嵌入式课程体系
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嵌入式课程体系范文第1篇
在当代数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代，嵌入式系统技术已经成为这个时代最热门的技术之一。嵌入式系统融合了微电子、计算机科学、通信和电子工程等多种技术，广泛应用于工业控制、信息家电、移动设备、医疗仪器、汽车电子等领域。但目前还存在部分课程教学没有紧跟行业实际需求等问题，需要加强研究、探讨和实践，建设比较规范系统的嵌入式系统课程体系，制定合理的嵌入式系统人才培养方案，以适应社会对嵌入式系统人才的迫切需求。
一、嵌入式系统专业的特点
嵌入式系统的一般定义为：“以应用为中心、软硬件可裁剪的、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格综合性要求的专用计算机系统”，由嵌入式硬件和软件两部分组成，这就决定了嵌入式系统专业与其他专业相比，具有其鲜明的特点。
一是应用性强、实践动手能力要求高。学生必须通过大量系统、专业的动手操作、实验实训、项目设计等才能真正提高专业知识与专业能力，保证人才培养目标的实现。二是涉及领域广，集成性强。嵌入式系统涵盖了电子、自动化、计算机等诸多学科与专业，是计算机、电子、自动化等多个专业的有机集成与交叉融合，这就对嵌入式系统专业人才提出了较高的要求。
二、嵌入式系统行业岗位需求分析
目前适合高职嵌入式专业学生的岗位包括：①销售岗位:产品销售工程师、技术支持工程师等；②生产岗位:硬件测试工程师、软件测试工程师、系统功能测试工程师、硬件维护工程师、焊接组装工程师；③ 研发岗位:顶层应用程序开发工程师、单片机开发工程师。而同样非常重视实际应用与社会就业需求的高专院校也与此基本相同。三种岗位对于学生的专业水准、知识与能力的要求各不相同，其中销售岗位主要从事产品营销、市场开拓、客户服务等工作，生产岗位主要从事嵌入式产品的第一线生产，如产品组装焊接、系统测试与维修等，研发岗位主要从事嵌入式操作系统层面上的各种程序的开发。
三、嵌入式系统专业教学现状
目前国内开设嵌入式系统专业的高职高专院校很多，其中不乏国家级的示范院校，总的来讲嵌入式系统专业的建设是卓有成效的，为国家与行业培养了大批的嵌入式技术人才，但另一方面我们也应当看到嵌入式系统专业教学一直存在的问题与不足。
从嵌入式系统专业的课程开设情况来看，许多院校的嵌入式系统教学仍然以传统的单片机课程作为核心课程体系，教学内容陈旧，实验实训课时虽多，实验内容却无针对性，缺乏与行业应用密切相关的综合性设计项目；嵌入式系统专业课程和与之相关的计算机类、电子类课程，如微机原理、C语言程序设计等传统课程没有形成有机联系；课程开设的时间、课时的安排、教学内容的设计等没有经过深入研究，仔细推敲，造成课程重难点不突出、课程开设前后顺序有误、课程内容不能体现专业特色与行业要求等。从师资情况来看，许多院校缺乏专门从事嵌入式系统研究的专任教师，只能从计算机类、电子类、自动化类等专业抽调教师教学，又因为缺乏统一的专业教学指导与协调，导致非嵌入式专业教师的授课主要偏重于教师本专业的知识能力及其应用，无法达到嵌入式系统专业课程的教学目的；许多教师是直接从学生走向讲台，从校园再入校园，在企业一线的工作经验不足，对行业、企业、市场的了解不够，导致教学内容与行业实际应用脱节，学生学而无味，学而无用。
四、基于岗位需求的嵌入式系统专业课程体系构建
嵌入式系统专业课程体系应当在对嵌入式系统行业岗位需求进行深入研究分析的基础之上，在适应就业需求的一个全面、系统的嵌入式系统专业人才培养体系下进行构建，整个课程体系首先需要科学合理的课程总体规划，然后针对各项理论与实践课程进行课程标准化、精品化建设，理顺课程相互之间的关联，特别注重课程内容的实用性及课时的安排等。
具体来说，可以将嵌入式系统的专业课程体系分为以下3个部分：
1、嵌入式系统专业基础类课程的设置。例如模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、C 语言程序设计、软件工程基础、操作系统原理、数据结构等。这类课程主要教授学生掌握模拟电路和数字电路的基本理论、电子元器件的基本构成与特性、电路的设计、掌握程序设计的基本理论与相关操作、计算机工作原理、电路接口及硬件结构，了解网络、操作系统、数据库开发的基本知识等。开设的课程涵盖了计算机、电子、自动化等多个领域，课程繁杂且占据学生大一、大二课程计划的大部分，容易导致学生产生学习没有目的、力不从心、学而无味的情况产生，因此此类课程的开设与教学应当进行有机整合、精心设计，一定要考虑到嵌入式系统岗位需求的特点，同时考虑现有的师资和专业特色，可以请相关领域的专家进行课程论证，保证课程开设的质量和科学性。
2、嵌入式系统专业核心类课程的设置。例如单片机原理、ARM体系结构与原理、嵌入式软件开发基础(C++/C)、嵌入式操作系统、Wince嵌入式系统应用开发汇编语言程序设计等。这类课程主要教授学生掌握微控制器的体系结构、指令系统、开发平台、开发流程，掌握上层应用程序编写、ARM嵌入式操作系统系统配置、应用开发等。当前许多高职高专院校的嵌入式系统专业核心类课程的传统教学方式是按照课程大纲的安排，结合教材的章节内容，在学期的前段进行理论教学，在学期后段按照教学计划安排停课实训。这样的教学方式基本沿袭传统理工科专业的课程教学模式，比较重视理论类教学，弱化实践类教学，容易造成学生“眼高手低”情况出现，影响学生实践操作能力的培养。因此，应当在吸取传统教学优势的基础下，进行教学方式改革，采用“教师指导――学生分组――项目开发”模式的集中实践教学方式。学生在教师的指导下，以5人左右为一个项目小组，模仿企业工程项目开发的完整流程，以某个具体领域（如汽车电子、移动设备、智能家电）的具体应用为项目任务，制定项目计划，各小组成员分工协作、并定时提交进程报告，教师将课程的知识点有机融合在项目开发全过程中，学生在系统学习课程知识点的同时，也熟悉了嵌入式系统行业项目开发的整个流程，更重要的是培养了学生的团队合作精神，有效地提升了学生的实践动手能力。
3、嵌入式系统专业选修类课程的设置。例如多媒体技术、专业英语、软件技术文档处理等。这类课程主要是为嵌入式系统专业核心类课程服务，对学生专业能力的全面提升起到辅助作用，因此专业选修类课程的开设必须本着“针对性、实用性、有效性、补充性”的原则，为专业核心类课程的高质量教学提供有力的支持与保障。
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嵌入式课程体系范文第2篇
关键词:嵌入式;课程群;多应用领域;软件学院
中图分类号:G642 文献标识码:B
1引言
嵌入式系统可以被认为是一种专用的计算机系统,其专业基础知识主要涵盖目前较为成熟的半导体技术、电子工程及计算机技术等,是多种先进技术相互融合的产物。由于嵌入式知识涉及多领域,以至目前在此专业的课程设置上并没有一个明确的定位。计算机学院的嵌入式方向可能侧重应用软件的开发,电子及半导体学院可能更偏重硬件方面,而嵌入式专业开设的目的则是培养软、硬件相互结合的复合型人才。专业自身的特点使得建立一个符合人才市场需求,具有建设性的嵌入式专业课程体系成为必要解决的问题。
2国内外目前嵌入式人才培养及课程设置状况
目前国内有多所高校开设嵌入式系统相关课程,如北京大学、北京航空航天大学等,国外高校如耶鲁大学、剑桥大学等的嵌入式课程设置也有很高的借鉴价值。课程的开设几乎都是针对嵌入式的自身特点,从上层应用软件开发到底层硬件平台搭建被划分成一系列课程。硬件层次方向比较典型的课程有北京大学的“嵌入式微处理器设计”、北京航空航天大学的“可编程器件”及剑桥大学的“System on Chip Design and Modelling”等;而软件层次方向的课程如北京大学的“嵌入式软件设计与编程”、北京航空航天大学的“Windows CE与嵌入式软件开发”及剑桥大学的“Low Power Embedded Systems Programming”(低功耗嵌入式系统编程)等。从各高校的课程设置上也可以看出嵌入式技术为系统软件与硬件的结合。
