物聯網工程嵌入式培養范文
時間：2023-10-08 17:41:21
導語：如何才能寫好一篇物聯網工程嵌入式培養，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。
篇1
關鍵詞：智慧農業 嵌入式系統 體系建設
中圖分類號：G643 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（a）-0141-02
隨著計算機信息技術的發展，我國傳統農業正在加快向現代農業轉型，而智慧農業將成為現代農業未來發展的趨勢。智慧農業將農業看成一個有機聯系的系統，依托嵌入式技術、感知技術、互聯互通技術、智能化技術等綜合、全面、系統地應用到農業系統的各個環節，使得農業系統的運轉智能化、多功能，大力推進農業科技創新。
智慧農業所涉及的關鍵技術包括嵌入式技術、檢測技術、通信技術等。嵌入式是當前發展最快、應用最廣、最有發展前景的信息技術應用領域之一。目前，許多高等院校的計算機、電子、軟件等專業針對市場需求，開設了嵌入式系統相關課程，也在逐步完善適應社會需求的嵌入式系統的教學體系。本文基于智慧農業背景，結合都市型現代農業開設嵌入式課程的經驗，對農林院校嵌入式課程教學改革進行了探討。
1 智慧農業物聯網嵌入式系統
智慧農業是最近興起的一個概念，出現的時間很短，目前還沒有一個公認的定義。中國農業大學李道亮教授認為： 智慧農業是以最高效率地利用各種農業資源，最大限度地降低農業成本和能耗、減少農業生態環境破壞以及實現農業系統的整體最優為目標，以農業全產業、全過程智能化的泛在化為特征，以全面感知、可靠傳輸和智能處理等物聯網技術為支撐和手段，以自動化生產、最優化控制、智能化管理、系統化物流和電子化交易為主要生產方式的高產、高效、低耗、優質、生態和安全的一種現代農業發展模式與形態。
要建設智慧農業，就要依托物聯網等先進的科學技術。物聯網（The Internet of Things，簡稱IOT）的概念是在1999年提出的，2005年國際電信聯盟（ITU）的ITU互聯網報告，對物聯網做了如下定義：通過二維碼識讀設備、射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統和激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
智慧農業物聯網唯一的物聯源頭是嵌入式系統。隨著嵌入式系統的各個領域應用需求的多樣化，嵌入式技術已成為當今電子技術發展的主流。
本文基于嵌入式技術，針對農林院校計算機專業嵌入式系統方向課程體系的特點， 通過一系列教學嘗試，對計算機專業嵌入式系統方向的課程體系建設進行了一些探索，使學生在保證專業原有課程的基礎上，根據專業方向的不同，側重點有所差別，將智慧農業貫徹課程體系始終，使學生在軟件和硬件設計方面都得到很好的鍛煉，最終為都市型現代農業培養全方位的信息技術人才。
2 嵌入式課程體系建設
（1）我校計算機專業嵌入式系統方向培養和教學目標。
我校計算機專業嵌入式系統方向培養目標培養側重嵌入式軟件設計開發的嵌入式系統開發人員。根據學生的接受能力，嵌入式系統的學習體現層次性、漸進性、注重實踐性，尤其側重培養在農業領域中的嵌入式系統應用能力。（圖1）
嵌入式系統課程體系的設置體現“注重工程能力培養的嵌入式系統人才知識體系”，學習側重嵌入式軟件設計部分。嵌入式系統教學體系教學目標是掌握四個“1”，即“一種主流嵌入式微處理器、一門開發語言、一種嵌入式操作系統、一套開發工具”，嵌入式開發語言主要有匯編語言、C和C++語言、Java語言等；嵌入式操作系統主要有Windows CE、Linux等；集成開發工具主要有Windows CE開發工具、ADS等。
（2）嵌入式系統課程體系。
北京農學院計算機與信息工程學院自2011年設置了計算機專業嵌入式系統方向，根據自由選擇的原則在大學三年級實施特定方向培養，同期購買了30套嵌入式開發實驗平臺設備，可實現每人一臺的教學環境。
嵌入式系統課程體系大致可分為：基礎課程、專業基礎課以及專業課。
基礎課程在大學一、二年級開設，主要學習理工科的一些基礎課程，如高等數學等。
專業基礎以及專業課的開設時間以及內容如表1所示。需要特別說明的是根據我校“3+1”本科人才培養模式，大學前六個學期完成的是課內學習，旨在掌握較寬厚的基礎知識和扎實的專業知識，最后一學年有計劃地到校內外實調基地進行為期一年的實踐和實訓，所以第七學期和第八學期是專業實習和畢業設計實習環節。
嵌入式導論課程：介紹嵌入式的主要應用領域、嵌入式軟件開發的基本概念、嵌入式軟件開發的基本流程和基本方法、嵌入式系統的特點。
嵌入式操作系統課程：介紹嵌入式系統基本知識，嵌入式操作系統與通用操作系統的差別。結合典型的嵌入式操作系統對操作系統的基本構成、工作機制、系統移植剪裁和實時任務調度等內容進行介紹。我校根據具體情況選擇、Linux、WinCE等嵌入式操作系統進行教學。
嵌入式程序設計基礎：介紹嵌入式系統體系結構、嵌入式系統設計的基本方法、軟件編程及設備接口和驅動等。通過該課程的學習，學生了解和掌握必要的嵌入式系統設計方法學的概念、方法和工具嵌入式程序設計基礎，掌握嵌入式系統的基本原理與設計開發思想，學生能完成簡單的嵌入式系統的軟硬件設計。
JAVA開發語言：介紹Java語言的體系結構、Java語言的基本概念和程序設計的基礎知識、面向對象的程序設計的思路和方法。培養學生的編程能力，使學生能夠運用Java語言作為完成應用程序設計。
