嵌入式课程体系

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嵌入式课程体系范文第1篇

关键词：嵌入式系统；人才培养目标；计算机本科专业；课程体系

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-9599(2011)23-0000-01

Curriculum Study for Computer Undergraduate Embedded System

Li Biyun,Shi Junping,Li Zongshou

(College of Information Science&Engineering,Jishou University,Jishou 416000,China)

Abstract:For the lag teaching and training in higher education embedded system,this article analyzes the development characteristics of the embedded system,identify curriculum thinking and personnel training objectives of building embedded systems of major computer science in colleges,a new curriculum system with theory and practice of the embedded system is proposed based on the courses of major in computer.

Keywords:Embedded system;Talents training objective;Computer undergraduate;

Curriculum system

一、引言

嵌入式系统是指以应用为核心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件，和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成，共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心，以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础，强调硬件软件的协同性与整合性，软件与硬件可剪裁，以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求[1]。

嵌入式系统已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域，如手机、PDA、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等，可以说嵌入式技术无处不在。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使嵌入式软硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。

目前，随着嵌入式技术越来越热，国内越来越多的高校陆续开设了相关课程，并建立了嵌入式实验室。但是通过各种渠道反映出，很多高校嵌入式课程开设的情况不理想，很多学校建立了优良的嵌入式实验室，却很难达到理想的授课效果。归结其原因主要有两点：一、没有完善的课程体系；二、需要合适的师资力量。吉首大学作为一所办在民族地区的省属高校，其办学宗旨之一就是为地方经济建设服务。吉首大学计算机系一直就是秉承此种宗旨来发展和培养应用型人才的。从目前的嵌入式系统技术发展趋势来看，计算机专业本科教学不仅要面向计算机软硬件系统，更应与嵌入式系统方向相结合，与人才培养模式和人才需求相结合进行适时调整，从理论及实践课程体系、师资能力到人才培养模式进行整体规划，以适应当前应用广泛的嵌入式系统人才需要。

二、计算机本科专业嵌入式方向的人才培养目标

按照嵌入式技术及其密切相关的电子信息产业目前及未来的发展需求，培养与我国社会主义现代化建设要求相适应的，在德、智、体、美等方面全面发展，掌握计算机科学与技术基本理论、基本知识和基本技能，具有深厚嵌入式理论基础、能从事嵌入式系统设计与开发、集成电路设计与应用、无线通信等实际工作，具有良好的政治素养、文化科学素养、较强的学习能力、实践能力和创新意识和综合解决实际问题能力的高级应用型人才。嵌入式系统方向重点培养学生嵌入式系统软件工程实践能力，包括软件工程及各种嵌入式系统开发技术、调试和测试工具[2]，毕业后学生将具备嵌入式系统软件开发能力，有能力适应巨大的嵌入式系统产品市场需求，成为嵌入式系统产品企业所急需的掌握嵌入式系统软件技术的人才。

毕业生具有的知识、素质、能力包括：1.具有良好的思想道德素养和团结协作的精神，熟悉计算机方面的有关法规，遵纪守法，善于合作，勇于创新。掌握较丰富的科学文化知识、较扎实的计算机学科基础知识、系统的专业基础知识和基本技能，了解计算机专业的发展趋势和新进展。2.具有较强的学习能力和实践能力，能够熟练地运用多种方法获取知识、理解知识、掌握知识，能够综合性地提出问题、分析问题和解决问题；具有较强的计算机综合应用能力和一定的科学研究能力。3.掌握嵌入式系统开发的理论和基本方法，具有嵌入式系统软硬件的设计、开发、调试及维护的基本能力。具体掌握一种嵌入式操作系统，具有在该操作系统环境下设计、编程及开发的能力。兼具软件及硬件的协调开发能力。4.具有良好的语言表达和书面表达的能力，适应现代社会的交往沟通方式，具有较强的集体合作和组织协调的意识与能力。5.熟练掌握一门外语,并能顺利阅读本专业的外文书刊，了解文献检索、资料查询的基本方法。能够较熟练地使用英语从事嵌入式方向的研究与开发。

三、计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系建设思路

嵌入式系统作为一个完整的智能电子系统，需要掌握有关电子和计算机等相关领域的硬、软件综合知识。一般而言，自动化、测控和电子类的学生电子设计的基础较好，程序设计偏弱；而计算机类的学生程序设计基础好，电子设计能力偏弱。计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系的建设和规划，应从以下几方面结合进行。

（一）计算机本科专业课程与嵌入式系统方向相结合

嵌入式系统是将先进的计算机技术以及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。嵌入式系统的应用范围可以粗略分为两大类：电子系统的智能化(工业控制、现代农业、家用电器、汽车电子、测控系统、数据采集等)，计算机应用的延伸(MP3、手机、通信、网络、计算机设备等)。从这些应用可以看出，要完成一个以MCU为核心的嵌入式系统应用产品设计，需要硬件、软件及行业领域相关知识。硬件主要有MCU的硬件最小系统、输入／输出电路、人机接口设计。软件设计有固化软件的设计，也可能含PC机软件的设计，这些有关嵌入式系统的硬、软件设计和测试也是计算机系统的组成部分之一，嵌入式系统知识体系最主要的三大技术仍然是计算机体系结构、计算机操作系统和计算机网络，嵌入式系统方向的课程设置应与这些计算机本科专业课程相结合，在计算机相关软硬件知识基础进一步拓展设计和应用知识。