3面向多应用领域的嵌入式系统课程体系建设
嵌入式系统是一个涉及多技术领域的知识范畴。基于嵌入式系统本身的特点,人才培养不但要掌握电子技术方面的基础知识,而且要对计算机体系结构有比较深入的理解,这就给人才的培养增加了难度。一方面,嵌入式系统的应用性强,技术发展迅速,而更多高校嵌入式专业课程的开设并没有形成系统、完善的课程体系,并没有从最本质的角度去建立嵌入式体系的课程群,仅仅是对一些主流的技术进行课程的设置,影响了教学的效果。另外一方面,嵌入式技术为软、硬件的结合,而某些高校仍然将传统的单片机甚至基本的嵌入式理论知识作为授课内容,在知识的更新上并没有符合实际的需求。因此,建立一个既符合嵌入式系统发展方向,又具有前瞻性的嵌入式系统课程群成为了必要。
本学院针对嵌入式系统本身具有的特点,以“宽基础,强技能”为原则,设置面向多应用领域的嵌入式系统课程群(如图1所示)。嵌入式系统本身的特点,使得本专业学生需要很宽泛的基础知识,如电子专业和计算机专业等的基础内容。因此学院招收的嵌入式方向硕士均为本科专业为电子、半导体及计算机相关学院就读的学生。而在嵌入式专业课程教学前,会对部分学生进行基础知识的加强,开设“C语言与数据结构”,“计算机网络”,“数据库及操作系统”等课程,使得学生在开始系统学习嵌入式知识以前,具备学习的基础。
3.1理论课程体系
嵌入式系统有知识面广、应用领域广等特点,因此多数计算机、电子及自动化专业的基础课程也应该作为先修基础课程,而本学院面向的学生为研究生层次,因此并没有在广义层面上涉及所需要的所有课程,而只是从狭义的范围进行针对性的设置。课程的开设从嵌入式底层硬件知
识到上层应用程序的开发都有一个较好的过渡。
在对于硬件平台方面,不但要掌握基本的、共性的硬件结构知识,还应该具备一些硬件设计的基本流程等,课程安排了如“SOC设计方法”、“EDA技术”等,在此设置上更多侧重对硬件平台的掌握,使得学生在具备基本的电子专业类知识的同时,可以对SOC、FPGA等技术有侧重地学习,以及对此类项目的开发有较深入的理解。
针对操作系统层面的课程开设,学院设置了“嵌入式操作系统”、“Windows CE软件设计”及“基于Symbian OS的手机开发与应用”。在此方面“嵌入式操作系统”应该系统介绍主流嵌入式操作系统,从主要数据结构的角度出发,分析源代码开放的操作系统Linux,辅以μC/OS Ⅱ、RTems等操作系统。课程将重点介绍进程调度、进程间通信、内存管理和I/O驱动机制等,使学生具备裁剪操作系统、移植内核的能力。而对于基于Windows CE及Symbian操作系统的开发,同时也应属于应用程序的层面。两个课程并不是分析两个操作系统,而是基于两个操作系统的上层软件设计。Windows CE及Symbian操作系统在手机开发上占据主导地位,使得开设此课程成为必要。
在上层应用程序方面,学院开设“基于VxWorks的嵌入式软件开发”等课程,并辅助开设部分嵌入式设计方法及工具的相关课程,如“虚拟仪器仪表”、“无线传感器网络”等。这些当前较为流行的设计方法与工具可以在某种程度上提高项目开发的效率。因此,该类课程的开设可以拓展学生的知识面,提高学生研发的进度。
3.2实践课程体系
嵌入式系统知识的实践性很强。学生在学习了理论知识以后,如何能够在实践中掌握并使用所学到的开发方法和技能,是一个值得关注的问题。为此,学院以培养符合社会需要的嵌入式系统方面的人才为目标,充分考虑嵌入式系统开发的关键环节、嵌入式软件开发的特殊性及社会对嵌入式人才知识体系需求的特点等,提出了以多种实践环节,多层次实验项目为主要内容的嵌入式实践课程体系。具体由专业课实验、课程项目、工程实践及毕业设计组成。
在专业课实验设置上,各专业课程设有相应实验内容,根据本专业实践性强的特点,学院规定实验课程学时为理论课程的1/2,以达到在实践中强化知识,锻炼综合能力与检验学习的效果。在实验内容设置上,均侧重理论联系实践的本质,如“嵌入式系统设计”的实验课程设置如表1所示。
学生需要在S3C2410平台上完成表1所列实验。通过实验的完成,学生能够对ARM开发板有了一定程度的了解,完成从理论到实践的转变。同时可以鼓励学生使用开发板进行简单的创新项目开发。
在课程项目开设上,针对某些课程的特点,对实验课程的安排除了基本的专业课程实验外,辅助安排课程项目,如“虚拟仪器仪表”课程,在学习掌握智能仪器仪表的各种技术和理论的同时,通过循序渐进的若干专业课程实验,最终实现对某电工或通讯等方面的大型项目的设计,使得学生对软件工具Labview平台有一定程度的掌握。
工程实践环节是实践课程的重要组成部分,学生需要利用5～6个月的时间完成某中型项目的从可行性分析到综合测试的所有软件规范的过程。其目的是使学生所学各科专业知识得到整合,并让学生熟悉软件工程过程与规范,提高编程能力。学生在完成工程实践后需要提交详细的设计说明书、模块源代码、测试报告等,教师须根据学生提交的文档及源代码进行考核。
3.3公共基础课
学院同时开设了相关的基础课程,如“管理心理学”、“知识产权基础”等。应该说基础课程的开设是与嵌入式行业、学生自身的发展密切相关的,如知识产权与计算机软件的关系,而学生长远的发展也需要管理者的相关知识。这使得此类课程成为了学生必要的知识储备。
4教师队伍建设
建立高水平的师资队伍是教学改革的又一个重要的任务,也是实现建设目标、提高教学质量的关键因素。学院通过引进和培养提高的方式增加了师资的数量,优化了师资结构,提高了教师素质,达到合理师生比。学院教师
中1/3为专职教师,1/3为学院聘请海内外著名企业和大学的专家、教授,1/3为其他兄弟院系的教授及优秀教师。良好的教师组成结构和不同的学术背景使教师能够互相交流,取长补短,融合学术思想和教学观念,对教学起到直接的推动作用。
5总结
嵌入式系统是近几年计算机专业迅速发展的一个方向,各高校也在越来越多地关注这个产业及相应的专业人才培养。建立相应的专业课程体系、实验体系以及教师体系成为当前的迫切需求。本文在对本院几年来嵌入式专业课程设置及社会对嵌入式人才需求进行分析的基础上,从社会的实际需求及人才发展的长远角度,对嵌入式的专业课程体系进行了重组,并对教学内容进行了改革和优化,强化了专业实验及工程实践环节,多方面地对嵌入式知识体系进行了整合。
参考文献:
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嵌入式课程体系范文第3篇
【关键词】嵌入式系统；教学模式；独立学院
1.引言
目前，国内开设有关嵌入式系统课程的独立学院极少，培养出的基于Linux平台上的嵌入式软件开发人员更是凤毛麟角。所以，注重应用能力培养的独立院校，特别是有计算机、电子技术等相关专业的工科独立院校，应该尽早引入嵌入式系统的教育，结合自己专业特点，大力开展嵌入式系统的教学工作。
2.嵌入式系统简介
嵌入式系统一般指非PC系统，而是指小型、专用的计算机系统。它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起，应用程序控制着系统的运作和行为；操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
3.国内嵌入式系统教学的现状
国内教育界将嵌入式系统的教学大致分为三类：软件学院专业嵌入式教学；计算机专业嵌入式教学；电子、自动化等相关专业嵌入式教学，对于嵌入式系统的教学研讨从嵌入式课程体系的设置、嵌入式理论教学的开展、嵌入式实验教学的开展、嵌入式综合设计与学生工程实训等几方面展开。
4.嵌入式系统教学模式的探讨
综观国内外，长期以来都没有专门针对嵌入式系统专业的学科设置，从事该领域的研发人员都来自不同专业背景，例如自控、电子工程、通信工程、计算机应用等专业。由于知识结构不能完全满足嵌入式系统工程的要求，需要经过较长的再培训才能胜任嵌入式系统工程师的工作。嵌入式系统教育给传统计算机、电子信息工程教育带来了巨大的冲击和挑战，也带来了历史的发展机遇。嵌入式系统工程（ESE）是一个全新的专业，需要企业和社会的认知过程，课程体系需要经历设计、发展、完善的过程。
通过与国内其他高校的专家的探讨与学习，结合西部高校普遍存在的资金非常缺乏，实验条件的局限，以及电子信息工程专业学生的特点，我们积累和总结出关于嵌入式系统教育教学模式的一些想法，列举如下：