嵌入式接口技術：介紹鍵盤接口、LED顯示器接口、觸摸屏、通信接口、中斷接口、A/D和D/A轉換、ARM的JTAG接口。
嵌入式高級編程：介紹Android嵌入式開發環境搭建的方法，項目結構；Android的體系結構，嵌入式軟件開發流程；嵌入式特性開發，多媒體開發，數據存儲開發，聯網開發等開發方法，學生通過實踐能達到獨立完成開發單機、網絡嵌入式軟件的能力。
3 嵌入式課程實踐教學
（1）層次化實驗實踐教學。
實驗室選用UP-Magic6410嵌入式實驗開發平臺，著重培養學生在該平臺下進行嵌入式Linux程序開發的相關環境搭建與軟件設計方法的能力。針對各模塊以及嵌入式系統的應用背景，按照由淺入深，不同課程層次對應不同實驗項目等原則，組織設計了三個層次的實驗，循序漸進，逐步提高，以滿足不同階段的實驗和實踐需求，分別為涉及嵌入式導論的基礎性實驗、涉及嵌入式程序設計基礎的實操性實驗、設計嵌入式高級編程的提高性實驗。基礎性實驗多以理論驗證為主，在于學習方法；綜合性實驗和提高性實驗則多以應用為主，在于提高能力。三個層次的實驗教學內容，為學生提高了動手能力，進一步的實踐開發和畢業設計打下了良好的基礎。
（2）通過項目案例，強化實踐教學。
首先，依托教師實際的科研或工程項目，教師在實驗課程實施時，可以按照模塊化將案例的分解到各個部分，鼓勵學生對實例所采用的技術和方案進行不同角度的評價，變被動知識灌輸為主動探索思考，使教學理論知識與科研實踐有機地結合在一起。
其次，在設計綜合課程設計等綜合性實驗時，結合教師實際的科研或工程項目，在強調基礎性知識掌握的同時，鼓勵學生創新的綜合設計。使得學生既掌握了一些具體的通用的嵌入式系統的開發方法，也能發揮主觀能動性，獨立設計并實現較完整的嵌入式系統，激發學習、創造熱情。在課程設計綜合實驗中，考慮到學生水平差異，按照“自由組合、自主選題”的原則，要求學生課外查找資料進一步地學習，引導學生進行主動性學習，對某些問題進行深入的分析研究，進而提出自己的設計思想，此環節中設計思想的原創性也將作為課程考核的重要內容。
（3）鼓勵學生參與科研項目，注重培養創新能力。
通過項目實踐來鍛煉和提高學生動手能力是非常重要的。我校實行導師制指導學生，在參與教師科研項目的過程中，本科生導師負責學生在整個科研期間從理論到具體操作的各個環節的指導工作，加強了指導力度。
學生在家禽食品安全追溯系統的嵌入式系統應用項目中，教師組織學有余力的同學成立興趣小組，直接參與到前沿的課題和項目中去，將食品安全追溯系統按照生產鏈的六個環節分解成若干子題目，交由各興趣小組，模擬項目的形式實踐開發，真正做到“在學中做，在做中學”，以務實的項目培養學生的實踐科研能力。
（4）鼓勵學生積極參與課外科技活動。
近年來，高等院校加大了學生的課外科技活動開展的力度，筆者指導的學生參與了北京市大學生科研計劃，利用嵌入式平臺，對溫室環境等參數檢測，進而對溫室大棚實現智能化控制，學生在該課題中，運用所學理論知識，系統的完成了整個項目，獲得了北京市大學生科研計劃成果二等獎，尤其值得一提的是，畢業的學生在擔任京郊村官期間，將課題成果應用于所服務的村鎮，取得了良好的效果。實踐證明，鼓勵學生參與課外科技活動，將會拓展學生的知識體系，并學以致用，對進一步提高學習興趣以及培養合作精神發揮了至關重要的作用。
（5）做好畢業設計及畢業實習
我校實行的是采取“3+1”人才培養模式。以往學生在第八學期進行畢業論文和實習，部分學生在校內機房根據教師給出的題目完成畢業實習和設計論文，學生如果不走出去。就無法完成理論與實踐的有機結合，部分同學雖然通過實習單位的學習完成畢業論文，但是畢業設計和論文的時間和質量也難以保證。因此，我們將畢業論文提前到第七學期安排任務，進行設計、論文的前期準備及調試工作，既可以保證充分的畢業設計時間又可以提高學生專業課的學習興趣和主動性，做到有的放矢.提高設計.論文和專業課的學習質量。
針對在校學生缺少行業背景知識這一缺點，在教學中大力開展了與企業的合作，直接把學生派到相關企業進行實習和畢業設計，使得培養的嵌入式人才能夠適應企業的需要，目前我院已經建立了中軟、中國農業科學院信息所等校外實習基地，并簽訂了相關的實習協議。一方面學生在實踐工程項目中完成畢業設計和論文，綜合能力得到極大的提升，另一方面用人單位在與學校合作辦學的過程中也為自己培養了急需的技術人才，實行了定單式培養，最終構筑高校.學生和企業獲利的共贏平臺，從而實現人才培養和社會需求的無縫對接。從以往經驗來看，選擇嵌入式系統開發課題并能按時保質保量完成課題的的學生知識面更廣，就業面更寬，既可以從事軟件開發，也可以適應硬件的開發工作。
4 結語
嵌入式系統作為應用性極強的課程，其教學體系建設是一項復雜而艱巨的任務，包括完整的課程設置體系結構、不斷的豐富實踐教學內容，獲取更多的實踐項目等內容。隨著嵌入式在現代農業應用的迅猛發展，如何真正立足于農業院校發展特色，培養高素質嵌入式系統農業信息化人才，將是我們今后教學的方向和努力目標。
參考文獻
[1] 李道亮.物聯網與智慧農業[J].農業工程，2012（1）：1-7.
[2] 朱仲英.傳感網與物聯網的進展與趨勢[J].微型電腦應用，2010（1）：1-3.
[3] 柳翔.嵌入式軟件工程人才培養的探索與實踐[J].計算機教育，2005，11：55-57.
[4] 馬忠梅.嵌入式系統教學模式探討[J].單片機與嵌入式系統應用，2008（11）：5-8.
[5] 李巖，孫玉，孫丞春.嵌入式系統教學研究[J].電氣電子教學學報，2006，（3）：45.
