時間：2023-01-07 01:13:25
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇嵌入式實訓(xùn)總結(jié)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
嵌入式技術(shù)是計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)發(fā)展的重要方向，作為網(wǎng)絡(luò)化和智能化信息處理的重要平臺，在軍事、航空航天、信息通信、工業(yè)控制、手持式設(shè)備等領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用，而在高職院校設(shè)置關(guān)于嵌入式技術(shù)的相關(guān)課程，對培養(yǎng)該技術(shù)的專業(yè)人才奠定了堅實的基礎(chǔ)，因此高職院校進(jìn)行教學(xué)改革具有重要意義。
1.嵌入式技術(shù)的教學(xué)計劃
(1)概述
嵌入式技術(shù)具有較強(qiáng)的工程實踐性、理論性，在其硬件的發(fā)展歷程中主要是從8位單片機(jī)到32位微處理器ARM，軟件發(fā)展歷程主要是從沒有操作系統(tǒng)到有操作系統(tǒng)，同時該技術(shù)具有較高的難度，如果沒有科學(xué)合理的教學(xué)計劃，高職學(xué)生很難高效的掌握相關(guān)技術(shù)知識。因此在教學(xué)技術(shù)設(shè)計時應(yīng)當(dāng)結(jié)合學(xué)生的實際認(rèn)知水平，循序漸進(jìn)的進(jìn)行教學(xué)活動。關(guān)于嵌入式技術(shù)硬件方面的教學(xué)應(yīng)制定單片機(jī)原理和應(yīng)用等課程，為學(xué)生更好的學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)有更加深入的認(rèn)識。關(guān)于嵌入式技術(shù)軟件方面的教學(xué)應(yīng)當(dāng)設(shè)計操作系統(tǒng)原理等課程，使學(xué)生可以更加扎實的掌握該技術(shù)的運用[1]。
(2)建立課程體系
在掌握嵌入式技術(shù)的基礎(chǔ)課程之后才能學(xué)習(xí)深層次的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)課程，建立適合嵌入式技術(shù)教學(xué)的課程體系，如在學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)原理、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、C語言程序設(shè)計、匯編語言程序設(shè)計等軟件基礎(chǔ)課程和單片機(jī)原理及開發(fā)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)等硬件基礎(chǔ)課程之后，學(xué)習(xí)基于Linux的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的系統(tǒng)開發(fā)課程[2]。
2.建設(shè)專業(yè)教學(xué)實訓(xùn)環(huán)境
(1)教學(xué)平臺的構(gòu)建
教學(xué)平臺的處理核心應(yīng)采用Intel高性能的PXA270處理器，還應(yīng)當(dāng)選用源碼開放的Linux操作系統(tǒng)作為平臺的操作系統(tǒng)，教學(xué)平臺的硬件模式應(yīng)設(shè)計為功能板與核心板相結(jié)合，功能板應(yīng)包括各種外圍接口和器件，如存儲卡接口、音頻和視頻接口、攝像頭接口、USB接口、RS232接口等外圍接口;核心板應(yīng)具備全部最小系統(tǒng)運行所需的硬件，如電源控制模塊、CLPD、SDRAM、Flash、CPU等硬件，保證在接入5V電源的情況下可以單獨通電作業(yè)，同時為了完成調(diào)試工作和程序的下載等還需要設(shè)置以太網(wǎng)接口、串口、JTAG接口。通過有機(jī)結(jié)合功能板與核心板，從而構(gòu)造完整的應(yīng)用系統(tǒng)，同時該系統(tǒng)還應(yīng)當(dāng)具有較強(qiáng)的處理能力、較低的功能消耗、較小的體積等優(yōu)點。在平臺軟件環(huán)境的設(shè)計方面有時不能夠直接通過硬件平臺來設(shè)計，這時就需要采用其他的方法，如將編譯和編輯目標(biāo)板的Linux文件系統(tǒng)、內(nèi)核、引導(dǎo)程序以及系統(tǒng)開發(fā)工具安裝到宿主機(jī)上，安裝之后通過將需要的軟件下載到目標(biāo)板上進(jìn)而運行該軟件系統(tǒng)。通常將這種開發(fā)方式稱為交叉開發(fā)，交叉開發(fā)的模型為由宿主機(jī)生成目標(biāo)內(nèi)核映像文件系統(tǒng)通過各種連接方式下載到目標(biāo)機(jī)上形成內(nèi)核映像。而實現(xiàn)Linux操作系統(tǒng)在開發(fā)板平臺上的運行主要滿足兩個條件，一是保留Linux操作系統(tǒng)的基本功能配置，通過壓縮和裁剪的方式將不重要的功能模塊去掉，從而在保證其所需功能能夠?qū)崿F(xiàn)的基礎(chǔ)上為嵌入式系統(tǒng)節(jié)約更多的存儲空間。二是將Linux內(nèi)核所需的硬件進(jìn)行針對性的移植，對部分和硬件直接接觸的代碼進(jìn)行修改，例如Bootloader，保證平臺上的軟件可以在開發(fā)板上正常運行[3]。
(2)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計
嵌入式教學(xué)的實訓(xùn)內(nèi)容設(shè)計應(yīng)采用具有CSM通信模塊、觸摸屏、音頻、USB攝像頭、通用的網(wǎng)絡(luò)功能、IO功能等功能的PXA270實驗平臺。利用這些功能模塊設(shè)計相應(yīng)的教學(xué)實驗，使學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的基本功能可以有更加深入的了解，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的積極性。具體的教學(xué)內(nèi)容可設(shè)計為在學(xué)習(xí)Linux操作系統(tǒng)移植和嵌入式交叉環(huán)境架構(gòu)方面設(shè)計文件系統(tǒng)制作實訓(xùn)、內(nèi)核編譯移植實訓(xùn)、Boot-Loader編譯移植實訓(xùn)、Makefile編寫使用實訓(xùn)、常用命令以及工具實訓(xùn)等課時訓(xùn)練;在學(xué)習(xí)驅(qū)動程序設(shè)計時可設(shè)計關(guān)于USB驅(qū)動配置實訓(xùn)、IO口驅(qū)動實訓(xùn)、驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)實訓(xùn)等內(nèi)容的教學(xué)任務(wù);在學(xué)習(xí)基于QT編程應(yīng)用開發(fā)和QT移植時，可以設(shè)計Web-server的移植和網(wǎng)絡(luò)通訊實訓(xùn)、USB攝像頭實訓(xùn)、串口通訊實訓(xùn)、QT移植實訓(xùn)等教學(xué)內(nèi)容;在最后嵌入式綜合項目實訓(xùn)的時候可設(shè)置基于Webser-vice的數(shù)字糧倉監(jiān)控系統(tǒng)、嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)流程和一般設(shè)計教學(xué)內(nèi)容等。根據(jù)具體的學(xué)習(xí)情境設(shè)計不同的教學(xué)內(nèi)容，利用教學(xué)實訓(xùn)的方式，有機(jī)的結(jié)合教學(xué)實踐與理論知識，將抽象的理論知識轉(zhuǎn)為具體的實踐活動，從而提高學(xué)生嵌入式技術(shù)的實際開發(fā)能力[4]。
3.總結(jié)
綜上所述，通過對高職計算機(jī)應(yīng)用專業(yè)嵌入式技術(shù)教學(xué)改革的研究，從中可以了解到根據(jù)嵌入式技術(shù)制定相應(yīng)的教學(xué)實訓(xùn)計劃和教學(xué)內(nèi)容，以此來將復(fù)雜和難度較大的嵌入式技術(shù)以更加簡單的教學(xué)方式傳授給學(xué)生，使學(xué)生可以掌握更加堅實的嵌入式技術(shù)知識，提高其實踐操作能力，從而為社會提供更加專業(yè)、優(yōu)秀的嵌入式技術(shù)人才，為社會發(fā)展提供人才保障，從而促進(jìn)社會的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]鄒霞玲.當(dāng)前高職院校計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)教學(xué)改革創(chuàng)新探究[J].電腦知識與技術(shù)，2011，36:9571-9572.
[2]沈瑛，朱衛(wèi)華，鄒國平.高職計算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革研究[J].中國成人教育，2011，21:185-186.
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；課程體系；實驗平臺
中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)15-3647-04
物聯(lián)網(wǎng)、云計算目前已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的主流方向，在這個主流方向中，最核心、最關(guān)鍵的部分是嵌入式系統(tǒng)。調(diào)查數(shù)據(jù)【1】顯示，市場對嵌入式人才的需求缺口巨大。就高校而言，培養(yǎng)符合行業(yè)要求的人才是高校的職責(zé)，而人才的培養(yǎng)又始終離不開切實可行的教學(xué)計劃和課程體系，制定符合行業(yè)實際的教學(xué)計劃和課程體系，是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵。而開設(shè)什么樣的課程來培養(yǎng)符合行業(yè)要求人才，又要依據(jù)行業(yè)特點和對人才的技術(shù)要求來確定，否則就會偏離行業(yè)要求，滿足不了行業(yè)需求。在2008年《普通高等學(xué)校高職高專教育指導(dǎo)性專業(yè)目錄(試行)》里已經(jīng)規(guī)劃了嵌入式技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)(專業(yè)代碼510121)，但還沒有形成一門獨立的本科專業(yè)，近幾年高校中的電子專業(yè)、計算機(jī)專業(yè)以及機(jī)電與自動化專業(yè)、通信專業(yè)都相繼開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程,大都針對本科高年級學(xué)生或者研究生開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)方向。從國內(nèi)不同高校不同專業(yè)開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程來看，各具特色，有些硬件課程開設(shè)的多，有些軟件課程開設(shè)的多。這主要是由于嵌入式系統(tǒng)本身包含軟件與硬件兩個層次,在設(shè)計與應(yīng)用方面,又具有軟硬件協(xié)同工作的特點,既要依據(jù)硬件設(shè)計軟件,又要依據(jù)軟件確定硬件,不能簡單的說哪個更重要,只能從應(yīng)用的角度講其側(cè)重點不同。因此對于不同專業(yè)開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程，不能一概而論。本文主要從嵌入式從業(yè)人員進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)所具備的知識要求和技術(shù)要求為依據(jù)，確立計算機(jī)專業(yè)本科生從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識和技能，并著重對計算機(jī)專業(yè)本科生嵌入式系統(tǒng)的課程體系構(gòu)建內(nèi)容及實驗平臺方案進(jìn)行探討和研究。
1嵌入式系統(tǒng)概述
嵌入式系統(tǒng)是以計算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、以應(yīng)用為中心、軟件硬件可裁剪并且對系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。從其概念來看，嵌入式系統(tǒng)是專用計算機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)該包含硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，具體地說，一個嵌入式系統(tǒng)硬件以微處理器為核心集成存儲器和系統(tǒng)專用的輸入/輸出設(shè)備；嵌入式系統(tǒng)軟件包括初始化代碼及驅(qū)動、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序等，這些軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，形成系統(tǒng)特定的一體化軟件。一個典型的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)包含嵌入式硬件、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件三個部分構(gòu)成。
由于嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，因此嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用于特定環(huán)境下，針對特定用途來設(shè)計的系統(tǒng)，所以不同于通用計算機(jī)系統(tǒng)，它的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計、“量體裁衣”、去除冗余，力爭在較少的資源上實現(xiàn)更高的性能。嵌入式系統(tǒng)的基本特點就是“嵌入”、“專用性“和“計算機(jī)性”。由于系統(tǒng)的這些特性，導(dǎo)致系統(tǒng)的存在形式是多樣的和面向特定應(yīng)用的，并且對成本、功耗、可靠性和實時性特別關(guān)注，因此在嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上都要考慮這些特點。
2嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才崗位及核心能力分析
2.1嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)崗位劃分與設(shè)置
從事嵌入式技術(shù)的崗位主要是企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售部門，當(dāng)然還有其它輔助部門，在此主要針對研發(fā)部門的崗位進(jìn)行分析。嵌入式系統(tǒng)研發(fā)部門崗位的設(shè)置，離不開嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和開發(fā)過程，設(shè)置什么樣的崗位、需要何種學(xué)歷的人才都與嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程緊密相關(guān)。就嵌入式系統(tǒng)而言，總體上可劃分為硬件和軟件兩部分，硬件一般由高性能的微處理器和的接口電路組成，軟件一般由硬件抽象層、嵌入式操作系統(tǒng)、軟件應(yīng)用平臺和應(yīng)用程序等組成,如圖1所示。
硬件層是整個嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運行的平臺，包括輸入輸出接口/驅(qū)動電路、處理器、存儲器、定時器、串口、中斷控制器、外設(shè)器件、圖形控制器及相關(guān)系統(tǒng)電路等部分。對于硬件層的設(shè)計開發(fā)要有較深的硬件開發(fā)經(jīng)驗，這些崗位一般都需要資深的硬件工程師。中間層包括硬件抽象層（HAL）或板級支持包（BSP），負(fù)責(zé)對各種硬件功能提供軟件接口，包括硬件初始化、時鐘管理、定時器管理、中斷處理、總線管理、內(nèi)存地址的映射等。它位于底層硬件和操作系統(tǒng)之間，是二者之間的橋梁。這個層次的設(shè)計開發(fā)不僅要精通底層硬件結(jié)構(gòu)，還要熟悉上層的操作系統(tǒng)，主要工作是開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序。這部分工作需要有豐富的軟硬件件研發(fā)經(jīng)驗才可以勝任。軟件層主要包括操作系統(tǒng)和軟件應(yīng)用平臺，操作系統(tǒng)主要是實現(xiàn)資源的訪問和管理，完成任務(wù)調(diào)度，支持應(yīng)用軟件的運行及開發(fā)，軟件應(yīng)用平臺則是為了提高開發(fā)速度與軟件質(zhì)量，一些應(yīng)用提供商開發(fā)了一些可重用的應(yīng)用平臺，封裝了一些常用的功能，同時提供API接口，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。這些崗位要求具有豐富的嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗和軟件工程能力。功能層主要指的是應(yīng)用軟件層，位于嵌入式系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的最頂層，直接與最終用戶交互。針對各種特定功能來編寫應(yīng)用程序，實現(xiàn)系統(tǒng)的功能應(yīng)用。主要是進(jìn)行大量的C、C++或JAVA語言編程，不需要更多涉及底層硬件，大都是基于操作系統(tǒng)之上的編程。這些崗位要求就有豐富的嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)能力。從嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程看，還可以對硬件層、中間層、軟件層、功能層四個層次的研發(fā)工作進(jìn)一步細(xì)化。
2.2技術(shù)研發(fā)崗位從業(yè)人員核心能力分析
對于從事嵌入式系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)人員而言，必須具有與崗位匹配的核心能力才可以勝任工作。文獻(xiàn)[3]就嵌入式整個行業(yè)的從業(yè)人員在不同崗位應(yīng)具備的知識和能力進(jìn)行了描述。由于目前國內(nèi)就嵌入式人才的評估和認(rèn)證只有嵌入式工程師認(rèn)證，因此本文將從硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)架構(gòu)、軟、硬件測試這五類技術(shù)研發(fā)崗位進(jìn)行研究，來確定相應(yīng)人員應(yīng)具備的知識和能力要求。對于每一類崗位，將從崗位工作任務(wù)、崗位知識能力、主要技能和核心能力這四個方面就行研究，其中崗位工作任務(wù)是指該崗位應(yīng)完成日常基本工作的事務(wù)范圍，崗位知識能力是指該崗位應(yīng)具備的基本知識要求，主要技能是指該崗位技術(shù)能力的要求范圍，核心能力是指該崗位工作主要能力要求。分析結(jié)果如表1所示。
2.3技術(shù)研發(fā)崗位知識要求