4.1 建立一套适合学校特点的课程体系
嵌入式课程是近几年来建立的一门新课程，有它自身的特点、规律。嵌入式的课牵扯面很广，包括研究生的课程、本科生的课程、技能课程的培训等。由于该课程与实际结合得非常紧密，容易教成短期培训，而作为一门课程要有自己的规律，不要把这个课程做成嵌入式系统教学的技能培训，要结合独立学院的自身培养目标特点制定出相应的教学计划以及实施方案。例如在我校，针对电子信息工程专业，目前师资力量等都不能满足直接建立一个嵌入式系统的专业，设想把嵌入式系统设定为电子信息工程专业本科主修方向，在低年级时开设相关的专业选修课，让有意于此方向的学生打好基础，在本科高年级进一步学习。作为电子信息工程专业，在教学中一定不能光注重应用，也要将清楚计算机本身的规律在什么地方，为什么发展嵌入式，有什么原理进行探讨，从而建立一套适合我们特点的课程体系。
4.2 课程应该分层次
嵌入式系统教学的层面应不同，有研究生、本科生高年级、重点大学、普通大学、独立学院等的分别，在授课时有所区别。在本学院推行这门课，考虑到针对的是电子信息工程专业，和其他学院的侧重点是不同的，但作为电子信息专业中的一个主修方向，在教学中应该突出原理与应用的紧密结合且能体现出理论和实践并重的特点，在教材的选定上应该包括有关嵌入式处理器、操作系统（linux或ubantu）、开发平台和应用，重点学习原理及相关应用。
4.3 主动去获得更多的支持
由于学校在技术、经验、资金等方面有很多的困难，所以应该主动寻求以获得更多的帮助，例如主动跟国内外相关公司索取资料、设备，要求一些技术支持等，积极组织教师参加全国范围的各种嵌入式系统教学研讨会、及到各知名企业进修，让教师深入了解技术发展。
4.4 可利用仿真软件、书籍内容辅助实验教学
如果让理论知识能让学生达到所见即所得是本课程教学的重点和难点，由于资金的缺乏，现成的实验板很昂贵，应采用仿真和实验相结合的方法，一部分学生在SkyEye、microwindows仿真环境下做实验，一部分学生在实验板上面做实验，在实验之后再一起互相讨论。
4.5 利用互联网进行教学交流
由于教师对嵌入式系统课程不熟悉，在教学中要自己一边学习一边讲课，应该充分利用极其丰富的网络资源，例如教学课件及背景资料都可以从网站上下载，教师和学生均可通过论坛交流。
4.6 全国高校大学生电子竞赛及行业相关竞赛
通过组织学生参加全国高校大学生电子竞赛来深入了解和学习嵌入式系统。虽现在的电子竞赛还没有直接用到嵌入式系统，但是我们必须现在开始在思想上有所改变，主要是使学生多搞创新想法，而不仅仅是产品创新。
5.结语
嵌入式系统工程是一个全新的专业，目前的关键是怎样与现有专业学科融合，以及怎样进行现有课程体系的改革和调整。我国在嵌入式系统教育方面起步较早的是北京大学软件与微电子学院的嵌入式系统系，他们已经形成了较为完善的课程体系、专业水平较高的师资队伍和与国际技术接轨的嵌入式系统工程实践环境，目前，嵌入式系统系在我院本科生达到480人。独立学院由于很多因素的制约在教育上也比较落后，但已经积极行动起来，投身到嵌入式系统教育中去，为我国嵌入式系统的发展输送更多的优秀人才。
参考文献
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嵌入式课程体系范文第4篇
[关键词]嵌入式系统；流程再造；开放实验
[中图分类号]G420 [文献标识码]A [论文编号]1009－8097(2011)01－153－03
引言
嵌入式技术在国内发展迅速，企业对嵌入式人才的需求也与日俱增。根据华清远见在“2009-2010年中国嵌入式开发从业人员调查报告”中的调查显示：约有83％的企业目前紧缺嵌入式开发方面的人才。在嵌入式人才的巨大需求下，近年来国内许多理工科高等院校普遍开设了嵌入式系统相关课程，但由于嵌入式系统涉及计算机技术、电子技术、微电子技术等领域的多门课程，因此在课程内容、教学方法、实践方式上很多院校的方案还不是很成熟。笔者结合多年的嵌入式系统教学经验，借鉴“流程再造”思想，从用人单位的角度出发，以培养学生创新意识和培养嵌入式应用型人才为牵引，对嵌入式系统教学进行了改革与创新。实践证明，本文提出的再造方案能提高学生的实践能力，能培养学生的创新意识，具有一定的参考意义。
一 大学流程再造理论简介
流程再造(Business Process Re-engineering,BPR)最早由哈佛大学迈克尔・哈默教授在《哈佛商业评论》一书中提出，他指出“再造：不是自动化，而是重新开始”闭。BPR的主要流程包括：(1)对原有流程进行全面的分析，发现其存在的问题；(2)设计新的流程改进方案，并进行评估；(3)制定与流程改进方案相配套的组织结构、资源配置和业务规范等方面的改进规划，形成系统的企业再造方案；(4)组织实施与持续改善。
在国内，河海大学的杜栋教授于2001年首次提出将BPR移植到大学之中，探讨了大学流程再造的基本理论，并将其运用到教学内容与课程体系改革中。随后，2004年严明提出了大学外语教学流程再造：2009年黄淑敏、张文丰对教育信息化背景下大学流程再造理论进行了研究：2010年游鑫提出了流程再造在计算机基础课程教学中的应用。流程再造思想被越来越多的引入到教学中来，优化教学过程和教学管理。
本文所提出的“流程再造”是以进一步优化教学内容和教学管理体系，以提高学生的应用能力和培养学生的创新思想为目的，对教学流程和教学体系进行根本性重新设计和改造，以实现课程体系的调整和教学效果优化。流程再造不同于教学改革中对细枝末节的修改。
二 目前嵌入式教学中存在的问题
作为新兴的课程体系，嵌入式系统理论教学和实验教学还不完善，仍在不断探索，但就目前的教学情况来看，存在如下几个问题：
1 重理论，轻实践
嵌入式系统课程是实践性很强的课程，需要大量的实践环节进行支撑。而目前的实践环节相对较少，不能给学生提供足够的实践机会。
2 教学内容一刀切，不符合不同专业学生的学习要求
嵌入式系统课程涉及的专业较多，包括计算机专业、电子专业、自动化专业、机械专业等，不同专业的学生学习的侧重点是不同的。很多院校使用统一的培养模式，不利于不同专业学生和不同能力学生的差异化发展。
3 实践环节形式单一
很多院校嵌入式系统的实践环节主要是课内实验，形式比较单一，而且以验证性实验为主，综合性实验和设计性实验相对较少，不利于学生个性发挥和综合能力培养。
4 教学手段落后
虽然大部分院校都使用多媒体教学，但是在教室中以教师为主体的授课模式对于实践环节很强的嵌入式系统课程来说已不再适应。
三 嵌入式教学流程再造模型
嵌入式教学流程再造是指对教学流程重新设计，使其符合制定的目标，使教学效果更加优化。本文的嵌入式教学流程再造模型使用文献提出的流程再造步骤进行设计，并进行了适当调整，如图1所示。
1 流程再造目标体系
嵌入式系统教学流程再造的目标有两个：
(1)从用人单位出发，培养学生的自学能力、动手能力和知识应用能力。
学生进入企业后用到的知识未必是在学校中学习过的知识，因此要求学生要有较强的自学能力。另外，学生的动手应用能力也是用人单位看重的，企业的操作模式实际上是任务模式，只注重结果和时间，只有较强的动手实践能力才能在短时间内完成企业的任务。
(2)培养学生的创新意识和创新能力。
只有创新才能发展，要给学生提供足够的创新空间，通过多种途径培养学生的创新能力。
2 流程再造工作内容
嵌入式教学流程再造主要涉及如下几个方面的内容：
(1)课程结构再造
课程结构再造主要是在现有嵌入式系统课程体系中适当增加实践环节。同时，针对不同专业的特点制定课程体系。
(2)教学组织形式再造
开展“多元化”的教学形式。教学不仅仅局限于课堂教学，实践环节也不仅仅局限于课内实验，通过教学组织形式再造，为学生提供灵活的学习形式。
(3)学生学习方式再造
避免目前“填鸭式”教学，从以教师为中心的兴趣引导，逐渐过渡到以学生为中心的自主创新。加大学生自主学习能力的培养力度，培养学生团体合作能力。
(4)教学评价体系再造
灵活设置教学评价体系，以学分为突破口，评价重心向评价学生应用能力方向转移，逐步建立有助于研究型学习和应用能力培养的考核体系和激励机制。
3 流程方案设计
(1)课程结构再造方案