篇2
【項目來源】黑龍江省教育廳高職高專院校科研項目；項目名稱：高職高專物聯網專業人才培養方案的研究；項目編號：12515157
物聯網（Internet of Things，IOT）是指通過射頻識別（RFID）、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物體與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網概念的引入，把互聯網的應用延伸和擴展到了任何物體與物體之間，進行信息交換和通信。物聯網是繼計算機互聯網與移動通信網絡之后的又一次信息產業革命。
物聯網概念是1999年由麻省理工學院自動標識中心（MIT AutoID Center）提出的。2005年，國際電信聯盟（ITU）了一份題為《The Internet of Things》的年度報告，正式將“物聯網”命名為“the Internet of Things”。2009年8月，總理考察中科院無錫高新微納傳感網工程技術研發中心，明確要求盡快建立中國的傳感信息中心，也就是“感知中國”中心。筆者從微控制器應用到ARM&Linux嵌入式系統，又回歸到微控制器的研究教學，親歷近30年國內嵌入式應用的發展歷程。下面就物聯網工程專業、物聯網課程體系和物聯網實踐3方面介紹國內現階段的情況，望和大家一起探討。
在教育部首批戰略性新興產業相關本科新專業中，物聯網相關專業就有700多所學校申報，最終28家IOT、5家WSN獲批，共33所高校。其中70%設在計算機學院。在2011年3月28日又批了第二批27所高校的物聯網專業，這樣全國現共有62所高校開設物聯網專業。
物聯網網絡架構由感知層、網絡層、應用層組成。計算機學院在物聯網技術的網絡層和應用層領域具有很好的研究基礎，而感知層更多依賴的是軟硬件結合的嵌入式系統技術。物聯網的傳感器接口、RFID讀寫都涉及嵌入式技術，但實際上新技術含量很少，可看作是一個新袋子。
物聯網主要涵蓋RFID（>5.5）、無線傳感器網絡（>8.5）、M2M智能手機（
篇3
關鍵詞：物聯網工程 人才培養 校企合作
一、當地物聯網人才需求分析
湖北省物聯網產業發展，創建了“智慧光谷”――“武漢？中國光谷物聯網產業技術創新聯盟”，成立武漢物聯網聯盟的宗旨，就是要加強產業鏈上下游的技術合作，以獲得物聯網關鍵技術突破，擴大物聯網在湖北的推廣應用，打造湖北省新的千億元產業。結合武漢特大城市以及“兩江多湖”的特點，啟動智能交通、智能湖泊、智能城管、智能小區、智能電網、智能商貿、智能物流等物聯網示范工程，為國家物聯網“十二五”規劃編制工作獻策。據相關部門的估算，未來僅專業性物聯網系統設計師，在我國的需求量就將達到5萬人。未來十年，物聯網重點應用領域投資可達4萬億，產出8萬億，形成就業崗位2500萬個，其產業將比互聯網大30倍。
二、根據需求確定人才培養目標
物聯網工程專業培養適應我國信息化建設需要，德、智、體、美全面發展，并具有良好的科學文化素質、敬業精神和社會責任感，掌握物聯網的基本理論、基礎知識，較系統的掌握融合計算機技術、通信技術、傳感信息處理技術和互聯網技術進行信息標識、獲取、傳輸、處理、識別和控制的基本能力。培養適用地方區域經濟發展，能在企業從事物聯網相關工程設計和施工、物聯網嵌入式系統應用、物聯網通信設備維護等相關領域的高級應用型人才。
三、人才培養模式――“產業+企業+專業”的產學研用實踐人才培養模式
1.實踐型人才培養模式分析
單一的學校理論教學讓學生與企業的實際應用脫離，單一的職業培訓讓學生知識體系不完善，約束了學生的發展前景。應用型本科物聯網人才從6個方面闡述物聯網專業+物聯網企業+物聯網產業的應用型人才培養模式的基本思路。
2.校企合作模式探討
校企合作體現在三方面：一是校企共同確定物聯網工程專業人才培養目標和培養規格，校企共建物聯網工程專業，對物聯網工程專業人才培養目標與規格進行準確定位，利于更好發揮培養目標在專業建設和教育教學中的目標牽引作用。二是校企共同開發物聯網工程專業模塊化課程體系及科目課程，深化“產學研用”，突出“應用特色”，校企合作是物聯網工程專業堅持“產學研用”相結合辦學理念的實踐，積極與相關企業建立廣泛的聯系，通過產學研合作關系，聯合開展科研項目、人員培訓等，是一種校企雙贏的舉措。一方面，學校可以通過為企業培訓人員，幫助其改進業務流程和運行與管理模式，提高工作效率； 另一方面，企業可為學校提供實訓基地和實訓設備，并接受師生見習和實習，同時也為學校面向社會推行“訂單式”教育提供了基礎。三是校企共建物聯網工程專業實習實訓基地，學校與該公司簽署了聯合培養物聯網工程專業本科生的合作協議書，雙方積極開展以后的工作，為學生和教師的交流建立順暢的渠道。
3.校企合作的優勢
在校企合作模式下有兩大優勢，一是校企一體化有利于物聯網工程專業“雙師”結構教學團隊減少，物聯網工程專業要保證承載基于實際應用過程所需的知識傳授和職業技能訓練的順利展開和高質量，教學團隊建設的一個基本要求，是培養既有高校教師資格和專業職稱，又有職業資格和技能等級證的“雙師”結構師資隊伍。在開辟渠道和實現人員雙向交流的基礎上，為教師到企業見習鍛煉、掛職實踐、參與員工培訓提供平臺，也為聘請企業經驗豐富的實踐專家來學院兼課任課、當好實訓實習指導教師、參與監控人才培養的教學過程和量化評價教學質量創造條件。第二個優勢校企共建物流專業人才培養激勵機制，實施訂單培養，分析企業人才需求，按照職位要求的專業業務素質和綜合素質來培養。學生到企業參與生產性任務，對表現好、專業掌握過硬、綜合素質高的學生推薦就業，實行訂單式培養。結合產業需求，校企共建物聯網工程專業畢業生就業渠道，為物聯網專業的學生就業提供了穩定的專業人才輸送渠道。
四、以就業為導向的課程設置
1.就業崗位需求分析
