嵌入式系统专业的课程体系建设研究

嵌入式方向专业基础课程一体化培养模式研究蒋洪波;尚春雨;陈晓洁;冯新宇【摘要】There are good prospects for the current embedded industry. But some questions on embedded teaching is existing in collage. For example, course isn’t a system and the contact of curriculum theory and practice is neglected. Embedded course is studied to found the integrated education pattern and define four courses are the professional basic course of embedded system. Students were guided to study the theory and practice of embedded system based on the tutorial system and the opened practice bases.Established the training plan and the guidance system of embedded courses to advance the teaching in classroom and the practice in labs.This discuss is positive and favorable in many ways.%针对当前嵌入式行业发展的状况和前景，结合高校在嵌入式教学中存在课程不成体系，不注重课程理论与实践衔接等问题，对嵌入式课程体系做了相应的研究，建立该方向的一体化培养模式。

第７卷第１期２０１５年１月当代教育理论与实践ＴｈｅｏｒｙａｎｄＰｒａｃｔｉｃｅｏｆＣｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙＥｄｕｃａｔｉｏｎＶｏｌ．７Ｎｏ．１Ｊａｎ．２０１５嵌入式方向实践教学体系构建研究———以长沙理工大学为例黄敏，郑斌（长沙理工大学计算机与通信工程学院，湖南长沙４１００１４）摘　要：经过近１０年逐步构建的包含实践教学目标、内容、管理和评价等方面的嵌入式方向实践教学体系，已由选修改为必修，进而发展为特色。

实践证明，嵌入式方向的毕业生就业率和就业质量都有较大提高，初步证明了该体系得到社会的认可。

关键词：嵌入式方向；教学目标；教学内容；教学管理；评价体系中图分类号：Ｇ６４０ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４－５８８４（２０１５）０１－００５０－０４随着后ＰＣ时代的来临，以手机、电视机顶盒、媒体播放器等为代表的嵌入式设备已进入普通百姓的生活，正改变着人们的生活方式和休闲方式，相应地社会需要大量的嵌入式系统开发人才。

但国内高校的计算机教育普遍以软件为主，电子专业的课程设置普遍以硬件和单片机为主，真正系统地涉及软硬件结合的嵌入式产品研发的课程不多，即使开设，大多是选修方式，课时少，只简单介绍一些相关概念，相应的实践教学体系真正建立起来的不多。

长沙理工大学从２００６级的培养计划开始设置嵌入式方向，经过近１０年的探索，从实践教学目标、内容、管理和评价体系等方面，不断完善，逐步建立起了嵌入式方向的实践教学体系，且嵌入式方向毕业生的就业率和就业质量都相对较高，证明该体系得到了社会的认可。

１　嵌入式方向实践教学目标体系嵌入式方向是长沙理工大学计算机科学与技术专业培养计划中设置的一个专业方向，主要是针对研发嵌入式系统所需要的知识、能力、素质来构建相应的理论和实践教学体系。