表1就目前嵌入式技術(shù)人員的五種崗位要求從四個方面進(jìn)行了分析，從分析的結(jié)果看，對于硬件設(shè)計及測試人員而言，應(yīng)具有的知識點：①熟悉或者掌握模擬電子線路、數(shù)字電路，單片機(jī)等基本的硬件電子電路設(shè)計知識；②熟悉和掌握C語言或者C++語言及接口電路程序設(shè)計；嵌入式系統(tǒng)硬件的設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計③至少熟悉l到2種基本的EDA工具，如MODELSIM、Quartus? lI、Protel等；④熟悉各種常用工具和儀器儀表，熟悉電子元器件性能分析。軟件設(shè)計軟件測試人員而言，應(yīng)具有的知識點：①熟悉Linux，WinCE，Vxworks等操作系統(tǒng)的各種軟件開發(fā)環(huán)境；②熟悉GUI開發(fā)過程、熟悉網(wǎng)絡(luò)編程、多任務(wù)編程等；③精通C語言、匯編語言；④熟悉嵌入式系統(tǒng)硬件的設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計。⑤熟悉嵌入式軟件開發(fā)模式及方法，熟悉白盒測試、黑盒測試和回歸測試，熟悉單測試、集成測試、系統(tǒng)測試過程及測試的誤區(qū)的分析。系統(tǒng)架構(gòu)人員應(yīng)具有的知識點：①熟悉嵌入式軟件工程；②熟悉面向?qū)ο蠛徒Y(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)方法；③精通常用軟件開發(fā)語言；④熟悉軟件架構(gòu)模式和設(shè)計模式，熟悉常用軟件建模技術(shù)。
3計算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程體系及實踐平臺的構(gòu)建及分析
3.1計算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程體系及實踐平臺的構(gòu)建
從嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才崗位及核心能力分析來看，對于計算機(jī)專業(yè)，在構(gòu)架課程體系時，應(yīng)該結(jié)合計算機(jī)專業(yè)特點及嵌入式技術(shù)研發(fā)崗位和應(yīng)具備的知識能力出發(fā)，可從理論與實踐兩個方面，去制定切實可行的專業(yè)課程體系。本文將從理論課程體系和實踐課程體系兩個方面闡述課程體系和實踐平臺的構(gòu)建。其平臺結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在圖2中，計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)和核心課程體系可依據(jù)計算機(jī)專業(yè)相關(guān)培養(yǎng)課程體系及目標(biāo)確定，本文不再贅述。對于嵌入式系統(tǒng)理論課程體系可分別從硬件課程、語言課程、專業(yè)課程三個方面進(jìn)行構(gòu)建，其中硬件課程可包含有電路與模擬電子技術(shù)、數(shù)字邏輯電路、計算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)、微機(jī)原理與接口、ARM體系結(jié)構(gòu)與編程、電子線路設(shè)計、計算機(jī)控制系統(tǒng)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、DSP技術(shù)及應(yīng)用、FPGA設(shè)計基礎(chǔ)等課程；語言課程可包含有C語言程序設(shè)計、VC＋＋程序設(shè)計、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、VB程序設(shè)計、C#程序設(shè)計、J2EE中間件技術(shù)、C語言深入編程、C++/VC++深入編程等課程；專業(yè)課程可包含有嵌入式操作系統(tǒng)、Linux設(shè)備管理與應(yīng)用、ARM體系結(jié)構(gòu)與編程、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、WinCe系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用開發(fā)、面向操作系統(tǒng)的程序設(shè)計、多核程序設(shè)計等。對于嵌入式系統(tǒng)實踐課程體系可從專業(yè)實踐與認(rèn)證培訓(xùn)兩個方面進(jìn)行構(gòu)建，其中專業(yè)實踐可從課內(nèi)實踐、課程實訓(xùn)、項目團(tuán)隊、專業(yè)競賽、企業(yè)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等方面進(jìn)行構(gòu)建。在專業(yè)實踐中，課內(nèi)實踐和課程實訓(xùn)是對嵌入式專門知識的鞏固與提高，綜合實踐是階段性綜合能力培養(yǎng)的需求，項目實訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計是綜合分析設(shè)計能力的保障。而對于培訓(xùn)認(rèn)證，可參與ARM公司全球認(rèn)證、中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式認(rèn)證、中國電子學(xué)會認(rèn)證、信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證等機(jī)構(gòu)和部門的培訓(xùn)認(rèn)證活動。
3.2嵌入式系統(tǒng)課程體系分析
從嵌入式系統(tǒng)課程體系的內(nèi)容來看，具有三個方面的特點。首先是體系完整，專業(yè)特色突出，整個課程體系體現(xiàn)四個方面的能力培養(yǎng)：①編程能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在C語言程序設(shè)計、C語言深入編程、C++/VC++深入編程及面向操作系統(tǒng)的程序設(shè)計等課程。②實踐能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用開發(fā)實踐、Linux和WinCE操作系統(tǒng)與應(yīng)用開發(fā)實踐、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用綜合實訓(xùn)及畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等方面。③應(yīng)用能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、嵌入式圖形界面開發(fā)及嵌入式測試技術(shù)等方面。④創(chuàng)新能力培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在創(chuàng)新團(tuán)體、嵌入式競賽、企業(yè)實習(xí)及一些嵌入式協(xié)會等。其次，整個課程體系具有側(cè)重應(yīng)用，循序漸進(jìn)，層層遞進(jìn)的特點。從軟硬件編程到專業(yè)技能培養(yǎng)，再到項目實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計是遞進(jìn)式的。軟硬件編程是整個能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，專業(yè)技能是提高，項目實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計是綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)。最后，整個課程體系涵蓋了微軟、信產(chǎn)部認(rèn)證課程。微軟認(rèn)證為微軟WinCE嵌入式系統(tǒng)工程師認(rèn)證，其課程主要包括WinCE系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。信產(chǎn)部認(rèn)證為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師認(rèn)證，其主要課程包括嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式測試技術(shù)和ARM體系結(jié)構(gòu)與編程。
4計算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建
根據(jù)嵌入式系統(tǒng)實踐課程體系構(gòu)建的設(shè)想，對于教學(xué)實踐，要根據(jù)計算機(jī)專業(yè)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)要求和崗位職責(zé)，可進(jìn)行合理規(guī)劃。既要讓學(xué)生掌握堅實的基礎(chǔ)知識，又要讓學(xué)生跟得上主流技術(shù)潮流。由于嵌入式系統(tǒng)在構(gòu)成上可由硬件和軟件構(gòu)成，因此在進(jìn)行實驗教學(xué)時，可從硬件和軟件兩個方面進(jìn)行構(gòu)建。根據(jù)目前嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的主流技術(shù)來看，在硬件選型上要以X86CPU、單片機(jī)和ARM處理器為主，在操作系統(tǒng)的選擇上要以WinCE、Linux、μC/OS-II和Vxworks等操作系統(tǒng)為主，可從驅(qū)動程序設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)界面、應(yīng)用程序等方面進(jìn)行實驗。本文提出了一種可行的實驗架構(gòu)，如圖3所示。
圖3嵌入式系統(tǒng)課內(nèi)實驗體系
圖3從三個層面對實驗教學(xué)進(jìn)行了規(guī)劃，最底層為硬件層，可選擇不同的處理器及各種電路及存儲設(shè)備進(jìn)行實驗，如X86CPU、ARM處理器、單片機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)化電路、I/O接口、通用接口、ROM、RAM等。中間為操作系統(tǒng)層，可選擇主流嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行實驗，如WinCE、Linux、μC/OS-II、Vxworks等。最上層為應(yīng)用層，可從嵌入式驅(qū)動層序開發(fā)、嵌入式圖形用戶界面以及應(yīng)用程序的設(shè)計等方面進(jìn)行實驗，其中在程序設(shè)計語言的選擇上可重點考慮匯編語言、C/C++語言、JAVA為主要訓(xùn)練語言。
5總結(jié)
進(jìn)幾年來，市場對嵌入式人才的需求持續(xù)走高，但符合企業(yè)要求的合格嵌入式從業(yè)人員不多，缺口很大。如何緩解人才供需矛盾，是政府和學(xué)者們關(guān)心的問題。目前就全國高校的普遍情況來看，嵌入式系統(tǒng)還尚未開設(shè)本科專業(yè)，很多高校只是開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)方向課程，而且開設(shè)的課程五花八門，很難規(guī)范。本文從嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成及特點以及嵌入式系統(tǒng)從業(yè)人員的職業(yè)崗位出發(fā)，探討了嵌入式系統(tǒng)課程體系和實踐體系的構(gòu)建，并針對計算機(jī)專業(yè)實驗教學(xué)提出了一種教學(xué)結(jié)構(gòu)。通過本文的探討試圖為解決嵌入式課程規(guī)范化做出應(yīng)有貢獻(xiàn)，從而加快嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員培養(yǎng)，解決市場人才短板而有所作為。
【關(guān)鍵詞】嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)模式；獨立學(xué)院
1.引言
目前，國內(nèi)開設(shè)有關(guān)嵌入式系統(tǒng)課程的獨立學(xué)院極少，培養(yǎng)出的基于Linux平臺上的嵌入式軟件開發(fā)人員更是鳳毛麟角。所以，注重應(yīng)用能力培養(yǎng)的獨立院校，特別是有計算機(jī)、電子技術(shù)等相關(guān)專業(yè)的工科獨立院校，應(yīng)該盡早引入嵌入式系統(tǒng)的教育，結(jié)合自己專業(yè)特點，大力開展嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)工作。
2.嵌入式系統(tǒng)簡介
嵌入式系統(tǒng)一般指非PC系統(tǒng)，而是指小型、專用的計算機(jī)系統(tǒng)。它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設(shè)器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統(tǒng)軟件（要求實時和多任務(wù)操作）和應(yīng)用程序編程。有時設(shè)計人員把這兩種軟件組合在一起，應(yīng)用程序控制著系統(tǒng)的運作和行為；操作系統(tǒng)控制著應(yīng)用程序編程與硬件的交互作用。
3.國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的現(xiàn)狀
國內(nèi)教育界將嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)大致分為三類：軟件學(xué)院專業(yè)嵌入式教學(xué)；計算機(jī)專業(yè)嵌入式教學(xué)；電子、自動化等相關(guān)專業(yè)嵌入式教學(xué)，對于嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)研討從嵌入式課程體系的設(shè)置、嵌入式理論教學(xué)的開展、嵌入式實驗教學(xué)的開展、嵌入式綜合設(shè)計與學(xué)生工程實訓(xùn)等幾方面展開。
4.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式的探討
綜觀國內(nèi)外，長期以來都沒有專門針對嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)科設(shè)置，從事該領(lǐng)域的研發(fā)人員都來自不同專業(yè)背景，例如自控、電子工程、通信工程、計算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)。由于知識結(jié)構(gòu)不能完全滿足嵌入式系統(tǒng)工程的要求，需要經(jīng)過較長的再培訓(xùn)才能勝任嵌入式系統(tǒng)工程師的工作。嵌入式系統(tǒng)教育給傳統(tǒng)計算機(jī)、電子信息工程教育帶來了巨大的沖擊和挑戰(zhàn)，也帶來了歷史的發(fā)展機(jī)遇。嵌入式系統(tǒng)工程（ESE）是一個全新的專業(yè)，需要企業(yè)和社會的認(rèn)知過程，課程體系需要經(jīng)歷設(shè)計、發(fā)展、完善的過程。
通過與國內(nèi)其他高校的專家的探討與學(xué)習(xí)，結(jié)合西部高校普遍存在的資金非常缺乏，實驗條件的局限，以及電子信息工程專業(yè)學(xué)生的特點，我們積累和總結(jié)出關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教育教學(xué)模式的一些想法，列舉如下：
4.1 建立一套適合學(xué)校特點的課程體系
嵌入式課程是近幾年來建立的一門新課程，有它自身的特點、規(guī)律。嵌入式的課牽扯面很廣，包括研究生的課程、本科生的課程、技能課程的培訓(xùn)等。由于該課程與實際結(jié)合得非常緊密，容易教成短期培訓(xùn)，而作為一門課程要有自己的規(guī)律，不要把這個課程做成嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的技能培訓(xùn)，要結(jié)合獨立學(xué)院的自身培養(yǎng)目標(biāo)特點制定出相應(yīng)的教學(xué)計劃以及實施方案。例如在我校，針對電子信息工程專業(yè)，目前師資力量等都不能滿足直接建立一個嵌入式系統(tǒng)的專業(yè)，設(shè)想把嵌入式系統(tǒng)設(shè)定為電子信息工程專業(yè)本科主修方向，在低年級時開設(shè)相關(guān)的專業(yè)選修課，讓有意于此方向的學(xué)生打好基礎(chǔ)，在本科高年級進(jìn)一步學(xué)習(xí)。作為電子信息工程專業(yè)，在教學(xué)中一定不能光注重應(yīng)用，也要將清楚計算機(jī)本身的規(guī)律在什么地方，為什么發(fā)展嵌入式，有什么原理進(jìn)行探討，從而建立一套適合我們特點的課程體系。
4.2 課程應(yīng)該分層次
嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的層面應(yīng)不同，有研究生、本科生高年級、重點大學(xué)、普通大學(xué)、獨立學(xué)院等的分別，在授課時有所區(qū)別。在本學(xué)院推行這門課，考慮到針對的是電子信息工程專業(yè)，和其他學(xué)院的側(cè)重點是不同的，但作為電子信息專業(yè)中的一個主修方向，在教學(xué)中應(yīng)該突出原理與應(yīng)用的緊密結(jié)合且能體現(xiàn)出理論和實踐并重的特點，在教材的選定上應(yīng)該包括有關(guān)嵌入式處理器、操作系統(tǒng)（linux或ubantu）、開發(fā)平臺和應(yīng)用，重點學(xué)習(xí)原理及相關(guān)應(yīng)用。
4.3 主動去獲得更多的支持
由于學(xué)校在技術(shù)、經(jīng)驗、資金等方面有很多的困難，所以應(yīng)該主動尋求以獲得更多的幫助，例如主動跟國內(nèi)外相關(guān)公司索取資料、設(shè)備，要求一些技術(shù)支持等，積極組織教師參加全國范圍的各種嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研討會、及到各知名企業(yè)進(jìn)修，讓教師深入了解技術(shù)發(fā)展。
4.4 可利用仿真軟件、書籍內(nèi)容輔助實驗教學(xué)
如果讓理論知識能讓學(xué)生達(dá)到所見即所得是本課程教學(xué)的重點和難點，由于資金的缺乏，現(xiàn)成的實驗板很昂貴，應(yīng)采用仿真和實驗相結(jié)合的方法，一部分學(xué)生在SkyEye、microwindows仿真環(huán)境下做實驗，一部分學(xué)生在實驗板上面做實驗，在實驗之后再一起互相討論。
4.5 利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行教學(xué)交流
由于教師對嵌入式系統(tǒng)課程不熟悉，在教學(xué)中要自己一邊學(xué)習(xí)一邊講課，應(yīng)該充分利用極其豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，例如教學(xué)課件及背景資料都可以從網(wǎng)站上下載，教師和學(xué)生均可通過論壇交流。
4.6 全國高校大學(xué)生電子競賽及行業(yè)相關(guān)競賽
通過組織學(xué)生參加全國高校大學(xué)生電子競賽來深入了解和學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)。雖現(xiàn)在的電子競賽還沒有直接用到嵌入式系統(tǒng)，但是我們必須現(xiàn)在開始在思想上有所改變，主要是使學(xué)生多搞創(chuàng)新想法，而不僅僅是產(chǎn)品創(chuàng)新。
5.結(jié)語
嵌入式系統(tǒng)工程是一個全新的專業(yè)，目前的關(guān)鍵是怎樣與現(xiàn)有專業(yè)學(xué)科融合，以及怎樣進(jìn)行現(xiàn)有課程體系的改革和調(diào)整。我國在嵌入式系統(tǒng)教育方面起步較早的是北京大學(xué)軟件與微電子學(xué)院的嵌入式系統(tǒng)系，他們已經(jīng)形成了較為完善的課程體系、專業(yè)水平較高的師資隊伍和與國際技術(shù)接軌的嵌入式系統(tǒng)工程實踐環(huán)境，目前，嵌入式系統(tǒng)系在我院本科生達(dá)到480人。獨立學(xué)院由于很多因素的制約在教育上也比較落后，但已經(jīng)積極行動起來，投身到嵌入式系統(tǒng)教育中去，為我國嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展輸送更多的優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)
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[2]徐敏，林瑞金.關(guān)健生嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革與實踐[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報，2009（3）：13-22.