對應用型物聯網工程師人才的培養，要以就業為導向，適應社會發展的需要，體現自己的專業技能，分析物聯網技術相關的行業，具體從事的就業崗位有射頻開發工程師、通信開發工程師、無線傳感器/物聯網/硬件開發工程師、網絡層應用層開發工程師、無線傳感器/物聯網/嵌入式系統軟件工程師、無線傳感器/物聯網/嵌入式系統應用開發工程師等等。
2.基于要求的核心課程設置
基于就業崗位的分析，射頻開發工程師要求具備一定軟件知識，能獨立進行設備安裝、配置、調試，熟悉NET或J2EE開發模式和Oracle或SQL Server等數據庫開發技術，了解RFID標簽及讀寫設備基本特性；物聯網嵌入式軟件工程師要求你熟悉至少一種嵌入式平臺（MSP430、ARM等）的編程開發，熟練掌握Linux或Android系統，掌握常用外設接口技術、Wi-Fi、藍牙、TCP/IP等通訊協議，精通匯編或C、C++編程，掌握常用的軟件開發和調試工具，了解傳感器工作原理及選型；移動應用開發工程師：熟悉Android或iOS架構，熟悉HTML，CSS，Javascript，XML等前端開發技術用，熟練掌握UDP/TCP/IP、HTTP等網絡協議，掌握Oracle/Sql server/MySql等多種關系型數據庫應用。各種職位具體要求的分析，在應用型本科的物聯網工程教學體系中主要課程有：C語言程序設計、計算機組成與接口、計算機網絡、操作系統、物聯網通信技術、數據庫原理及應用、RFID原理及應用、無線傳感器網絡、數據處理與智能決策、ARM嵌入式技術等。
3. 課程教學模式
在主要課程的學習中，通過項目的形式帶動理論教學，物聯網工程專業教學步驟和教學模式如下圖1，通過實際的例子來講解理論，通過驗證性的實驗理解理論，然后學生通過課程設計綜合理論和實驗的內容，最后和企業的項目實訓提升自己的能力，遇到不懂的理論部分開始新的理論知識的學習。
4.4證書建議
為了提高學生的職業能力，進行各種職業資格證書的考試也是必要的的，應用型物聯網工程師可以建議如下一個資格證的考試：一是AAE認證（ARM認證工程師計劃），二是全國計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試中級資格認證，三是全國物聯網工程師證書（由人力資源和社會保障部中國就業培訓技術指導中心（簡稱CETTIC）批復，有北京企學研教育科技發展中心負責執行）。通過資格證書的考試提高學生學習和應用知識的能力，增加了自己的就業砝碼。
五、總結
物聯網工程應用型人才培養模式能系統地學習、理解和掌握計算機網絡技術、無線傳感器網絡技術和物聯網技術，能應用于社會生活的物聯網工作領域，培養成為社會需求的人才。有校企合作一起確定人才培養模式，已就業為導向開設課程，由校企合作提供學生實習的場地，讓人才的培養符合現代社會的需要。
參考文獻
[1]沈蘇彬，毛燕琴，范曲立，宗平，黃維.物聯網概念模型與體系結構[J]. 南京郵電大學學報（自然科學版）. 2010（04）
[2]陳海明，崔莉，謝開斌.物聯網體系結構與實現方法的比較研究， 軟件導刊（教育技術） [J].2013年01期
篇4
【關鍵詞】嵌入式；實驗；Linux
The Research of Embedded Comprehensive Experimental Based on ARM9
YANG Wan-hua FU Cheng-biao CHEN Hao LENG Li-hua
（Department of Computer Science and Engineering Qujing Nomal University， Qujing Yunnan 655011， China）
【Abstract】Along with the embedded technology has got more and more wide application in the real life， the status of embedded system course in university computer professional is increasingly highlighted. Based on the analysis of embedded technology， on the basis of a comprehensive experiments of the embedded system is designed.
【Key words】Embedded； Experiment； Linux
近年來，嵌入式系統依托于物聯網技術[1]，是發展很快的信息領域之一，也是國家信息產業的一個重要發展方向。為突出學生的實踐和創新能力訓練，以培養有特色的高素質的工程研究應用型人才為目標，加強實踐教學環節中綜合性和設計性實驗，進行此綜合實驗設計。
1 嵌入式系統簡介
嵌入式系統課程是一門軟硬結合、偏向于實踐與應用的技術課程，對學生的專業拓展和綜合性實驗技能的培養具有重要的作用。尤其是嵌入式Linux系統由于具有開源、網絡功能強大、內核穩定高效等特性[2]，在產品開發周期、產品的功能可擴展性、開發時的人力投入等方面都具有顯著的優勢，因此應用廣泛。隨著物聯網的趨熱，作為物聯網的底層技術之一的嵌入式智能技術將具有巨大的市場前景。
而在高校教學中，對于嵌入式技術這類強調實踐性的學科，實驗對于培養學生的實際操作能力和解決問題的能力是至關重要的嵌入式系統課程具有很強的滲透性，與其他專業課程相比，嵌入式系統課程具有獨特的特點：該課程對學生的專業知識有較高的要求，課程具有交叉性，并且對學生的動手能力和系統思考解決問題的能力要求較高。
通過實驗，使學生掌握嵌入式系統程序設計方面的基本概念和技能[3]，嵌入式軟件設計的一般方法和流程，系統引導、內核配置與編譯、嵌入式文件系統操作、嵌入式網絡編程等知識，使學生能夠達到實際開發能力的目的，適應于社會的需要。
2 綜合實驗的設計
本綜合設計實驗，以開源的Linux操作系統為基礎，進行綜合的藍牙通信實驗。第一步是進行目標機引導程序、內核和文件系統的燒寫。
