基于高職院校計算機專業(yè)嵌入式教學(xué)系統(tǒng)的探索研究

【摘" " 要】近年來教育體制的改革，教育方式也在不斷深化改革。嵌入式系統(tǒng)市場作為全球信息產(chǎn)業(yè)高速增長的熱點之一，在家用電器、工業(yè)控制、智能儀器儀表、機電一體化以及航空航天等領(lǐng)域中都有廣泛的應(yīng)用。因此，各院校都將嵌入式系統(tǒng)課程作為電子信息，電氣自動化、通信等專業(yè)學(xué)生的必修課程。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)涉及到數(shù)字電子、模擬電子、計算機和通信等多學(xué)科的知識，實踐性很強。嵌入式系統(tǒng)對于學(xué)生掌握專業(yè)技術(shù)知識，獲得實用職業(yè)技能，增強就業(yè)競爭力具有十分重要的意義。因此不斷地改進和完善嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)內(nèi)容和方法，是培養(yǎng)學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力的重要途徑。本文就基于高職院校計算機專業(yè)嵌入式教學(xué)系統(tǒng)展開探討。

【關(guān)鍵詞】高職院校 計算機專業(yè) 嵌入式教學(xué)系統(tǒng)

中圖分類號：G4" " " 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2018.10.078

近幾年，高職院校的招生呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢，為加快培養(yǎng)各類技術(shù)人才促進擴大就業(yè)，國務(wù)院討論通過2019年高職院校擴招100萬人實施方案，切實提高勞動者素質(zhì)和就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力。因此，高職院校積極響應(yīng)國家號召，在學(xué)科的設(shè)置上逐漸完善，為廣大學(xué)生提供更為豐富的計算機專業(yè)。

一、嵌入式系統(tǒng)概述

20世紀(jì)70年代，人們在數(shù)據(jù)傳輸、通訊和檢測技術(shù)上對計算機提出了新的要求，但由于通用計算機主要面對控制對象，若要凸顯它的控制功能、體積小、應(yīng)用靈活，通用計算機沒有辦法滿足這個要求，一種全新的嵌入式系統(tǒng)由此產(chǎn)生。嵌入式系統(tǒng)具有很強的實時性，穩(wěn)定性和硬件適應(yīng)性，可以杰出的進行移植，且能供應(yīng)強大的網(wǎng)路功能。嵌入式系統(tǒng)一般由計算機系統(tǒng)和執(zhí)行裝置組成，其中計算機系統(tǒng)是中心，有硬件層、中間層、系統(tǒng)軟件層和軟件層組成，滿足各種不同的對象需求，現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)在我們的日常生活中廣泛應(yīng)用，小到遙控器達到工業(yè)儀器都能看到嵌入式系統(tǒng)的身影，嵌入式系統(tǒng)在不斷完善和發(fā)展下，在人們生活中重要性提高。

二、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特點

嵌入式系統(tǒng)本身包括硬件和軟件兩大部分，在硬件中主要包括：嵌入式微處理器、存儲器、主存、輔助存儲器、通用設(shè)備接口等，軟件部分包括驅(qū)動程序、系統(tǒng)軟件等。嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜性就決定了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的綜合性很強，嵌入式系統(tǒng)在教學(xué)過程中所涉及的各學(xué)科知識較廣。嵌入式系統(tǒng)在教學(xué)過程中，既包括了各種計算機硬件知識，也包括了各類軟件知識，在硬件知識中主要涉及微機原理、單機片原理、接口技術(shù)、電路設(shè)計、電路板制作等，在軟件知識中主要涉及Linux系統(tǒng)操作、C語言開發(fā)、C語言下的各類算法、匯編原理等知識。在嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)過程中，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)各類硬件與軟件的理論知識，還需要熟練的應(yīng)用各類編程語言，通過程序編輯和硬件電路來實現(xiàn)自己的預(yù)期目標(biāo)。嵌入式系統(tǒng)教學(xué)是一門實踐性很強的學(xué)科。嵌入式系統(tǒng)在各行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用，相比大學(xué)中的其他學(xué)科，嵌入式系統(tǒng)更強調(diào)實踐能力。嵌入式系統(tǒng)在實際工作中的穩(wěn)定性，運行速度和系統(tǒng)內(nèi)程序運行的快慢和穩(wěn)定性息息相關(guān)，這需要開發(fā)者在嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程中針對嵌入式系統(tǒng)的工作任務(wù)和工作環(huán)境進行科學(xué)的設(shè)計，這要求開發(fā)者除了具有堅實的理論功底之外還應(yīng)熟悉各類程序語言，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的任務(wù)與環(huán)境進行程序設(shè)計。在嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)過程中，針對同一任務(wù)常常有不同的路線進行設(shè)計，在眾多的設(shè)計路線中如何進行選擇，這需要學(xué)生通過大量的實驗來獲得，并最終調(diào)試出嵌入式系統(tǒng)的最優(yōu)性能。