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學(xué)體系;教學(xué)方法;教學(xué)實踐
中圖分類號:G642文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1引言
網(wǎng)絡(luò)、通信、多媒體和信息家電時代的到來,無疑為32位嵌入式系統(tǒng)高端應(yīng)用提供了空前巨大的發(fā)展空間;同時,也為力不從心的8位單片機(jī)向高端發(fā)展起到了接力作用。嵌入式技術(shù)及產(chǎn)品的快速成長成了全球IT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的顯著特征,嵌入式技術(shù)是二十一世紀(jì)最有活力和生命力的新技術(shù)之一。然而在中國,嵌入式軟件復(fù)合型人才的缺乏,已成為嵌入式產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的瓶頸,作為對新技術(shù)研究和探索最活躍的群體之一――高等院校中獨立軟件學(xué)院,如何接受嵌入式技術(shù)帶來的挑戰(zhàn),學(xué)習(xí)嵌入式、研究嵌式、使用嵌入式,已成為一個重要的研究課題,加強(qiáng)與完善高校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)迫在眉睫。由于國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)起步較晚,目前還沒有形成適應(yīng)高校教學(xué)的一個統(tǒng)一的教學(xué)體系和教學(xué)規(guī)范。由此強(qiáng)調(diào)要以信息技術(shù)為手段,深化教學(xué)改革和人才培養(yǎng)模式改革,如何根據(jù)社會的實際需要,培養(yǎng)具有一定專業(yè)特色的和特定能力強(qiáng)的軟件實用型、復(fù)合型人才是我們學(xué)院應(yīng)首要解決的問題。因此必須深入探究嵌入式系統(tǒng)課程體系結(jié)構(gòu),尋求各專業(yè)嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)解決方案,積累教學(xué)實踐經(jīng)驗,建立較規(guī)范的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系,使嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)技術(shù)更好地融入到教學(xué)與科研活動中,以適應(yīng)社會對嵌入式系統(tǒng)人才的需求,對于深化我國高校的教學(xué)改革具有重要的現(xiàn)實意義。
2嵌入式系統(tǒng)教學(xué)體系探究
嵌入式系統(tǒng)作為一個新興的課程體系,目前在教學(xué)過程中相關(guān)先修課程與基礎(chǔ)知識的準(zhǔn)備教學(xué)內(nèi)容(包括硬件平臺與軟件平臺)的選擇、實驗教學(xué)與實踐環(huán)節(jié)組織等問題依然處于爭論和探索階段。國內(nèi)高校對于嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)研討從嵌入式課程體系的設(shè)置、嵌入式理論教學(xué)的開展、嵌入式實驗教學(xué)的開展、嵌入式綜合設(shè)計與學(xué)生工程實訓(xùn)等幾方面展開。
2.1嵌入式系統(tǒng)教學(xué)分析
(1) 從應(yīng)用角度來分析,具有世界最大嵌入式技術(shù)市場的中國,嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中更多的強(qiáng)調(diào)以“應(yīng)用”為中心。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用程序的開發(fā)還必須具有一定的行業(yè)領(lǐng)域知識,教學(xué)中最好要在一個實際的應(yīng)用項目開發(fā)環(huán)境中去實踐,提高嵌入式軟件開發(fā)方面的綜合應(yīng)用能力。
(2) 從學(xué)科專業(yè)角度來分析,嵌入式系統(tǒng)涉及多門交叉學(xué)科致使將嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)大致分為三類:軟件學(xué)院專業(yè)嵌入式教學(xué);計算機(jī)專業(yè)嵌入式教學(xué);微電子、電子信息工程、自動化等相關(guān)專業(yè)嵌入式教學(xué)。在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)重視不同專業(yè)嵌入式課程體系建設(shè)、課程目標(biāo)和內(nèi)容等方面展開。
(3) 從技術(shù)角度來分析,嵌入式系統(tǒng)是軟件和硬件有機(jī)的結(jié)合體。要考慮什么樣的硬件設(shè)計更容易編寫驅(qū)動程序,軟件處理效率等因素就必須要學(xué)習(xí)操作系統(tǒng)和驅(qū)動程序開發(fā)相關(guān)的知識,同時需要考慮如何取舍軟硬件設(shè)計。由此嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中應(yīng)注重培養(yǎng)同時具備軟件和硬件兩方面及綜合性知識分析能力。
2.2嵌入式系統(tǒng)方向理論課程體系
本科階段的按專業(yè)方向課程規(guī)劃既要重視基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí),又要注重實踐性,既要突出專業(yè)自身特點,又要把握嵌入式系統(tǒng)在多學(xué)科知識領(lǐng)域中相互滲透的規(guī)律。不同專業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向課程體系如圖1所示。信息工程專業(yè)涉及的專業(yè)基礎(chǔ)課包括數(shù)字電路、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)原理與接口技術(shù)、計算機(jī)組成原理、可編程邏輯器件、EDA設(shè)計等課程。而軟件工程專業(yè)涉及的專業(yè)基礎(chǔ)課則為C/C++語言、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)編成、編譯原理、軟件工程、操作系統(tǒng)等。嵌入式系統(tǒng)課程體系包含兩個專業(yè)的相關(guān)內(nèi)容。數(shù)字電路的知識是從事嵌入式系統(tǒng)的必備,關(guān)鍵要增強(qiáng)邏輯思維能力。C語言作為一種“高級的低級”語言、易移植、易維護(hù)、可讀性強(qiáng)、具有強(qiáng)大的內(nèi)存操作能力,成為嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最佳選擇。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中要作為重點,可適當(dāng)增加實驗課時,無論學(xué)生以后從事嵌入式系統(tǒng)的軟件還是硬件開發(fā),這門課的思想將貫穿其中,這兩門課程教師應(yīng)當(dāng)要求學(xué)生加強(qiáng)上機(jī)實驗的操作,鼓勵相互交流,體會編程的思想。
嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu):在嵌入式領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的是ARM(Advanced RISC Machines)系列微處理器。ARM公司引發(fā)了嵌入式領(lǐng)域的一場革命,在低功耗、低成本的嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域確立了市場領(lǐng)導(dǎo)地位,是目前32位市場中使用最廣泛的微處理器,學(xué)習(xí)以ARM為架構(gòu)的嵌入式技術(shù)具有非常廣闊的前景。對于嵌入式操作系統(tǒng):目前比較適合用于本院教學(xué)主要有VxWorks、Windows CE、Linux(uClinux)和μC/OS-Ⅱ等。基于Linux內(nèi)核穩(wěn)定可靠、源碼免費開放等優(yōu)勢成了教學(xué)和學(xué)習(xí)嵌入式操作系統(tǒng)的首選。嵌入式的軟件開發(fā)從智能手機(jī)開發(fā)(SYMBIAN)、J2ME程序設(shè)計、數(shù)字媒體終端等實踐編程。嵌入式軟件開發(fā)語言主要有匯編語言、C/C++語言、Java語言等。
2.3嵌入式系統(tǒng)方向?qū)嶒炚n程體系
嵌入式系統(tǒng)是實踐性很強(qiáng)的課程體系,學(xué)好嵌入式系統(tǒng)課程不僅有助于學(xué)生了解系統(tǒng)設(shè)計的基本方法,而且能提高學(xué)生對于相關(guān)學(xué)科的理解和實際應(yīng)用能力。在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中,實驗是最重要的環(huán)節(jié)之一,是學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)的關(guān)鍵。為滿足不同專業(yè)學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,我校現(xiàn)有嵌入式系統(tǒng)實驗設(shè)備40套(XScale PXA270處理器)及相關(guān)配套實驗儀器及測試儀器,實驗教學(xué)內(nèi)容涉及微處理器系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式實時操作系統(tǒng)開發(fā)、嵌入式中間件平臺開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)等內(nèi)容。為達(dá)到教學(xué)目標(biāo),將實驗教學(xué)體系分為基礎(chǔ)類實驗、系統(tǒng)設(shè)計類實驗和創(chuàng)新類實驗。基礎(chǔ)類實驗:采用理論授課與動手實驗相結(jié)合的方式,讓學(xué)生了解開發(fā)環(huán)境和開發(fā)流程,掌握實驗開發(fā)工具的使用方法,熟悉軟件編程環(huán)境,根據(jù)實驗指導(dǎo)書的內(nèi)容進(jìn)行實驗的調(diào)試,讀懂實驗源程序和程序的運行過程,使學(xué)生能夠進(jìn)行修改、組合和補(bǔ)充式的應(yīng)用編程。包括ARM集成開發(fā)環(huán)境ADS1.2的使用與仿真調(diào)試方法、ARM中的匯編程序與C語言調(diào)用的混合編成等15個實驗。系統(tǒng)設(shè)計類實驗:主要采取精講精練的方式進(jìn)行,使學(xué)生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的基本方法。教師指定幾個設(shè)計課題,并提供任務(wù)書,任務(wù)書內(nèi)容包括實驗題目、實驗所涉及的主要內(nèi)容、要實現(xiàn)的功能說明及實驗中應(yīng)注意的問題。學(xué)生自行設(shè)計實驗方案,編寫實驗程序,選擇硬件接口并調(diào)試,獨立進(jìn)行課題設(shè)計,并寫出設(shè)計實驗報告,教師在設(shè)計過程中僅起指導(dǎo)作用。包括嵌入式Linux內(nèi)核分析、裁減、移植和燒寫在內(nèi)的10個實驗。創(chuàng)新類實驗:為了培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、創(chuàng)新思維能力和工程實踐能力,研究課題和內(nèi)容由他們自己提出,或是來自教師的科研課題,或是與企業(yè)相結(jié)合的科研項目,學(xué)生自己討論確定研究方法和研究手段,利用現(xiàn)有的實驗設(shè)備和條件進(jìn)行課題研究,教師在一定階段給予必要的指導(dǎo)。
3嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實踐
(1) 注重理論知識和實踐訓(xùn)練相結(jié)合教學(xué),著力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
結(jié)合實例講解理論,使理論來源于實踐,又進(jìn)一步指導(dǎo)實踐。在課堂教學(xué)中,要求教師注重體現(xiàn)工科特色,突出本課程在嵌入式軟件開發(fā)中的基礎(chǔ)性作用。由于嵌入式系統(tǒng)是一個實踐性很強(qiáng)的課程體系,學(xué)生的動手能力的培養(yǎng)是嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中的一個非常重要的環(huán)節(jié)。在教學(xué)方式上,注重采用理論與案例相結(jié)合的課堂教學(xué)、系統(tǒng)的多級課程實踐、工程實習(xí)以及前沿技術(shù)講座等多種形式的教學(xué)與實訓(xùn),使學(xué)生在掌握扎實的嵌入式軟件基礎(chǔ)理論、開發(fā)技術(shù)和工具的基礎(chǔ)上,進(jìn)行嵌入式軟件的設(shè)計和開發(fā)。實現(xiàn)對嵌入式系統(tǒng)的感性認(rèn)識和理性認(rèn)識相統(tǒng)一。在實踐教學(xué)手段上,除了繼續(xù)加強(qiáng)畢業(yè)設(shè)計(論文)、畢業(yè)實習(xí)、課程設(shè)計和理論課內(nèi)實踐教學(xué)外,還提出了“實驗選修課”的新模式,要求各專業(yè)大學(xué)生必須修滿一定的實驗選修課學(xué)分。實驗選修課面向全校各專業(yè)開放,課程強(qiáng)調(diào)以實踐為主,進(jìn)行綜合性、設(shè)計性的訓(xùn)練。而該課程的教授中占據(jù)著核心地位的是創(chuàng)新能力的培養(yǎng):采取學(xué)校與企業(yè)合作,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(tuán)隊,構(gòu)建這樣一個高水平的學(xué)生工程實踐環(huán)境,為學(xué)生提供實際項目開發(fā)機(jī)會,完善自身職業(yè)素質(zhì)和工程能力;通過大學(xué)生嵌入式設(shè)計競賽可以針對具體問題使學(xué)生在實踐中提高發(fā)現(xiàn)問題,解決問題的能力。
(2) 配套立體化教材,共享嵌入式系統(tǒng)教學(xué)資源。
如果僅僅是購買了一個開發(fā)套件而沒有相應(yīng)的配套技術(shù)資料,可想而知學(xué)習(xí)的效果肯定是很差的,因為只有配套的資料才能體現(xiàn)出設(shè)計者的原創(chuàng)思想,更為重要的是在學(xué)習(xí)過程中遇到了困難,配套的技術(shù)資料可以幫助老師和學(xué)生加深理解、解決問題。各硬件廠商提供的產(chǎn)品芯片說明和開發(fā)參考以及嵌入式操作系統(tǒng)的源代碼和相應(yīng)軟件環(huán)境使用說明是最好的教材。但資料多為英文,學(xué)生使用起來比較吃力,所以此時教材的選擇非常重要,課程開始給學(xué)生推薦經(jīng)典的教材,在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生盡快過渡到英文資料的閱讀和使用上。多媒體教學(xué)比傳統(tǒng)教學(xué)的模式具有更大的優(yōu)勢,多媒體教學(xué)把枯燥的計算機(jī)內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動的圖像、交互和視聽媒體,把教學(xué)內(nèi)容直觀化,有利于學(xué)生更好地接受知識。同時,加強(qiáng)教師的培訓(xùn),提高教師應(yīng)用網(wǎng)上資源進(jìn)行教學(xué)、整合網(wǎng)上資源的技能。
(3) 總結(jié)教學(xué)方法,提高實際教學(xué)效益。
運用“學(xué)教并重”進(jìn)行課程教學(xué)設(shè)計、采取了互動式教學(xué)、采用啟發(fā)式、范例式課堂教學(xué)、現(xiàn)代與傳統(tǒng)教學(xué)手段相結(jié)合,直觀、生動的等多種教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)熱情,讓他們成為教學(xué)中的主體,并培養(yǎng)其收集相關(guān)領(lǐng)域信息、拓寬知識面的能力。將教學(xué)的重點放在培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析問題、解決問題能力上。從而達(dá)到能理解嵌入式軟件設(shè)計文檔;獨立負(fù)責(zé)嵌入式軟件組件編碼和調(diào)試;執(zhí)行軟件組件的單元測試;符合嵌入式軟件開發(fā)企業(yè)的入職要求等教學(xué)效益。
4結(jié)語
嵌入式系統(tǒng)在國內(nèi)真正得到發(fā)展還是近幾年的事情,還沒有形成統(tǒng)一的教學(xué)體系和規(guī)范,加之社會對高素質(zhì)嵌入式系統(tǒng)人才的需求日益增加,各個高校迫切要求建立嵌入式系統(tǒng)課程體系、實驗體系、教材體系和教師培養(yǎng)體系,本文所探究的針對軟件本科專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)理論課程體系和實驗課程體系,積累嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)實踐,融合了社會企業(yè)的需求和軟件專業(yè)的特點,符合實際應(yīng)用。當(dāng)然,獨立軟件學(xué)院的嵌入式方向的教學(xué)還任重道遠(yuǎn),需要從事嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的教師在實踐中不斷地進(jìn)行研究、不斷地積累經(jīng)驗,不斷地創(chuàng)新,才能培養(yǎng)出社會所需要的高素質(zhì)嵌入式技術(shù)人才。
