要的接口，所有的功能都在主板上實(shí)現(xiàn)，學(xué)生可在這個(gè)平臺(tái)上應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)一些實(shí)驗(yàn)，該裝置使用的是一個(gè)單一的平臺(tái)，在使用與維護(hù)方面存在以下問(wèn)題：

(1) 實(shí)驗(yàn)裝置的組合性、模塊性不強(qiáng)，無(wú)法直觀描述嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)架，無(wú)法針對(duì)大學(xué)學(xué)生的理解能力形象地給出系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)。

(2) 實(shí)驗(yàn)?zāi)K獨(dú)立性、拆裝性不強(qiáng)，無(wú)法按照特定的項(xiàng)目要求選擇性的組成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在一定程度上限制了項(xiàng)目化實(shí)踐性教學(xué)的開(kāi)展。

(3) 采用整體性的結(jié)構(gòu)使得對(duì)設(shè)備的后期維護(hù)也存在了較大的難度，一個(gè)模塊的損壞可能會(huì)影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置的運(yùn)行。

(4) 對(duì)于一種實(shí)驗(yàn)裝置其核心平臺(tái)單一，若要實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)，通常需要購(gòu)買不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，對(duì)有些功能重復(fù)的模塊也無(wú)法實(shí)現(xiàn)共享，浪費(fèi)資源。

綜上所述，目前現(xiàn)有的嵌入實(shí)驗(yàn)裝置已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)大學(xué)生和課程教學(xué)的發(fā)展。

2.2研究的意義

針對(duì)企業(yè)嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)中需要跨平臺(tái)移植的需求，分析了目前一體化嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置的缺陷和使用弊端，提出的一種跨平臺(tái)、積木型的嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備。該設(shè)備主要通過(guò)可替換的核心控制板和多功能模塊按要求組合的形式，將多種嵌入式平臺(tái)綜合在一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中，這樣可以使用一種實(shí)驗(yàn)儀器完成多門課程、多個(gè)專業(yè)的專業(yè)技能訓(xùn)練[1-2]，其設(shè)計(jì)意義主要體現(xiàn)在：① 設(shè)備采用模塊化的形式，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求，按大學(xué)生容易理解的方式形象地組成系統(tǒng)，符合大學(xué)教育的特點(diǎn)。② 采用積木型方式組建系統(tǒng)，拆轉(zhuǎn)、替換、擴(kuò)展方便，后期容易維護(hù)，成本較低，滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器投入低、效益高的要求。③ 可替換兼容性核心控制平臺(tái)，可以使多種嵌入式控制核心板共享一個(gè)實(shí)驗(yàn)功能裝置，達(dá)到跨平臺(tái)的目的，兼容性強(qiáng)，節(jié)省成本。同時(shí)解決目前嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置種類繁多、平臺(tái)混亂、維修困難等問(wèn)題。降低運(yùn)行成本[3-4]。

3 跨平臺(tái)、積木型嵌入式實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備主要研究?jī)?nèi)容與設(shè)計(jì)思路

3.1研究?jī)?nèi)容

以企業(yè)嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì)中跨平臺(tái)移植的需求為切入點(diǎn)，主要內(nèi)容涉及一種跨平臺(tái)的嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，該裝置主要通過(guò)可替換核心組件(兼容性電氣接口)將目前流行的多種平臺(tái)如：ARM CortexM0+、STM32、S08、STC51等，集成到一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置中，外圍配置諸如鍵盤、液晶、電機(jī)、傳感器、通信接口等“電子積木”式模塊，組成一個(gè)符合大學(xué)電子類實(shí)踐特點(diǎn)，具備擴(kuò)展性、拆裝性、系統(tǒng)可重構(gòu)的實(shí)驗(yàn)裝置[5-6]。其研究主要包括：① 跨平臺(tái)的嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);② 便攜式多平臺(tái)核心控制板的設(shè)計(jì)(“口袋”實(shí)驗(yàn)室);③ 多功能“電子積木”式模塊設(shè)計(jì)(包含I/O、顯示類、傳感器類、電機(jī)類、通信類);④ 符合大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)的“模塊化”程序庫(kù)設(shè)計(jì)。