嵌入式系统课程实践环节很强，因此在课程结构调整中适当增加了实践环节的学时数，同时增加综合性实验和设计性实验的比例。表1为针对计算机专业主要嵌入式课程实验环节调整情况，表格中数字为调整前和调整后的实验学时数。
从表1可以看出，课程结构再造后实验环节明显加强，综合性、设计性实验的比例也有所加大，这有利于提高学生动手能力，能提供给学生更多独立设计、思考的空间，有利于创新思维的培养。同时对不同的专业课程结构也进行调整，例如，在电子专业和控制专业中，单片机和ARM体系结构等硬件课程适当进行加强，而操作系统和嵌入式软件设计等软件课程适当减弱，以适应本专业学生的特点。
(2)教学组织形式再造方案
针对目前教学组织形式单一的状况，从如下几个方面进行了再造：
1)多元化教学形式
传统的教学方式以“教师中心，教材中心，课堂中心”的“三中心”为理论核心，强调教师的主导作用，这种教学模式不利于学生创新能力的培养。为此，需要重新构建教学形式：
A)任务式教学模式
任务式教学模式指教师布置学习任务，由学生自己去查资料，发挥自己的能动性和想象空间，最终完成任务。这种教学模式可以提高学生独立解决问题的能力，学生有很大的
发挥空间。
B)实验室教学，边学边练模式
在实验室进行授课，学生可以边学习边操作，这样有助于学生对知识的理解。
2)进行分层立体培养
以课内实验作为实践环节的主体相对单一和薄弱，根据不同学生层次和实践环节多样性要求，对嵌入式系统实践环节实行分层立体培养。实践能力再造培养体系如图2所示。其中，必修部分继承了原培养体系，作为基本要求，体现了教学的系统性与知识的完整性。新增选修部分，作为学生基本实践能力基础上的进一步提高，根据学生的不同需求、不同能力自行选择参与。从“开放实验”到“项目立项”、“学科竞赛”，难度逐渐加大，指导及经费投入也逐步增大。难度梯度设计使得不同能力同学的创新潜能都能得到激发施展，有利于优秀人才的选拔。经费投入梯度设计使得有限的经费投入能产生更高水平的成果。
新设计的流程既考虑到创新实践能力培养的广泛性，以难度较低的开放性实验吸引更多的同学参与，也考虑到让少部分创新能力强的同学有充分的能力施展空间。
(3)学生学习方式再造方案
在任务式教学模式驱动下，培养学生独立学习的能力，真正以学生为主体，教师起指导作用。在学生独立学习中不断引导学生相互学习，形成合作学习。
(4)教学评价体系再造方案
根据嵌入式系统注重实践的特性，考查方式可以综合笔试、平时作业、实验测试、大作业或论文的成绩。这些方面按比例综合评价学生的学习效果。另外，对于参加开放实验、企业实习、项目立项和学科竞赛的同学根据其最终完成情况，适当进行加分或学分奖励。例如，对于在企业实习或项目中表现突出的同学给予优秀成绩；在学科竞赛中获得省级或国家级奖的同学给予一定学分奖励。
4 方案评估
方案评估流程主要是对再造流程进行评估，看是否产生了良好的效果。通过对以上教学组织、培养体系等再造方案的实施，取得了很好的效果。自2009年起，嵌入式系统实验室空闲时间累计开放900学时，有35名同学获得省级以上学科竞赛奖项，有15名同学获得校级或者省级科技立项，约有85％的同学参加了开放实验。新的嵌入式教学组织、培养体系方案给学生带来了更多实践机会，为学生提供了更多独立学习、独立思考的空间，培养了学生的创新精神。
四 结束语
本文以培养学生应用能力和创新精神为出发点，基于BPR思想对嵌入式系统教学流程进行了再造，再造内容包括教学组织模式、培养体系结构、教学评价机制等。通过对新的再造流程方案的实施，证明了方案的有效性。作为新兴的课程，嵌入式系统的教学需要更长时间的研究和探索，各个院校应根据本校学生特点制定相应的教学方式和教学培养体系，以培养更多符合社会需求的嵌入式人才。
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嵌入式课程体系范文第5篇
摘要：嵌入式系统是目前应用非常广泛，发展非常迅速的一个技术领域，做好“嵌入式系统”课程的教学工作也是诸多高校追求的目标。本文系统分析了“嵌入式系统”课程的教学特点，提出了“三点一线”的教学方法，并阐述了“三点一线”教学方法在湖南大学“嵌入式系统”教学中的应用及效果。
关键词：嵌入式系统；教学方法；实验教学
中图分类号：G642
文献标识码：B
当前，嵌入式系统已经得到了非常广泛的应用，工业制造、过程控制、通信、仪表、仪器、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、电子产品等方面均是嵌入式系统的应用领域，可以说，嵌入式系统和嵌入式技术无处不在。在这种情况下，许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求开设了“嵌入式系统”相关课程。湖南大学软件学院于2005年开始开设了“嵌入式系统基础”课程，在课程的教学过程中，特别重视“三点一线”教学方法的应用，即突出三个教学重点：以课程体系建设为重点；以实验教学为重点；以“学”“用”结合为重点；抓住一条教学主线：以嵌入式发展趋势为导向，以嵌入式项目为驱动，以“教、学、练”三层递阶为手段，以网络教学平台为支撑进行课程教学，取得了良好的效果。
1 “嵌入式系统”课程的教学重点
1.1 “嵌入式系统”课程的教学特点
“嵌入式系统”的教学有如下几个特点：
(1) 基础性强。嵌入式技术涉及的领域非常广泛，如计算机工程、软件工程、工业自动控制、机械电子工程、精密仪器、电子工程和电力系统等。随着嵌入式技术与其他专业领域的广泛渗透融合，逐渐形成了新的学科研究方向，“嵌入式系统”课程是嵌入式技术的基础性课程。
(2) 综合性强。“嵌入式系统”是软件和硬件设计的完美结合，它涉及电子信息、计算机、自动控制等诸多专业相关课程的内容，如操作系统、微机原理、汇编语言、编程语言、程序设计、计算机算法、计算机网络和z单片机技术等多门课程, 有很强的综合性，对学生的综合能力培养有着较高要求。
(3) 实践性强。“嵌入式系统”是理论与实践相结合的课程，必须通过大量的实验和实践环节来系统提升嵌入式系统的专业知识和实际设计能力，可以说，如果缺乏了实验的“嵌入式系统”课程学习就是纸上谈兵。
(4) 潮流性强。嵌入式系统学科发展非常迅速，随着嵌入式技术发展的日新月异，必然要持续跟踪嵌入式技术的新发展，不断修正教学计划，才能适应社会对嵌入式人才培养的需求。
1.2突出课程体系建设重点
嵌入式系统作为嵌入式处理器和嵌入式操作系统为核心组成的专用计算机系统，其本身就是由硬件和软件紧密捆绑在一起实现的，这个特点就决定了“嵌入式系统”的教学体系必须是软件和硬件两条线并行。在具体专业培养计划设计过程中，依据培养目标要求，我们确定了嵌入式专业的知识架构，并以此为线索对整个课程体系进行设计，开设了支撑“嵌入式系统”的基础课程有：“数字/模拟电子技术”、“数字逻辑”、“数据结构与C语言程序设计”、“单片机原理”、“计算机组成与结构”、“操作系统原理”、“软件工程”、“计算机网络”、“数据库原理”等。同时开设了“嵌入式系统”的预备课程“嵌入式Linux程序开发”、“嵌入式系统基础”、“嵌入式处理器”等，真正做到了使各门课程之间相互衔接，有较强的系统性和连贯性，在强调基础理论的同时，课程内容与技术发展和社会应用需求相适应，较好地满足了嵌入式专业教学需要。嵌入式课程体系示意图如图1所示。
1.3突出实验教学重点
“嵌入式系统”课程作为软硬件并重的课程，学习过程中实践经验是最重要的环节，但大多数高校没有足够的条件让学生自己独立构建复杂的硬件平台来学习硬件知识，只能为学生提供一个现有的硬件测量和评价平台，实验教学工作基础较为薄弱。