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The Teaching Research and Practice of Embedded System for the Software Speciality
HE Jian-feng, JIANG Lin, LIU Lin
(College of Software , East China University of Technology, Nanchang 330013, China)
關(guān)鍵詞：嵌入式 技能型人才 實訓(xùn)模式
中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（a）-0182-02
隨著我國制造水平的不斷提升，我國已經(jīng)成為制造業(yè)的大國。技能型人才是推動技術(shù)創(chuàng)新和實現(xiàn)科技成果轉(zhuǎn)化的核心力量。我國制造業(yè)對技能型人才的需求量越來越大，高端技能型人才一度成為緊缺型人才。因此，高級技能型人才的培養(yǎng)成為我國人才培養(yǎng)是一項戰(zhàn)略任務(wù)，它關(guān)乎我國制造業(yè)發(fā)展的核心競爭力，關(guān)乎創(chuàng)新型國家的建設(shè)。
1 技能型人才培養(yǎng)必須以校企合作為前提
技能型人才的核心就是人才的技能水平，其高超的技能是經(jīng)過一定階段的反復(fù)的實際操作訓(xùn)練出來的，它需要學(xué)生認(rèn)真地學(xué)習(xí)，不斷地訓(xùn)練、摸索。因此，技能人才的培養(yǎng)需要職業(yè)院校制訂周密的人才培養(yǎng)方案，需要教師的悉心傳授。這些都離不開職業(yè)院校的規(guī)范的職業(yè)教育。
高技能人才培養(yǎng)和成長是一項系統(tǒng)工程，全社會都有責(zé)任。從目前情況看，大多數(shù)高職院校的辦學(xué)資源匱乏，缺少真實的企業(yè)氛圍和生產(chǎn)實踐環(huán)境，難以讓學(xué)生“真刀真槍”的歷練；另一方面，也缺乏真正的“雙師型”教師隊伍作強(qiáng)力支撐。在這種條件下，多數(shù)高職院校采取一種積極主動的態(tài)度尋求與企業(yè)合作，爭取“校企互培”。因此校企緊密合作，是培養(yǎng)技能型人才的必由之路。
2 新型職業(yè)教育實訓(xùn)模式的探索
所謂嵌入式實訓(xùn)，就是培訓(xùn)提供方（職業(yè)院校）以教學(xué)實訓(xùn)為切入點，選準(zhǔn)培訓(xùn)工作與用人單位具體實際工作之間的“結(jié)合點”，將需求方企業(yè)崗前培訓(xùn)內(nèi)容“嵌入”到職業(yè)實訓(xùn)教學(xué)中，圍繞人才培養(yǎng)和技能提高這一核心目標(biāo)，使教學(xué)實訓(xùn)與企業(yè)日常培訓(xùn)工作互為表里，相輔相成，形成統(tǒng)籌兼顧、和諧發(fā)展的格局。
吉林化工學(xué)院航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院在嵌入式實訓(xùn)方面進(jìn)行了有益的探索。吉林化工學(xué)院航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院與中航集團(tuán)吉林航空維修有限責(zé)任公司是長期校企合作單位，多年來，中航集團(tuán)吉林航空維修有限責(zé)任公司長期訂單委托吉林化工學(xué)院航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院為其培訓(xùn)高級技術(shù)人才。長期合作中，吉林航空維修公司發(fā)現(xiàn)航空工程職業(yè)學(xué)院與其員工入職前的崗前培訓(xùn)內(nèi)容基本一致。但在校技能培訓(xùn)的內(nèi)容過于寬泛，與崗位工作的適應(yīng)性低，新人入職還需要進(jìn)行4～6個月的崗前培訓(xùn)才能入職。當(dāng)工作任務(wù)亟待完成的情況下，只能眼看著技術(shù)人才用不上，束手無策。
經(jīng)過一段時間的合作，雙方都認(rèn)為可以實驗性地對學(xué)校的技能實訓(xùn)和企業(yè)的崗前培訓(xùn)進(jìn)一步整合。因此，從2015年10月開始，對焊工這個技術(shù)要求高，培訓(xùn)過程長的專業(yè)進(jìn)行整合試點，由吉林航空維修公司根據(jù)崗位技術(shù)要求重新編寫了實訓(xùn)大綱，由航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院組織教師，吉林航空維修公司派技能水平高、有豐富工作經(jīng)驗的人員參加培訓(xùn)。學(xué)生的職業(yè)技能實訓(xùn)完全按照企業(yè)焊工崗位工作要求進(jìn)行，加入了崗前培訓(xùn)相關(guān)內(nèi)容。經(jīng)過培訓(xùn)，學(xué)生的技能水平較以前有大幅度提高。在接下來的生產(chǎn)實習(xí)環(huán)節(jié)，將該批學(xué)生派到吉林航空維修公司相關(guān)崗位上進(jìn)行頂崗實習(xí)，學(xué)生焊接合格率較以前有大幅度提高。
在總結(jié)這次實訓(xùn)工作的時候，校企兩單位人員均感到，將學(xué)校的技能實訓(xùn)和企業(yè)的崗前培訓(xùn)兩個環(huán)節(jié)進(jìn)行整合非常必要。
2.1 整合可以更好地利用雙方的優(yōu)勢資源
整合后可以發(fā)揮職業(yè)院校的教學(xué)優(yōu)勢和設(shè)備優(yōu)勢，使實訓(xùn)以上課的方式更加規(guī)范了；可以發(fā)揮用人單位的優(yōu)勢，將工程實際要求作為實訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn)，使實訓(xùn)更加貼近工程實際了。
2.2 整合可以發(fā)揮各自的人才優(yōu)勢
以前實訓(xùn)都是由缺乏工程經(jīng)驗的教師為學(xué)生上實訓(xùn)課，經(jīng)過整合，用人單位將有工程經(jīng)驗的培訓(xùn)人員引入到學(xué)校為學(xué)生實訓(xùn)。這樣，可以將工程經(jīng)驗帶到實訓(xùn)中來，加上學(xué)校教師的研究能力，使實訓(xùn)教師真正成為“雙師型”的教學(xué)團(tuán)隊。
2.3 整合可以節(jié)省大量的實訓(xùn)成本
這次整合實際上是將學(xué)校實訓(xùn)課和企業(yè)的崗前培訓(xùn)兩個培訓(xùn)過程整合成一個。通過整合，使這兩個同質(zhì)的培訓(xùn)過程合成一個了，培訓(xùn)時間經(jīng)過后來合作商議，定為兩個月。這使原來兩個培訓(xùn)過程總時間的四個半月大大縮短。在培訓(xùn)費用上每個學(xué)生節(jié)省1 800元，以該班35名學(xué)生計算，共節(jié)省培訓(xùn)成本6.3萬元。經(jīng)過培訓(xùn)，學(xué)生的技能水平提高了，到用人單位后，適應(yīng)能力更強(qiáng)了。
該次培訓(xùn)受益最大的是用人單位，他們一方面節(jié)省培訓(xùn)成本，另一方面，能在最短的時間里得到可用的人才（學(xué)生到崗后，僅需要進(jìn)行為期15天的崗位適應(yīng)性培訓(xùn)即能上崗）。針對學(xué)校實踐教學(xué)資金短缺的現(xiàn)實問題，用人單位將節(jié)省下來的培訓(xùn)成本劃撥給學(xué)校一部分，作為實踐教學(xué)經(jīng)費的補(bǔ)充。這樣，雙方都受益了。
2.4 整合可以促進(jìn)學(xué)生就業(yè)
這次試驗性整合，使學(xué)生的技能水平有了大幅度提高，技能針對性更強(qiáng)了。經(jīng)過培訓(xùn)和頂崗實習(xí)，吉林航空維修公司對學(xué)生進(jìn)行了考核，除原來訂單培養(yǎng)的15人外，公司又錄用了10名學(xué)生。剩余的同學(xué)，學(xué)校根據(jù)這次校企合作的經(jīng)驗，也按照用人單位的技能要求進(jìn)行了針對性的實訓(xùn)，基本上都達(dá)到了用人單位的錄用要求，順利就業(yè)了。經(jīng)統(tǒng)計，這個班學(xué)生畢業(yè)時，就業(yè)率達(dá)到了100%。
3 嵌入式實訓(xùn)模式的進(jìn)一步完善
經(jīng)過這次合作，航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院和吉林航空維修公司合作意愿更加強(qiáng)烈了。目前，吉林航空維修公司受航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院的邀請，參與了學(xué)校培養(yǎng)方案的修改，把企業(yè)要求帶入到學(xué)校的人才培養(yǎng)方案中。雙方的合作模式也由原來的訂單培養(yǎng)模式加深到校企聯(lián)合參與人才培養(yǎng)模式。
經(jīng)過認(rèn)真總結(jié)，吉林化工學(xué)院航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院將原有的實訓(xùn)模式：學(xué)生理論教學(xué)學(xué)生的實訓(xùn)教學(xué)學(xué)生畢業(yè)用人單位的崗前培訓(xùn)上崗。變更為：學(xué)生理論教學(xué)根據(jù)用人單位需求，校企聯(lián)合進(jìn)行的實訓(xùn)教學(xué)學(xué)生畢業(yè)用人單位的崗前短期適應(yīng)培訓(xùn)上崗。
這次改革，不是簡單的培訓(xùn)流程變革，而是企業(yè)用人要求嵌入到學(xué)生培養(yǎng)過程的應(yīng)用型人才方式的改革，對學(xué)校和用人單位都具有深遠(yuǎn)的意義。這次改革還體現(xiàn)在學(xué)校的培養(yǎng)方式中。學(xué)校把學(xué)生基本知R掌握的共性教育和用人單位的個性要求結(jié)合起來，并修訂了人才培養(yǎng)方案。
目前，吉林化工學(xué)院航空工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院按照這種模式已經(jīng)與6家用人單位進(jìn)行深度合作，受到用人單位的歡迎。這種學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生三贏的模式正在在校內(nèi)推廣。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：工業(yè)機(jī)器人 機(jī)電一體化 課程體系
中圖分類號：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0221-02
工業(yè)機(jī)器人是機(jī)器人的一種，它由操作機(jī)，控制器，伺服驅(qū)動系統(tǒng)和檢測傳感器裝置構(gòu)成，可反復(fù)編程，完成各種操作自動化，也可以生產(chǎn)生活中所需的機(jī)械設(shè)備。這種產(chǎn)品可以解放人的勞動力，也大大提高了生產(chǎn)業(yè)的效率，對于產(chǎn)品的質(zhì)量也很高，所以說工業(yè)機(jī)器人對生產(chǎn)行業(yè)起到了相當(dāng)大的作用。工業(yè)機(jī)器人是一種機(jī)器裝置，可以自動執(zhí)行一些難度較高的生產(chǎn)，而且機(jī)器人自身的動力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是比較方便我們運用的，因為它能代替人類做一些不可能或者很難完成的事情，或者遵循事先的編程來運行，新型的工業(yè)機(jī)器人還會依據(jù)人工智能技術(shù)制定的原則需求行動。裝備制造業(yè)自動化水平的不斷提高，更多的生產(chǎn)廠家使用工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行產(chǎn)品加工制造。工業(yè)機(jī)器人是一種專門為工業(yè)領(lǐng)域設(shè)計的多關(guān)節(jié)機(jī)械手，在程序的控制下實現(xiàn)各種復(fù)雜運動和高難操作。工業(yè)機(jī)器人被廣泛應(yīng)用于搬運物料、自動焊接、部件噴漆、表面拋光等工業(yè)領(lǐng)域。
1 專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位
近年來，工業(yè)機(jī)器人不斷普及在企業(yè)生產(chǎn)中，所以企業(yè)迫切需要相關(guān)的技術(shù)人才。高校培養(yǎng)的是研發(fā)型人才、高職高專培養(yǎng)的是具備一定理論的技能型人才，相比之下技校則主要是培養(yǎng)實際應(yīng)用、熟悉基本操作與保養(yǎng)維護(hù)的技術(shù)工人及操作人員。技校以培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型人才為主，學(xué)生的知識水平、技能實力、就業(yè)導(dǎo)向應(yīng)與高校、高職有所不同，因此必須探索適合技校的工業(yè)機(jī)器人課程教學(xué)方案。企業(yè)要求相應(yīng)的專業(yè)人才需具備全面的職業(yè)能力，從而要求技校走工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式道路，其中校企合作有利于工學(xué)結(jié)合的人才培養(yǎng)模式順利推進(jìn)。工業(yè)機(jī)器人課程應(yīng)定位于為企業(yè)培養(yǎng)能夠完成工業(yè)機(jī)器人編程、操作維護(hù)的技術(shù)型人才。工業(yè)機(jī)器人最先應(yīng)用于汽車制造工業(yè)，主要用于焊接，噴漆，上、下物料和搬運。如今工業(yè)機(jī)器人深化和提高了人的手、足和大腦功能，替代人完成繁重、單調(diào)的重復(fù)勞動，提高勞動生產(chǎn)率，保證產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)機(jī)器人生產(chǎn)企業(yè)需要大批人才氖祿器人生產(chǎn)、安裝、調(diào)試、營銷和售后技術(shù)服務(wù)，工業(yè)機(jī)器人的應(yīng)用企業(yè)則需要大量人才從事機(jī)器人的維護(hù)保養(yǎng)和編程操作。為滿足機(jī)器人關(guān)聯(lián)市場對技能型人才的需求，技校在機(jī)電一體化專業(yè)的主要課程中加入“工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用”課程，開設(shè)機(jī)器人的專業(yè)方向。
2 專業(yè)課程開設(shè)的方向
在課程開設(shè)的思路上，機(jī)電一體化專業(yè)緊貼機(jī)器人崗位需求、課程內(nèi)容和教學(xué)的過程適應(yīng)工作崗位要求。按需求開設(shè)專業(yè)課程，依據(jù)企業(yè)的用人標(biāo)準(zhǔn)和崗位技術(shù)要求，培養(yǎng)從事機(jī)器人生產(chǎn)、調(diào)試、安裝、維護(hù)、保養(yǎng)和營銷等多方面應(yīng)用技能型人才。在理論教學(xué)和技能培養(yǎng)上，全方位提高學(xué)生的知識、技能、素養(yǎng)，建立“以工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用為核心”的課程體系結(jié)構(gòu)。在教學(xué)過程中，除了基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和綜合訓(xùn)練，再通過“機(jī)械基礎(chǔ)知識模塊、電氣自動化專業(yè)知識模塊、嵌入式系統(tǒng)知識模塊”、以及“機(jī)器人編程訓(xùn)練模塊”為重心的專業(yè)技能訓(xùn)練模式。
2.1 基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)與綜合訓(xùn)練
該模塊側(cè)重強(qiáng)化基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)電專業(yè)崗位的基本素質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生形成遵紀(jì)守法的思想觀念和健康的心理素質(zhì)，形成積極向上的人生價值觀和樂觀的職業(yè)心態(tài)，從而適應(yīng)以后的工作。開展相關(guān)的職業(yè)規(guī)劃教育，引導(dǎo)學(xué)生規(guī)劃職業(yè)生涯。鼓勵學(xué)生提高數(shù)學(xué)能力、英語水平和計算機(jī)基礎(chǔ)技能，為以后的專業(yè)課程學(xué)習(xí)做好鋪墊和適應(yīng)各類企業(yè)的機(jī)電技術(shù)工作崗位。
2.2 機(jī)械技術(shù)知識的學(xué)習(xí)