（二）与嵌入式系统自身特点相结合

嵌入式系统以计算机、电子技术为基础，但嵌入式系统也有其自身的特点。按照层次结构看待嵌入式系统，嵌入式系统分为4层：硬件层、驱动层、操作系统层和应用层，不能片面地从“电子”或“计算机软件”角度认识嵌入式系统，嵌入式系统软件硬件密切相关，软硬件协同设计已经成为电子系统级工具和方法的主要应用，是软件与硬件的综合体，没有对硬件的理解就不可能写好嵌入式软件，同没有对软件的理解也不可能设计好嵌入式硬件。软硬件相结合进行课程设置是嵌入式系统的特点要求之一[3]。嵌入式系统设计也是一门实践性非常强的课程,作为以应用为中心的课程，实践教学是嵌入式系统教学的关键，要求理论与实践并重，为将学生的操作能力、分析能力、工程设计能力与应用实践结合起来，引导学生由浅入深地掌握嵌入式系统设计的理论与技术，嵌入式系统方向课程设置应以培养实践动手能力为核心。

（三）与市场、企业需求相结合

高校计算机专业嵌入式方向从需求的角度，总体培养目标是培养人才市场紧缺，企业需求量大，就业率高的软硬结合的复合型嵌入式开发工程师。嵌入式系统人才的培养应与社会需求相接轨，充分培养学生技能水平与职业素养，使学生能够达到企业实际岗位的用人标准，满足企业应用需求，缩短企业二次岗前培训，成为具有完备的专业知识和技术能力的应用型人才。

四、嵌入式方向课程体系基本内容

要完成一个嵌入式系统应用产品设计，需要硬件、软件及行业领域相关知识与实践训练，嵌入式方向人才培养的定位为应用型技术人才，综合计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系建设的三个结合点，制定一套培养应用型人才为目标的课程体系[4]。

（一）理论课程体系

计算机科学与技术专业课程包括电路与模拟电子技术、数字逻辑电路、汇编语言程序设计、计算机组成原理、计算机体系结构、微机原理与接口技术等硬件课程；C语言程序设计、离散数学、数据结构与算法、面向对象程序设计（Java和C++）、软件工程等软件课程；操作系统原理、计算机网络、数据库原理等专业核心课程，这些课程也应该为嵌入式方向的支撑课程群。操作系统考虑嵌入式方向课程设置，应增加Linux操作系统的实训内容。

在这些计算机专业课程基础上，删减原来与嵌入式方向联系不大，相对独立的若干专业课程，适当增大嵌入式系统应用技术方向课程比例，构成计算机专业嵌入式方向理论课程体系。基础课程中增加嵌入式系统概论，硬件层面上增加可编程逻辑器件及描述语言FPGA/VHDL、嵌入式处理器体系结构。软件层面上增设Linux下C语言编程、嵌入式Linux驱动开发、嵌入式实时操作系统、嵌入式应用程序开发；嵌入式系统级别上考虑软硬结合增设嵌入式系统设计课程，考虑嵌入式发展方向，增设WinCE设计与开发、嵌入式软件测试技术课程。

（二）实践课程体系

嵌入式系统是面向应用的，实践是整个嵌入式系统课程体系中最重要的环节，其目标是培养学生实际的嵌入式软硬件设计能力。在嵌入式课程实践中，采用多层次专业实践与培训认证相结合的实践体系。专业实践包括课内实验、课程设计、综合项目实践、毕业实习与毕业设计，课内实验学时占每门课总学时数比例不低于30%，课程设计包括软硬件和应用系统开发等课程，综合项目实践以项目团队的形式使学生得到团队协作的训练，毕业实习以校企合作、实习基地形式进行。课内实验和课程设计可使学生课程理论知识得到巩固提高，综合项目实践则培养学生阶段性综合性实践能力，毕业实习和毕业设计可培养学生综合分析设计的应用能力。目前，在嵌入式专业领域内的知名厂商及相关认证也越来越为更多的大学毕业生及在职工程师所关注，在实践教学中，引入国际和国内嵌入式认证的培训内容和知识更新体系，增加实践动手能力，积累项目开发经验，增加就业竞争力。

五、结束语

在IEEE计算机协会和ACM共同制定的2004版计算机类课程体系中，嵌入式系统已经被列为核心课程之一。嵌入式系统课程群建设是一项长期、艰难的任务，新知识更新速度明显快于传统学科，计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系的规划与建设，需要明确人才培养目标和建设思路，并在计算机专业课程基础上进行，既重视融合学科的基础知识积累，又强调实践性，使嵌入式系统的教学紧随嵌入式技术的发展。

参考文献：

[1]马义德,汤书森,张北斗等.嵌入式系统课程群建设与创新型人才培养[J].高等理科教育,2004(8):23-25

[2]徐劲松,刘钰碧,蒋晶.应用型本科嵌入式系统课程群建设与实践[J].企业技术开发,2009(28):145-146

[3]徐敏,林瑞金,关健生.嵌入式系统教学改革与实践[J].电气电子教学学报,2009(3):13-15

[4]杨立林.从企业招聘需求看嵌入式系统教学课程体系设置[J].中国电力教育,2011(22):69-70

[作者简介]

嵌入式课程体系范文第2篇

关键词：嵌入式课程；自动化专业；课程定位；教学实践

嵌入式系统己被广泛应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器等众多领域。随着社会的快速发展，行业对嵌入式技术人才的需求日益增加。嵌入式系统和相关技术受到广大工程技术人员和教育者的关注，正成为新兴的热门领域。与传统8位单片机嵌入式系统相比，以32位微处理器为核心构成的嵌入式系统的显著特点是具有自己的操作系统和应用软件，在实现复杂多任务功能时具有明显优势。两者在系统构成和研发方式上都明显不同。近年来，国内高校陆续开展嵌入式技术相关课程的教学。但由于嵌入式技术覆盖的知识面较广，各高校不同专业对嵌入式系统教学的相关理论教学内容的选择、实验教学与实践环节的组织，依然处于不断探讨和修正的阶段[1-3]。