在本實驗中采用vivi引導程序，完成引導程序的燒寫。以源程序的形式提供給學生一個分析研究的例子，展示內核的配置、內核鏡像的編譯過程以及內核的測試，并使用串口完成內核的燒寫。另外一個就是文件系統的燒寫，本實驗選用cramfs作為根文件系統，由于它只是一個只讀文件系統，為了得到可讀寫文件系統，用戶文件系統使用YAFFS格式。用戶文件系統掛載于根文件系統下的/mnt/yaffs目錄。yaffs是專為嵌入式系統使用NAND Flash而設計的一種日志型文件系統。
第二步是搭建嵌入式交叉開發環境。在一臺PC機（宿主機）上安裝Linux操作系統以及交叉開發工具，編輯、編譯目標板的Linux引導程序、內核、文件系統以及應用程序，然后把結果下載到目標機。通常這種在主機環境下開發，在目標板上運行的開發模式稱為交叉開發。由于主機與目標板是兩個獨立的個體，要想在它們之間傳輸數據，就必須先建立某種數據連接，才能實現通信、文件傳輸等功能。通常，在目標板和主機之間可以使用串口、以太網接口、USB接口和JTAG接口等連接方式。
在此學習一般的嵌入式開發流程，以及開發環境中的軟件和硬件的安裝與調試。目的是了解嵌入式交叉編譯的相關知識，以及能夠搭建嵌入式Linux系統的開發環境。本實驗是在Windows系統上面使用Vmware虛擬機安裝一個Linux Redhat 9.0進行實驗。
要實現Windows主機和Linux主機之間的通信，可以通過搭建Samba服務器或者Ftp服務器實現。在完成嵌入式Linux操作系統的啟動之后，可以通過搭建NFS服務器，完成Linux主機到嵌入式目標機之間的通信。
由于實驗的最終目的是能夠實現藍牙無線通信，藍牙模塊作為一個硬件，要能使其工作，必須先給嵌入式操作系統安裝相應的驅動程序。此時，需要重新回到內核程序中，給其配置藍牙模塊驅動，并且讓其以模塊的方式編譯出內核藍牙驅動模塊。在此，讓學生熟悉驅動程序編寫的基本過程，掌握模塊驅動程序設計的基本流程。在分析和提取出藍牙驅動模塊之后，通過交叉開發環境，下載驅動模塊到目標機，并且安裝到嵌入式設備中。
藍牙通信主要是面向網絡中各類數據及語音設備，使用無線微波的方式將它們連成一個微網，多個微網之間也可以互連，從而方便快速地實現各類設備之間的通信。其目的使學生掌握藍牙設備通信原理，以及Linux嵌入式開發平臺上藍牙設備的使用。掌握基本的應用程序設計方法與流程，為后續的應用程序的設計打基礎。
本實驗使開發板上的藍牙適配器能夠和Windows主機中的藍牙適配器建立連接，并且能在嵌入式設備中啟動一個FTP服務器，能夠提供無線數據傳輸功能。本實驗通過另外一臺PC機安裝一個藍牙模塊，啟動藍牙功能，查找嵌入式設備上的藍牙設備并與其進行連接，然后登陸嵌入式設備上面的FTP服務器完成數據的通信。
本實驗按照從簡單到復雜的實驗過程依次實現，在簡單的基礎實驗的基礎上，掌握基本的嵌入式開發技能，再完成最后的無線通信綜合實驗。
3 結論
本文首先概述了嵌入式技術，然后在分析嵌入式系統實驗課程的基礎上，給出了一個基于藍牙通信的綜合性設計實驗。
【參考文獻】
[1]舒展.嵌入式系統綜述[J].現代計算機（專業版），2011，05：44-46.
篇5
關鍵詞：物聯網層次架構；人才培養模式；課程體系
中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)05-1197-02
Discussion on Talent Cultivation Pattern of IOT Technology Specialty for Higher Vocational Education
FENG Gao-feng, WEI Nan ,YUAN Pei-jian
（Jiyuan Vocational and Technical College, Jiyuan 454650, China）
Abstract: Based on analysis on hierarchy of IOT system , the talent demand of IOT specialty in higher vocation can has four types: elec? tronic equipment and transducer technology ,mobile communication and computer network ,service-oriented software technology ,em? bedded software design. The talent cultivation of IOT technology can be implemented in four directions: design and installation of sensing equipment , transmission and network, embedded application software ,IOT management .Curriculum hierarchy that meets IOT technical characteristics and industry needs is constructed.
Key words: IOT hierarchy; talent cultivation pattern; curriculum hierarchy
物聯網(Internet Of Things,縮寫為IOT)可以描述為由傳感網絡獲取環境物理信息，通過通信網絡行傳輸，通過云計算平臺進行信息處理的復雜系統。物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一，發展物聯網對于促進經濟發展和社會進步具有重要的現實意義。為抓住機遇，滿足日益增強的物聯網人才需求，各高職院校逐漸開始設置物聯網技術專業，由于培養目標和學生基礎與本科院校不同，因此高職物聯網技術專業人才培養模式和課程體系值得深入探討。