機(jī)械技術(shù)知識的學(xué)習(xí)重點在傳授機(jī)械原理、機(jī)械制圖、液壓與氣動、AUTOCAD、機(jī)制工藝方面的相關(guān)知識，培養(yǎng)學(xué)生機(jī)械方面的基本技能和職業(yè)素質(zhì)。從機(jī)械手臂開始學(xué)習(xí)，從而了解機(jī)器人的基本機(jī)械結(jié)構(gòu)和組成原理，并進(jìn)一步分解與裝配。與此同時學(xué)習(xí)機(jī)械圖紙的閱讀與繪制，掌握公差與配合的基礎(chǔ)原理知識。最后學(xué)習(xí)機(jī)器人液壓與氣動系統(tǒng)的基本組成和原理，了解其復(fù)雜結(jié)構(gòu)與運動方式，剖析各機(jī)械零件與其典型機(jī)構(gòu)，掌握機(jī)械加工工藝的流程與編制方法。通過理論與實踐教學(xué)的協(xié)作，為學(xué)生打下扎實的機(jī)械基礎(chǔ)知識。
2.3 電氣自動化知識的學(xué)習(xí)
工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用牽涉到電工技術(shù)、PLC、電氣自動化控制、變頻器應(yīng)用、交流伺服、步進(jìn)驅(qū)動、觸摸屏應(yīng)用與組態(tài)開發(fā)等多門自動化類課程的知識和技能。根據(jù)工業(yè)機(jī)器人的組成，分解成多個模塊結(jié)構(gòu)，進(jìn)行理論與實訓(xùn)一體教學(xué)，掌握以電氣控制為核心的自動化知識。為了保證學(xué)生的知識水平和操作技能緊貼企業(yè)的要求，學(xué)生需要考取維修電工中級證書、電工上崗證書等相關(guān)專業(yè)證書。
2.4 嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)
嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)以工業(yè)機(jī)器人為方向進(jìn)行教學(xué)，包括電子技術(shù)基礎(chǔ)、電子測量、C語言、傳感器應(yīng)用、FPGA應(yīng)用、單片機(jī)應(yīng)用等課程。教學(xué)過程可以先讓學(xué)生動手裝配調(diào)試機(jī)器人的電路，學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的硬件電路結(jié)構(gòu)原理和調(diào)試方法。同時使用C語言完成機(jī)器人的軟件開發(fā)和升級調(diào)試，從而掌握嵌入式軟件系統(tǒng)開發(fā)的過程和規(guī)范。在教學(xué)活動過程中，緊密圍繞機(jī)器人，融合機(jī)械基礎(chǔ)、電工電子、傳感器、C語言、單片機(jī)、FPGA應(yīng)用等課程的知識和技能，完成以電路控制為核心的嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)。通過教學(xué)實踐表明培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用能力，更利于他們適應(yīng)機(jī)器人裝調(diào)與維護(hù)工作崗位。
2.5 專業(yè)技術(shù)能力的訓(xùn)練
工業(yè)機(jī)器人專業(yè)作為機(jī)電一體化學(xué)科的拓展，涉及知識范圍廣、內(nèi)容全新抽象，在實施教學(xué)過程中我們要采取與之相適應(yīng)的教學(xué)模式和方法。在教學(xué)實踐中適當(dāng)增加理論與實踐一體化的教學(xué)的比例，要把總課時至少一半的時間分配給技能實戰(zhàn)訓(xùn)練，并且建立足夠的訓(xùn)練機(jī)構(gòu)，能專業(yè)的指導(dǎo)技能訓(xùn)練。這些具體的技能訓(xùn)練內(nèi)容包含：工程制圖測繪實訓(xùn)、零部件拆裝、電工基本技能實訓(xùn)、電子裝配實訓(xùn)、電氣繪圖訓(xùn)練、維修電工實訓(xùn)、小型智能產(chǎn)品裝調(diào)實訓(xùn)和機(jī)器人編程集訓(xùn)。培養(yǎng)工業(yè)機(jī)器人是很重要的環(huán)節(jié)，應(yīng)該以培養(yǎng)學(xué)員對機(jī)器人編程的技能為主，因為這個崗位的操作技能要求很重要。其實訓(xùn)內(nèi)容以機(jī)器人工業(yè)搬運、工業(yè)弧焊為操作實例，采用多媒體仿真操作與實物操作相組成，培養(yǎng)學(xué)生工業(yè)機(jī)器人的操作維護(hù)技能和開發(fā)應(yīng)用技術(shù)。
3 專業(yè)教學(xué)的具體措施
（1）針對工業(yè)機(jī)器人專業(yè)的特點，我們要不斷深入了解行業(yè)發(fā)展的趨勢，密切關(guān)注企業(yè)需求。師資力量是培養(yǎng)人才的重要部分，教師的能力高教學(xué)的能力相對就高，培養(yǎng)的學(xué)生也會比普通教師要高一些，所以加強(qiáng)師資力量是非常重要的。同時，加強(qiáng)人才引進(jìn)的力度，引進(jìn)高層次型、實踐型人才，聘請企業(yè)專家作為學(xué)校的專、兼職教師，不斷提高教師團(tuán)隊的整體實力。
（2）在教學(xué)過程中，教師要做到言傳身教，為了提高學(xué)生的安全意識，創(chuàng)建分組活動，相互交流促進(jìn)學(xué)生之間的互動熱情，這樣能更好的加強(qiáng)學(xué)生操作能力，提高安全意識。改革以往通過用試卷來簡單的考核學(xué)生，考核就是檢查學(xué)生們對任務(wù)的完成情況，個人的變現(xiàn)以及團(tuán)隊的表現(xiàn)都能決定最后的評比，而且可以通過小組之間的評比，來進(jìn)行公正合理的考察，以及完成該任務(wù)的個人和團(tuán)隊表現(xiàn)來綜合考核學(xué)生。
（3）根據(jù)工業(yè)機(jī)器人專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，以突出培養(yǎng)學(xué)生職業(yè)能力和職業(yè)綜合素質(zhì)為目標(biāo)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和技能成長規(guī)律，構(gòu)建以“生產(chǎn)性實訓(xùn)”為特征的“基本技能訓(xùn)練、專項技能訓(xùn)練、綜合技能訓(xùn)練”的實踐教學(xué)條件體系，滿足本專業(yè)課程教學(xué)的需要。從生產(chǎn)實際出發(fā)，對學(xué)生進(jìn)行真刀實槍訓(xùn)練。加強(qiáng)對學(xué)生技能的訓(xùn)練，讓學(xué)生更能勝任一個崗位，而且還要培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)道德以及素養(yǎng)，這兩個因素決定著學(xué)生工作水平的高低，讓學(xué)生們在用人單位競爭時更有優(yōu)勢。
（4）課后要引導(dǎo)學(xué)生自主創(chuàng)新與相互合作。在課堂上，老師要主動鼓勵學(xué)生，因為機(jī)器人的學(xué)習(xí)和設(shè)計有不同的方法，所以學(xué)生之間最重要的就是交流，老師加入到學(xué)生之中，鼓勵帶動學(xué)生，相互討論自己的設(shè)計方法，最后可以進(jìn)行意見總結(jié)。這樣的學(xué)習(xí)過程，可以鍛煉學(xué)生自主解決問題的能力，學(xué)生提出問題的同時也在思考問題，這也大大提高了學(xué)生們的思考能力。在實踐中，學(xué)生不僅掌握了相關(guān)知識技能，又鍛煉了個人的實踐與創(chuàng)新能力。除了課堂常規(guī)教學(xué)外，老師可以適當(dāng)布置一些課外的機(jī)器人設(shè)計任務(wù)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，老師們也應(yīng)當(dāng)加入學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，給予學(xué)生更多交流的機(jī)會，這樣更容易了解學(xué)生在學(xué)習(xí)設(shè)計過程中會遇到的各種各樣的問題。
4 結(jié)語
工業(yè)機(jī)器人是一個有深度發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)科，并且衍生出許多與之相對應(yīng)各行業(yè)，因而技校學(xué)生在其中有巨大的發(fā)展空間。技校機(jī)電一體化專業(yè)要開設(shè)工業(yè)機(jī)器人方向的課程w系，必須緊密聯(lián)系機(jī)器人應(yīng)用的崗位需求。我們采用培養(yǎng)學(xué)生就職能力方面為主的教學(xué)方式，讓學(xué)生更能適應(yīng)技能職業(yè)崗位的技術(shù)應(yīng)用水平，能在以后的工作中面對各種挑戰(zhàn)，提高了學(xué)生的崗位適應(yīng)能力，開拓不同領(lǐng)域資源為他們創(chuàng)造更多優(yōu)質(zhì)的就業(yè)機(jī)會。
參考文獻(xiàn)
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我校計算機(jī)學(xué)院設(shè)置了計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)工程、信息管理與信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)工程、軟件工程等五個專業(yè)，使計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與其他專業(yè)區(qū)別開來，那么就需要有自身特色的培養(yǎng)目標(biāo)，進(jìn)而要有與之相適應(yīng)的課程體系，并制定滿足要求的課程標(biāo)準(zhǔn)。計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)是我校2002年最早設(shè)置的專業(yè)，根據(jù)計算機(jī)學(xué)科教育的發(fā)展，于2006年和2010年分別修訂了人才培養(yǎng)計劃（方案）。經(jīng)過多年的教學(xué)，總結(jié)出一套切實可行的人才培養(yǎng)模式，并能夠適應(yīng)我校應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)要求。
1 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的定位與培養(yǎng)目標(biāo)
我國高等院校早期的計算機(jī)學(xué)科教育注重學(xué)術(shù)研究性教育，也就是我們所說的精英化教育。隨著計算機(jī)應(yīng)用的普及，需要大量實踐能力強(qiáng)且上手快的計算機(jī)專業(yè)人才，高等院校本科計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)教育，就需要改變傳統(tǒng)的教育思維，應(yīng)該研究培養(yǎng)體現(xiàn)職業(yè)特征的應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式，我校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)以基礎(chǔ)適度、口徑適中、強(qiáng)化應(yīng)用、提升能力、注重特色的人才培養(yǎng)規(guī)格為要求，以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)。
我校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展，知識、能力、素質(zhì)相互協(xié)調(diào)，系統(tǒng)地學(xué)習(xí)掌握計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，能從事計算機(jī)應(yīng)用軟件的開發(fā)、計算機(jī)系統(tǒng)軟件的分析和維護(hù)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的管理與維護(hù)，計算機(jī)硬件、嵌入式系統(tǒng)以及接口設(shè)計、調(diào)試、安裝與維修，獲得計算機(jī)科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域工程師基本訓(xùn)練，具有安全意識、實踐能力、創(chuàng)業(yè)精神，適應(yīng)社會發(fā)展需求的應(yīng)用型高級專門人才。
2 計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的原則
關(guān)于計算機(jī)應(yīng)用型人才培養(yǎng)，是發(fā)展和建設(shè)專業(yè)所必需的。在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)過程中，需要以市場為導(dǎo)向、特色建設(shè)、創(chuàng)新的原則，對培養(yǎng)模式進(jìn)行深化，進(jìn)而達(dá)到教學(xué)改革與發(fā)展的需求。
2.1以市場為導(dǎo)向的原則
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)已成為社會發(fā)展的原動力。計算機(jī)具有實用性的特點，注重專業(yè)與市場的對接，這樣才能更好地發(fā)揮計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的教學(xué)目標(biāo)。面對多元化的經(jīng)濟(jì)市場，實現(xiàn)人才培養(yǎng)模式與市場相結(jié)合，以市場為導(dǎo)向，使得教學(xué)活動更具有針對性和職業(yè)性。基于市場需求，在專業(yè)課程的設(shè)計上，要具有實效性，以市場的需求面來確定教學(xué)的內(nèi)容面，這樣在培養(yǎng)方式和內(nèi)容上，有助于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
2.2 專業(yè)建設(shè)的特色化原則
隨著高校計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的開設(shè)增多，其競爭性加強(qiáng)，社會對于其的要求也增加。因而，在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)中，關(guān)于特色專業(yè)的建設(shè)非常重要。專業(yè)建設(shè)的特色化，可以更好地體現(xiàn)應(yīng)用型，是高校學(xué)科建設(shè)的重要方面。在計算機(jī)專業(yè)的建設(shè)中，要體現(xiàn)學(xué)科的細(xì)化，教學(xué)方面進(jìn)行明確。諸如，運行、系統(tǒng)建設(shè)、維護(hù)等相關(guān)技術(shù)的教學(xué)培養(yǎng)，是應(yīng)用型人才培養(yǎng)的重要方面，這點也是專業(yè)細(xì)化下，專業(yè)特色化建設(shè)的重要方面。
2.3教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新性原則
計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)發(fā)展迅猛，其課程內(nèi)容具有技術(shù)新、變化快的特點。計算機(jī)教學(xué)內(nèi)容的多變性，在于教學(xué)主體未變，其相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新性發(fā)展。在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)中，關(guān)于教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新非常重要，教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新，可以為專業(yè)培養(yǎng)提供多元化的平臺，進(jìn)而實現(xiàn)綜合性的培養(yǎng)模式。同時，教學(xué)內(nèi)容的創(chuàng)新，還需要體現(xiàn)市場的需求，在教學(xué)活動之中滲透職業(yè)教育，在掌握理論知識的同時提高實踐能力。這樣，學(xué)生的社會生存能力得到更好地培養(yǎng)，適合現(xiàn)代教學(xué)改革的需求。
3 理論課程體系的構(gòu)建
計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)要實現(xiàn)其人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程是其采取的重要手段，即課程是專業(yè)教學(xué)的重要載體。課程體系是課程及進(jìn)程的總和，是同一專業(yè)不同課程門類按照門類順序排列，課程門類排列順序決定了學(xué)生通過學(xué)習(xí)將獲得怎樣的知識結(jié)構(gòu)。課程體系是教學(xué)理念的重要體現(xiàn)，是培養(yǎng)目標(biāo)的具體化和依托，它規(guī)定了培養(yǎng)目標(biāo)實施的規(guī)劃方案。因此，構(gòu)建專業(yè)的課程體系是人才培養(yǎng)的關(guān)鍵，它關(guān)系到學(xué)生獲得哪些方面的知識和能力、如何強(qiáng)化應(yīng)用、怎樣體現(xiàn)專業(yè)特色。
3.1 通識教育課程
通識教育模塊分為必修模塊與選修模塊。必修模塊分為思想政治理論模塊、軍事理論模塊、公共體育模塊、公共外語模塊與數(shù)學(xué)模塊。它們是大學(xué)生知識結(jié)構(gòu)和能力素質(zhì)培養(yǎng)中的基礎(chǔ)部分。
