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高職嵌入式課程體系及嵌入式實驗室建設(shè)探索
（作者未知） 2010/9/1
摘要： 嵌入式系統(tǒng)涵蓋了微電子技術(shù)、電子信息技術(shù)、計算機軟件和硬件等多項技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。隨著高職教育的發(fā)展和嵌入式技術(shù)越來越廣泛的應(yīng)用，嵌入式技術(shù)教學(xué)在高職院校開始由點到面的推廣開來，依據(jù)我校嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位，闡述了嵌入式系統(tǒng)課程體系、實踐教學(xué)體系及多平臺多層次的實驗室配置，并就師資培養(yǎng)提出了一些卓有成效的方法。在實踐教學(xué)基地建設(shè)時，首先對嵌入式系統(tǒng)課程體系、實驗內(nèi)容、師資隊伍等諸多方面進行詳細(xì)設(shè)計和規(guī)劃，以保證嵌入式系統(tǒng)實踐基地能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)掌握嵌入式技術(shù)的基本要求及部分較好學(xué)生和老師的需要。
關(guān)鍵詞： 嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)體系；實驗室配置；師資建設(shè)
0 引言
嵌入式系統(tǒng)涵蓋了微電子技術(shù)、電子信息技術(shù)、計算機軟件和硬件等多項技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用。國內(nèi)許多高校已在研究生和本科生中，較早開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)課程，并籌建了嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實驗平臺，高職類院校進行嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的院校相對較少。由于嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品千變?nèi)f化，小到MP3播放器，大到飛機導(dǎo)彈，差異非常大，個性多于共性，而且嵌入式技術(shù)本身學(xué)習(xí)難度比較大，由此導(dǎo)致嵌入式系統(tǒng)的人才培養(yǎng)比較困難。嵌入式技術(shù)教學(xué)目前還沒有完整和現(xiàn)成的體系可供參考，而高職由于學(xué)生特點和師資的原因不能直接應(yīng)用本科類院校的課程體系和開課模式，高職類院校因為地域和條件的差異也很難直接參考，我校根據(jù)自身的特點在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)和實驗室建設(shè)方面進行了有益的嘗試與探索。在實踐教學(xué)基地建設(shè)時，首先對嵌入式系統(tǒng)課程體系、實驗內(nèi)容、師資隊伍等諸多方面進行詳細(xì)設(shè)計和規(guī)劃，以保證嵌入式系統(tǒng)實踐基地能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)掌握嵌入式技術(shù)的基本要求及部分較好學(xué)生和老師的需要。
1 高職嵌入式人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位
通過對嵌入式系統(tǒng)人才需求報告的研究，我們發(fā)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)行業(yè)和一般的制造業(yè)并不相同，即高技能人才的需求并不在嵌入式產(chǎn)品的制造過程，而是在研發(fā)及技術(shù)支持環(huán)節(jié)，這兩個環(huán)節(jié)一個在產(chǎn)品生產(chǎn)之前，一個在產(chǎn)品生產(chǎn)之后。這也是由嵌入式產(chǎn)品自身的特點決定的。由于嵌入式產(chǎn)品普遍采用32位RISC技術(shù)，芯片采用超大規(guī)模集成電路制造，也決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)過程全部采用SMT設(shè)備完成。很多從事嵌入式產(chǎn)品設(shè)計制造的公司可能都沒有自己的制造廠，而是直接委托行業(yè)的制造廠家來生產(chǎn)。針對嵌入式技術(shù)的特點及高職學(xué)生和我校師資的實際情況，我們把培養(yǎng)的嵌入式系統(tǒng)人才定位在嵌入式助理工程師（主要崗位：研發(fā)助理工程師，硬件測試工程師，軟件測試工程師，系統(tǒng)功能測試工程師，硬件維修工程師和嵌入式產(chǎn)品銷售工程師，技術(shù)支持工程師等崗位。）
通過對這些崗位的分析，我們能得出所需的嵌入式知識體系：（1）掌握基本的電路知識；（2）掌握主流嵌入式微處理器的結(jié)構(gòu)與原理；（3）掌握一個嵌入式操作系統(tǒng)；（4）熟悉嵌入式軟件開發(fā)流程并至少做過一個嵌入式軟件項目。
2 嵌入式系統(tǒng)理論教學(xué)體系
嵌入式技術(shù)是一門理論性和工程實踐性都很強的技術(shù)，是公認(rèn)的有一定難度的技術(shù)，對高職學(xué)生來說，一定要遵循學(xué)生認(rèn)知的客觀規(guī)律，由簡單到復(fù)雜，循序漸進，合理選取理論和實踐內(nèi)容，與工程實踐緊密結(jié)合，才有助于對嵌入式技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的理解與掌握。我們的專業(yè)課程體系分為三個層次，第一層次：包含通用的基礎(chǔ)知識與基本技能課程，適度的可持續(xù)發(fā)展基礎(chǔ)課程；第二層次：包括嵌入式系統(tǒng)與工程應(yīng)用的專業(yè)知識與技能（嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)及應(yīng)用、實時操作系統(tǒng)、嵌入式軟件開發(fā)與工具等）。第三層次：涉及相關(guān)應(yīng)用方向的領(lǐng)域知識。主要基礎(chǔ)課程包括：電子技術(shù)（數(shù)電）、微機原理與接口、EDA技術(shù)、操作系統(tǒng)、C/C++、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。主要專業(yè)課程包括：單片機原理與應(yīng)用、嵌入式基礎(chǔ)及應(yīng)用（ARM+uC/OS-II）、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)工程技術(shù)（涉及嵌入式應(yīng)用方向的領(lǐng)域知識，主要以項目教學(xué)為主）。為真正體現(xiàn)對學(xué)生相關(guān)能力的培養(yǎng)和學(xué)生容易入門，不致產(chǎn)生畏難情緒，為以后進一步的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，嵌入式微處理器以ARM7進行嵌入式硬件結(jié)構(gòu)與原理的講解，以uC/OS-II來進行嵌入式操作系統(tǒng)原理的講解。在高年級和畢業(yè)設(shè)計階段，可以要求學(xué)生進行ARM9和Linux的學(xué)習(xí)與項目的開發(fā)。
3 嵌入式系統(tǒng)實踐教學(xué)體系
嵌入式系統(tǒng)實驗項目涉及計算機體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、微機原理、接口技術(shù)、計算機編程等諸多知識內(nèi)容，多學(xué)科交叉，綜合性強，因而學(xué)習(xí)難度大。學(xué)生只有親自動手編程、搭設(shè)硬件電路才有助于對嵌入式知識的理解和掌握。嵌入式系統(tǒng)實驗項目內(nèi)容的設(shè)計應(yīng)符合認(rèn)知過程由簡單到復(fù)雜、由分散到綜合的一般特點，同時也要考慮到學(xué)生的個性化特點，允許學(xué)生在一個彈性時間內(nèi)安排自己的實驗學(xué)習(xí)和實踐操作，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此，按照這樣的思路，在嵌入式系統(tǒng)實（未完，下一頁）
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