民办院校嵌入式系统教学改革研究

　　中图分类号：TP368.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）02（a）-0092-02

　　嵌入式系统是设计完成复杂功能的硬件和软件，并使其紧密耦合在一起的计算机系统[1]。嵌入式技术可应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能化管理、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。随着物联网以及智能家居的发展，嵌入式方向的人才需求量与日俱增[2]。为了适应市场的需求，增强学生的就业能力，学院于2013年创建了嵌入式系统实验室，面向系里的电子信息工程、物联网工程、通信工程、计算机科学与技术、软件工程等专业的学生，开设了嵌入式系统这门课程。但是传统的教学手段与方法并不适用于这门课，主要存在如下问题：（1）理论课时偏多；（2）课程设置与实验大纲没有结合学生实际情况；（3）师资力量薄弱。为了尽快提高教学质量，达到预期的教学效果，应从以下几个方面进行改革。

　　1 合理安排理论课时数

　　嵌入式课程是实践操作很强的课程，不能像传统的教学那样，以教师为核心的课堂上讲解，学生都是被动接受知识。学习一段时间后，由于学生缺乏学习的主动性，也就渐渐失去了兴趣[3]。针对这样的情况，应加大实践课时数。首先，理论课时和实践课时要达到1∶1，原先，笔者所在系采用的教学方式是2节课在多媒体教室进行理论教学，2节课在实验室做实验，虽然理论与实践课时数达到要求，但是这样做相当于把理论与实验割裂开，有些实验现象由于多媒体教室不具备实验室环境，教师只能干讲，没办法让学生看到实验效果。学生上完理论课，有的时候要过一两天才能安排实验课，理论课讲的内容基本忘得差不多了。所以，教学效果不太好。后来想到，嵌入式实验室配备有32台高性能电脑，可利用凌波或其他教学软件以屏幕广播的方式来进行教学，所以，如今系里的嵌入式系统课程全部在实验室上课，这样做有如下好处：首先，可以满足理论教学的需要，采用传统大屏幕，播放PPT的方式，坐在后面的同学可能看不清，采用屏幕广播则不存在此问题。其次，老师在讲授的过程中，随时可根据需要，引导学生进行实验，不用必须等到实验课在实验室才能做实验。采用这样的方式，理论与实践教学的课时比例实际可达到1∶3，这样的教学方式受到学生的好评。

　　2 根据学生情况安排教学内容以及实验内容

　　嵌入式系统所包含的领域非常广阔，需要学生对许多技术都有深入的了解。要求学生既要懂得硬件，也要懂得软件，相关的课程，比如电路、数字逻辑电路、软件工程、C语言程序设计等[4]。笔者曾经对学生进行过调查，普遍的学生认为硬件比软件学习起来要难。另外，系里和河南智游公司有相关的培训合作，智游公司主要从事苹果IOS的应用程序开发，学生经过培训后，公司负责安排就业，很多学生第一份工作的月薪过万。有这样的学长做榜样，学生更愿意从事嵌入式系统顶层应用程序的设计和开发，不愿意进行底层的驱动和电路板的设计。而传统的教学大纲和实验大纲或者是相关教材，面向硬件相关的内容比较多，与之对应的实验项目也是面向硬件的内容较多，所以，学生学起来比较吃力，而且学习积极性不高。针对这样的情况，从学生实际出发，改变授课的相关内容，实验项目也主要面向软件层面。在实际教学中，主要以ARM9系列S3C2410微处理器为核心，以Linux为主要平台来讲授[5]，讲授过程中发现学生没有Linux基础，又增加了很多关于Linux操作系统的内容，此学期实验项目如表1所示。

　　从表1可以看出，对于硬件的内容，并没有过多的涉及，只在最后介绍了一下ARM的I/O和中断。当然，这些实验内容并不是一成不变的，教师会根据学生的情况，对授课内容和实验项目进行更新，因材施教。

　　3 师资力量薄弱

　　由于学院是一所民办院校，并没有财政投入，学院的运转都是以学费为基础，每一笔钱都要用到更需要的地方，学院对于教师培训等方面并不是太重视。随着教育部对于高校转型的要求，学院也在向应用技术性大学转变，但是转变不是一朝一夕就能实现的。这几年学院对于理工科院系实验室的投入上力度较大，有了先进的实验室，还要有能上实验课的教师，这些课程都是由系里的年轻教师担任，虽然能满足日常教学活动，但是，已经感觉到力不从心。系里要求要加大实习和实践的综合设计环节，也就是要领着学生做一些产品或者设计，对教师来说难度很大。教师自己都没有做过相关的项目或者设计，如何引导学生来做？解决方法要么引进更高水平的人才，要么对现有的师资进行培训，针对第一种情况，高水平的人才不愿意来三本院校发展，那只能从现有的师资来解决。根据这样的情况，系里决定和实习基地或者有合作关系的公司或者校友的企业来进行师资的培训，让教师在暑假可根据需要到相应的单位来进行学习，让教师参与到企业实际的项目中去，反过来，教师水平提高以后，可以带着学生承接企业的相关项目，而且也能培养出企业急需的人才，使得高校的教学与企业实现对接，最终实现双赢的目的。

　　4 未来工作

　　下一步，系里准备开设Linux C程序设计课程，一方面解决学生没有学习过Linux操作系统，在学习嵌入式课程时还要补基础知识的情况；另一方面可加强学生C语言的编程能力，学生普遍编程能力不强。这样的话嵌入式系统课程体系就更加完善，后续准备增加一些QT程序设计的内容，主要还是面向软件层面。再有一点，就是要编写适合于学院学生情况的教材。目前市场上的教材并不适合与我院学生的情况，硬件内容比较多，比如现在所采用的教材《ARM9嵌入式系统设计――基于S3C2410与Linux（第3版）》，硬件介绍内容达到了1/3强，剩余内容又与实验指导书内容重复，所以急需编写一本适合笔者学院情况的教材。目前，系里的嵌入式系统课程教师很少，教材编写任务较重，短时间内无法解决。学生想要在课下进行嵌入式的学习或者开发比较难，主要是因为开发要具有嵌入式开发的试验箱或者开发板，购买嵌入式开发板比较昂贵，学生不愿意花钱，那就只能从学校的实验室方面想办法解决，主要是建立开放的实验室，对应的就要建立配套的实验室管理机制，对实验室的设备和财产有效进行管理，使实验室能24 h开放，以便学生能随时使用实验室里面的设备进行设计或开发。

　　5 结语

　　嵌入式系统作为应用性极强的课程，其教学体系建设是一项复杂而艰巨的任务，包括完整的课程设置、不断地改进的实践教学内容，以及更多的实践项目[6]。

　　技术的发展日新月异，这就要求教师要及时更新自己的知识，对课程不断改进，只有这样才能跟上技术发展的脚步，才能培养出满足企业需要的应用技术型人才。

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