通識部分選修模塊是根據(jù)當(dāng)代大學(xué)生素質(zhì)培養(yǎng)和知識結(jié)構(gòu)自我構(gòu)造的需要而設(shè)置的一系列課程，按課程的學(xué)科性質(zhì)將選修通積教育分為人文素質(zhì)模塊、自然科技模塊、經(jīng)濟(jì)管理模塊、藝體健康模塊等四大模塊，目的是提高學(xué)生的文化品位、審美情趣、身心健康、人文素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)。
3.2 學(xué)科基礎(chǔ)課程
包括各相關(guān)專業(yè)的基礎(chǔ)知識、基本理論、基本技能的課程，其目的是夯實學(xué)科基礎(chǔ)。
具體課程包括計算機(jī)導(dǎo)論、C程序設(shè)計、線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、電路與電子學(xué)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。具體分為以下兩個課程群：①數(shù)理基礎(chǔ)：線性代數(shù)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、離散數(shù)學(xué)；②技術(shù)基礎(chǔ)：包括電路與電子學(xué)、數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)等硬件基礎(chǔ)課程群和計算機(jī)導(dǎo)論、C程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等軟件基礎(chǔ)課程群。
3.3 專業(yè)基礎(chǔ)課程
專業(yè)基礎(chǔ)模塊是按社會需求和專業(yè)學(xué)科發(fā)展需要所開設(shè)的反映人才知識結(jié)構(gòu)要求的若干門課程，主要包括該專業(yè)的基礎(chǔ)知識、基本理論、基本技能的課程，其目的是夯實專業(yè)基礎(chǔ)。分為軟件與硬件兩個課程群，包括必修和選修課程。
必修課程包括面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計（C++）、匯編語言、計算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用、編譯原理、數(shù)據(jù)通信與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、接口技術(shù)、軟件工程等。
選修課程包括計算機(jī)圖形學(xué)、網(wǎng)頁制作、JAVA程序設(shè)計、LINUX操作系統(tǒng)、JSP網(wǎng)絡(luò)編程和計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。
3.4 專業(yè)方向及專業(yè)前沿課程
專業(yè)方向及專業(yè)前沿課程是根據(jù)社會上實際的人才崗位群需求，在專業(yè)基礎(chǔ)課程的基礎(chǔ)上從深度上體現(xiàn)該專業(yè)內(nèi)涵和特色的一系列面向應(yīng)用的課程，主要是指與某一特定的工作或某一類職業(yè)相關(guān)的課程，目的是為學(xué)生進(jìn)一步擴(kuò)充和強(qiáng)化專業(yè)相關(guān)知識和技能，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。包括計算機(jī)應(yīng)用方向和嵌入式系統(tǒng)方向。
計算機(jī)應(yīng)用方向包括必修課和選修課，其中必修課有.NET構(gòu)架及應(yīng)用和ASP.NET網(wǎng)絡(luò)編程兩門課程，選修課有J2EE技術(shù)、微機(jī)與外設(shè)維護(hù)維修技術(shù)、Delphi程序設(shè)計、多媒體技術(shù)、數(shù)字圖像處理、ORACLE數(shù)據(jù)庫、電子商務(wù)概論和UML建模技術(shù)等課程。
嵌入式系統(tǒng)方向包括必修課和選修課，其中必修課有嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)和嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)兩門課程，選修課有單片機(jī)原理及應(yīng)用、嵌入式操作系統(tǒng)及其程序設(shè)計、嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)、移動設(shè)備軟件開發(fā)、嵌入式系統(tǒng)測試技術(shù)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及應(yīng)用、WinCE嵌入式軟件開發(fā)、嵌入式數(shù)據(jù)庫和通信網(wǎng)絡(luò)與總線技術(shù)。
4實踐教學(xué)環(huán)節(jié)
4.1實踐課程體系的構(gòu)建
應(yīng)用型本科實踐課程教學(xué)體系應(yīng)包括普適基本技能層次、學(xué)科專業(yè)技能實驗層次、專業(yè)應(yīng)用與綜合技能實踐訓(xùn)練層次在內(nèi)的三層次實驗課程體系。
1） 普適基本技能層次
普適基本技能層次開出預(yù)備性實驗基本技能課程實驗，使學(xué)生盡早進(jìn)入實驗室，盡早轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，盡早增強(qiáng)工程意識。這方面設(shè)置有物理實驗和認(rèn)識實習(xí)。
2） 學(xué)科專業(yè)技能實驗層次
學(xué)科專業(yè)技能實驗層次開出二級學(xué)科及其相關(guān)專業(yè)實驗課程，通過基礎(chǔ)科學(xué)原理課程的實驗訓(xùn)練，養(yǎng)成科學(xué)規(guī)范的研究習(xí)慣，掌握實驗設(shè)計、裝置準(zhǔn)備、數(shù)據(jù)采集和處理、結(jié)果分析和報告的方法。包括計算機(jī)導(dǎo)論、C程序設(shè)計、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等課程的上機(jī)編程、電路與電子學(xué)和數(shù)字邏輯與數(shù)字系統(tǒng)兩門課程的硬件實驗。
3） 專業(yè)應(yīng)用與綜合技能實踐訓(xùn)練層次
專業(yè)應(yīng)用與綜合技能實踐訓(xùn)練層次通過專業(yè)課程實驗、課程設(shè)計、生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等綜合實踐訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，達(dá)到學(xué)以致用的目的。
在生產(chǎn)實習(xí)和畢業(yè)實習(xí)實踐環(huán)節(jié)，廣泛開展校企合作，以項目實訓(xùn)為主，著力提升本專業(yè)學(xué)生的就業(yè)能力和就業(yè)質(zhì)量。例如，本專業(yè)與工信部人才交流中心簽署了合作共建協(xié)議，實施藍(lán)橋計劃，聯(lián)合培養(yǎng)JAVA程序高級開發(fā)人才。與北京達(dá)內(nèi)科技有限公司合作培養(yǎng)C++程序設(shè)計高級開發(fā)人才。另外，與北京安卓易科技有限公司、京東翰林教育集團(tuán)、匯眾益智（北京）教育科技有限公司等共建校內(nèi)實習(xí)實訓(xùn)基地，雙方教師共同指導(dǎo)學(xué)生的生產(chǎn)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)，取得良好效果，基本實現(xiàn)了應(yīng)用型人才與工作崗位的無縫對接。
4.2課外素質(zhì)拓展與創(chuàng)新實踐
課外素質(zhì)拓展與創(chuàng)新實踐為鼓勵學(xué)生參加課外科研創(chuàng)新、專業(yè)技能訓(xùn)練和社會實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生實踐和創(chuàng)新能力，要求每個學(xué)生必須取得課外素質(zhì)和創(chuàng)新項目4個學(xué)分，此類學(xué)分單獨記載，超過的學(xué)分可以替代相應(yīng)選修課學(xué)分。
課外素質(zhì)拓展與創(chuàng)新實踐內(nèi)容包括各類考試、學(xué)科競賽（如數(shù)學(xué)競賽、英語競賽、電子設(shè)計競賽、程序設(shè)計競賽、科技創(chuàng)新競賽、創(chuàng)業(yè)大賽等）、科研創(chuàng)新實踐、科研論文與文藝作品、社會實踐等。
關(guān)鍵詞：項目導(dǎo)向 專業(yè)綜合技能 任務(wù)驅(qū)動 總結(jié)評價
中國分類號：G4
信息工程技術(shù)相關(guān)專業(yè)是工程實踐性很強(qiáng)的專業(yè)，許多知識只有通過實驗、實訓(xùn)才能讓學(xué)生真正理解和掌握。近年來結(jié)合實踐教學(xué)環(huán)節(jié)自身特色，探索出基于項目導(dǎo)向的專業(yè)綜合技能課，通過開展“教學(xué)做”一體的學(xué)習(xí)方式使學(xué)生感到知識有用、讀書有用，并使學(xué)生的技能在實踐創(chuàng)新活動中得到培育。
一、項目層次化任務(wù)驅(qū)動操作方法
結(jié)合學(xué)校的特色并從學(xué)生的實際出發(fā)，我們提出了層次化任務(wù)驅(qū)動的教學(xué)方法。層次化的概念體現(xiàn)在縱向分層和橫向分層兩個方面。
層次化任務(wù)驅(qū)動法的革新之一在于所選擇的項目具有能力遞進(jìn)可劃分的結(jié)構(gòu)，細(xì)分出的子任務(wù)在難度上具有層次性，適合不同層次的學(xué)生實踐。層次化任務(wù)驅(qū)動法的革新之二在于所選擇的項目在每一個縱向?qū)哟紊峡蓹M向劃分為硬件、軟件等多樣化的子任務(wù)，學(xué)生可以充分結(jié)合個人興趣、個人特長和將來發(fā)展方向選擇自己適合的任務(wù)。
二、項目導(dǎo)向課程教學(xué)的具體實施
專業(yè)綜合技能本著指導(dǎo)教師自行申報、學(xué)生自愿選課的原則面向全體信息工程技術(shù)專業(yè)的學(xué)生開設(shè)。為了讓學(xué)生有更多選擇，我們設(shè)計了多個面向項目的實踐方案。下面僅結(jié)合其中的“智能小車”項目，介紹基于項目導(dǎo)向的層次化任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法在專業(yè)綜合實踐教學(xué)中的實施流程。
2.1實施過程
1.構(gòu)建教學(xué)平臺
電子信息工程技術(shù)專業(yè)積極探究項目化教學(xué)實踐，形成了在一名專業(yè)帶頭人的帶領(lǐng)下，以若干青年教師為骨干、優(yōu)秀學(xué)生為中堅力量，其它學(xué)生積極參與，形成各具特色的項目梯隊。
2.結(jié)合企業(yè)真實產(chǎn)品、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)載體
學(xué)是與一定的“載體”相聯(lián)系，因次將“智能小車”設(shè)定為一種用于技能學(xué)習(xí)的載體。從項目公示到分組互動到任務(wù)實施，向?qū)W生介紹傳感器、電子電路、通信、計算機(jī)程序設(shè)計的基本內(nèi)容和基礎(chǔ)技術(shù)，幫助學(xué)生答疑解惑。對學(xué)生來說，實現(xiàn)了載體的建構(gòu)，學(xué)習(xí)的直觀性和針對性得到加強(qiáng)，真正體現(xiàn)了項目驅(qū)動的優(yōu)越性。
3.設(shè)計課題，明確目標(biāo)
根據(jù)層次化的概念結(jié)合指導(dǎo)團(tuán)隊的知識結(jié)構(gòu)，我們劃分了項目的方向、子課題及任務(wù)如下：1） 節(jié)點及通信模塊設(shè)計：高頻電子電路、單片機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等。2） 電源及傳感器設(shè)計：模擬/數(shù)字電子線路、計算機(jī)接口技術(shù)，傳感器技術(shù)等。3） 節(jié)點協(xié)議棧設(shè)計：計算機(jī)通信網(wǎng)、操作系統(tǒng)、通信原理等。4） 上位機(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計：vb、vc、LABVIEW等。
子課題包含的任務(wù)可以劃歸為4大類，對應(yīng)教學(xué)目標(biāo)如下：1） 電子線路設(shè)計類：掌握電子電路及其與MCU的接口設(shè)計；掌握PCB設(shè)計制作。2） 嵌入式硬件系統(tǒng)設(shè)計類：掌握嵌入式系統(tǒng)常用外設(shè)的硬件電路。3） 嵌入式軟件系統(tǒng)設(shè)計類：認(rèn)識嵌入式操作系統(tǒng)。4） 上位機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計類：掌握與下位機(jī)的串口通信方式，實現(xiàn)圖形組態(tài)、屬性數(shù)據(jù)管理，統(tǒng)計分析等功能。
4.確立分組，劃分任務(wù)
專業(yè)綜合實踐課前的任務(wù)分析是一個十分重要的環(huán)節(jié)，可視具體情況把總?cè)蝿?wù)分解成一些“階段任務(wù)”，通過細(xì)化任務(wù)，可使學(xué)生明確具體的小任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的思路，從而保證學(xué)習(xí)的方向和目標(biāo)。例如任務(wù)“環(huán)境溫濕度傳感器及其接口電路”的標(biāo)準(zhǔn)方案要求完成以下子任務(wù)。
1） 設(shè)計可以測量環(huán)境溫濕度的傳感器電路。可選用數(shù)字一體化的溫濕度傳感器DHT11，時鐘芯片DS1302。上述傳感器與單片機(jī)之間能簡單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，于是將問題轉(zhuǎn)換為利用MCU對特定的地址進(jìn)行讀寫操作。2） 設(shè)計一種非接觸式測量的超聲物位計，經(jīng)過分析任務(wù)又被進(jìn)一步細(xì)化6個子任務(wù)。子任務(wù)1：設(shè)計40kHz的波形發(fā)生及放大電路；子任務(wù)2：設(shè)計波形接受端的三級放大電路；子任務(wù)3：設(shè)計檢波電路，將模擬信號轉(zhuǎn)換為中斷觸發(fā)信號：子任務(wù)4：在任務(wù)2的基礎(chǔ)上，利用定時器和外部中斷統(tǒng)計渡越時間內(nèi)的計數(shù)脈沖個數(shù)，并將計數(shù)值轉(zhuǎn)換為實際時間；子任務(wù)5：將DS18B20測得的溫度值換算為空氣中的聲速；子任務(wù)6：距離=聲速×渡越時間/2，求得水位。
5.實施任務(wù)、定期匯報
在小組明確了課題，個人明確了任務(wù)后，首先運用互聯(lián)網(wǎng)、圖書館等資源查找、閱讀、分析資料，將可行的方案進(jìn)行歸總；其次；在小組中討論個人制定的方案，獲得小組成員一致理解；接下來收集素材，包括硬件制作的工具，電子元器件，軟件制作的開發(fā)平臺，測試環(huán)境。然后根據(jù)前期制定的計劃按部就班的實施任務(wù)。為教師了解學(xué)生任務(wù)完成的情況，學(xué)生需要對所完成任務(wù)做定期匯報，以討論課的方式、提問和解答的互動教學(xué)過程實現(xiàn)這種匯報。
6.項目驗收，總結(jié)評價
課題的驗收采用成果驗收、現(xiàn)場答辯、報告評閱相結(jié)合的形式，由提出項目的教師負(fù)責(zé)總體組織，驗收組根據(jù)驗收結(jié)果和每位學(xué)生對問題的把握情況評定出學(xué)生的該項成績。完成驗收和答辯后，各小組將研究成果寫成總結(jié)報告，并且要提供開發(fā)的程序和相關(guān)技術(shù)文檔。在成績評定中，教師應(yīng)突出評定學(xué)生實驗成績的主要依據(jù)不是學(xué)生的實驗結(jié)果，而是實驗過程。
三、實施建議
這種基于項目導(dǎo)向的專業(yè)綜合實踐教學(xué)模式教師在任務(wù)安排中應(yīng)當(dāng)及時突出教學(xué)的環(huán)節(jié)，使學(xué)生對項目的感性認(rèn)識拔高一個層次到理性認(rèn)識，從知其然到知其所以然。
由于專業(yè)綜合實踐的難度定位于課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計之間，而且學(xué)生具有較大的自由度，因此為確保教學(xué)效果，合理分組很重要。
基于項目導(dǎo)向的專業(yè)綜合實踐教學(xué)是一種靈活、高效、適應(yīng)面廣教學(xué)手段，有利于學(xué)生積極地開展合作學(xué)習(xí)，熟悉工作流程，達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，更大地激發(fā)起求知欲望，從而培養(yǎng)出學(xué)生獨立探索、勇于開拓進(jìn)取的自學(xué)能力和統(tǒng)籌管理能力。
參考文獻(xiàn)：
[1]姜大源 關(guān)于職業(yè)教育問題的基本思考 職業(yè)教育課程改革研討會議論文集，2006
1電子類競賽項目的透析
目前，全國面向高職高專院校開展的電子類的競賽，主要有全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽和全國職業(yè)院校技能大賽。
1.1競賽的主要技術(shù)體系
