电子信息专业“嵌入式系统”教学探索

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2015年6月 43
电子信息专业“嵌入式系统”教学探索
郑晓霞 胡晓颖 赵鹏宇
集宁师范学院，内蒙古 乌兰察布 012000

摘要：对于电子信息专业的‚嵌入式系统‛的教学实践，主要是从嵌入式领域的人才需求、知识体系以及内核、处理器方面
进行深入的运转和使用，本文也主要是通过电子信息专业的‚嵌入式系统‛的教学实践的具体过程进行阐述和分析，并通过
这种嵌入式系统的实践运用，将教育体系中所具有的内容进行重新整合和设计，从而更好的进行教育事业的发展。
关键词：电子信息专业；嵌入式系统；教学探索；
中图分类号：TP368.1-4 文献标识码：A 文章编号：1671-5861(2015)14-0043-01

对于电子信息专业方面，嵌入式系统在教育教学系统中的运用，主要是电类专业课程。本文主要是针对如何在理学的电子信息科学类和工学的电气信息类进行嵌入式系统课程的实践教学进行分析和探索。 1 “嵌入式系统”课程的实践教学内容 电子行业对嵌入式人才的需求，包括了嵌入式硬件工程师、嵌入式系统工程师和嵌入式应用工程师。其中对于嵌入式硬件工程师主要是针对电路、底层驱动程序和板级支持包的技术设计，而嵌入式应用工程师主要是针对嵌入式系统平台软件的技术开发；嵌入式系统工程师主要是对嵌入式操作系统的移植进行重点研究和学习，同时对硬件平台和软件程序的对接进行进行进一步深入的探索和研究开发。电子信息工程专业，其专业最主要的专业学习任务是对学生信号的获取与处理、电子设备与信息系统等方面的专业知识进行全方位的综合学习和培养。对于这个电子信息工程专业所涉及的范围度宽广以及学习特征，对于这个专业的人才培养目标与嵌入式人才有着很多方面的要求和规定，从而达到嵌入式硬件工程师、嵌入式系统工程师更好的达到整合，其中将嵌入式应用工程师的学习作为重点培养目标。 2 “嵌入式系统”的教学开展所存在的问题 嵌入式系统的知识内容包括了嵌入式硬件工程师、嵌入式系统工程师、嵌入式应用工程师。当前电子信息专业的主要学习也是围绕这三大部分进行。但是从计算机科学与技术的发展趋势来看，嵌入式系统的技术运用是这个专业未来计算机运用和发展的不可逆转的发展目标，尤其是“嵌入式系统”作为计算机软件、硬件的使用平台，在各种领域都有着广泛而深入的运用，包括网络通信、移动计算机邓各方面都有着非常好的发展运用前景。但是“嵌入式系统”方面的人才还处于严重缺乏的状况。这其中最主要的原因有几方面的原因：一方面是各大高校的电子信息专业并没有设置合理、科学的课程体系内容，学生在学习过程中只是对计算机最基本上的应用知识有所了解和学习，对于“嵌入式系统”需要开发的相关软件课程并没有专门的学习板块，尤其是对于嵌入式系统的电子信息专业中的程序设计、微机原理的课程并没有单独专门进行设置教学安排，因此学生并不能有效的对所有知识进行整合，并贯彻嵌入式系统开发所需要的知识，导致对于这个电子信息专业的研发和实践学习工作并没有充分落实到实处。 3 “嵌入式系统”在教学过程中的教学运用过程 3.1 嵌入式系统技术 嵌入式系统技术在当前科学技术持续发展的趋势下，受到了快速的发展，同时这种关于嵌入式系统所产生的嵌入式微处理器的应用也越来越多，其中包括RISC芯片。这种芯片最主要的系列包括ARM、MIPS以及SH等。在FPGA的设计领域，过去对于FPGA的开发需要非常广泛而深入的硬件基础知识和逻辑电路的入门级基础设计能力，但随着这种FPGA的发展，已经逐步开始软件化了，逻辑关系的设计可以用表达式进行设计，这种表达式能够使得编程过程变得非常便捷，尤其是“IP Core”技术、嵌入式CPU技术和内嵌片上系统技术的运用，更方便的让软件编程设计，同时也让CPU芯片设计的门槛级别变得相对较低。 3.2 嵌入式系统的教学内容安排 针对过去传统的电子信息专业的课程计划设计，主要是遵照课程中不同的知识点进行实验的设计安排，从而达到对学生相关知识点的辅助和提高加强作用，但这种方式并不能
有效的为学生完成对整个专业相关知识内容的学习的完整
性，不能让学生有效的对嵌入式系统的开发有着比较深入的
实践经验，因此当前为了能够让学生在电子信息专业的嵌入
式系统项目中能够有一个较为完整的知识体系的学习，在对
基本原理验证的基础上，增加了综合性、设计性实验项目，
着重对学生的综合实验设计能力进行培养，由老师进行相关
知识点题目的布置，这些知识内容的作业布置必须明确内容
及教学目标的要求进行，并由学生自己通过对课程学习的把
握情况自己实践设计一个小系统，从而更好的通过这个小系
统的设计实验过程，来对学生由浅入深、有简单到复杂的嵌
入式学习过程。
3.3 开设嵌入式系统工程的实践培训课程
随着目前社会就业的人才市场需求，要求电子信息专业
的大学生一方面需要具备充分的科技创新能力，同时需要具
备工程实训的实践能力，因此在这种人才需求的背景之下，
各大高校必须为学生提供足够的实践操作的学习条件，让学
生能够自己动手通过嵌入式系统的开发实践，来提高创新能
力的开发挖掘潜能，学校可以通过建立嵌入式系统的实训实
验室，让学生通过开发工程实践项目的模式，利用学校实验
室现有的设备，对其应用价值进行嵌入式的应用实践。目前
开设的嵌入式系统工程实训是“基于嵌入式Linux”的无线
传感器玩了过网关应用系统设计，这个实训项目的开设，主
要是针对学生学习的课程兴趣度所设计规划所产生，这样更
有利于对学生实现嵌入式系统的应用学习。
3.4 提倡学生通过参加有意义的嵌入式设计比赛
学生通过参加电子信息专业相关的比赛，可以一方面对
学生通过这个专业的知识学习情况的创新能力的发挥进行
一个锻炼和提升作用，同时另一方面能够提高学生通过这种
比赛的形式更好的对嵌入式系统的设计有着更为深入的掌
握和学习，从而更好的培养自己在嵌入式系统的设计道路中
的创新实践能力，因此，在这个过程中，教学者可以积极鼓
励学生通过参加各类全国性或者地方性的设计比赛来锻炼
自己对知识的掌握能力。
结束语
综上所述，对于电子信息专业的嵌入式系统的教学，在
计算机专业的课程体系教学中占有非常重要的地位，这种嵌
入式系统的实践教学内容也在随着社会的发展和教育改革
的不断深入在进行着发展中的探索，从而更好的对嵌入式的
实践教学进行体系建设的完善。
参考文献
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作者简介：郑晓霞，1978年5月，女，内蒙古乌兰察布市人，
研究生学历，单位集宁师范学院，研究方向：嵌入式
胡晓颖，集宁师范学院，研究生学历，副教授
赵鹏宇，集宁师范学院，研究生学历，讲师.