三、嵌入式教學(xué)系統(tǒng)的實踐教學(xué)

（一）教學(xué)主導(dǎo)者的轉(zhuǎn)換

傳統(tǒng)的教學(xué)模式限制了學(xué)生主觀觀念，因此，在嵌入式教學(xué)實踐中應(yīng)充分調(diào)動學(xué)習(xí)的主動性與積極性，學(xué)生成為主導(dǎo)者，而教師則成為一個引導(dǎo)者，這種角色的反轉(zhuǎn)是相當(dāng)明顯的。學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好通過輕松愉快的實驗，獲取成就感。但是教師應(yīng)該把握好尺度，在實驗的結(jié)果上一定要嚴格把關(guān)。

（二）教材建設(shè)

每個學(xué)校都有自己的側(cè)重點，基礎(chǔ)也不一樣，建議自編講義，結(jié)合教學(xué)大綱更多地融于自己的研究內(nèi)容，在講授的過程中思路也會更加清晰，從而可以在教學(xué)中傳授更多的經(jīng)驗而非簡單的知識，條件成熟時還可以公開出版，很多高職都有類似的做法。

（三）嵌入式系統(tǒng)在教學(xué)上，應(yīng)以課本為基礎(chǔ)，以實驗課程和仿真實驗為主要內(nèi)容

讓學(xué)生在加強動手能力的同時提高實踐能力、了解學(xué)科前沿知識。教材在知識上的滯后性是其本身固有的，在面對日新月異的計算機軟件知識上，教材的信息是無法跟上軟件更新的速度的。嵌入式系統(tǒng)的實驗教學(xué)過程中，其課程的硬件投入也是相對固定，各高職無法實現(xiàn)實驗課程教學(xué)內(nèi)容與嵌入式系統(tǒng)前沿科技的同步更新。而嵌入式系統(tǒng)的仿真實驗軟件則可以在保證學(xué)生仿真訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，與嵌入式系統(tǒng)的最新科技實現(xiàn)同步。嵌入式系統(tǒng)的仿真實驗軟件可以對學(xué)生進行系統(tǒng)的仿真訓(xùn)練，彌補了高職實驗室設(shè)備與資金的不足，擴寬了學(xué)生視野，讓學(xué)生了解了嵌入式系統(tǒng)的生產(chǎn)實際，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

（四）互聯(lián)網(wǎng)課堂

為了提高教學(xué)效率，即時了解學(xué)生學(xué)習(xí)成果，使用互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)不失為一種好的辦法，首先讓學(xué)生關(guān)注微信公眾號，當(dāng)教學(xué)需要進行測試檢測學(xué)習(xí)情況時，當(dāng)堂將事先準(zhǔn)備好的題目通過公眾號推送給學(xué)生，學(xué)生現(xiàn)場使用手機解答然后提交，在設(shè)定的時間內(nèi)進行提交，提交完成后由服務(wù)器端自動批發(fā)，并將結(jié)果反饋給學(xué)生，同時統(tǒng)計正確率，將正確率反饋給老師，這樣老師就知道該知識點的掌握情況，根據(jù)結(jié)果變更教學(xué)策略。通過這種方式，帶來高效反饋，使得教學(xué)效果一目了然，很好地提升了教學(xué)效率。

四、結(jié)語

隨著嵌入式系統(tǒng)的不斷發(fā)展，已經(jīng)慢慢深入到各個領(lǐng)域中。通過對計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的不斷探索研究，逐漸形成了適合高職院校計算機專業(yè)的多元化教學(xué)體系。這種模式的應(yīng)用可以不斷提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的創(chuàng)新能力，還會改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，適應(yīng)時代的發(fā)展需求，為社會培養(yǎng)出高素質(zhì)高質(zhì)量的計算機專業(yè)人才。

參考文獻

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[2]馬艷夕，王輝.計算機專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》教學(xué)研究[J].黑龍江科技信息，2018，9.