縱觀浙江省和教育部舉辦的大學(xué)生電子設(shè)計競賽與制作競賽，競賽的技術(shù)體系主要包含理論知識測試、電路識圖、元件選型與參數(shù)計算、原理圖繪制、PCB設(shè)計、PCB板制作、電子工藝焊接、單片機(jī)軟件程序編寫、電路調(diào)試、軟件調(diào)試、電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與安裝工藝、電子產(chǎn)品的工藝文件編寫、電子產(chǎn)品的技術(shù)文件編寫、技術(shù)答辯等技術(shù)考核內(nèi)容。整個競賽過程貼近生產(chǎn)、工藝、注重質(zhì)量，以企業(yè)實際要求出發(fā)。
1.2原課程體系與競賽的融合情況
通過參加各類電子競賽，我們清楚的認(rèn)識到高職教育的培養(yǎng)目標(biāo)和電子競賽的宗旨是一致的，競賽促進(jìn)了電子信息專業(yè)課程體系，以電子競賽的實踐來促進(jìn)教學(xué)改革，形成以“素質(zhì)教育為基礎(chǔ)，能力培養(yǎng)為主線”的創(chuàng)新型應(yīng)用性人才培養(yǎng)模式。對于傳統(tǒng)的電子類基礎(chǔ)課程，如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、高頻電子技術(shù)等，整合為《電子技術(shù)基本技能實訓(xùn)》、《單元電子電路分析與測試》和《電子電路調(diào)試與應(yīng)用》。按照競賽的要求，通過《電子技術(shù)基本技能實訓(xùn)》專門訓(xùn)練學(xué)生的技能，并在后續(xù)的課程里不斷反復(fù)應(yīng)用，以促進(jìn)學(xué)生掌握。新的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中對于創(chuàng)新型應(yīng)用性人才的培養(yǎng)，主要通過《簡易智能產(chǎn)品編程》、《微控制器應(yīng)用》、《電子產(chǎn)品制圖與制板》、《電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與管理》、《智能電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》、《電子創(chuàng)新設(shè)計與制作》和《嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》等課程的相輔相成，實現(xiàn)對學(xué)生的全面素質(zhì)、技能的培養(yǎng)。
2競賽引領(lǐng)下應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)課程的改革
根據(jù)前面對競賽的深度剖析，我們對原來應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中實踐教學(xué)環(huán)節(jié)課程的教學(xué)組織做了相應(yīng)調(diào)整。將競賽中對學(xué)生提出的要求融入日常課程的教學(xué)，并重新梳理了各個課程的教學(xué)內(nèi)容及上下承接的關(guān)聯(lián)部分的內(nèi)容。參照企業(yè)中的技術(shù)開發(fā)部與生產(chǎn)部管理模式，課程中實訓(xùn)項目來自于競賽題目、教師科研項目、企業(yè)實際產(chǎn)品等方面。教學(xué)開展的具體步驟：（1）在《簡易智能產(chǎn)品編程》課程中，以競賽項目為例，培養(yǎng)學(xué)生的C語言編程技巧，要求學(xué)生能夠消化吸收。（2）在《電子產(chǎn)品制圖與制板》課程中，以《微控制器應(yīng)用》課程教學(xué)案例為例，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求利用Protel軟件，遵循國際和行業(yè)規(guī)范，依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，完成原理圖的設(shè)計與繪制，在符合PCB布局和布線要求的基礎(chǔ)上完成PCB設(shè)計，并制作出相應(yīng)PCB板。（3）在《電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝與管理》課程中，以后續(xù)課程所選教學(xué)案例為例，培養(yǎng)學(xué)生常用電子元器件、基本材料和工具的使用知識、電子產(chǎn)品的裝配準(zhǔn)備工藝、線路基板焊接工藝、電子產(chǎn)品總裝和調(diào)試工藝、電子產(chǎn)品檢驗和包裝工藝、電子產(chǎn)品生產(chǎn)工藝文件編制等專業(yè)知識和相關(guān)技能；同時，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、根據(jù)企業(yè)實際條件決定生產(chǎn)工藝方案的管理意識，樹立質(zhì)量第一的觀點和分工協(xié)作的團(tuán)隊意識和嚴(yán)肅認(rèn)真一絲不茍的嚴(yán)謹(jǐn)作風(fēng)。（4）在《微控制器應(yīng)用》課程中，以競賽項目為例，培養(yǎng)學(xué)生能設(shè)計一個完整的、簡單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，從單片機(jī)選型、接口電路搭建、內(nèi)部資源分配、程序編寫以及下載調(diào)試等環(huán)節(jié)對學(xué)生進(jìn)行全面綜合的訓(xùn)練，使學(xué)生具備單片機(jī)應(yīng)用的基礎(chǔ)能力。（5）《智能電子產(chǎn)品設(shè)計與制作》、《電子創(chuàng)新設(shè)計與制作》和《嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用》的課程教學(xué)中，以競賽項目及企業(yè)項目為例，培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)實際需求，選擇不同的控制器，從設(shè)計方案、成本核算、電路設(shè)計、工藝設(shè)計、程序設(shè)計及系統(tǒng)聯(lián)調(diào)、產(chǎn)品裝配、工藝文件編寫及使用說明書撰寫到項目總結(jié)與創(chuàng)新，完整的體驗項目開發(fā)的全過程。促使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不斷的總結(jié)、不斷的提升。（6）在《生產(chǎn)實習(xí)》和《頂崗實習(xí)》等實踐環(huán)節(jié)中，讓學(xué)生親臨企業(yè)一線，切身感受工作中的壓力、努力和興奮等感受，促進(jìn)其快速成長。
3結(jié)論
電子競賽在高職高專院校的普遍開展，給予了我們許多的啟示，以電子競賽為載體，促進(jìn)了專業(yè)課程改革，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為培養(yǎng)更多的高素質(zhì)技能型人才提供了有效指導(dǎo)。
本文作者:林潔工作單位:金華職業(yè)技術(shù)學(xué)院
關(guān)鍵詞：應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)；實踐教學(xué)；實踐環(huán)境
電子信息業(yè)是全國五大支柱產(chǎn)業(yè)，隨著物聯(lián)網(wǎng)、嵌入式等高新技術(shù)的發(fā)展，刺激了應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才需求。《國務(wù)院關(guān)于大力發(fā)展職業(yè)教育的決定》要求加強(qiáng)職業(yè)院校學(xué)生實踐能力和職業(yè)技能的培養(yǎng)。因此，在電子專業(yè)教學(xué)中，我們更應(yīng)該深入研究教學(xué)教法，使理論和實踐結(jié)合的同時，建立完善的電子實踐教學(xué)體系，提高學(xué)生的實踐和應(yīng)用能力，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。
一、應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)的改革探索與實踐
我們通過對本地區(qū)的電子行業(yè)、企業(yè)進(jìn)行深入調(diào)研，了解了企業(yè)對電子專業(yè)學(xué)生的崗位需求和能力要求。在此基礎(chǔ)上，有企業(yè)專業(yè)和學(xué)校老師一起制定了詳細(xì)的實踐教學(xué)體系，主要包括：
1）在以“實踐性、技能型”為主的培養(yǎng)目標(biāo)基礎(chǔ)上，對課程進(jìn)行項目的改革，將理論知識及時轉(zhuǎn)化為實際的技能。
2）構(gòu)建與理論教學(xué)進(jìn)程和培養(yǎng)技能相符的實踐教學(xué)計劃，主要包括實驗、綜合實訓(xùn)、課程設(shè)計、實習(xí)等，確保技能培養(yǎng)與理論教學(xué)的相關(guān)性。同時制定不同難度系數(shù)的實踐項目來給學(xué)生練習(xí)，達(dá)到因材施教。
二、實踐教學(xué)的組織實施
1）開發(fā)適合學(xué)生實踐課程的校本教材。
電子專業(yè)學(xué)生原來開設(shè)的是《電工基礎(chǔ)》，本教材理論性強(qiáng)，經(jīng)過教學(xué)總結(jié)，我們編寫了《應(yīng)用電工》校本教材，把理論知識穿插到每個項目中進(jìn)行教學(xué)，將理論知識及時轉(zhuǎn)化為實際的技能。比如萬用表的安裝與調(diào)試項目中包括了直流電路的知識；白熾燈和日光燈的安裝項目中講解了單相交流電路的知識；電動機(jī)的拆裝和電氣控制線路的安裝項目中包括了三相電路的內(nèi)容。這樣的教材編寫，既有串、并聯(lián)電路、單相電容電感電路、諧振電路、三相電路的測量等基礎(chǔ)實驗的訓(xùn)練，也有萬用表、電機(jī)拆裝及控制電路連接的綜合實訓(xùn)，從基礎(chǔ)到進(jìn)階，有利用學(xué)生的學(xué)習(xí)和掌握。后續(xù)我們根據(jù)教學(xué)需要會編制更多適合學(xué)生認(rèn)知的實踐校本教材。
2）教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革。
在制定了完善的實踐教學(xué)體系的基礎(chǔ)上，我們靈活采用多種教學(xué)方法，比如：講授法、演示法、小組討論法、任務(wù)驅(qū)動法、六步教學(xué)法等，同時采用行動導(dǎo)向為主的立體化教學(xué)模式：理實一體的實訓(xùn)室、課內(nèi)到課外、校內(nèi)到校外、書本到網(wǎng)絡(luò)等，崗位到崗位的閉環(huán)實訓(xùn)模式，項目起源與崗位，通過引導(dǎo)、學(xué)習(xí)、制作、訓(xùn)練最后回歸到崗位進(jìn)行考核。通過這些方法和模式的靈活運用，極大的提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，取得了良好的效果。
3）既遵照循序漸進(jìn)的規(guī)律，又注重各門課程之間知識的銜接性和相對性。
一年級關(guān)注學(xué)生的基本技能，讓廣大學(xué)生掌握基礎(chǔ)儀器與設(shè)備的使用辦法及注意事項。二、三年級在保證基礎(chǔ)技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，大力提高拓展技能的訓(xùn)練。比如在數(shù)字電路中，先是編碼器、譯碼器、加法器、觸發(fā)器、計數(shù)器等簡單驗證性試驗，后是搶答器、數(shù)字鐘、汽車尾燈等綜合性和設(shè)計性試驗。教師可以布置題目，如數(shù)字鐘的設(shè)計與制作，要求學(xué)生畫出原理圖，進(jìn)行multisim仿真驗證，再準(zhǔn)備器材進(jìn)行焊接、組裝、調(diào)試，最終確保運行正常。在單片機(jī)的教學(xué)中，讓學(xué)生利用單片機(jī)的知識來制作數(shù)字鐘，通過對比前面數(shù)電中的制作學(xué)生會發(fā)現(xiàn)單片機(jī)與數(shù)字電路的不同和聯(lián)系。
4）課堂教學(xué)與課外教學(xué)的結(jié)合。
在課堂實踐教學(xué)中，制定好各門課程的實訓(xùn)大綱，使實踐教學(xué)內(nèi)容來自于課程理論，但又有所突破。課下開放實訓(xùn)場所，為主動要求學(xué)習(xí)的學(xué)生提供方便；積極組織學(xué)生參與各種層次的電子競賽，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神和創(chuàng)新意識，比如：校級的電子制作技能比賽、河北省工信廳的電子信息比賽、藍(lán)橋杯等；成立了電子科技協(xié)會開展電子知識講座、優(yōu)秀電子作品展、獲電子競賽獎勵學(xué)生的經(jīng)驗交流等活動；師生通過QQ、微信群、論壇等進(jìn)行交流，并推薦一些優(yōu)秀的專業(yè)學(xué)習(xí)網(wǎng)站。
三、實踐教學(xué)環(huán)境建設(shè)
（一）校內(nèi)實驗實訓(xùn)平臺
我系電子專業(yè)建立了包括電工電子技術(shù)、EDA、單片機(jī)、電子產(chǎn)品設(shè)計制作、PLC、傳感器與檢測等實訓(xùn)場所，并結(jié)合專業(yè)的發(fā)展和地方對人才的需求，及時更新實驗實訓(xùn)條件。比如我們的仿真軟件根據(jù)發(fā)展需要依次安裝了Protel99、ALtiumDesigner6、ALtiumsummer09、multisim等，單片機(jī)實訓(xùn)場所增加了嵌入式模塊等。實訓(xùn)基地配備專職管理員，對設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)計、維護(hù)并邀請專家共同制定設(shè)備的升級采購計劃等。同時學(xué)校大力支持實踐教學(xué)，每學(xué)期都讓老師上報本學(xué)期課程所需的實踐耗材費用。
（二）加大校外實訓(xùn)基地建設(shè)
我們通過與中國校企資源網(wǎng)的合作，在LG、格力、金達(dá)、中泰等學(xué)校周邊企業(yè)建立了實訓(xùn)基地。通過完善校外實訓(xùn)課程內(nèi)容，如：崗前實習(xí)管理守則、企業(yè)文化德育教育、企業(yè)管理知識、技術(shù)工程實踐培訓(xùn)、實結(jié)、實習(xí)成績評定等，以崗位替代課堂，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)，在崗位上學(xué)習(xí)。通過寒暑假的實訓(xùn)實習(xí)可以進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的職場適應(yīng)能力，提升他們的實踐操作水平。
四、實踐成績評定的改革
實踐教學(xué)的考核改變了只重視結(jié)果的方式，注重過程性考核。每次實訓(xùn)都有考核表，進(jìn)行每項的打分，包括實訓(xùn)過程、數(shù)據(jù)處理分析、實訓(xùn)報告等都在考核項目中，采用學(xué)生自評、互評、老師評價等方式；同時，我們還采用以賽代考、以賽促學(xué)的方法，進(jìn)行考核。在企業(yè)的實習(xí)過程，由企業(yè)專家進(jìn)行考核。為了保障實踐教學(xué)的順利實施，我們每門課程的理論和實踐都由同一位老師擔(dān)任。這就要求老師理論扎實、實踐過硬，不斷學(xué)習(xí)，定期到企業(yè)進(jìn)行實踐提高自身的能力。電子專業(yè)的實踐教學(xué)還需不斷摸索，才能更好的適應(yīng)社會的發(fā)展和需求，培養(yǎng)出合格的高職人才，為地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展服務(wù)。
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摘 要：數(shù)控模擬軟件是用電腦模擬機(jī)床虛擬操作的教學(xué)軟件，可以實現(xiàn)很多學(xué)生在課堂上模擬機(jī)床操作。數(shù)控模擬系統(tǒng)軟件可以在個人電腦上運行，省去了大量機(jī)床設(shè)備，解決了學(xué)員多、設(shè)備少的問題。
關(guān)鍵詞：數(shù)控模擬軟件；機(jī)床加工；課堂教學(xué)
數(shù)控模擬軟件也會給數(shù)控教學(xué)帶來了一些意想不到的困難。我總結(jié)如下：
一、合理安排課堂知識
一般課堂教學(xué)分為三部分：（1）基礎(chǔ)部分，主要講解模擬軟件的操作及使用，這一部分是教授的基礎(chǔ)，也是教學(xué)的重點；（2）提高部分，主要講解數(shù)控系統(tǒng)的編程與輸入，進(jìn)一步幫助學(xué)生加強(qiáng)在不同數(shù)控系統(tǒng)下編程方法的理解和在不同數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用；（3）拓展部分，主要講授國外嵌入式數(shù)控系統(tǒng)中的SIEMENS系統(tǒng)和FANUC系統(tǒng)中的數(shù)控車床的編程與操作方法，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，提高學(xué)生的動手操作能力。
二、恰當(dāng)?shù)氖谡n時間