1物聯網層次架構
物聯網技術專業人才培養模式與物聯網層次架構密切相關，在物聯網的不同層次上有不同的人才培養模式。物聯網和計算機網絡一樣具有復雜的體系結構。物聯網通常可以分為四層架構：感知識別層、網絡構建層、管理服務層和創新應用層。
1）感知識別層主要完成數據采集，物聯網中任何一個物體都要通過感知設備獲取相關信息以及傳遞感應到的信息給所有需要的設備或系統。傳感器除了傳統的傳感功能外，還要具備一些基本的本地處理能力，使得所傳遞的信息是系統最需要的，從而使傳遞網絡的使用更加優化。為了使傳感器之間可以互聯互通以及傳遞感應信息，傳感器之間會形成網絡，這些網絡有可能根據公開協議，比如IP地址，也有可能基于一些私有協議。
2）網絡構建層通過現有的計算機互聯網、移動通信網實現傳感數據的轉換、傳輸與計算。由于物聯網世界里的對象是各種各樣的設備，因此感知到的信息量將會是巨大的，各式各樣的，因此需要通過某種程度的網關將傳感器獲得的信息行過濾，協議轉換，信息壓縮與加密等，使得信息可以更優化和更安全地在公共網絡上傳遞。為了將感知層的信息傳遞到需要信息處理或者業務應用的系統中，網絡構建層可以采用IPv4或者IPv6協議。
3）管理服務層負責整理網絡層提供的信息，提供給應用層。管理服務層設置有應用網關，在信息傳輸過程中為了更好地利用網絡資源以及優化信息處理過程，設置局部或者區域性的應用網關,一是信息匯總與分發；二是進行一些簡單信息處理與業務應用的執行，最大限度的利用IT與通訊資源，提高信息的傳輸和處理能力，提高可靠性和持續性。管理服務層設置有服務平臺，可以使不同的服務提供模式得以實施，同時把物聯網世界中的信息處理方面的共集中優化的進行，使應用系統無需因為物聯網的出現而作大的修改，能夠更充分的利用已有業務應用系統，支持物聯網的應用。
4）創新應用層利用現有的手機、平板電腦、PDA和PC等終端運行特定的應用程序，實現具體物聯網應用。應用層包括各種不同業務或服務所需要的應用處理系統。這些系統利用傳感的信息行處理、分析、執行不同的業務，并把處理的信息再反饋給傳感器行更新，使得整個物聯網的每個環節都更加連續和智能。物聯網世界中，信息來源很廣闊，是海量的，基于傳統的商業智能和數據分析是進進不夠的，因此需要更智能化的分析能力，基于數學和統計學的模型進行分析、模擬和預測。應用層需要性能優良的應用程序來支持。
2人才培養模式
2.1物聯網人才需求及就業崗位分析
物聯網行業需要多種技術人才，根據物聯網的四層架構，可對應為四類技術人才。感知識別層涉及到物聯網的硬件設備，主要為實體設備和傳感器，這個層次需要電子設備開發人員和傳感器設計與制造人員；網絡構建層完成感知信息的傳輸，需要移動通信和計算機網絡人員；管理服務層涉及到整合網絡層傳遞過來的信息，并以服務形式提供給應用層，需要軟件技術人員，特別是Web Service方向人員；創新應用層完成信息的處理和顯示，以運行在手持設備中的應用軟件為核心，需要嵌入式軟件設計與開發人員。根據以上分析物聯網人才需求可以概括為四類：電子設備和傳感器技術人才；移動通信和計算機網絡人才；面向服務的軟件技術人才；嵌入式軟件設計人才。
根據物聯網人才需求分析及高職人才培養目標，高職物聯網專業應培養具有物聯網行業必備的理論知識和專業技能，具有較強的物聯網應用系統操作能力，一定的系統設計和開發能力，能從事物聯網硬件系統安裝與調試、物聯網系統管理及嵌入式軟件開發的高技術應用型專業人才。根據對物聯網企業的調研，其面向的職業崗位主要有感知設備設計與安裝、系統集成與調試、嵌入式軟件設計、物聯網管理與應用等崗位。
2.2物聯網專業培養方向和能力需求分析
物聯網專業一個綜合性學科，涉及電子技術、計算機技術和軟件技術等相關專業，所以物聯網專業的人才培養可以根據不同的崗位目標，分四個方向來培養。感知設備設計與安裝方向，包括各種傳感器的設計與安裝，如溫度和適度傳感器、煙霧和粉塵傳感器噪聲傳感器等，以及一定的芯片設計技術，如RFID感應器、RFID標簽等，要求學生掌握模擬和數字電路知識、嵌入式硬件開發知識等。傳輸與網絡方向，主要解決感知信息的傳輸問題，要求學生掌握移動通信2G及3G技術、計算機網絡技術相關知識，具有物聯網通信系統的安裝、調試、管理及故障排除能力。嵌入式應用軟件方向，物聯網的人機接口通常為運行物聯網系統軟件的手持設備和PC等，需要學生具備在常用嵌入式操作系統上進行軟件設計與開發能力。物聯網管理方向，物聯網是一個應用管理系統，可以實現物流監控、污染監控、智能檢索、進程醫療、智能交通、智能家居等管理和服務功能，需要學生掌握物聯網知識和信息管理知識，具備物聯網信息系統運行、操作、管理和維護能力。
物聯網專業的四個培養方向，對學生的能力要求有所不同。從以上四個培養方向上來分析，物聯網專業學生應該具有以下幾方面的知識和能力：掌握物聯網系統基本理論；具備構建、調試、運行和管理物聯網應用系統的能力；具備開發物聯網終端軟件的基本能力；具備物聯網應用系統故障排除能力；了解物聯網技術發展動態。
3課程體系設計
實現人才培養目標，必須要具備合理的課程體系。圍繞學生職業核心能力的培養，以良好的職業素養、夠用的理論知識、扎實的專業技能為出發點，來構建課程體系。根據就業崗位和培養方向的不同，課程體系由基礎課程、職業核心課程、職業綜合能力訓練三個層次構成，如圖1所示。
圖1物聯網專業課程體系
4結束語
物聯網專業是為適應新興產業發展，滿足行業對高素質專門人才的需求而申報的新專業，在深入分析物聯網系統層次架構的基礎上，探討了物聯網專業的人才需求和就業崗位，剖析了聯網專業人才培養方向，構建了符合物聯網行業特征的課程體系。
參考文獻：
[1]郭麗.高職院校物聯網應用技術方向課程體系的探索與構建[J].安徽電子信息職業技術學院學報2011(4).
[2]謝秋麗,黃剛.基于物聯網人才培養與教學實踐的研究[J].軟件導刊(教育技術),2011(3).
[3]顧衛杰,王云良.對不同層次教育的物聯網專業定位的思考[J].中國電力教育,2011(27).