在我校“嵌入式系统”课程教学安排中，为了能够使得学生更好地了解掌握嵌入式技术知识，本着了解技术发展状况，紧跟技术发展潮流，适应社会发展需要的原则，重点突出实验教学，建立了以武汉创维特公司JXARM9- 2410实验箱为平台的实验环境，通过实验使得学生接触目标开发板，了解掌握集成开发环境的构建方式和工作模式、嵌入式系统的硬件和软件、JTAG调试方法等知识内容，进一步深入理解嵌入式系统理论，积累嵌入式系统开发流程、开发方法和开发技巧的经验。在课时的设置上，加大实验教学的课时，实验教学的课时设置为32个课时，与课堂教学的课时相等。同时，在实验教学的建设上重点抓好三个方面的内容：一是大力投入资金，创建专用的嵌入式实验室。我院先后投入400万元资金，购买了40套教学实验设备，设立了面积达1500平方米的专用教学实验室。二是做到“教”“练”一体，自行编写切合学生实际需要的实验教材。在实验课程的设计上，不仅要求课堂授课老师同时要担负实验室的教学指导工作，同时还要求授课老师根据课堂教学的内容自行编写符合学生实际需要的实验教材，做到“教”“练”统一。三是举一反三，精心准备实验项目。在实验项目的设置上，不仅仅是使用实验设备配套厂家提供的试验项目，而是根据教学需要，结合实验设备的实际特点进行扩展，设置更加有代表性的实验项目，做到理论教学与实验教学相结合。
1.4突出“学”“用”结合重点
嵌入式系统设计作为面向产品设计的应用性课程，不仅仅是建立理论概念，传授基础知识，更重要的是培养学生的工程素养，建立面向工程的思维方式，掌握解决实际工程问题的科学方法，更加贴近社会实践需要。为此，在课程的设计上，更加注重了解把握嵌入式方向的新技术、新知识，并且将这些新技术、新知识融入到课程教学中，具体做好三个方面的工作：一是选好、配强教师队伍。负责“嵌入式系统”课程的主讲教师都具有一定的嵌入式系统研究和开发经验，部分教师还是从事嵌入式系统开发的一线科研人员。具有实战经验的教师队伍保证了课程课堂讲述与实践工程相结合，更加突出各部分知识内容的具体应用，在课堂教学中，更加注重工程思维的培养，变灌输式学习为启发式学习。二是完善增强教学方案。紧密结合企业的核心技术，以实用性和前沿性为建设目标，深入分析嵌入式系统开发的技术需求，着眼于企业界普遍关心的核心技术，动态调整设置课程内容，使课程内容较大程度地体现嵌入式领域的特点，紧跟技术发展的需要，课堂实例更加贴近实际项目，为培养出业界更为需要的人才打牢基础。三是放开眼界谋求发展。及时跟踪分析国内外一些著名大学，如普林斯顿大学、浙江大学、北京航天航空大学相关课程的开设情况，参照调整我们的课程安排。
2 “嵌入式系统”课程的教学主线
2.1以嵌入式发展趋势为导向
在“嵌入式系统”课程的教学中，我们着眼嵌入式发展的总体趋势，根据实际嵌入式系统产品的项目开发流程安排教学内容讲授的先后顺序，课程内容的安排具有软硬件系统的综合性、软硬件技术的基础性和主流软硬件平台的前沿实用性，具体教学内容共10章，划分为四大部分，主要内容包括：
(1) 概论。介绍嵌入式系统的基本概念，包括嵌入式系统的定义、组成、特点、发展概况、应用领域等；
(2) 嵌入式硬件系统。阐述各种典型的嵌入式处理器和嵌入式设备的特点与工作原理，并且，作为嵌入式处理器的一个实例，分析ARM内核体系结构及ARM处理器的选型和调试方法；
(3) 嵌入式操作系统。介绍常见的嵌入式实时操作系统和嵌入式软实时操作系统的种类及选用标准，进一步以目前市场占有率排名第一的VxWorks实时嵌入式操作系统为例，详细讲解嵌入式操作系统的组成、多任务环境的工作原理及其交叉开发环境的使用；
(4) 嵌入式系统的设计编程。从软件工程角度给出了嵌入式系统的一般设计方法、开发流程步骤、调试手段与测试工具，详细介绍了嵌入式软件相对通用计算机系统一些独特的编程技术和优化方法。
2.2以嵌入式项目为驱动
在“嵌入式系统”的教学过程中，我们从课堂讲解演示实验项目和学生实践训练项目两个方面，精心进行了实验教学的设计。其中课堂讲解演示实验项目是嵌入式WEB服务器的设计与实现，安排在每章节知识点讲述之后，该实验项目划分较细，目的在于巩固课堂讲述的知识内容；学生实践训练项目是移动手持IP电话的设计与实现，安排在教学内容的四大部分讲述完成之后，该实验项目划分较粗，目的在于综合检验学生对于知识的掌握理解程度。这两个嵌入式系统产品开发实际项目贯穿整个课程的始终，更好地对课程教学活动起到驱动作用。
2.3以“教、学、练”三层递阶为手段
传统的教学活动中，最重要的知识信息传递手段是教师教授、学生学习，知识信息的巩固主要靠作业来实现。在嵌入式系统的教学活动中，我们对传统的“教、学、练”体系进行了革新，摒弃了传统的“老师教、学生学”的教学方式，探索建立了教师课堂讲解演示、学生个人单元实验和团队合作实践训练的三层递阶式教学方式，培养学生“边学边做”，进而提升至“做中学”的创新能力，具体的教学方式是：
(1) 根据实际嵌入式系统产品的项目开发流程安排教学内容四大部分讲授的先后顺序，即首先是嵌入式处理器的选型、硬件电路的设计，接着进行嵌入式操作系统的选型和移植裁减以及驱动程序的开发，最后是嵌入式应用程序的编写、调试和优化。每一部分教学内容的若干知识点都以“嵌入式WEB服务器”实际项目作为案例进行讲解和演示，以给学生一个完整的嵌入式系统产品开发的范例，做到“教有所指”。
(2) 为了帮助学生真正理解掌握每一部分教学内容的若干知识点，不再以作业作为主要的知识掌握辅助手段，而是设置了与课堂讲授同步的多个单元实验，并且要求实验以个人为单位进行，以实验的完成情况来检查学生对知识的理解程度，做到“学有所得”。
(3) 在每一部分教学内容结束后，设计组织学生以团队合作方式进行实际项目“移动手持IP电话”相应内容的实战训练，并且项目实战训练内容与四部分教学内容紧密结合，课程结束时，每个团队也随之完成项目的开发实现，做到“练有所成”。
2.4以网络教学平台为支撑
目前，各大高校都建立了校园网络，网络以其跨越时间、空间的特点，能够快速便捷地实现信息共享和知识更新，网络的出现也正深刻地影响着学习方式的改进。在嵌入式系统的教学过程中，我们高度重视网络手段对传统教学方式的补充作用，通过校园网的学院自主学习系统和“嵌入式系统”课程教学网站等网络平台，公布课程的教学大纲、教学日历，上载教学讲稿、授课课件和演示案例，开设问题讨论空间和教师答疑信箱，实现了传统教学的课堂讲授、问题讨论、辅导、答疑等教学环节，为学生的自学、复习提供了丰富的资源，为师生之间、学生之间的交流沟通建立了实时和非实时的通道，更好地实现了教师为主、学生参与的教学结构，利用网络教学平台对“嵌入式系统”的教学提供强有力的支撑。
3效果体现
几年以来，在“嵌入式系统”课程的教学改革和实践中，我们始终坚持“三点一线”教学理念的应用，目前，我校嵌入式系统专业基础课程特色更加突出、教学效果更加明显，选用自主编写的教材作为课程教材，且在学科领域中具有较高的权威性和广泛性；中青年学术梯队培养进一步强化，教学队伍结构更趋合理；课程改革理论与实际结合更加紧密，教学资源库建设进一步完善；网络资源与课件的建设不断加强，教学手段得到进一步改革与提升；学生的基础知识更加扎实，自学能力不断提高，动手能力大大增强。2007年，嵌入式系统获教育部-IBM精品课程。2007年，由仲向远、熊必扬、林闽琦、严坤四名同学组成的Showpa团队，在我院的组织指导下，以“基于RFID的便携式指纹识别防伪设备”为参赛项目参加“第二届IBM大中华区Power构架设计大赛”，跻身决赛。2008年9月，《教育部精品课程(嵌入式系统原理)三层递阶教学体系的系统化研究与实践》课题获得湖南大学教学成果二等奖。
4结论
随着嵌入式技术的迅猛发展，嵌入式技术方面的发展和研究也越来越受到重视，各大高校都在不断探索“嵌入式系统”课程的教学与实践方法，我们几年来的教学实践证明，“三点一线”教学方法在我校嵌入式系统课程教学中的应用，有效地解决了课程体系建设不完善，实验效果不明显，学生掌握知识程度不深等问题，在探索培养面向市场、面向技术发展前沿人才工作中取得了一些成绩。当然，“嵌入式系统”课程教学还有其他许多值得深入探讨和研究的内容，我们也仅仅是就“嵌入式系统”课程的基础建设提出了一些建议和意见，一家之言，希望对同行起到抛砖引玉的作用，也欢迎同行批评指正。
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嵌入式课程体系范文第6篇
关键词：普通高校；嵌入式；技能型；培养模式
1 现状分析
进入21世纪，嵌入式系统的广泛应用，使得嵌入式人才十分匮乏。各个重点大学纷纷开设了嵌入式方向课程，并在计算机或软件工程的体系下出现了嵌入式专业方向。作为一个新的专业方向，关于它的培养模式和教学方法的研究仍处在探索阶段。与重点院校培养的嵌入式人才的角度和力度，实现尺度均有所不同，具体地讲：