機(jī)床加工模擬教學(xué)，一般是在二年級的下學(xué)期，在已講授完各個專業(yè)基礎(chǔ)理論課，并且在普通機(jī)床上實習(xí)一段時間后，在進(jìn)行模擬軟件的講授，這時學(xué)生上機(jī)則利用數(shù)控加工模擬軟件來解決實訓(xùn)中遇到的困難，如，刀具的安裝、毛坯的裝夾、機(jī)床調(diào)試等，這就要求每次在上課前，教師都要利用教師機(jī)結(jié)合課堂上的投影儀進(jìn)行演示，并在學(xué)生上機(jī)過程中進(jìn)行詳細(xì)指點，學(xué)生要在計算機(jī)上利用數(shù)控加工模擬軟件獨立進(jìn)行程序的錄入和修改、刀具的選取、工件的調(diào)試和安裝等操作。
三、討論如何選擇軟件
機(jī)床加工模擬軟件有很多，大約分為三種：（1）編程軟件里的模擬加工部分；（2）機(jī)床本身自帶的模擬軟件；（3）專業(yè)的模擬軟件。經(jīng)過我多年的對比，我感覺宇龍模擬系統(tǒng)軟件就比較好。它可以實現(xiàn)對很多類型的機(jī)床進(jìn)行模擬，從材料的選擇、毛坯的定義、夾具的使用、程序如何輸入、編輯和調(diào)試，零件加工的模擬演示等多個方面，加以控制學(xué)習(xí)。同時由于它主要是面向?qū)W校教學(xué)來設(shè)計的，對學(xué)生來說比較容易掌握，并且學(xué)員也可以選擇和訓(xùn)練很多種數(shù)控機(jī)械設(shè)備，從而快速提高學(xué)員的動手、動腦能力。所以對很多學(xué)員來講這是一個很好的機(jī)床模擬操作系統(tǒng)。
如今在各個職業(yè)院校中，雖然多數(shù)數(shù)控專業(yè)授課都在使用模擬軟件，但是我們也要看到模擬軟件的不足之處，模擬和實訓(xùn)區(qū)別之處，兩者不能相互取代，我們要在教學(xué)當(dāng)中科學(xué)、合理地利用模擬軟件，才能使之更好地為學(xué)生服務(wù)，為教學(xué)服務(wù)，為實訓(xùn)服務(wù)。
關(guān)鍵詞:計算機(jī)專業(yè);綜合應(yīng)用能力;實踐改革
目前,大部分高校都設(shè)置了計算機(jī)專業(yè),并開設(shè)了一系列的相關(guān)課程,為了更好地保證理論課程的教學(xué)效果,計算機(jī)專業(yè)的大部分課程都設(shè)置了實踐環(huán)節(jié)。近年來,專業(yè)理論課程的改革正在不斷深入,涉及到課程重組、內(nèi)容改造、學(xué)時調(diào)整等各個方面,也取得了一系列的成果[1-2],但是作為課程配套的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革還沒有受到足夠的重視和支持,而實踐教學(xué)與學(xué)生的動手能力關(guān)系密切,經(jīng)過良好實踐訓(xùn)練的學(xué)生在擇業(yè)過程中更具有競爭力。
1存在的問題
目前的實踐教學(xué)還存在一些缺陷,這使得實踐教學(xué)環(huán)節(jié)并沒有真正充分地發(fā)揮其與理論教學(xué)之間的紐帶作用。這些缺陷包括以下幾個方面。
1.1實踐學(xué)時與實踐內(nèi)容的矛盾
隨著計算機(jī)學(xué)科自身的迅速發(fā)展,很多知識在不斷地更新?lián)Q代。同時,面對越來越嚴(yán)峻的就業(yè)壓力,學(xué)生對教學(xué)過程中的“質(zhì)”和“量”都有了更高的要求,這就使得很多新的教學(xué)內(nèi)容和思想需要及時地充實到各門課程。對于非常強(qiáng)調(diào)動手能力的計算機(jī)專業(yè)課程來說,實踐環(huán)節(jié)的任務(wù)就日趨加重,實踐學(xué)時與實踐內(nèi)容之間的矛盾日益突出。如何對課程的實踐內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化,在有限的課時內(nèi),既能保證學(xué)生對基本教學(xué)內(nèi)容的理解,又能提高學(xué)生的創(chuàng)造性是我們亟需解決的問題。
1.2各個專業(yè)課程之間缺少交融
當(dāng)前計算機(jī)專業(yè)課的實踐環(huán)節(jié)均是以課程為單位,實踐內(nèi)容大都圍繞本課程進(jìn)行設(shè)計,而忽略了多門課程之間的聯(lián)系。通過分析計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的專業(yè)課程設(shè)置,我們發(fā)現(xiàn)其中不乏有聯(lián)系緊密、互為基礎(chǔ)課和提高課的課程,這為解決該問題提供了思路,即將多門聯(lián)系緊密的專業(yè)課實踐環(huán)節(jié)組成有機(jī)整體,通過調(diào)整、規(guī)劃和整合實踐內(nèi)容,讓學(xué)生有計劃、分階段、循序漸進(jìn)地完成實踐環(huán)節(jié)。這不僅有利于整合多門課程的基礎(chǔ)知識部分,而且有利于學(xué)生連貫地學(xué)習(xí)相關(guān)知識,并綜合運用這些知識解決一些實際問題。
1.3綜合性設(shè)計型實踐教學(xué)內(nèi)容在整體教學(xué)中的
比重較小
實踐環(huán)節(jié)是理論教學(xué)過程的延伸和拓展,主要的目的是通過動手實踐,加深對理論知識的理解。傳統(tǒng)的實踐課程內(nèi)容一般是從驗證型的基礎(chǔ)實踐開始,逐步提升到設(shè)計型的綜合實踐[3]。但限于學(xué)時數(shù)和課程自身的特點,后期的綜合性實踐往往相對比較簡單,學(xué)生的綜合應(yīng)用能力得不到有效地提高。面對如今越
基金項目:重慶市高等教育教學(xué)改革研究項目(0835059)。
作者簡介:何靜媛(1975-),女,四川南充人,講師,博士,研究方向為人工智能、生物信息。
來越嚴(yán)峻的就業(yè)形式,怎樣培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的綜合性動手能力,提高就業(yè)競爭力,是高校本科教學(xué)必須要面對的一個新課題,因此,提高綜合性設(shè)計型實踐在整個實踐環(huán)節(jié)中的比重是解決該問題的有效手段之一。
2實踐教學(xué)改革解決方案
針對上述目前在計算機(jī)專業(yè)實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中普遍存在的問題,我們提出了一套切實可行的實踐教學(xué)改革模式,其主要內(nèi)容包括以下幾方面。
2.1實踐教學(xué)內(nèi)容的改革
對現(xiàn)有實踐教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理改革的最終目的是為了加強(qiáng)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解,提高其綜合應(yīng)用能力,從而更好地激發(fā)學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性[4]。在對現(xiàn)有的課程實踐大綱進(jìn)行修訂時,我們注意對關(guān)聯(lián)課程的實踐環(huán)節(jié)進(jìn)行集成和優(yōu)化,設(shè)計出一套難度適中、內(nèi)容豐富、可操作性強(qiáng)、多門課程知識融合、與實際工作接軌、可擴(kuò)展、模塊化的專業(yè)課程實踐教學(xué)大綱,這些實踐內(nèi)容可以分階段地在多門課程的實踐環(huán)節(jié)中開展,能有效地解決有限學(xué)時與教學(xué)內(nèi)容之間的矛盾,同時也大大提高了設(shè)計型實踐的比重。我們以4門課程(“Java程序設(shè)計技術(shù)”、“嵌入式系統(tǒng)”、“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”和“操作系統(tǒng)”)為例,說明怎樣對相關(guān)課程進(jìn)行融合,設(shè)計出一套適合學(xué)生的、循序漸進(jìn)的實踐教學(xué)大綱。其具體思路可描述如下:
(1) 將“Java程序設(shè)計技術(shù)”與“嵌入式系統(tǒng)”相結(jié)合。便攜式移動設(shè)備的開發(fā)是計算機(jī)業(yè)界研究的熱點,而Java語言的跨平臺特征使其成為開發(fā)嵌入式程序的首選。因此,這兩門課程實踐內(nèi)容的整合能充分體現(xiàn)理論教學(xué)與業(yè)界動態(tài)的有機(jī)結(jié)合。課程的實踐內(nèi)容是開發(fā)基于移動計算平臺的應(yīng)用系統(tǒng)。選用通用性好的J2ME技術(shù)作為實現(xiàn)載體,以設(shè)計實現(xiàn)一款手機(jī)游戲為任務(wù)目標(biāo),分階段培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。具體內(nèi)容包括以下幾個階段。
① 初級階段
了解Java語言和J2ME的基礎(chǔ)知識;掌握嵌入式程序設(shè)計要領(lǐng)。
② 中級階段
在本階段,實踐內(nèi)容的深度有了進(jìn)一步的提高。此時,要求學(xué)生在掌握J(rèn)2M高級知識的基礎(chǔ)上,以MVC架構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)設(shè)計手機(jī)游戲。
③ 高級階段
實現(xiàn)單機(jī)版的人機(jī)對戰(zhàn)模式,或者通過藍(lán)牙或紅外的無線傳輸,實現(xiàn)多機(jī)聯(lián)網(wǎng)模式。此階段能極大地提高學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性。
(2) “嵌入式系統(tǒng)”與“操作系統(tǒng)”課程之間的融合。嵌入式程序設(shè)計技術(shù)與操作系統(tǒng)實踐內(nèi)容之間的結(jié)合能充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢,學(xué)生在動手實踐的過程中,以“l(fā)earning by doing”的方式,對嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的工作原理能有深層次的了解,使得枯燥難懂的理論教學(xué)變成一項富有趣味性、挑戰(zhàn)性和實用性的工作。實踐內(nèi)容同樣分為以下幾個階段。
① 基礎(chǔ)實踐
嵌入式開發(fā)環(huán)境的建立;嵌入式微處理器編程基礎(chǔ)實踐;嵌入式操作系統(tǒng)應(yīng)用基礎(chǔ)實踐;操作系統(tǒng)原理基礎(chǔ)實踐。
② 高級實踐
硬件驅(qū)動開發(fā)實踐:開發(fā)基于MagicARM2410+ Linux平臺操作系統(tǒng)(或EasyARM2200+uCOS-II的操作系統(tǒng))的相關(guān)驅(qū)動程序,如USB主機(jī)驅(qū)動編譯與加載實踐;定時器TIMER驅(qū)動;LED驅(qū)動;矩陣鍵盤驅(qū)動等。
通過上面的例子,我們可以總結(jié)出一些課程融合的經(jīng)驗:
(1) 深刻理解各門課程理論教學(xué)的重點、難點,使實踐環(huán)節(jié)與理論教學(xué)緊密相扣,做到章節(jié)清晰、重點突出。
(2) 深入了解學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和實際操作能力,遵循循序漸進(jìn)、由淺入深的原則設(shè)計實踐內(nèi)容。
(3) 分析相關(guān)聯(lián)課程的交匯點,提煉出專業(yè)課程之間的相通之處,以實際工作需要為驅(qū)動,以此設(shè)計實踐大綱。實踐內(nèi)容應(yīng)該步驟清楚、可操作性強(qiáng),并且具有階段完整性的特征,不同的階段可以在不同課程中獨立實踐。
2.2實踐教材的建設(shè)
由于強(qiáng)調(diào)專業(yè)課程內(nèi)容之間的交叉融合,所以在對實踐教材進(jìn)行編寫或?qū)嵺`教學(xué)大綱進(jìn)行修訂時,必須要針對每一個具體的實踐內(nèi)容明確地指出課程融合點的關(guān)聯(lián)知識,如有必要,最好對這些必需的關(guān)聯(lián)知識點做一些詳細(xì)的基礎(chǔ)介紹,某些擴(kuò)展內(nèi)容則可為學(xué)生提供參考資料,如期刊、網(wǎng)站等,引導(dǎo)學(xué)生遇到問題時學(xué)會自己尋求幫助解決問題。我們建議為專業(yè)課程編寫實踐指導(dǎo)書,對每個實踐項目給出解決的概要思路,并鼓勵學(xué)生另辟蹊徑解決問題,這樣既可從給學(xué)生一定程度的提示,又可調(diào)動學(xué)生的興趣和積極性。
2.3師資隊伍的建設(shè)
良好的師資隊伍是保證教學(xué)質(zhì)量的前提,因此我們對教學(xué)隊伍也提出了一些自己的改革觀點:
(1) 計算機(jī)專業(yè)課程科目繁多,而且大多數(shù)課程要求緊跟業(yè)界發(fā)展動態(tài),教學(xué)內(nèi)容更新?lián)Q代速度快,這就對計算機(jī)專業(yè)任課教師提出了嚴(yán)格的要求。我們不但要求每一位教師都必須具備計算機(jī)公共課程的教學(xué)能力,具備計算機(jī)基礎(chǔ)操作技能外,還根據(jù)教師的業(yè)務(wù)能力、個人研究方向等特點,劃分課程負(fù)責(zé)專業(yè)小組。例如機(jī)器學(xué)習(xí)(人工智能)小組、程序設(shè)計小組、網(wǎng)絡(luò)工程(包括信息安全)小組、圖像小組等。各課程小組可不定期地組織學(xué)習(xí)和探討,不但便于及時根據(jù)業(yè)界發(fā)展與市場需求調(diào)整教學(xué)大綱的內(nèi)容,而且更易于各課程之間教學(xué)內(nèi)容的溝通與整合。
(2) 此外,教師本人學(xué)術(shù)能力的培養(yǎng)與提高,除了通過常規(guī)培訓(xùn)得到一定的提升之外,更重要的是從實際的項目中進(jìn)行鍛煉[5],因此學(xué)院應(yīng)當(dāng)提供各種條件支持和鼓勵教師申報科研或教學(xué)項目課題。對沒有課題的教師,應(yīng)當(dāng)有計劃地安排青年教師到業(yè)務(wù)部門進(jìn)行實習(xí)調(diào)研或者參加各種高級研討班,鼓勵教師到外校進(jìn)修學(xué)習(xí),同時還可不定期請校內(nèi)外知名專家、教授和業(yè)務(wù)骨干或領(lǐng)導(dǎo)來校進(jìn)行教學(xué)與科研講座。這些措施能夠有效地提高教師指導(dǎo)實踐、帶領(lǐng)課程設(shè)計的能力,確保及時按照市場需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,更新實踐大綱。
2.4考核方法的改革
目前,大部分高校計算機(jī)實踐教學(xué)主要包括實驗教學(xué)與課程設(shè)計兩個方面,對于實踐環(huán)節(jié)的考核,傳
統(tǒng)的方案是根據(jù)學(xué)生進(jìn)行計算機(jī)上機(jī)操作能力(或程序設(shè)計能力)和實踐報告(課程設(shè)計報告)進(jìn)行綜合評定。這種方式對考核知識點相對獨立,內(nèi)容涉及范圍較小的實驗課程頗為有效,但對課程設(shè)計的考核效果卻不盡人意,其主要原因在于:課程設(shè)計的內(nèi)容通常覆蓋了一門課程的所有知識點,有時還涉及到幾門課程,是屬于綜合性創(chuàng)造型的實踐環(huán)節(jié),因此通常是將學(xué)生分成小組完成設(shè)計選題。分組設(shè)計的模式在使用傳統(tǒng)考核方法對學(xué)生進(jìn)行成績評定時,很難正確區(qū)分同組學(xué)生設(shè)計能力的差別。
實際教學(xué)過程中往往存在這樣的現(xiàn)狀:同一組的學(xué)生由于動手能力參差不齊,部分能力弱一些的學(xué)生就會偷懶少做或干脆不做設(shè)計,直接將同組同學(xué)的成果交給老師檢查,因此我們建議在對綜合性實踐課程進(jìn)行考核時可以引入選題問答的方式。即在考核之前,教師可根據(jù)理論教學(xué)大綱準(zhǔn)備一些設(shè)計選題相關(guān)的簡答題,形成題庫,在驗收課題時,隨機(jī)抽取固定數(shù)量的題目對學(xué)生進(jìn)行提問,目的是為了測試學(xué)生對設(shè)計選題所需基礎(chǔ)知識的掌握程度,以此了解小組內(nèi)部學(xué)生對設(shè)計課題的參與度的高低。這樣,考核方式由:基礎(chǔ)知識問答+編碼驗收(上機(jī)操作)+實踐報告3部分組成。這比傳統(tǒng)考核方式更能有效地檢驗學(xué)生對知識的掌握能力與實踐動手能力。
3結(jié)語
計算機(jī)專業(yè)課程設(shè)置與教學(xué)內(nèi)容的修訂應(yīng)當(dāng)以市場為指導(dǎo)[6],這已經(jīng)成一種必然的趨勢。就業(yè)競爭的壓力使得實踐環(huán)節(jié)在整個教學(xué)活動中的比重愈來愈大,怎樣合理設(shè)置實踐教學(xué)的內(nèi)容,有效提高學(xué)生對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力,是我們必須面對和解決的問題。本文提出的改革模式已經(jīng)在本校計算機(jī)專業(yè)的實踐教學(xué)環(huán)節(jié)中試行了一年,雖然一定程度上增加了教師的工作量,但是學(xué)生的反饋是非常不錯的,因此我們將經(jīng)驗分享給大家,期待在共同進(jìn)步的同時,獲得更多的改進(jìn)意見與建議。
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The Research for Practice Teaching Reform of University Majoring in Computer Science
HE Jing-yuan, ZHU Zheng-yu
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