3.2設(shè)計(jì)思路與技術(shù)路線

硬件設(shè)施按照裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能布局設(shè)計(jì)、跨平臺(tái)核心板、“積木”式多功能模塊設(shè)計(jì)的先后順序進(jìn)行。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)與功能布局時(shí)，要考慮系統(tǒng)可重構(gòu)性能、可拆裝組合性能和符合學(xué)生認(rèn)知能力的要求，將裝置基板布局成核心控制區(qū)域(跨平臺(tái))、輸入、輸出、擴(kuò)展模組等幾部分，每個(gè)模組使用統(tǒng)一的接口插件和布局形式，并在基板上標(biāo)明功能，讓學(xué)生能有系統(tǒng)具體的組成結(jié)構(gòu)認(rèn)知，其設(shè)計(jì)示意如圖1所示。

在設(shè)計(jì)跨平臺(tái)核心控制模塊時(shí)，可將所有I/O引腳引出，并兼容基板平臺(tái)統(tǒng)一插件接口,設(shè)計(jì)采用2×20的接插件連接，考慮到目前流行的USB接口調(diào)試方法，核心板可直接將下載電路(如ISP電路)集成到電路板上，這樣便于學(xué)生課后隨身攜帶，隨時(shí)使用。同時(shí)核心系統(tǒng)供電可采用USB直接取電，對(duì)于電壓較低的ARM核心，可使用LDO供電。

圖1 實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖

對(duì)于“電子積木”式功能模組可分按功能劃分為：輸入、輸出功能模塊、顯示功能模塊、傳感器類模塊、電機(jī)驅(qū)動(dòng)類模塊、通信(工業(yè)總線、無(wú)線)模塊等，每個(gè)模塊和核心板一樣，采用統(tǒng)一的2×20的接插件連接?？紤]到一個(gè)系統(tǒng)中通常僅使用一種輸入或顯示方式，在輸入、顯示功能模塊設(shè)計(jì)時(shí)可以選擇引腳復(fù)用的方式，提高硬件利用率，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置除了硬件電路外還需要配套的軟件設(shè)計(jì)，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，軟件編程是一個(gè)比較困難且難以理解的部分。針對(duì)這一普遍存在的現(xiàn)象，采用模塊化程序組的形式推進(jìn)。將每個(gè)獨(dú)立功能程度代碼封裝成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的模塊組，學(xué)生在使用時(shí)只要通過(guò)調(diào)用模塊組，構(gòu)建應(yīng)用層流程調(diào)度即可實(shí)現(xiàn)功能，這樣既提高了學(xué)生對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的整體理解，也簡(jiǎn)化了編程，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣[7],其流程見(jiàn)圖2。

圖2 模塊化程序設(shè)計(jì)流程

4 研究過(guò)程中存在的難重點(diǎn)與創(chuàng)新點(diǎn)

4.1研究難重點(diǎn)

(1) 跨平臺(tái)模式設(shè)計(jì)。 目前在高校中使用的嵌入式實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)裝置都是針對(duì)某一型號(hào)的控制核心器件，一個(gè)項(xiàng)目完成后若想要在其他控制平臺(tái)上驗(yàn)證，則需要更換整個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，系統(tǒng)的擴(kuò)展性和移植性能不強(qiáng)。為了打破這種模式的制約，重點(diǎn)研究一種能兼容多種控制平臺(tái)的實(shí)驗(yàn)裝置。這種跨平臺(tái)的模式需要了解各種平臺(tái)的調(diào)試、啟動(dòng)、時(shí)鐘、電源管理等的特點(diǎn)，尋找共性內(nèi)容，并設(shè)計(jì)兼容性引腳排列，這一項(xiàng)內(nèi)容是研究的一大重點(diǎn)。

