白延敏
(正德職業(yè)技術(shù)學院電子與信息技術(shù)系 江蘇 南京 211100)
嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導體技術(shù)、電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應用相結(jié)合的產(chǎn)物。目前,嵌入式技術(shù)和嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)滲透到工業(yè)控制系統(tǒng)、信息家電、通信設備、儀器儀表、軍事技術(shù)以及人們?nèi)粘I畹母鱾€領域。由于社會對掌握嵌入式技術(shù)人才的大量需求,使得嵌入式軟、硬件工程師成為未來幾年內(nèi)最為熱門的職業(yè)之一。
筆者認為,對于高職院校的學生而言,在學校的學習過程中,能夠了解嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程,提高實驗動手和調(diào)試能力,熟練掌握嵌入式開發(fā)中的某個環(huán)節(jié)開發(fā)或者某個環(huán)節(jié)中的部分開發(fā),就足以應對將來的就業(yè),適應將來的工作。換句話說,學校對于學生的培養(yǎng)是在有針對性培養(yǎng)的基礎上更注重基本素質(zhì)、基本能力的培養(yǎng),為將來的工作做好準備;而工作是對這種培養(yǎng)的延續(xù)和強化。
我院開展《嵌入式系統(tǒng)》這一課程的教學目標是培養(yǎng)學生的動手能力,熟悉嵌入式系統(tǒng)的基本知識和開發(fā)流程,為將來從事這方面的工作打好基礎。所以,針對這一教學目標,《嵌入式系統(tǒng)》課程在我系的教學主要分為三個部分:嵌入式系統(tǒng)理論的教學、嵌入式系統(tǒng)基礎實驗的教學和嵌入式項目開發(fā)第二課堂的教學。理論教學是主要是介紹嵌入式系統(tǒng)的基本知識、概念、ARM技術(shù)及相關處理器各部分組件開發(fā),它是進行后面兩種教學的基礎,但對于學生來講總是覺得很抽象的,所以就需要后面兩種教學來補充?;A實驗教學主要是針對理論課所講的知識進行實踐,這就需要學生有對硬件電路的理解能力、有C語言開發(fā)的能力,即有一定基礎的動手開發(fā)能力,而且這個教學環(huán)節(jié)很大程度上促使了學生這種動手開發(fā)能力的增強。項目開發(fā)的第二課堂主要是針對一些學習積極性較高,理論知識扎實,動手能力較強的學生,采用學生自愿報名,達到一定人數(shù)開班教學的,學生根據(jù)已有的知識,結(jié)合老師的指導,開發(fā)出小的應用系統(tǒng)。
對于上述的課程開設情況,本人在教學過程中也有些體會,主要有以下幾點:
1)這幾種教學環(huán)節(jié)的結(jié)合效果是可以肯定的,但是各環(huán)節(jié)的比例分配,之間的 還需進一步探討;
2)學習效果主要體現(xiàn)在動手能力的提高,但學生的基礎較差,學習的感覺是“難”;
3)對于這種開發(fā)性的課程,多數(shù)學生的積極性不高。
在教學模式上,主要采用“講授+實踐+課外活動”這種“三位一體”的教學方式?!爸v授”涵蓋了本課程基礎知識的主要知識點,這是相對不變的部分?!皩嵺`”是基本知識學習完之后,在實驗室完成基本的實驗。“課外活動”則向?qū)W生及時傳達相關領域的最新技術(shù)發(fā)展,介紹并學習已經(jīng)開發(fā)成型的各類嵌入式系統(tǒng)。這種“三位一體”的模式推翻了傳統(tǒng)單純課堂教學的概念,將課堂與課外相結(jié)合,綜合課外的一些熟悉的例子,利用學生對新事物的好奇心,培養(yǎng)學生對嵌入式系統(tǒng)的更深一步理解和興趣。