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗都严格要求的专用计算机系统［１］。

根据概念和社会需求，确立了嵌入式方向的实践教学目标。

第1篇摘要：随着教育改革的不断深入，嵌入式教学作为一种新型的教学模式，越来越受到教育界的关注。

本文通过对嵌入式教学的理论与实践进行探讨，分析了嵌入式教学的优势和存在的问题，并提出了相应的改进措施。

一、引言嵌入式教学是指将专业知识融入实践教学过程中，让学生在真实的工作环境中学习和掌握知识。

这种教学模式有利于提高学生的实践能力和综合素质，培养学生的创新精神和团队协作能力。

本文旨在探讨嵌入式教学的理论与实践，以期为我国高校教学改革提供借鉴。

二、嵌入式教学的理论基础1.建构主义理论建构主义认为，知识是通过个体与环境的互动而建构起来的。

在嵌入式教学中，学生通过实践过程与知识互动，主动建构知识体系。

2.情境认知理论情境认知理论强调知识是在特定情境中产生的，嵌入式教学通过将学生置于真实的工作环境中，让学生在情境中学习，提高学习效果。

3.多元智能理论多元智能理论认为，每个人都有不同的智能优势，嵌入式教学关注学生的个性差异，激发学生的多元智能发展。

三、嵌入式教学的实践应用1.课程设置嵌入式教学要求课程设置与实际工作紧密结合。

高校应根据行业需求，调整课程设置，增加实践环节，提高课程实用性。

2.师资队伍建设嵌入式教学需要具备实践经验的教师。

高校应加强对教师的培训，提高教师实践能力，确保嵌入式教学的有效实施。

3.实践教学基地建设高校应与企业合作，建立实践教学基地，为学生提供真实的工作环境。

同时，企业也应积极参与实践教学，为学生提供实习机会。

4.教学方法改革嵌入式教学采用多种教学方法，如案例教学、项目教学、翻转课堂等。

教师应根据教学目标和学生特点，灵活运用教学方法，提高教学效果。

四、嵌入式教学的优势1.提高学生的实践能力嵌入式教学让学生在真实的工作环境中学习，提高学生的实践操作能力和解决实际问题的能力。

2.培养学生的创新精神和团队协作能力嵌入式教学强调学生之间的合作与交流，培养学生的创新精神和团队协作能力。

3.提高学生的就业竞争力嵌入式教学使学生具备较强的实践能力和综合素质，提高学生的就业竞争力。

嵌入式课程体系建设与研究
随着科技的进步，越来越多的企业都开始投入研发嵌入式领域的新技术。

然而，这些技术的学习和研究需要一个完善的嵌入式课程体系。

因此，建设和研究嵌入式课程体系成为了当前科学研究领域的一个热门话题。

嵌入式课程体系是指一套由学术理论、实践操作技能、实验技术等组成的学习课程体系，目的是为嵌入式技术爱好者提供学习和研究的机会。

一个完善的嵌入式课程体系，不仅可以培养嵌入式技术爱好者的基础理论知识，而且还能帮助他们掌握嵌入式实验技术的设计与应用。

建设嵌入式课程体系的过程非常复杂，必须进行全面的研究和设计。

首先，需要明确课程内容，根据嵌入式技术发展的趋势，确定嵌入式课程体系的学科范围和实训内容，结合当地技术实力，形成有效的课程体系。

其次，需要确定嵌入式课程体系的实施方法。

这必须结合当前社会环境，确定有效的嵌入式课程体系的实施方法及其落实细节。

此外，还要根据需求，设计嵌入式课程体系的运行机制，以便更好地满足其功能实现及学习需求。

最后，还要加强嵌入式课程体系的研究与开发，持续改进、更新和优化，使其满足当前和未来科技发展的需求。

加强研究，不仅能及时发现嵌入式课程体系存在的问题，而且还可以确定在技术领域中需要重视推进和发展的方向，以便更好地充分发挥嵌入式课程体系的优势。

分析和研究嵌入式课程体系的建设与研究，是一项复杂的工作。

必须结合当前社会环境，确定有效的教学方法和运行机制，持续改进、更新和优化，以期满足嵌入式技术的发展与应用需求，从而让科学家、技术工程师和技术爱好者都能有所收获。

新工科背景下高校《嵌入式系统》课程教学改革研究＊摘要：自新工科概念提出以来，新工科背景下的教育已成为我国极为重要的人才战略。

新形势下，作为第四代工业革命核心技能的嵌入式系统，其相关课程也是推动新工科专业发展的重要综合类应用型课程。

本文通过对目前嵌入式系统课程教学现状进行相关研究，分析了嵌入式课程理论教学和实践教学中存在的问题，提出了在新工科背景下教学内容、教学实践、教学考核等方面的针对性建议。

在新的工科背景下，开展嵌入式系统课程教学改革研究，有助于培养学生的自主创新能力、电子产品设计能力，提高教学效果，对教学改革实践将产生深远的影响。

关键词：新工科；嵌入式系统课程；教学改革研究●前言新一轮的产业变革和科技革命正在加速演进，逐步形成了新经济发展模式。

新形势下，为了适应当前新经济的快速发展，应对科技革命，教育部提出了有关新工科教育建设的重要改革对策，要求各高校积极开展新工科专业教育建设，以培养能适应新科技时代快速发展的新工科人才为教学目标[1]。

在新工科教育的大背景下，嵌入式系统课程已发展成为第四代工业革命的核心技能，同时也是推动相关新工科专业发展的重要专业课程之一。

在推进新工科建设过程中，协同育人、校企合作等词汇频繁出现在大家视野中，在教育行业不乏围绕其所开展的研究，例如“复大共识”、“天大行动”、“北京指南”，在分析国内新工科发展的基础上，在教育理念、人才培养、教学模式等方面提出新想法，为国内高校工科教育提供参考[2]。

为适应新工科人才培养的需求，国内嵌入式系统课程进行了相应调整，主要围绕工程教育新理念、学科专业新结构、人才培养新模式、教育教学新质量、分类发展新体系来开展，注重培养学生的实际操作和创新能力。

对比传统工科教育已有显著突破，但目前嵌入式系统相关课程教学还存在不足之处。

如何更好地适应新工科的发展背景，用新模式、新理念调整优化嵌入式系统课程教学，培养满足行业需求的嵌入式应用系统开发人才，是我们当前面临的课题也是挑战。

《嵌入式系统驱动设计》课程教学研究摘要：文章针对计算机嵌入式方向学生在学习《嵌入式系统驱动设计》课程时普遍遇到的问题，结合国内市场对该方向的用人需求，提出了学习该课程的新模式，以期培养学生就业应具备的核心能力。