(2) 便攜式核心控制板(“口袋實(shí)驗(yàn)室”)的設(shè)計(jì)。 隨著MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂這類新型教學(xué)方式的推進(jìn)，學(xué)生自主學(xué)習(xí)，自由學(xué)習(xí)的需求越來(lái)越大，而嵌入式學(xué)習(xí)又是一種以實(shí)踐為主的學(xué)習(xí)，這就需要學(xué)生自己能有一個(gè)屬于自己的實(shí)驗(yàn)室，我們稱其為“口袋實(shí)驗(yàn)室”。這種可以隨身攜帶的實(shí)驗(yàn)裝置要求具有小型化、便攜化、功能集成、便于調(diào)試等特點(diǎn)。所以在設(shè)計(jì)時(shí)要合理選取所需的功能并將其集成到一塊小核心板上，同時(shí)這個(gè)“口袋實(shí)驗(yàn)室”還要能兼容積木型實(shí)驗(yàn)裝置，能夠以核心控制板的形式安裝在實(shí)驗(yàn)裝置上，該設(shè)計(jì)是研究的一大難點(diǎn)。

(3) “模塊化”程序庫(kù)的設(shè)計(jì)。 學(xué)生在編程方面一直是比較困難，而控制程序見(jiàn)嵌入式教學(xué)的一大重點(diǎn)，針對(duì)這一矛盾，提出了一種“模塊化”的程序結(jié)構(gòu)。將各個(gè)基礎(chǔ)功能程序段封裝成一個(gè)個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)庫(kù)，學(xué)生只需要按照課程設(shè)計(jì)內(nèi)容調(diào)用這些函數(shù)，學(xué)會(huì)程序的整體流程調(diào)度即可。但這種“模塊化”的程序結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)需要對(duì)嵌入式編程有深入了解，能應(yīng)用不同的芯片和時(shí)序控制，這一內(nèi)容是研究的難點(diǎn)[8]。

4.2創(chuàng)新點(diǎn)

結(jié)合多種嵌入式應(yīng)用技術(shù)，突破傳統(tǒng)的單一實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的局限，創(chuàng)新地提出了一種“跨平臺(tái)”“積木型”的嵌入式實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)方法和在實(shí)驗(yàn)裝置中實(shí)現(xiàn)“模塊化編程”方案[9]，具體如下：

(1) 以企業(yè)需求為切入點(diǎn)，提出了一種跨平臺(tái)的嵌入式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案。針對(duì)企業(yè)嵌入式設(shè)計(jì)中跨平臺(tái)移植的需求和現(xiàn)有嵌入式實(shí)訓(xùn)平臺(tái)的缺陷，提出了一個(gè)可替換式的跨平臺(tái)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)方案可使用不同平臺(tái)(如ARM CortexM0+、STM32、S08、STC51)來(lái)替換核心板位置，使用統(tǒng)一、兼容的接口插件和電平信號(hào)，是在一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置上能兼容多種不同內(nèi)核、廠商和型號(hào)的核心控制芯片，提高了設(shè)備的共享性和利用率。

(2) 便于系統(tǒng)重構(gòu)，提出了“電子積木”的模塊化功能設(shè)計(jì)。 通過(guò)“電子積木”型功能電路模塊的設(shè)計(jì)使得系統(tǒng)能按照不同的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行重構(gòu)，讓學(xué)生通過(guò)搭積木的方式理解系統(tǒng)各部分的組成和功能，提高學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)的整體認(rèn)知和對(duì)系統(tǒng)集成的認(rèn)識(shí)。

(3) 服務(wù)于教學(xué)改革，將“口袋實(shí)驗(yàn)室”融合到實(shí)驗(yàn)裝置中?！翱诖鼘?shí)驗(yàn)室”是一種能隨身攜帶，功能集成的基礎(chǔ)核心板。提出的這種核心板能應(yīng)用于電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等專業(yè)的嵌入式的學(xué)習(xí)，并能按照芯片型號(hào)的不同使用不同的平臺(tái)。但和已有的小型開(kāi)發(fā)板不同，這種“口袋實(shí)驗(yàn)室”僅提供基礎(chǔ)調(diào)試、輸入輸出功能。在研究中，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地將這種“口袋實(shí)驗(yàn)室”設(shè)計(jì)成與實(shí)驗(yàn)裝置配套的標(biāo)準(zhǔn)接口，既能滿足翻轉(zhuǎn)課堂課后實(shí)踐學(xué)習(xí)需求，也能兼容團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置，擴(kuò)展功能，使學(xué)習(xí)變得“無(wú)處不在”。