在教學方法上,課堂采用模塊化的教學方法。由于課程每一部份都具有實踐性,所以可以將課程分成若干個模塊來完成。每一個模塊都可以結(jié)合相應的實驗,并且要突出模塊的重點。在課程的最后對整體系統(tǒng)做出總結(jié),使學生對課程有系統(tǒng)性的認識。
針對高職院校的特點,結(jié)合本校實際情況,本文對《嵌入式系統(tǒng)》課程的發(fā)展建設提出了一些觀點,希望與大家進行交流。3.1 教學內(nèi)容的選擇?!肚度胧较到y(tǒng)》是一門實踐性非常強的課程,因此在教學過程中一定要注重理論與實踐的結(jié)合。并且課程學時數(shù)有限,而嵌入式系統(tǒng)包含的信息量巨大,為了解決這一矛盾就必須對教學內(nèi)容有所取舍。因此可以把教學內(nèi)容“主流化”,以目前市場上主流的處理器、軟件和操作系統(tǒng)為重點,培養(yǎng)企業(yè)需要的人才。
3.2 嵌入式系統(tǒng)實驗體系的建立,實驗是嵌入式教學的重要組成部分,需要完備的實驗設備,實驗課程的開設也非常重要。整個實驗體系可包括:基礎型實驗,讓學生掌握基本技能,提高學生對基本知識點的理解;綜合設計型實驗,綜合整個課程的知識,訓練學生的綜合設計能力;提高型實驗,課題設計或項目實踐,培養(yǎng)學生綜合運用各學科知識的能力及團隊合作精神,提高學生創(chuàng)新能力。
3.3 教學方法和手段的改進
方法一:實驗采用項目團隊法。我們可以把全班學生分為若干個小組,為每個小組提供若干個綜合性的工程項目,可自由選擇。每個小組選出一個“項目經(jīng)理”,負責帶領團隊和分配任務。每個隊員負責一個部分,進行學習和實驗驗證。最后把這些驗證性試驗綜合起來完成選定的工程項目設計。這種方法的特點一是工程實踐性強,會引起學生的學習興趣;二是讓學生適應企業(yè)的工作模式,建立團隊意識。
方法二:組織學生參加電子類知識競賽。參加電子知識競賽可以提高學生的實際動手能力,鞏固教學效果,發(fā)掘有潛力的學生,為學生的發(fā)展提供一個平臺。根據(jù)以往其他院校的經(jīng)驗,組織學生參加電子設計大賽的效果非常明顯,不僅能大大增強學生們的實踐動手能力和項目研發(fā)能力,而且對于培養(yǎng)學生們的項目協(xié)作和團隊精神也是非常有幫助的。
3.4 以學生為主體,提高嵌入式系統(tǒng)授課教師水平。教師要有一定的專業(yè)背景和工程項目經(jīng)驗,注重科研和教學相結(jié)合,只有這樣嵌入式系統(tǒng)課程的教授才能有血有肉,否則只能空談。為了極大地發(fā)揮學生的學習積極性,老師可以給出多個項目,項目貫穿整個教學過程,充分發(fā)揮學生的主體作用。學生根據(jù)自己的特長和興趣,選擇自己感興趣的項目,并且自由組合成項目小組,各個小組自行分析、設計并完成,最后由老師來評分并計算在期末成績中。
3.5 校企合作。建立工程實踐環(huán)境嵌入式系統(tǒng)與產(chǎn)業(yè)界聯(lián)系緊密,企業(yè)中有工程經(jīng)驗豐富的一線工程人員和高水平的技術(shù)團隊。構(gòu)建這樣一個高水平的學生工程實踐環(huán)境,為學生提供實際項目開發(fā)機會,使得學生能在畢業(yè)前深入體會企業(yè)文化,完善自身職業(yè)素質(zhì)和工程能力。能夠加入高水平的技術(shù)團隊,才可以迅速提高技術(shù)水平。通過組織學生利用時間參加企業(yè)實踐,受到企業(yè)和學生的歡迎。
嵌入式系統(tǒng)是一個飛速發(fā)展的領域,各種技術(shù)不斷推陳出新、日新月異。學生如果能夠掌握嵌入式系統(tǒng)的相關知識,必然會提升個人在社會中的競爭力。而對于嵌入式人才的培養(yǎng),對學校的教學資源、實驗室設備和教師素質(zhì)都有非常高的要求。因此,在嵌入式系統(tǒng)教學過程中,要針對高職學校自身的特點,選擇適合自己的教學內(nèi)容、教學方法和手段。