本文主要针对我校自动化专业的嵌入式系统课程教学，从课程定位、课程内容、教学手段、课程考核等方面进行探讨。

1嵌入式技术课程体系及其在本专业的定位研究

嵌入式系统不是一个独立的学科。2004年，IEEE和ACM对计算机专业本科教育的课程体系进行设置，并认为嵌入式系统的课程应包括以下内容：嵌入式的发展历程和概述、嵌入式微处理器、嵌入式软件设计、实时操作系统、低功耗计算、系统可靠性设计、设计方法学、嵌入式系统设计工具、嵌入式多处理器系统设计、网络化嵌入式系统、接口和混和信号系统等[4]。据此可看出嵌入式技术是一项综合性非常强的技术，涉及的知识面很广，既涉及底层微处理器及硬件接口设计，又涉及上层应用软件设计，同时涉及信号的采集与处理技术、网络传输技术、可靠性设计技术，等等。

除了嵌入式专业外，相关专业本科阶段的嵌入式系统课程学时都非常有限，多则48学时，少则32学时。在有限的学时里，完成这么多内容，学生无法充分消化所学知识，老师授课也很困难，由此，学生会产生畏难情绪，影响今后的学习。因此，我们认为教学内容的选取是课程首先需要解决的问题，它取决于课程在本专业的定位，而定位的重要依据应是用人单位对嵌入式人才的需求。

一般来说，一个典型的嵌入式系统开发涉及以下3个方面。

1) 嵌入式系统设计：包括嵌入式处理器及设备接口硬件平台的构建和操作系统的裁剪和移植；

2) 嵌入式驱动开发：包括特定操作系统下设备驱动程序的设计开发；

3) 嵌入式应用开发：包括基于特定软硬件平台的应用或控制软件的设计开发，包括网络、图形等。

因此，相关企业也是从嵌入式系统设计工程师、嵌入式驱动开发工程师、嵌入式应用开发工程师3个不同方向招收相关技术人才。从业者大多来自电子类和计算机类的相关专业。

在参加相关课程教学研讨会、与兄弟院校教师交流、借鉴先期开设嵌入式系统设计学校课程设置，及学生学习效果讨论的基础上，我们结合上述企业需求，从学生特点出发，对本校自动化专业嵌入式系统课程进行如下定位。

1) 与计算机专业相比，自动化专业学生的优势偏硬件，从利于学习的角度考虑，我们将课程重点放在培养学生的系统设计能力和驱动开发能力上；

2) 将相关嵌入式知识依难易程度划分成基础学习和深入进阶两个阶段，在本科生和研究生中开展系列教学。根据学生在不同学习阶段的特点和基础情况，在本科生高年级阶段和研究生阶段按不同侧重点安排教学内容和实验内容。

在本科生高年级阶段，我们以激发学生学习兴趣为主，主要是为学生今后进一步深入学习打基础。自动化专业一般应在大三下或大四上安排嵌入式系统设计的相关课程。此时，学生一般已具备模电、数电、单片机与微机原理、C语言编程、自动控制原理等基础知识，但对于软件工程和操作系统，特别是嵌入式操作系统的知识却相对比较缺乏，反映到嵌入式系统研发上，就是缺乏比较完善的知识结构，即只了解硬件，不了解软件，只了解传统51单片机系统的编程模式，而缺乏“有操作系统的”嵌入式编程的概念。

因此，我们认为学生没有必要在学习阶段掌握所有和嵌入式相关的知识。根据学生的基础，本科生阶段的课堂讲述和相关实验重点应放在嵌入式系统设计和简单驱动程序的开发上，对操作系统移植只作一般性介绍，不做重点详细讲解。教学的重点是使学生了解典型嵌入式系统的构成和研发方式，特别是开发环境的建立和研发过程中相关工具软件的使用。对于初学者暂时用不到，且目前理解困难的知识点，教师要用简单的例子来说明，让学生明白这些知识点是何时、如何在嵌入式系统研发过程中起作用，而更深更细的内容我们不必深究。同时，我们要让学生了解他们正在学习的内容在整个嵌入式技术中所处的位置，了解课上未涉及内容的获取途径，鼓励学生上网查找资料解决问题，教师可提供一些好的学习网站供学生平时学习浏览。

研究生阶段，我们可在本科生教学的基础上进一步向纵深方向扩展各部分内容，同时进一步安排若干大作业，并让学生组成项目小组，根据个人兴趣，组员分别负责系统设计、驱动开发和应用程序的开发，在项目实现的过程中，进一步学习相关知识并体会工程概念。

有了这样的课程定位，我们就可进一步进行教学内容和实验内容的选择和安排。

2嵌入式系统理论教学内容的选择

我们在理论教学内容的选择上应侧重系统设计和驱动程序开发的相关知识。在众多嵌入式处理器和嵌入式操作系统中，选择应用广泛的Linux操作系统和ARM处理器作为软硬件平台。

我们应以学生比较了解的硬件为学习嵌入式技术的出发点，选择当前主流嵌入式微处理器(如SUNGSAM公司的S3C2410芯片)，让学生先掌握底层核心硬件及外设接口部件的无操作系统简单编程，再将它们组合起来构成一个相对复杂的软件系统，其实，这就是Bootloader的雏形，通过这种方式使学生轻松过渡到理解和编写自己的Bootloader，进而编写基于操作系统的驱动程序，并有机会深入钻研操作系统内核。