首先，学生来源不同，由于高校录取学生都是根据高考分数划分的，普通高校大部分学生问题主要是自主学习能力差、缺乏人生规划和人生目标等。
其次，从就业角度来看，普通理工类高校主要输送的人才是面向企业的一线编程人员。企业对这类人员要求是基本功过硬、动手能力强、能够迅速进入角色、有团队合作精神。
最后，学校的软硬件环境与重点院校不能同日而语。普通高校的师资力量与重点院校不同，教师的科研能力和科研环境与重点院校的师资有显著差异；普通高校的实验环境也不能与重点院校相比，虽然近几年教育部加大力度支持各大院校实验室的建设，但仍然无法赶上重点院校。
在此背景下，围绕十二五教育科学规划课题对普通高校本科生嵌入式方向技能型人才培养体系展开研究和探索，目的在于加强学生实践应用能力的培养，有效地提高学生的就业竞争力，解决学校培养与市场应用严重脱节方面的问题。
2 具体措施
下面简要介绍本学院在人才培养模式改革过程中的步骤与经验，为普通理工类院校在嵌入式人才培养模式方面提供参考。
2.1 嵌入式方向技能型人才培养方案
嵌入式方向包括软件方向和硬件方向。针对我校本科生而言，主要培养嵌入式软件方向的人才。嵌入式软件方向对学生硬件知识要求少，学生兴趣高；而且目前我国嵌入式软件方向的人才匮乏。制订适合我院本科生的培养方案，使学生在具备扎实的专业知识的基础上，能够具备专业就业竞争力，满足企业应用需求，缩短企业二次岗前培训；使得学生成为创新型应用型人才、具有完备专业知识的技能型人才。到目前为主，累积了一定量的研究经验和教学经验。
2.2 搭建递进式技能型人才培养模式
根据教育部“卓越工程师教育培养计划”精神和我校人才培养模式改革要求，本院计算机科学与技术专业实施了人才培养模式改革的“1234”工程，在课程体系、教学方法、评价方式、校企合作等多方面进行了大胆的探索，取得了显著效果。所谓“1234”工程，即“抓住一条主线，实现两个对接，做好三个结合，夯实四项建设”。
一条主线指提高学生的工程实践及创新能力；
两个对接指通过校企合作培养，实现学生身份与员工身份对接、学校教育与社会需求对接，实现学生的职前教育、入职教育与职后教育一体化衔接。通过构建校企双赢机制，整合学校教育与企业教育，实现学工结合，是学校、学生与企业需求“零距离”，学生就业“无障碍”。
做好三个结合指学生在学习期间要实现“学与练的结合、课上与课下结合、校内与校外结合”。“学与练的结合”指学生的学习内容与实践演练相结合，实现“做中学”，“课上与课下结合”指学生的课内学习与课外科技活动相结合，实现“学中做”，“校内与校外结合”指学生的校内生活场域与社会生活场域相结合，实现“学用结合”，充分利用所能利用的一切资源、利用所能利用的一切时间，让学生从讲堂中学、从企业中学、从生活实践中学，使学生逐步具备IT领域“卓越人才”的各种素质。
抓实四项建设指课程体系建设、师资队伍建设、教材及课程建设、实践基地建设。
2.3 采取案例驱动教学方法培养技能型人才
案例驱动教学方法是目前的研究热点和重点，通过具体实例化教学有效地提高学生学习积极性，将该方法引入技能型人才培养模式是对嵌入式方向培养体系的有利推动。针对嵌入式系统课程教学中存在的问题，从“有用、有趣，建立学生自信”的指导思想出发，探索案例驱动的嵌入式系统教学改革，提出嵌入式系统教学案例的设计思路及注意问题。最终能够有效提高学生学习兴趣，化解课程教学难点，提高学生实践能力。
在上述的指导方针下，在教学模式针对本院学生的特点对于嵌入式方向应用型人才培养方案，计算机专业应用类课程均要求采用项目和案例驱动教学方法，以实践考核方式代替课程考核，以实践考核成绩作为该门课程主要成绩。采用案例项目驱动教学方法，以提高学生动手能力为培养目标，采用案例、项目驱动教学。
2.4 构建多维度实验教学体系
普通高校的实验环境不能与重点院校相比，大部分院校都面临实验环境落后的现状，因此，我们只能在现有的实验环境下，开发多维度的实验体系，充分利用学生自己的资源和企业资源在时间和空间上扩展上机时数和上机质量。形成多维度实验体系模型，实验课程重点偏向嵌入式软件方向。实验根据不同课程分为基础实验、综合实验、创新性实验、课程设计、项目实训、创新能力及毕业设计等多种方式；根据学生所处不同阶段，将实验分为编程基础实验、嵌入式设计实验和嵌入式综合开发实践。将实验体系包括在教学环节的实验课程、每学期单独开设的实践考核类课程、企业实训等多种形式。
2.5 建立完善的计算机专业嵌入式方向技能型人才培养监控和评价体系
围绕计算机专业嵌入式方向技能型人才培养具体要求，建立灵活多样的监督、评价体系。通过理论课程和实践性强的课程考试形式的改革，由教师自主和学院监督形式制定灵活的考核方式，从而建立完善的计算机专业嵌入式方向技能型人才培养监控和评价体系。
3 总结
嵌入式技术的高速发展，必然要求高校的培养体系与教学模式不断改进并与之相适应。本文针对普通高校对嵌入式方向人才培养模式展开探讨，提出嵌入式方向技能型人才培养方案、搭建递进式技能型人才培养模式、采取案例驱动教学方法、构建“帆船式”多维度实验教学体系、建立完善的培养监控和评价体系。良好的培养体系是一个双赢机制，既有利于学生的平稳快速就业，也有利于学校的良性发展。为此，应进一步深化普通院校嵌入式方向人才培养模式的研究。
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嵌入式课程体系范文第7篇
关键词：京津冀一体化；嵌入式校企合作；动漫人才培养模式
中图分类号：G718 文献标识码： A 文章编号：1672-5727（2016）06-0017-04
一、京津冀一体化概述
京津冀位于环渤海心脏地带，是现阶段我国北方经济规模最大、最具活力的地区之一，包括北京市、天津市以及河北省的保定、唐山、石家庄、邯郸、邢台、衡水、沧州、秦皇岛、廊坊、张家口、承德和安阳，涉及到京津和河北地区12个地级市，区域面积约为21.6万平方公里，人口总数约为1.1亿人。国务院总理在政府工作报告中指出，加强环渤海及京津冀地区经济协作。在听取京津冀协同发展工作汇报时强调实现京津冀协同发展，是面向未来打造新的首都经济圈、推进区域发展体制机制创新的需要，是探索完善城市群布局和形态、为优化开发区域发展提供示范和样板的需要，是探索生态文明建设有效路径、促进人口经济资源环境相协调的需要，是实现京津冀优势互补、促进环渤海经济区发展、带动北方腹地发展的需要，是一个重大国家战略，要坚持优势互补、互利共赢、扎实推进，加快走出一条科学持续的协同发展路子来。京津冀一体化的关键在于实现三地的科学协同发展，而推进京津冀协同发展，要立足各自优势、立足现代产业分工要求、立足区域优势互补原则，因此，应大力推进京津冀三地之间的产业协同，努力实现优势互补、良性互动、共赢发展。
二、京津冀一体化背景下高职动漫人才培养模式存在的问题
推进京津冀区域一体化，为京津冀三地人才交流创造契机，使动漫专业学生拥有更多更好的就业机会。动漫人才紧缺促使动漫及相关专业成为高职院校的热门专业，这繁荣景象的背后却呈现出部分高职院校开设动漫专业存在盲目性和功利性，由此引发许多弊端，在实际教学中己经愈发明显地暴露出问题的普遍性和严重性。
（一）人才培养目标不准确
从高职院校动漫人才培养方案中不难发现动漫专业毕业生就业范围非常广，大部分高职院校都会提出学生毕业后适合在游戏公司、动画公司、广告公司、电影制作公司、电视台、杂志社、出版社以及培训学校、自主创业等方面工作，可以看出很多高职院校在动漫专业的培养目标上过于宽泛，而且完全没有针对性。这些空泛的培养目标实际上等于没有培养目标，造成高职院校对动漫专业整体理解模糊，教学体系混乱，专业定位不合理。因此，高职院校在人才培养模式的改革中应深入调研京津冀地区动漫人才状况，有针对性地构建适合京津冀区域发展的人才培养模式。
（二）人才培养特色不明晰
京津冀区域经济的快速发展，为众多院校开设动漫专业提供了契机，使得动漫专业遍地开花。经过调研不难发现，除北京电影学院动画学院、中国传媒大学动画学院等名牌高等院校外，其他多数院校动漫专业都是在近几年内匆匆开设的，在教学体系、师资水平、教学设施等方面存在不足。高职院校在专业特色人才培养中需要结合京津冀一体化中北京、天津与河北的功能定位，主动调整自己的培养方案，明确专业培养特色，为京津冀一体化建设提供有力支持。