篇6
關鍵詞：物聯網工程；教學體系；課程設置
作者簡介：吳韶波（1970-），女，江蘇常熟人，北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯網工程系，副教授；李振華（1977-），男，吉林長春人，北京信息科技大學信息與通信工程學院物聯網工程系，講師。（北京 100101）
基金項目：本文系北京信息科技大學校級重點教改項目（項目編號：2012JGZD04）的研究成果。
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）31-0051-03
物聯網（Internet of Things，IoT）技術具有典型的交叉學科性質，通過傳感器、射頻識別、嵌入式、分布式信息處理、網絡與無線通信、全球定位系統等技術，對任何需要監控、連接或互動的物體和過程進行實時的采集，得到有關聲音、光照、溫度、電壓、力學、位置等信息，通過選擇各類網絡接入，從而實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。目前，物聯網技術已經列入我國戰略性新興產業的核心突破領域，國家“十二五”規劃明確提出，物聯網將會在智能電網、智能交通、智能物流、金融與服務業、國防軍事等十大領域重點進行部署。
隨著物聯網產業迅速膨脹，高層次物聯網技術專業人才缺口較大，供不應求。預計5-10年后物聯網的產業規模將比互聯網產業大20倍以上，大力發展物聯網技術的教育勢在必行。2010年教育部首次審批通過了物聯網工程新專業，幾年來，全國已有近千個學校開設了相關專業，各個學校原有學科優勢不同，物聯網工程專業的側重點也各不相同，其培養模式的研究尚處于萌芽階段。在此，重點介紹北京信息科技大學（以下簡稱“我校”）新辦物聯網工程專業在教學體系建設中的有關思考。
一、專業培養目標與特色
物聯網工程專業是涉及多領域的交叉學科，具有時代特色鮮明、學科交叉基礎雄厚、產學研用結合緊密、系統工程能力突出的工程化特色，既強調基本理論和基礎知識，更注重鍛煉實踐和創新能力，同時注意新技術和新應用的學習，具有深厚的理論與廣泛的實踐相結合的特征。其目標是培養掌握數學、自然科學、人文科學基礎知識和物聯網相關的計算機、通信、電子、控制基本理論、基本知識、基本技能和基本方法，以物聯網工程的基本理論和基本技能為基礎，以現代電子技術、通信技術、計算機、控制、信息安全、系統工程等理論為指導，以計算機硬件和軟件系統為應用平臺，以物聯網工程領域為應用目標，重點突出我校在通信傳輸與信息處理方面的技術優勢，具有較高綜合素質和就業創業能力，能勝任物聯網相關技術的研發及物聯網系統規劃、分析、設計、實施、運維等工作的創新能力較強的高素質應用型人才。
二、物聯網工程專業教學體系
物聯網工程專業知識跨度較大，是發展中的集成創新型技術。目前學科人才培養模式中存在的層次單一、教學內容滯后、理論與實踐脫節等問題，都難以滿足物聯網工程專業的需求。因此，物聯網工程專業的教學必須處理好物聯網技術體系與知識體系的關系、培養目標與課程體系建設的關系、課程設置與已有成熟專業課程體系的關系、學生能力培養與學校辦學特色的關系，以及理論教學與能力培養的關系，采用新的教學模式和教學手段，構建創新型人才培養體系，培養學生扎實的基本功、精通的專業知識，勇于創新和實踐。
1.物聯網工程專業知識體系
物聯網產業的涵蓋面極寬。整個物聯網的技術體系包括感知層、傳輸層、處理層和應用層四個層次，各層次間既相對獨立又緊密聯系。物聯網工程專業知識體系應體現出物聯網技術的主要關鍵技術，如射頻識別、無線傳感器、無線傳感網、無線通信與網絡、軟硬件、智能信息處理和安全隱私等技術，其核心技術是嵌入式。結合物聯網技術體系的四個層次，可以從信息感知獲取、信息傳輸、信息處理、應用四個環節進行課程的有關設置。信息獲取包括傳感器以及信號檢測相關知識；信息傳輸包括網絡、無線通信、通信協議等；信息處理則包括數據融合、云計算、安全等。
2.物聯網工程專業課程體系
物聯網技術和產業正在不斷發展過程中，物聯網工程專業才開辦幾年，物聯網工程專業課程體系的設計在國內外都沒有成熟的先例可以借鑒。經過廣泛的調研與論證，聽取早期已經介入到物聯網及其相關領域研究工作的教師的意見和建議，以通識教育規范、專業基礎扎實、專業應用精選、實踐環節突出為指導思想，本著充分發揮本校已有學科基礎與優勢，從學生畢業后可能從事的就業崗位和就業所需的能力要求出發，對課程體系和內容進行取舍。我校物聯網工程專業課程體系結構圖如圖1所示。本專業課程體系圍繞涉及到的學科知識領域和知識點，盡可能多地對專業知識體系進行覆蓋，以專業知識為主線索，課程之間相互支持與銜接，課程體系突出專業基礎，外語四年教學不斷線，包括三大必修模塊：公共基礎模塊、專業基礎模塊、專業核心模塊，在此之上有選擇地以選修課形式開設物聯網的領域應用模塊課程（見圖2），配合實踐教學體系可充分體現突出我校通信傳輸與信息處理特色，體現出當前物聯網工程專業人才培養方向和內容；強調基本理論和基礎知識；加強實踐環節教學的主要特色，滿足應用型人才培養要求。
專業核心課程包括：物聯網感知技術——RFID原理及應用、傳感器原理及應用、物聯網控制技術；物聯網傳輸技術——物聯網通信技術、傳感網原理及應用；物聯網處理技術——海量數據存儲與處理、數據處理與智能決策、物聯網信息安全技術；物聯網應用技術——物聯網工程設計與實施。該課程計劃引入企業專家進行授課，培養學生對專業產業的興趣，激發創業意識，加強創新創業精神的培養。
3.物聯網工程專業實踐教學體系
實踐教學體系體現了實踐教學各環節之間的銜接關系，如圖3所示。實踐教學從專業基礎類、專業類到綜合創新、工程實踐逐漸提高，四年不斷線，除了專業實習和畢業設計，核心課程實驗包括RFID原理及應用、傳感器原理及應用、傳感網原理及應用、物聯網通信技術、數據處理與智能決策、物聯網控制技術、物聯網信息安全技術等課程的課內實驗；綜合課程設計包括感知、傳輸、處理和應用的多個課程設計與獨立實踐環節；充分突出了實踐教學在加強學生實踐、創新能力，培養應用型人才方面的作用。實踐課程包括選修（2學分），學生可根據自己的興趣愛好選擇實踐課程，參加各種競賽活動，挑戰自我，勇于創新，提高學習目的性和主動性。
4.教學體系具體實施的一些措施
目前，在實施培養專業創新人才教學體系的過程中，還存在著一系列新的問題，還需要從4個方面加強。
（1）加強學科交叉，培養教學與科研能力較強的師資隊伍。由于物聯網工程專業集成了計算機、電子、通信、自動化等多個專業的知識，科研與應用性極強，對教師的素質提出了較高的要求。解決的方法：一方面加強現有師資的培訓，鼓勵教師取得行業培訓、認證證書，加強企業實習，盡快全方位了解物聯網專業的基本技術；另一方面可優先引進本、碩、博有跨專業學習經歷的人員擔任新教師，進一步加強科研能力，對相關專業知識在物聯網中的應用會有較深理解。
（2）統一課程內容，避免重復教學和遺漏重要知識。物聯網工程專業的課程涉及多個交叉專業，教師在課程設置上難以抓住重點，教學內容可能會出現多門課程有重復知識的現象，需要多門任課老師仔細討論，區分在哪門課重點講授，避免多次講多次講不透，或者大家都不講的情況。還有一種情況是某門課程是原來多門課程的濃縮，如計算機硬件基礎課程，內容集中了計算機組成原理、微機原理與接口技術、單片機等相關內容的知識，需要根據物聯網特點，明確基本概念，簡化內容，為后續嵌入式課程的開設打好基礎。
（3）汲取多學科精華，加強物聯網專業教材建設。專業建設中，教材的建設是一個必不可少的環節。早期，由于專業剛剛建立，可以找到的物聯網專業教材較少，各個學校紛紛出版自己的教材，但這些教材良莠不齊。解決方法：一是需要進行一定的分析比較，找到適合本校學生使用、口碑較好的現有教材，并針對本校專業特色和需要適當修改教學模式；二是吸取現有教材優點，在綜合必要教學內容以及物聯網技術研究發展最新成果的基礎上，自主編寫具有本校特色的教材。
（4）貫穿整個教學體系，提高學生實踐與創新能力。物聯網工程專業注重理論與實踐結合，強調工程實踐應用與創新能力的培養。除了以引導式、啟發式、討論式和研究式進行理論教學，還增加了實踐教學的學時數，保證實踐教學四年不斷線，還鼓勵學生積極參加各種科技競賽及科研項目，學以致用，培養興趣，以促進創新型人才培養。綜合實訓以項目案例驅動，促進學生在知識掌握、動手實踐、團隊合作等多方面得到鍛煉。
三、結語
物聯網工程專業是為滿足社會對人才的新需求設立的新專業，培養方案制定得科學、合理、可行是人才培養的重要保證。本專業制定的教學體系在理論課程中既考慮學生出口，包括傳統相關專業的核心內容課程，又有貼近前沿的現代技術的大量課程；實踐環節比例占到22.75%，通過大量的實驗與課程設計使學生動手實踐的能力培養得到加強；全方位的素質培養在科學文化、思想道德、身體等方面都得到了較為充分的體現，使學生在知識、能力、素質各方面協調發展。
參考文獻：
[1]胡忠望.“物聯網工程”新專業課程體系的設計[J].中國電力教育，2010，（22）：109-110.