对于系统移植，我们只给出一般性介绍，不做重点详细讲解。实验中直接利用移植好的系统。

对于嵌入式驱动部分，我们在本科阶段只进行简单字符设备驱动程序的介绍，让学生掌握设备驱动程序工作的基本原理、掌握字符设备驱动程序的基本架构、相关数据结构和访问控制，会编写字符设备驱动程序。

大多例程都进行无操作系统和有操作系统两种情况下的编程，通过比较简单的例程让学生更好地理解两种编程方式，尤其是理解有操作系统时应用程序系统调用与驱动程序间的关系，从而实现复杂应用的编程。

有些观点认为在高校嵌入式教学中注重处理器硬件结构和ARM指令的讲解上是浪费时间，对此，我们认为要一分为二地看。如果学习者主攻方向为Bootloader和底层驱动，那么，必须花费相当的时间和精力才能掌握。目前，嵌入式应用的主流处理器在体系结构上采用的哈佛结构和更深流水线架构甚至超深流水线、跳转预测、单指令多数据等复杂技术，如果不进行详细讲解，学生很难理解透彻。当没有操作系统时，嵌入式处理器就是一个功能强大的单片机，完全可以用于工业控制，那么，只有充分了解相关处理器的硬件结构和运行机制，才能很好地利用它完成所需功能；当有操作系统时，对开发人员来说，不论编写Bootloader还是驱动程序，都需要对处理器及其相关接口具有相当的了解才能完成；但典型系统硬件组成比较复杂，全部在课堂上讲解不可能也没有必要。我们认为讲解嵌入式处理器及其指令系统时最好结合Bootloader。将Bootloader第一阶段汇编程序部分用到的硬件进行比较详细的讲解，可以为学生理解和编写Bootloader创造条件，学生有了这部分的学习经验，对底层硬件中其他部分的自主学习也会变得顺利。

3嵌入式系统实验教学内容的设计安排

嵌入式系统课程实验依托本校实验中心嵌入式系统实验室，该实验室配备多套北京博创公司的UP-NETARM2410-s试验箱，可用于相关教学和实验。

实验内容的安排与理论教学内容相辅相成，主要是加深对课堂教学内容的理解。

由于学生没有操作系统的知识，在课程初期，我们从应用角度先简单介绍Linux操作系统的安装和配置方法及主要命令，同时，让学生在课下加以学习和体会，弥补这部分知识的不足。

在实验中，对于无操作系统的实验，我们强调学生自己动手编写程序，然后调试，以此熟悉底层硬件的调试环境和调试方法。所涉及的硬件操作应尽量简单，主要目的是让学生了解方法。

带操作系统后的程序一般比较庞大，对这类实验，我们主要强调对程序结构的理解，以验证为主，在此基础上，增加一些简单功能，让学生熟悉嵌入式系统软硬件工作机制和设计流程。这样既可以对嵌入式系统研发中所涉及的硬件接口、操作系统移植、底层驱动、应用程序设计环节及流程都有模块化了解，又可为今后根据个人兴趣进行更进一步的学习建立概念。另外，有兴趣的同学也可在毕业设计阶段进行相关选题的实现，继续进一步学习嵌入式技术。

由于现有实验设备厂家提供的实验指导书不能完全满足使用要求，对此，我们针对教学内容重新设计实验，并编制相应的实验指导书，方便学生学习和验证。

4教学手段和课程考核方式

4.1强调对嵌入式系统开发环境、开发工具、基础实验及调试方法的重视

嵌入式系统学习强调实验，然而，嵌入式系统的代码规模较大，本科生实验学时有限，课堂实验应多以验证性实验为主。因此，学生必须认真对待基础实验，通过基础实验熟悉开发环境、开发工具及程序调试方法，为自主学习打下基础。

在嵌入式学习过程中，实验课对学生有非常重要的意义，但是，学生在实验中如果只是根据实验指导书所描述的原理和步骤，按部就班进行操作，那么，他们也只能得到一些实验结果，却无法了解具体实现细节，基本达不到实验的目的。要想通过实验真正达到学习的目的，学生必须扎扎实实地从基础实验做起，不仅要了解实验原理和步骤，还要认真研究实验程序，搞清具体的实现细节，并在开发环境中利用各种工具对各个细节加以调试和验证，从中不断发现问题、思考问题、解决问题，学习别人的编程方法和程序撰写风格，逐步建立工程概念，达到学习的目的。每一个基础实验都有其学习重点，或针对某一具体硬件接口，或针对某种访问方法，只有掌握了相关基础硬件操作方法和实验方法，才能通过实验来学习和研究新器件、新原理、新方法，才能进行综合设计、才能谈到创新。本科生嵌入式课程总课时少、实验课时有限、课下自主学习时间不能保证，因此，认真做好基础实验、熟悉开发环境和掌握开发调试实验方法，对学生今后进一步学习非常有益。

对嵌入式技术兴趣浓厚的学生，我们可指导其在课余或毕业设计时进行综合性项目实践，将任务按处理器及硬件接口设计、系统移植、驱动程序设计、应用软件设计等划分成若干模块，让学生分工合作，在实践过程中深入学习。

4.2通过学生自己的设计实例演示激发学生的学习兴趣和学习信心

嵌入式技术内容多、学时少，学习难度大。因此，本科教学应以实际应用为主选择教学内容，加强实验，理论教学和实验各占20学时。同时，由于嵌入式系统与特定行业应用密不可分[5]，泛泛的教学很难激发学生的兴趣。为提高学生学习兴趣，我们可以利用毕业设计对学生感兴趣的消费类电子产品，如家庭安防系统、mp3、mp4、学生信息管理系统进行先期研发，并在完善后将其在教学中给学生演示，以激发学生学习兴趣，让学生有一个感性认识，并作为嵌入式系统设计实例进行详细分析。虽然上述示例中的内容学生比较熟悉，但是，如果它们是由学生亲自动手设计制作，其意义就不同了，它不仅大大激发了学生的学习兴趣，也大大提高了学生课堂学习积极性。