（三）人才培养结构不合理
要实现高等教育效能的最大化，其根本是要保障区域优势产业的发展，结合地方产业的优势和特点来设置人才培养模式。若人才培养模式不合理，就会造成高职院校对专业整体理解模糊，教学体系混乱。有些高职院校在整体课程体系上学科本位思想严重，缺乏适合自身特点的改革和创新，课程之间内容交叉重复，缺乏有效整合，教学内容不明确，课程编排不合理；课程设置与企业需求联系不够紧密，课程开发很少参考企业意见。这种封闭式的课程开发方法制约学生创意性思维发展，不能为京津冀一体化建设提供助力。
三、京津冀区域一体化背景下高职院校动漫人才培养模式探索
随着京津冀区域一体化的快速发展，京津冀地区高素质技能型人才的需求量不断增加。高等职业教育作为服务地方经济的一种教育形式，需要根据京津冀地区一体化发展状况，培养依托区域发展的技能型人才，以适应企业发展需要。
（一）促进京津冀区域人才发展，构建“1+1嵌入式”校企合作人才培养模式
1.“1+1嵌入式”校企合作人才培养模式内涵
“1+1嵌入式”中的第一个“1”指学生所在学校，第二个“1”指企业。“嵌入式”概念最早运用于计算机领域中，指计算机软件与硬件相结合，即系统的应用软件与系统的硬件一体化。高职院校作为高素质技能型人才培养机构，具备理论知识和专业技术集聚的特性，企业则兼备专业人才与技术应用，二者存在着“交集”。高职院校与企业需要选取适当“集合点”，以“嵌入式”合作的形式把院校与企业各自功能需求嵌入到对方中去，实现学校与企业“相互依托，紧密结合”，打破原有学校和企业的界限，实现学校与企业间双向参与、资源共享、优势互补，以共同培养适合生产、建设、管理、服务一线需要的高级应用型人才。“1+1嵌入式”人才培养是将企业管理、企业技术和企业资源等嵌入到院校人才培养过程中，实现院校与企业合作育人、合作就业和合作发展的培养模式，其主要构成要素包括“一个平台、两个融合”。
“一个平台”是指企业真正参与到专业人才培养过程，学校与企业共用搭建平台，建立专业指导委员会，实现资源优化共享的一种新型人才培养模式。通过“嵌入式”校企合作理念，对现有人才培养目标、教学内容进行改革，构建符合京津冀一体化发展需要的人才培养模式。
“两个结合”是指企业需求与人才培养模式相结合，校企双方共同制定人才培养目标，建立以企业需求为依据，以真实工作项目为基础，以工作过程为导向的模块化课程体系；企业环境与校内教育环境相结合，努力构建校内模拟实训室，模拟真实企业工作环境，校外有企业作为实习基地。通过“两个结合”使学校和企业相互合作、互为补充，充分发挥各自优势，共同为专业建设贡献力量。
2.“1+1嵌入式”校企合作人才培养模式的实施
“1+1嵌入式”校企合作人才培养模式打破了传统教学模式，以京津冀经济圈为基础，以企业人才需求为标准培养企业“用的上，留得住”的专门人才，企业全程参与教学，结合校内理论讲授改革教法，这种新型人才培养模式既面向就业市场又服务地方经济。依托京津冀区域优势，合理构建“1+1嵌入式”人才培养模式，无论是院校还是企业都能充分发挥自身资源的优势。同时，将理论知识和实践能力融为一体，能够对接企业人才需要，使学生与企业实现无缝对接，实现学校、企业、学生、家庭和社会多方受益，实现“多赢”局面。
河北旅游职业学院动漫设计与制作专业以校企合作为载体，以企业需要为依据，以学生就业为目标， 建立“1+1嵌入式”校企合作动漫人才培养模式，以“校企一体、双向合作”为平台，借助京津冀区域发展优势，实施校企深度合作，具体实施过程如下。
首先，动漫专业教学指导委员会每年围绕人才培养方案和专业建设至少召开一到两次会议，根据当前动漫行业现状对动漫人才培养方案进行讨论和修改，确定教学核心知识与动漫企业实际生产项目相符合；企业需要根据实际岗位需求制定相应的“人才订单”，专业指导委员会根据“人才订单”共同讨论确定人才培养目标、教学计划以及专业理论和实践教学工作。企业选派专业人员担任兼职教师，指导学生实训实习，为学院提供校外实习基地。
其次，安排本专业教师每学期至少两次到动漫企业进行走访，对企业一线人才需求进行系统翔实的调研，并在实践教学中不断完善现有教学项目，推进动漫专业教学改革，充分利用现有平台实现校企资源共享。
再次，在校内加大教学硬件设施的投入力度，组建动漫模拟实训实验室，将学院内部实训设备进行优化重组，构建“理论知识――虚拟实训――企业合作”三级实践教学体系。在教学中，严格按照专业指导委员会制定的人才培养计划统一要求，保证完成学生实习实训任务。
最后，利用假期选派教师到企业挂职锻炼，利用京津冀区域人才交流合作，将企业实际工作项目引入课堂教学，根据动漫企业项目制作生产流程，完善各岗位实习计划，从课堂理论教学、学生技能训练，到日常教学管理，最后到企业项目实践的完整教学过程，都与企业随时沟通、紧密结合。同时，企业内部人员也不定时到学校进行培训、讲座、项目指导等，这样形成学校与企业双向合作、互利共赢的局面。
（二）整合京津冀资源优势，优化专业课程体系改革
以京津冀一体化对人才的需求情况为背景，以校企合作为平台，整合京津冀企业教学资源优势，根据动漫专业岗位能力要求，构建基于工作过程导向的模块化课程体系。对传统教学方式进行改革，将高职院校与企业进行有机结合，实现深层次合作，并形成围绕技能型人才培养目标构建“五层双轨”适合动漫专业人才培养需求的“模块设置、层次衔接、能力递进”课程体系结构，如图1所示。通过五个课程模块的设计实现课程之间的“层次衔接”，与动漫作品制作流程基本保持一致。学生掌握专业知识与技能按照“能力递进”的次序，学习相应模块课程后，按照能力要求能够完成动漫作品相对应流程。
确定模块化课程体系后，由专业指导委员会对专业课程进行论证，以岗位能力为导向、以职业能力为核心，将传统学科理论知识进行分解，按照企业实际工作任务进行组合，确定课程教学内容，努力构建以项目为载体、基于工作过程的学习情境。
教学内容与项目相结合，通过京津冀三地合作和优势互补，与京津企业合作办学，将企业真实项目引入课堂营造工作氛围，进行知识与技能综合运用，提升学生实际操作能力。实训项目都是企业真实案例，项目内容不定期更换，实现项目与时俱进。将企业真实项目引入课堂，学生完成项目的同时也熟悉了企业生产流程，加强了学生的就业能力。
（三）改进实践教学，满足京津冀一体化需求
根据京津冀人才需求情况，结合动漫专业人才培养目标，改进实践教学方案，将实践教学项目具体化，合理配置实习、实训、毕业设计等实践教学环节，按“基本技能――专业技能――综合应用能力”逐层递进，将每门课程具体实践任务落实到企业真实项目中，使学生从理论到实践，从实践再到理论，直到掌握必备的理论知识与实践技能。
因此，以项目为导向，构建模块化实践教学体系，改变了传统结果导向的理论观念，是一种由知识传授向认识传授的教学变革。通过与企业领导、行业专家交流研讨，根据动漫产品设计制作流程，以工作项目为引导，划分实践课程模块，安排教学内容，构建实践教学体系，使学生提高了学习兴趣，培养了学生的创新思维，形成关键能力。
通过对高职“1+1嵌入式”校企合作动漫人才培养新模式的探索与实践，采用理论与实践结合的教学方法，营造真实的动漫创作工作情境。动漫企业参与人才培养方案制定和参与设计教学项目流程，整合原有教学过程，利用实际项目教学，有助于学生提前适应工作角色，同时也提高了学生创新意识和学习热情 。
几年来，河北旅游职业学院动漫设计与制作专业通过“1+1嵌入式”校企合作人才培养新模式和“模块设置、层次衔接、能力递进”课程体系的构建，在提高学生实践能力和就业层次等方面都取得了一些成绩。自2008年开设动漫设计与制作专业以来，许多毕业生经过几年的职场磨炼，现己成为企业的骨干，深受用人单位的好评。
要实现“1+1嵌入式”校企合作，必须做到全面了解、认真分析、详细评估、全面拓展。因此，需要掌握京津冀区域动漫产业发展趋势，详细调研动漫企业的产业结构和人才需求，准确评估京津冀区域动漫人才的能力标准，使学校动漫学科教学体系与动漫产业链体系做到彼此对接，培养出企业真正需要的具有地方特色的动漫人才。
参考文献：
[1]杜建书，慕欣茹.京津冀协同视阈下河北职业教育发展策略研究[J].石家庄职业技术学院学报，2015（3）：18-20.
[2]郭力方，姚轩杰.城市群一体化将与生态保护联动[N].中国证券报，2014-02-28.