(4) 符合大學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律，將“模塊化”程序設(shè)計(jì)引入嵌入式教學(xué)。為了滿足大學(xué)教學(xué)簡(jiǎn)潔、易懂、強(qiáng)化實(shí)踐性的要求，改進(jìn)了以往嵌入式教學(xué)編程模式，提出了簡(jiǎn)化和優(yōu)化控制的模塊化”程序庫(kù)概念。將各個(gè)基礎(chǔ)功能程序段封裝成一個(gè)個(gè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)庫(kù)，學(xué)生只需要按照課程設(shè)計(jì)內(nèi)容調(diào)用這些函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)某種功能，這使得嵌入式教學(xué)更加適合學(xué)生學(xué)習(xí)[10-11]。

5 跨平臺(tái)、積木型嵌入式考證實(shí)訓(xùn)教學(xué)設(shè)備教學(xué)改革及成效

原有電子儀器儀表裝配工考證實(shí)訓(xùn)教學(xué)主要項(xiàng)目包含調(diào)幅收音機(jī)的裝接與調(diào)試、SMT調(diào)頻/調(diào)幅收音機(jī)的裝接與調(diào)試等，主要涉及模電知識(shí)，考察儀器儀表方面知識(shí)點(diǎn)較陳舊，而嵌入式技術(shù)又是當(dāng)今電子儀器儀表的主流技術(shù)，故迫切需要改革考證實(shí)訓(xùn)教學(xué)內(nèi)容，能夠與時(shí)俱進(jìn)。

電子儀器儀表實(shí)訓(xùn)裝置(圖3)，由核心板、顯示板、通信、傳感器、執(zhí)行器接口板及電源與電池(可選裝)等部分組成。核心板可選擇8051、MSP430、HCS08、ARM等板子[12-13]。外圍的各個(gè)功能板，根據(jù)中級(jí)、高級(jí)的要求，在訓(xùn)練過(guò)程中選用，考核時(shí)，可以從中抽題，由學(xué)生來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如：每10 s采集一次環(huán)境溫度，顯示在LCD上，并通過(guò)USB輸出在PC顯示。

圖3 電子儀器儀表實(shí)訓(xùn)裝置硬件模塊組成圖

在電子儀器儀表正常工作采集的數(shù)據(jù)，同學(xué)們可以通過(guò)一個(gè)軟件運(yùn)行在PC上，連接到裝置上，用于實(shí)訓(xùn)過(guò)程查看。高級(jí)工考核時(shí)，可以通過(guò)這個(gè)軟件查看，儀表的功能是否已實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)是否完整(見(jiàn)圖4)。

圖4 裝置與計(jì)算機(jī)的連接——用于接收儀表數(shù)據(jù)和評(píng)價(jià)成績(jī)