4.3考核方式设计

我们在考核方式上采用笔试+实验的形式，笔试题目主要考察基本概念，实验考核方式则是将实验题目按难度分成若干等级，等级越高分值也越高，学生可自由选择实验等级，依完成程度在相应等级内得分，以此鼓励学生多学习、多实践。

5课程的长期建设问题

随着社会的发展，嵌入式系统课程越来越重要。嵌入式系统课程要想持续发展，必须具有一支实践经验丰富的教师队伍，实验训练设备和场所要有保证；同时，我们应鼓励教师引导学生参加嵌入式系统设计大赛，在大赛中锻炼学生，也锻炼教师。目前，我校在这些方面都还处于起步阶段，需适当加大这些方面的人力物力投入，逐步建立校内外实训基地。

由于一门课程涵盖的内容有限，因此需要对嵌入式系统课程体系进行深入研究，将嵌入式系统课程体系中的某些内容与现有教学计划中相关课程内容进行合理拆分和组合融合，或适当增加一两门选修课，使嵌入式系统设计课程在自动化专业的教学更加顺畅，学生的知识结构更加合理，更加适应社会的需求。

嵌入式技术综合性强、涉及知识面广，要想在一门课程里覆盖所有内容不现实。本文在分析企业对嵌入式技术人才需求的基础上，结合本校自动化专业学生的知识结构特点，进行课程定位，并对嵌入式系统课程教学过程中教学内容选择、实验设计、教学手段及考核方式等相关问题进行论述。本文提出的方法，在中国地质大学(武汉)自动化专业本科选修课教学及毕业设计中进行了实施，学生在40学时的课程学习中，对嵌入式系统设计中包括嵌入式处理器及设备接口硬件平台的构建和操作系统的裁剪和移植及Linux下设备驱动程序的设计开发的流程和方法有了基本的认识和了解，为后续进一步学习打下了基础，达到了课程设置的目的。实践表明，本文提出的有关嵌入式系统教学思路和方法切实可行、行之有效。

参考文献：

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[3]牛建伟,张炯. 北京航空航天大学嵌入式系统课程建设[J]. 计算机教育,2008(7):62-65.

[4]仲伟波,包亚萍,付跃文,等. 关于嵌入式系统教学的几点思考[J]. 上海:实验室研究与探索,2006,25(12):1565-1568.

[5]徐迎晖,冯然. 嵌入式系统课程设置与教学的思考[J]. 装备制造技术,2009(8):180-181.

New Thinking on Automation Undergraduate Teaching Issues Related to Embedded Systems

ZHANG Lijun

(Department of Automation, Faculty of Mechanical and Electronic Information, China University of Geosciences,Wuhan 430074, China)

嵌入式课程体系范文第3篇

关键词：新课程 课程观 高三 语文 复习效率

高三是学习生涯的重要阶段，现在普遍反映的是“老师教得很辛苦，学生学得很辛苦”。高三语文复习是对学过的大量基础知识的一再牢记巩固，但在复习课的教学过程中，如果老师只是一味地给学生灌输课本上的基础知识，学生不仅会逐渐失去独立思考的能力，还会渐渐地对语文这门学科感觉到厌烦。学习要讲究效率，高效的复习方法，才能带来更好的复习效果。因此，高三的教师和学生们应该识别并走出高三语文复习课的误区，对新课程的课程观要有充分的认识和理解，新课程视野下的高三学生们苦于学的同时，更应该乐于学。

一、新课程的内涵

新课程的改革目的是通过推行素质教育，改变传统教学太过注重知识传授的机械记忆，强调学生主动参与、勤于思考、乐于探究的态度，提倡多学科综合教学，注重学生实践能力的提高。基于的理念是关注学生发展、强调教师的成长、以学定教。

新课程的课程观总结起来，主要包括以下几个方面[1]：

（一）课程价值观：以学生为本。新课程视野下，基础教育最重要的价值是学生的全面发展与个性培养， 尊重学生的独特个性和学习能力的差异，促进学生健康成长，快乐学习的课程价值观。

（二）课程文化观：科教与人文的结合。不仅要注重科学知识的传授，也应该培养学生的人文素养。科学人文主义，应该是实现科学与人文彼此关照、相互包容， 最终达到二者你中有我、我中有你， 协调统一、浑然一体[1]。

（三）课程生态观：回归现实生活。学习高于生活，也源于生活，基础课程的设置应该突破学科的束缚，回归生活，避免学生一味读书，缺乏生活常识。

（四）课程实施观：教学相长。新课程背景下，应该营造一种引导学生质疑、调查、探究， 促进学生在教师指导下主动地、富有个性地学习的环境。

二、高三语文复习目前存在的问题

（一）偏爱“题海” 战术，学习任务重

高三语文教学过程中，教师注重提高学生的应试能力，在高三复习过程中，教师偏爱“题海”战术，引导学生通过大量做题，牢记正确答案，寄希望于考试中的撞车现象的发生[2]。这样的复习方式，加重了学生的学习任务，减少了学生看书的时间，让学生只是盲目地做题，并不能真正的掌握知识，短时间的强效记忆也并不是很牢靠。

（二）重视复习资料，对教材的重视不够

高三的复习过程中，会有很多资料需要学习，历届的高考真题可以让学生了解试卷结构，熟悉考试模式，但太过依赖真题、密卷之类的命中率，而忽视教材内容的学习，是常见的教学复习的误区，高考试题都是源于教材的，不能本末倒置。