嵌入式课程体系范文第8篇
关键词：三本院校；硬件；教学改革；嵌入式系统
中图分类号：G642.4 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）07-0171-02
上世纪80年代，我国高校相继开设了计算机专业。初始，教学过程中软件与硬件两大体系并重。当时流传这样一句话：“硬件学接口，软件学编程。”随着大规模集成电路及门阵列芯片的普及，微机硬件体系中基本上已无分立元器件，学生面对微机硬件体系课程中提到的器件和部件没有直观认识，看不见摸不着。硬件课程的教学目标不明确，大多数只是为了了解计算机体系结构而没有硬件方面应用的愿望，因为教学内容无法在实际工程中得到应用，进而学生不能在硬件方向上就业。然而近几年来，嵌入式电子产品蜂拥而来、名目繁多，嵌入式电子产品行业对人才的需求十分旺盛。这就给计算机硬件教学带来了挑战并给计算机专业学生就业拓宽了门路，特别是三本院校的情况更是如此。那么，三本院校计算机硬件教学如何适应这种形式?怎样进行教学改革？这是一个非常紧迫的课题。
一、三本院校计算机硬件教学现状分析
三本院校其实就是民办应用型本科院校，其计算机专业硬件教学现状比一二本公办院校更糟糕。他们在教学经费、实验条件、师资水平、教学积淀、科研氛围等方面更逊一筹。首先是，在理念上轻视硬件教学，认为硬件知识无实用价值，无就业前景，只是象征性保留两三门硬件课程，由于实验条件所限基本只讲理论或图示实验。学生根本不懂“接口”这一软硬件结合的技术，有的甚至放弃了硬件教学，计算机科学与技术专业变成了名副其实的“软件工程”。更不可思议的是：面对朝夕相伴的微机系统，绝大多数计算机学生从未打开过机箱，根本不认识CPU、南北桥芯片、内存条，也不知道串、并口在哪里。其次，硬件教学培养目标不明确，随意性大。课程设置存在两个误区：其一是课程名称种类繁多，不稳定、变动大；其二是盲目套用一二本院校的方案，不适合三本院校的教学、师资条件和学生的学习能力及特点，更谈不上特色。在教材选取和教学内容剪裁时陈旧过时（部分教师偷懒），仍以18年前就讲授的8086体系为主体，不能与时俱进。学生面对现代微机的新理念、新技术、新架构很少介绍甚至没有介绍。比如，微处理器的双核和多核技术、串口硬盘和并口硬盘有何区别等等。实际授课时硬件理论讲授过多，实际动手实验太少。例如：详尽分析pentium处理器内部结构时，学生如坠云雾，而具有实用价值的现代微机的部件原理、性能指标、优化组合等又不讲。开设的硬件实验一般都由教师规定好内容和步骤，学生按部就班地在实验板（箱）上拔插线路，基本都是验证性实验，无思考余地，更谈不上设计和综合集成。
二、三本院校计算机硬件教学改革的意义
基于上述三本院校计算机硬件教学的现状，其教学改革非常必要、刻不容缓。
1.学生就业是三本院校的生命线。学生就业是三本院校教学的指挥棒，学生及家长的基本诉求就是要解决就业问题。就业好的三本院校社会声誉高，生源稳定，就业直接关系到三本院校的生存，特别是在其生源已经呈现紧张趋势的今天。大学生就业的最大障碍是缺乏实际工作经验，这造成了用人单位招不到自己需要的学生，学生找不到工作的怪现象。计算机硬件教学改革的基本意义就是能拓宽就业的门路。在硬件教学过程中必须面向实际应用，切实加强学生的动手能力，始终围绕和紧跟主流微机进行教学，摒弃复杂玄妙的原理剖析，粗线条地从实用角度给学生一个整体观念。这使学生能在IT行业从事维护、组装、销售、网络工程实施等工作。另一方面，扎实地进行嵌入式系统的教学和实践，使学生能在电子产品制作、自动控制方向上伸进一条腿。笔者所在的广东培正学院地处IT行业十分发达的珠三角地区，中小IT企业星罗棋布，基于嵌入式系统的电子产品数不胜数。嵌入式电子产品人才需求十分旺盛。这些企业特别看重学生的动手能力，学生只要具备基本的电子电路、单片机技术、嵌入式系统基础，并能使用相关仪器和工具，其就业之路十分顺畅，工资待遇非常可观，这种现象已经被近几年就业市场所证明。
2.硬件教学改革符合三本院校学生的学习特点及要求。大学本科教育现已成为大众化教育，在此背景下，三本院校学生具有如下特点：①基础知识和学习能力不及一二本院校学生，这是中学教育及高考决定了的。②对实用的技术技能感兴趣，不太习惯理论学习和逻辑思维，这是由二个因素决定的：一是自身长期学习的惯性使然；二是学习目的决定，因为他们中绝大多数没有进一步深造（如考研）的要求，只想更好地就业。③学习上易于冲动，少有恒心和耐力。缺乏自信心，往往遇难而退、望而却步。④他们兴趣广泛，思维灵活，绝大多数学生表面看起来不想学习，其实他们的“成就感”愿望极强，迫切想学到他们认为有用的知识和技术。如上所述可知，不能强行按一二本院校学生的要求来强制他们学习，应因势利导。从应用角度阐述理论，采用案例教学甚至项目驱动教学。在适量学完微机硬件体系结构后，教学重点放在嵌入式电子产品的基本原理、简单EDA（Electronc Design Automation）设计、简单制作方面。使学生能使用常用仪器和工具制作出简单的电子产品，于是兴趣大增、“成就感”油然而生，收到事半功倍的效果。
三、三本院校计算机硬件教学改革的措施
谈到改革措施，首先应转变教学理念，以应用和实用为目标设计硬件教学课程体系并剪裁教学内容，使之为就业的二个方面服务；全面改革教学方法使之符合三本学生的学习特点；更新传统的考试考核方式使之更好地调动学习积极性。
1.转变教学理念，修改硬件课程体系和教学内容。①教学理念与硬件教学体系。在高等教育大众化的今天，三本院校的教学理念首先要确立培养应用型人才的目标、建立新的教学质量评价体系、理论知识为实际应用服务、综合评价知识、技能和能力等诸多要素。此处能力包括实践能力和社会适应能力。在调研了学生就业状况和用人单位需求二个方面的前提下设计硬件教学课程体系。如前所述，硬件教学有二个就业方向，一是以学生面对的主流微机系统知识为背景从事微机系统维护、组装、销售、网络施工等工作；二是以嵌入式系统知识为背景从事电子产品设计、制作、销售等工作。这二个就业方向对应二条主要教学路线：数字逻辑80386汇编语言计算机组成原理X86体系接口技术windows设备程序开发。这条路线尾节点只能作为少数成绩优秀学生深造，涉及到深层次技术，可作为选修。数字逻辑MCS51汇编语言（或ARM汇编）电子电路基础单片机技术嵌入式系统。而作为知识支撑，还有一条辅线：80386汇编语言（MCS51汇编语言）操作系统（嵌入式操作体统）智能卡芯片操作系统COS（Chip Operating System）。②课程设置与教学内容。为了保证教学路线的实施，在课程设置上与教学内容上应做精心安排，80386汇编和MCS51汇编作为一门《汇编语言程序设计》开出；X86体系接口和单片机技术合为一门《接口与单片机》开出。二条主线上其余节点就是课程名称，共有7门课程。在教学内容剪裁上要注重实用与应用，还要注重针对主流机型、设备、部件器件介绍前沿知识。例如：计算机组成原理中避免分析CPU内部结构的复杂机理，从性能与发展趋势分析双核多核CPU；摒弃三块一线（CPU、存储器、IO接口、系统总线）传统的主机板架构，引入现代微机的1-3-5-7式（一条总线、三大芯片、五条总线、七个接口）架构。接口知识中精简传统的且少有实用价值的8253、8255等接口芯片的讲解而重点介绍USB接口，USB接口是学生面对的最具实用价值和发展前景的接口标准。数字逻辑和电子电路少些逻辑运算和复杂电路分析，加强嵌入式系统中实用的流行的控制芯片的讲解，为嵌入式系统学习和电子制作打下基础。嵌入式系统教学内容以ARM嵌入式系统为教材，它应用面广，最具发展前景。教学内容中实践部分是落脚点，实训简单实用的嵌入式电路板的制作，如何使用常见工具，如：万用表、示波器、电烙铁手工焊接及BGA温控焊接等。电路设计学习EDA，会使用软件进行设计，如：protel、protus等软件。
2.改革硬件教学方法和手段。先进合理的教学方法和手段会收到事半功倍的效果，是学生掌握教学内容的必要条件。可采用如下办法：①精心制作CAI多媒体课件，对于复杂的数据流程一定要动态演示。②以学生面对的微机系统及设备为讲述对象并进行实验，如：汇编指令in/out是接口技术中最常用的指令，可以用微机CMOS数据读写（地址口地址为70H、数据口地址为71H）为案例进行讲解，学生既熟悉实验环境又方便操作，若能做成CMOS数据保护程序，则学生更有成就感。另外，直接读写硬盘扇区也是很好的接口技术案例。③案例教学法始终贯穿于教学过程中，特别是在嵌入式系统教学和电子电路制作实训中，刺激学生的学习兴趣使其得到“成就感”。当然，好的案例选取是要靠教师具有从业经验和项目经历并且花大量精力才能实现。④项目驱动教学，以案例教学为基础，以合适的实际项目作为实训对象则教学效果更佳。这可以提高学生分析问题解决问题的能力，还可以培养学生的工程素养及团队合作精神。
3.革新课程的考试考核方式。考试是整个教学过程的最后一个环节，是学生学习的指挥棒，事关学生眼前利益，要用考试促进平时学习。硬件教学的传统考试考核方法一定要改革，否则，改革措施就会落空。应由单一的笔试改成：笔试+实验制作+参与案例项目+职业认证+大学生科技比赛等多个环节考核、综合评定。笔试成绩只占30%，其余部分是实践成绩，占70%。一个学生不一定能同时得到三个实践环节的成绩，但是只要获得其中一项成绩即可。这样一来，学生不能再一味死记硬背理论知识，必须要将理论知识应用于实例中，主要学习精力自然就放在实践环节中去了。在硬件方向就业后就不必花过多时间参加岗位培训。
参考文献：
[1]李文生，等.案例驱动的嵌入式系统教学改革探索[J].计算机教育，2011，（2）：22-25.