关键词：物联网嵌入式 arm驱动教学研究随着计算机技术的不断进步发展，人们的生活方式发生极大改变，计算机及其相关技术已经成为一门热门学科，特别是近年来物联网技术[1]的提出，使用嵌入式及驱动程序开发成为目前计算机专业在校学生学习的一个重要目标。

无论是嵌入式系统[2]应用还是物联网技术应用，最终均需要使用外围设备达到用户的要求，实现特定的功能。

由此可见，计算机嵌入式方向的学生学习好《嵌入式系统驱动设计》课程是非常有意义的，但在实际教学中，学生对于该门课程的掌握情况并不理想，学习方向体系、教材选用、教师授课方式及课程实践安排成为制约学生掌握就业核心能力的主要问题。

针对这些问题，特提出解决方案，希望对于本课程的教育教学和学生就业有所帮助。

1.存在问题分析因为计算机专业嵌入式系统目前尚属于一门较新的学科，嵌入式方向课程教学正处于探索阶段，所以作为该方向对应的核心课程《嵌入式系统驱动设计》在教学实施中还存在一些明显的问题。

1.1学习方向体系目前很多高校在高考招生阶段就明确了学生学习的方向，这种做法本身无可厚非，是各个高校明确招生计划的一种手段。

但实际上很多学生对专业本身并不了解，在懵懂地进入高校开始学习时，并没有足够的激情和兴趣，从而导致目前高校普遍存在诸如学生经常翘课、学生在其他方向花费时间多却又不得不应付本方向课程考试的问题，教师教与学生学的效果均不理想。

1.2教材选用因为嵌入式系统方向目前毕业生就业情况比较乐观，所以针对该方向的各门课程的教材也越来越多，如何挑选一本适合学生理论学习和提高实践能力的教材并非易事。

因为从目前市场所有的本科教材分析，有些偏重理论，基本上是各种知识点的汇总，学生学习时动手少，缺乏兴趣，并不能真正掌握独自解决实际问题的能力；有些教材比较偏重实践，实例比较多，但是理论知识讲解相对浅薄，学生学习后解决小问题还可以，但遇到综合性案例的时候往往由于没有理论支持导致分析解决问题的能力不够，学生信心缺失。

嵌入式系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解嵌入式系统的基本概念、结构和原理；2. 掌握嵌入式系统设计流程、开发环境和编程语言；3. 学习嵌入式系统硬件、软件及中间件的相关知识；4. 了解嵌入式系统在不同领域的应用及发展趋势。

技能目标：1. 能运用所学知识进行简单的嵌入式系统设计和开发；2. 掌握使用嵌入式开发工具和调试技巧，解决实际开发中遇到的问题；3. 提高团队协作和沟通能力，能够参与嵌入式项目的设计与实施；4. 培养创新意识和实践能力，能够针对实际问题提出有效的嵌入式解决方案。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对嵌入式系统学科的热爱和兴趣，激发学习动力；2. 增强学生的责任心和使命感，认识到嵌入式技术在国家经济发展和国防建设中的重要作用；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观；4. 倡导合作、共享、互助的精神，提高学生的人际交往能力。

本课程针对高年级学生，在已有电子技术、计算机组成原理等基础知识的基础上，深入学习嵌入式系统相关知识。

课程性质为理论与实践相结合，注重培养学生的实际操作能力和创新能力。

教学要求以学生为主体，教师为主导，充分调动学生的积极性、主动性和创造性。

通过本课程的学习，期望学生能够掌握嵌入式系统的基础知识，具备一定的嵌入式系统设计和开发能力，为将来的职业发展和科技创新奠定基础。

二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、发展历程及分类- 嵌入式系统的特点、应用领域及发展趋势2. 嵌入式系统硬件- 嵌入式处理器、存储器、I/O接口及外围设备- 硬件设计原理及接口技术- 嵌入式硬件平台的搭建与调试3. 嵌入式系统软件- 嵌入式操作系统原理及应用- 嵌入式编程语言（C、C++、汇编）- 嵌入式软件设计方法及编程技巧4. 嵌入式系统中间件- 中间件的作用、分类及选用原则- 常用中间件的原理与应用5. 嵌入式系统设计流程与方法- 需求分析、系统设计、硬件选型、软件开发- 系统调试与测试方法- 项目管理与团队协作6. 嵌入式系统应用案例- 分析典型嵌入式系统应用案例，了解实际应用中的设计方法和技巧- 探讨嵌入式系统在不同领域的创新应用教学内容依据课程目标和学科特点进行编排，涵盖嵌入式系统的基础知识、硬件、软件、中间件及设计流程等方面，旨在帮助学生系统掌握嵌入式系统的相关内容。