（三）多媒体教学下，学生缺乏思考

信息技术分发展给教学带来了便利，很大程度上减轻了教师的负担，也调动了学生的积极性，但过分地依赖课件，忽略教材内容，会让学生失去了独立思考，自主学习的能力。

（四）注重基础知识的熟记，忽略了阅读和写作的重要性

阅读和写作在语言类学习中很重要，在高考中也占了很大的一部分分值，但在教学过程中教师和学生容易将复习重心放在基础知识的识记上，轻视阅读与作文的训练，。可能是由于一些生僻的基础知识题目比较难，但一段时间的学习后容易产生明显的效果，而阅读合作需要长时间的积累。

三、新课程视野下提高高三语文复习效率的策略

针对上述问题，本文主要给出了以下几点建议：

（一）营造广泛阅读、乐于求知的氛围

语文课堂教学应注重培养学生的兴趣，只有当学生自己感受到了学习的乐趣，才会更愿意学，学起来会更有效率。应该鼓励学生在课余时间广泛阅读，关注一些时事热点，将课程知识和课下的收获结合，知识面更丰富，视野也更广阔。有教育专家曾指出，复习过程中，让学生做一张试卷与做十张试卷效果是一样的[3]。可见题海战术是不够科学的，掌握解题方法比做海量的试题更有效，要学会举一反三。

（二）教材为主，复习资料为辅

在复习的过程中，应该以教材为主，复习资料只是起辅助作用，高考试题源于教材，教材是根据教学大纲编制的，应该是学生最重要的复习资料。教师对复习资料的把握应该要适当，同时也应该引导学生结合教材对复习资料进行学习。但也不能忽视复习资料的重要性，复习资料能弥补教材内容的缺陷，毕竟教材的更新速度比较慢，每年都会出来一些新的题型和考点，复习资料可以帮助学生了解新题型和考试重点，结合起来学习才能够更有效。

（三）培养学生探究学习的能力

“授之以鱼，不如授之以渔”[3]，不能太依赖参考答案，教师应该引导学生有自己的学习方法，让学生自己去探索，并掌握规律，形成能力。注重对学生语感的培养，可以开设阅读和写作训练课程，让学生在练习过程中提高自己的语言理解能力，也能积累更多的知识。

（四）给学生心理减压，营造轻松的学习氛围

现在经常会出现有高三的学生不堪重负，心理压力太大不能正常参加高考的新闻。高三的学习很重要，时间很紧张，有时候家长和老师就容易在行动和语言上给学生心理暗示，让他们时刻想着高考的重要性，这样会造成学生的心理负担，当长期处于高压状态，不利于学生个性的健全成长，反而会适得其反。所以，在高三语文的复习过程中，老师不仅应该少给学生心理暗示，还需要注意合理引导学生正确认识高考，帮助学生减缓心理压力。

四、结束语

随着教学体制的不断改革，学习效率成了教学过程中探索的热点话题。教育体制改革的核心是怎样组织教学的实施，而最重要的途径就是课堂的教学。语文复习的过程是温习学过的知识，不像学习新事物那样让人有新鲜感，记记背背过程也比较枯燥，高三学生的复习时间很紧张，所以提高学习效率显得尤为重要。在高三语文复习的过程中，容易出现一些教学上的误区，比如大搞题海战术；重复习资料，轻教材；不注重写作阅读能力的培养，教师和家长容易给学生施加心理压力等，这些都可能导致教师和学生都很辛苦，但是教学质量不高。所以，本文主要是结合新课程的一些理念，给出了上述的一些教学上的建议。

参考文献：

[1] 吴江， 张秀阁. 新课程视野中的课程观[J]. 现代教育管理， 2014（08）：258-259.

[2] 梁宝漳. 浅析如何走出高三语文教学误区提高效率[J]. 科技创新导报， 2012，12（18）：149-149.

[3] 崔自强. 新课程背景下高中语文有效课堂教学策略分析[J]. 学周刊， 2016，13，（10）：324-328.

[4] 侯红强. 新课标下如何提高高三语文复习效率[J]. 学周刊， 2012，17（14）：201-201.

嵌入式课程体系范文第4篇

关键词 嵌入式课程 教学改革 创新能力

中图分类号：G642.0 文献标识码：A

1新课程体系模式的基础改革

1.1 整体设置课程内容，解决体系内部课程间的内容交叉问题

原有的嵌入式课程体系内部相关课程之间各自形成体系，教学内容存在重复和交叉的问题。为此，我们对课程设置进行了一定的调整，通过实践项目，将课程体系中的主要内容相互衔接与融合，使学生建立完整的嵌入式系统设计的概念。嵌入式课程体系主要分为“理论课程体系”与“实践课程体系”两部分，其中“，理论课程体系”又分为“基础理论课程体系”与“面向应用的理论课程体系”两个子体系。3个子体系间具有一种阶梯式的递进关系，他们相互补充，相辅相成。其中，“基础理论课程体系”是“面向应用的理论课程体系”的基础，“面向应用的理论课程体系”是“基础理论课程体系”的提升，通过“面向应用的理论课程体系”的学习，实现对“基础理论课程体系”的全面巩固，“理论课程体系”是“学―做―用”一体化教学模式中“学”这一环节的具体实施，在该教学模式中具有重要的指导意义。“实践课程体系”是对“理论课程体系”的全面提升，是“学―做―用”一体化教学中“做”与“用”两个环节的具体实施，该体系包括了“专业实践”与“培训认证”两个方面，其中“专业实践”培养学生从理论到实践的应用能力，在此过程中注重的是不同课程间的内容交叉与整合。“培训认证”环节通过让学生参与相关认证，培养学生发现问题、解决问题的能力；另外，一旦通过认证，学生的就业前景将会更加广泛，这反过来也刺激了学生的学习积极性与目的性。