電子儀器儀表裝配工的開(kāi)發(fā)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，按照完成模型樣機(jī)測(cè)試；完成設(shè)備準(zhǔn)備，滲透課程教學(xué)；開(kāi)始高級(jí)工職業(yè)技能鑒定的步驟，致力于“以高級(jí)工為引領(lǐng)，穩(wěn)步提升人才培養(yǎng)質(zhì)量[14]?！彪娮觾x器儀表裝配工的開(kāi)發(fā)進(jìn)程，由如下環(huán)節(jié)組成：① 制定方案。提交國(guó)家職業(yè)技能鑒定所、無(wú)錫市人社局職業(yè)技能鑒定中心進(jìn)行審核。② 裝置開(kāi)發(fā)。在8051、FSL實(shí)驗(yàn)箱和多年來(lái)的學(xué)生實(shí)訓(xùn)板基礎(chǔ)上完善，突顯“儀器儀表”要求和特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)PC上位機(jī)軟件。③ 課程滲透。學(xué)生可承擔(dān)“核心板+主要外圍模塊”，與教學(xué)計(jì)劃中的單片機(jī)、電子測(cè)量、電子CAD、模數(shù)電等課程協(xié)同，完善開(kāi)設(shè)效果，充分利用好課時(shí)。④ 訓(xùn)練鑒定。強(qiáng)化課程目標(biāo)和訓(xùn)練效果，采用“計(jì)劃內(nèi)課程+計(jì)劃課外強(qiáng)化訓(xùn)練+學(xué)生個(gè)人訓(xùn)練”的模式。不斷利用階段性的目標(biāo)考核，加強(qiáng)教學(xué)指導(dǎo)，督促學(xué)生摸索和練習(xí)，提高高級(jí)工的通過(guò)率。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，學(xué)校物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院2013～2015屆物聯(lián)網(wǎng)、電子信息兩個(gè)專業(yè)共計(jì)10個(gè)班的學(xué)生，通過(guò)跨平臺(tái)、積木型嵌入式實(shí)訓(xùn)設(shè)備在電子儀器儀表裝配工中級(jí)工實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的使用，學(xué)生中級(jí)工考證通過(guò)率有了顯著提高，很多班級(jí)都達(dá)到95%以上，有些班級(jí)甚至通過(guò)率達(dá)到100%。高級(jí)工實(shí)訓(xùn)教學(xué)開(kāi)發(fā)是2016學(xué)年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)學(xué)院質(zhì)量工程的主要工作，稱為“融入課程教學(xué)的高級(jí)工提升計(jì)劃”，在高級(jí)工實(shí)訓(xùn)教學(xué)開(kāi)發(fā)中也自始至終貫徹了該理念，使高級(jí)工的開(kāi)發(fā)得以順利進(jìn)行，高級(jí)工的實(shí)訓(xùn)設(shè)備能正常投入使用，學(xué)生參加該項(xiàng)目的高級(jí)工考證，通過(guò)率平均達(dá)到90%以上?？傮w上，使用該項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)設(shè)備后，中、高級(jí)考證通過(guò)率提升明顯。經(jīng)高校教學(xué)管理評(píng)價(jià)體系評(píng)價(jià), 針對(duì)學(xué)生的教學(xué)使用，成效顯著。2016年，按照無(wú)錫市就業(yè)質(zhì)量提升計(jì)劃，對(duì)一個(gè)班的社會(huì)企業(yè)學(xué)員進(jìn)行了培訓(xùn)，培訓(xùn)效果也很好。

6 結(jié) 語(yǔ)

隨著電子儀器儀表信息化發(fā)展，研制的設(shè)備將進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)化功能的調(diào)試與驗(yàn)證，如基于MQTT協(xié)議數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程上傳物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)等。將最新的理論知識(shí)融入項(xiàng)目化實(shí)踐教學(xué)，并形成源于工作模式的學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程，注重進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)崗位能力，培養(yǎng)學(xué)習(xí)創(chuàng)新、實(shí)踐動(dòng)手與團(tuán)隊(duì)合作等綜合職業(yè)素質(zhì)。

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AResearchonPracticalEquipmentforEmbeddedSystemTeachingandTeachingReform

CUIYemei，LIYuanxi，YANGGuohua

(1. Jiangsu Research and Development Center of Application Technology for Wireless Sensing System， Wuxi 214153, Jiangsu, China； 2. Wuxi Institute of Commerce， Wuxi 214153, Jiangsu, China)

A research on practical equipment for embedded system teaching and build-block is implemented. Combined with the domestic theory of “Electronic Bricks” and overseas “Tower System”, analyzing the disadvantage of the current domestic embedded practical teaching equipment, which is simple and single structure, this paper proposes to design a larger and more complete practical equipment. The research significance, content, design thought and roadmap are introduced, and the traits of cross-platform and build-block are illustrated. The key, difficulty and innovation during the research are also analyzed. This kind of teaching equipment has been applied in the degree exams of the electronic instruments and meters for the middle and the senior engineers. A great achievement has been gotten.

cross-platform; build-block; embedded form; teaching equipment; teaching reform

G 712

A

1006-7167(2017)09-0066-04

2016-12-25

江蘇省無(wú)線傳感系統(tǒng)應(yīng)用工程技術(shù)開(kāi)發(fā)中心,無(wú)錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院專業(yè)應(yīng)用類課題(SYKJ15B32)

崔業(yè)梅(1983-)，女，江蘇東臺(tái)人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)榻逃龑W(xué)、電路技術(shù)。Tel.：0510-83270061，13914110693; E-mail：cuiyemei@wxic.edu.cn