1.2 改变教学模式，解决理论教学和实践教学“骨肉”分离的教学模式

在理论教学中，往往采用的都是“粉笔 + 黑板 +PPT”的传统教学模式。在这个过程中，为了使学生理解相关的实验内容，教师通常会通过PPT 对相应实例程序进行讲解、分析。有些学生看到冗长的程序后直接放弃，有些虽然能坚持听下来，但对程序的整体系统思路及实现过程不太了解，只有“就事论事”，把这一个实例搞清楚，等到实验课时直接将示例程序写入实验板中，甚至只照搬实验书进行简单的连线了事。这种“骨肉”分离的理论和实践教学模式难以实现学生全面的掌握与创新。为了解决这一问题，课题组老师经过长时间的思考与摸索，根据教学内容，将每一个实验内容分解成多个子模块，通过循序渐进的方式，使学生逐个完成这些子模块，最终完成一个个的项目。在这个过程中，学生会经常用到一些编程工具，所以，这个过程学生对编程工具的使用会越来越熟练，同时编程能力也得到较大的提高。这样可以使理论和实践教学环节有机融合，有效地解决这两个教学环节相脱节的问题，彻底转变传统的课堂教学和实践教学分离的教学方法。

1.3 构建“阶梯式”的设计项目，提高学生综合素质

根据“学―做―用”一体化的教学模式，按照分阶段、递进式的教学改革思路，构建阶梯式的嵌入式应用系统设计项目，创新嵌入式应用系统设计教学与实践方案。再通过诸如大学生科技创新项目、科技竞赛、工程认证等创新层的扩展锻炼，经历过基础层和应用层学习锻炼的学生的嵌入式系统综合设计能力得到大幅提高。

2“学―做―用”一体化教学模式的实践效果

2.1调动了学习积极性，培养了创新能力

这也是“学―做―用”一体化教学模式的主要目的。该教学模式通过基础层、应用层及创新层 3 层分阶段、递进式的教学基本思路，能有效提高学生的学习积极性，使学生真正做到“在学习中思考，在思考中巩固，在巩固中提高”的总体目标。

2.2激发了学习兴趣，培养了创新意识

通过激发学生的学习兴趣，挖掘学生的学习潜能，并培养他们的创新意识。在该教学模式中，我们设置了学生自我设计、自我完成的研究型项目，可有效地激发学生的学习兴趣，锻炼他们的动手能力，同时也可培养他们的创新意识。

2.3学会了合作，培养了团队精神

随着科学研究的发展和深入，建立团队、相互合作是必然趋势，这就要求项目中每一位成员必须具有团队精神。因此，我们在“阶梯式”教学项目中注重培养学生合作和团队精神，特别是“应用层”和“创新层”两个阶段的项目需要同学们分工合作，共同完成这个项目。

2.4教学相长，师生共同提高

通过“学―做―用”一体化教学模式，特别是在“创新层”，学生在导师的指导下完成一个个项目，实际上是一个共同合作，相互学习的过程。在这个过程中，学生的创新能力得到提高，导师的科研能力也到了进一步的锻炼。

2.5因材施教，促进学生个性化发展

通过“学―做―用”一体化教学模式，教师可以根据学生的兴趣和综合素质，进行不同分工，分别侧重培养学生的理论水平、动手能力和创新能力，达到个性化发展。

3结语

新教学模式打破了传统教学模式，对学生的理论水平和创新能力进行培养，有效提高了学生在嵌入式课程体系中的学习效果，提升了其创新能力。虽然该教学模式取得了一定的成功，但在教学实施过程中还存在着教学体系还不够完善的问题，尤其是进一步建立和完善“学―做―用”教学中实验室的管理体系，管理制度，安全防范措施等，逐步优化适应现代学科发展的项目内容，形成更有利于培养学生创新精神，创新能力的教学体系。

参考文献

[1] 聂晓文，肖遥陆庆.嵌入式课程实验教学体系教学改革探讨[J].实验科学与技术，2010（4）：78-80.

嵌入式课程体系范文第5篇

关键词：模块化教学；教学资源；农民工

“桥梁工程”课程所包含的知识，在高铁的高架桥工程施工中经常用到。如何将农民工培养成“高素质、高能力、创造性”人才。这是考验这门课程教学体系是否合理，教学方法是否得当的一个关键所在。

1 我国当前高铁工程中桥梁工程的发展概况

在当前的形式下，我国的高铁建设发展十分迅速，特别是在城市地上及地下空间的利用上，桥梁工程起了非常大的作用。近几年，在我国的桥梁建设中，一大批设计新颖、结构复杂、施工难度大、科技含量高的桥梁陆续建成，这些桥梁的建成，一方面标志着我国的桥梁建设水平已跻身于世界前列；另一方面，也使培养高素质农民工成为了当前急需解决的问题。

2 “桥梁工程”课程教学中存在的问题

“桥梁工程”课程在高校教学中，已经有着一定的教学历史，累积了非常丰富的教学经验，也取得了一定的教学成果。但是随着社会的发展以及相关桥梁施工技术的提高，“桥梁工程”教学体系所存在的不足逐渐的显露出来。这些不足之处，对农民工学习这门课程的专业知识，形成了巨大的障碍，对农民工培训的效果也造成了一定影响。传统教学模式主要存在的不足之处有：课堂与实际应用脱节、教师所教授的内容偏难偏少、教学中缺少实践过程、所使用的教学方法落后。如何解决这些不足之处，如何确定适合培训农民工学习的教学体系迫在眉睫。下面我就从模块化教学法，来对“桥梁工程”课程教学改革进行探讨。

3 在“桥梁工程”培训教学中应用模块化教学

3.1 如何在课程教学中进行模块化设计

在课程教学中，应该首先对课程进行模块划分。在教学中，应改变理论与操作课分开开课的教学方式。在教学的过程中，提前考虑好理论、操作与考核相结合的教学方式。按两个结合的整体模块进行教学，即理论学习与技能操作相结合，模块学习与技能考核相结合。并在学习之前，将每个模块的教学要求、技能要求，告知参加培训的农民工，使农民工在学习之初就能明白本阶段教学的具体要求，并知道自己应该达到什么要求。

3.2 如何让模块化教学在课程教学中应用

3.2.1 通过分解工作过程，将课程内容分为若干教学模块

通常，课程内容是由教师基于相关工作的全过程为依据进行设定的。将整个工作过程中，所用的实际技术理论和技能训练中的内容，按照必需够用的原则，以“如何完成”以及“如何能完成的更好”的目标，进行授课内容的选择。

3.2.2 注重提高农民工的施工能力，对课程考核体系进行创新

“桥梁工程”课程在模块化教学实施中，进行的考核主要分两个阶段进行：

（1）第一阶段，将基础技能项目，以及工作过程中的实践技能进行综合考核。基础技能项目在进行考核时，应安排在工人培训结束前进行，成立由专业教师以及实践指导教师组成的技能考评小组。工人在“基础技能”中任意抽取一个项目进行考核。教师应根据学生现场的熟练程度和回答问题的准确性，进行现场打分。而工作过程中的实践技能成绩，应由教师在教学过程中完成。教师应结合实际工程项目情况，安排随机考核，并结合生产过程中的综合表现评定出实践技能成绩。

（2）第二阶段为职业岗位技能考核。教师应安排在工人在上岗前进行，主要委托工人所在单位进行考核。教师根据工人在岗工作的不同内容，让工人在相应的“岗位技能”中随机抽取一个项目进行考核。考核的最终成绩，由工人的实习指导教师根据技能项目难度，结合工人在岗位工作期间的综合表现，进行综合评定。

3.2.3 运用翻转式课堂进行教学

由于农民工本身具有一定的工作经验，这就要求在学习过程中，教师应采用翻转课堂进行教学，加强课堂上的互动。只有采取这种方式，才能在课堂上，让工人对老师提出的问题进行互动交流。在教学过程中，教师应在课程内容学习的过程中，加入一些提问。对于回答不出来的工人，允许其进行讨论后回答。这样就能吸引农民工在课堂上的注意力，使每一个工人都能积极的参与到问题的解决过程中来。在课堂上教师应鼓励工人多发表自己的观点，不管对与错都应当加以鼓励，从而激发工人学习的主动性，形成一种轻松的课堂氛围。通过课堂上的交流，进一步增强工人对“桥梁工程”课程所学知识的理解，同时也提高了工人发现问题、解决问题的能力。

3.3 模块化教学的特点及需要解决的问题

3.3.1 模块化教学模式的优势

有着传统教学模式无法拥有的优势，这是目前高校教育中普遍应用的主要原因。其主要的特点如下：

（1）更接近工程实际的学习特点。目前从事施工的农民工，多为80，90后，这些工人的自控能力、学习能力相对而言比较差。他们比较容易接受直观的、感性的知识。而对于学习较为复杂的理论知识，则有很大的难度。模块化教学模式，减少了理论知识的讲解，降低了学习难度，同时能以有限的时间学到实用的知识。

（2）将有限的教学资源加以充分的利用。将授课内容模块化，增强了授课内容之间的独立性。这就可以在相同的时间，对多个不同教学模块进行授课，大大提高了教学设备的利用率。同时，由于实训设备直接和模块化课程教学体系配套，这就使实训项目具有较强的针对性。

3.3.2 模块化教学模式也存在不足

我们应该研究它的不足，从而逐步去克服这些不足，使模块化教学走向完美。

（1）课程划分存在着细节上的不协调。模块化教学中，对课程模块的划分，除了考虑内容相对独立以外，还必须考虑学习的周期。如果课程模块划分过细，则需要增加相应的实验设备。这就容易造成，教学管理难度的增大；如果课程模块划分过粗，则工人完成每个模块的周期较长。因此，过分强调模块之间的功能独立性，可能会削弱工人对所学知识的掌握。

（2）工人作为学习主体的作用发挥不够。模块化教学，在帮助工人掌握知识技能方面，确实比传统的教W模式前进了一大步，但是教师依然是担任教学的主体，工人学习、掌握知识的情况，仍然依靠教师的引导，其个体的主观能动性难以发挥。

4 结语

当前，我国交通基础设施建设正进一步加快，桥梁工程建设的投资规模和数量将不断增加，这就迫切需要大量的桥梁施工和管理等方面的高级技术人才。“桥梁工程”作为培养这方面人才的主要手段之一，积极探索科学合理、高效可行的教学方法和手段，对于激发广大热爱桥梁施工的农民工学习热情，提高教学效果，以及促进高素质人才的培养都将有着重要的意义。

参考文献

[1] 张新军，彭卫兵.桥梁工程课程教学改革的探讨与实践[J].高等建筑教育，2008（06）：72-75.

[2] 李学文，严东煌.桥梁工程课程教学改革的实践与思考[J].交通高教研究，2001（01）：76-77.

[3] 胡免缢，严东煌.桥梁工程课程教学问题与改革对策[J].重庆交通学院学报，2002（02）：87-89.