[2]吳功宜.對物聯網工程專業教學體系建設的思考[J].計算機教育，2010，（11）：26-29.
篇7
關鍵詞：通信工程；課程建設；人才培養；應用型本科；實踐教學
中圖分類號： G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）04-0159-02
Research on Construction of Computer Curriculum for Application-Oriented Communication Engineering Specialty
YU Nuo
（School of Electrical Engineering， Anhui Polytechnic University， Wuhu 241000， China）
Abstract： In this paper， we investigate the problems in the existing curriculum construction of application-oriented communication engineering specialty. Aiming to cultivate innovative communication engineering talents， we optimize the computer curriculum of communication engineering specialty. And also， we improve the teaching content of practical teaching procedure， based on the development of communication technology and the demand for communication engineering professionals.
Key words：communication engineering； curriculum construction； talent training； application-oriented undergraduate； practical teaching
通信技術在近年來發展迅速，推動了通信相關行業的快速興起。基于移動通信和計算機技術的移動互聯網產業正成為我國經濟和社會發展的重要支柱[1]。隨著相關產業的日益發展，社會對應用型通信工程專業人才的需求越來越大，同時對通信專業人才的能力和知識結構提出了更高和更新的要求。高校為了培養適應社會需求的通信工程專業人才，就需要對專業培養方案進行修訂，其核心內容是對相關課程體系進行優化設置[2]。
應用型通信工程專業的課程設置要符合通信技術發展趨勢，并能滿足當前通信行業的應用需求。一方面，從通信技術本身的發展來看，其與計算機技術密切相關[3][4]。軟件定義網絡、第五代移動通信網絡、物聯網等通信網絡新技術不斷涌現，而這些新技術都依賴于云計算、大數據分析和網絡優化等計算機技術[5]。另一方面，從行業應用需求來看，通信產業目前正從傳統以設備為核心轉向以服務為核心[6]。這就要求通信專業人才在掌握通信設備相關知識的基礎上，還要具備通信網絡管理、運營和應用開發的能力。而要從事現代化的通信網絡運維與網絡應用開發，通信技術人員必需熟練掌握相應的計算機軟硬件開發技術。因此，高校通信工程專業計算機類課程體系建設在整個專業培養方案中占有重要地位。
本文針對目前本科通信工程專業課程體系中存在的一些問題，結合通信技術發展趨勢和通信行業應用需求，從課程設置、實踐教學環節設計兩方面，提出適合應用型本科通信專業的計算機類課程優化方案。
1 通信工程專業課程建O現狀
普通高校通信工程專業在課程設置上，通常會參考一些重點高校相關專業的課程體系。但是由于師資力量、綜合實力、生源質量等方面的差距，無法直接照搬其課程體系和教學方法。以安徽工程大學（以下簡稱我校）通信工程專業為例，雖然自本專業開辦以來，已經多次調整專業培養方案和相應課程體系，但是在課程設置和教學方法等方面還是存在一些問題，其主要體現在以下兩個方面。
1） 課程體系和課程設置不合理。目前，我校通信工程專業的基礎課以電路分析與設計為中心，開設了電路分析、模擬電子線路、數字電子技術、高頻電子線路等課程。專業必修課以通信系統信號處理為核心，開設了信號與系統、數字信號處理、通信原理、電磁場與電磁波等課程。專業方向課包括移動通信、微波技術、天線與電波、多媒體通信技術、光纖通信、信息理論與編碼等。而與計算機技術相關的課程只有C語言程序設計、微機原理、單片機原理及應用、DSP原理及應用、計算機網絡，其中還有部分是選修課。從中可以看出，目前的課程體系側重信號分析與處理，重理論輕應用。但是隨著現代通信行業及相關產業的發展，現有課程設置已經不能滿足人才培養的需求。根據相關就業調查結果和畢業生反饋情況，目前普通高校通信工程畢業生從事信號處理及相關工作的不到四分之一，而超過一半的畢業生從事通信網絡相關的軟硬件產品開發及運維等工作[7][8]。因此，有必要對現有課程體系進行優化，特別是加強計算機類課程的建設。
2）實踐教學環節相對薄弱。實踐教學環節是幫助學生理解消化專業課理論知識，提高學生動手和創新能力的重要途徑，主要包括課程實驗、課程設計、綜合大實驗、畢業設計和大學生創新計劃等。目前，我校通信工程專業配合專業主干課程，開設了一定數量的課程實驗。這些實驗主要使用實驗箱完成，只能進行簡單的驗證性實驗。綜合大實驗和課程設計也主要采用實驗箱并結合Matlab、SystemView等仿真環境完成，缺少設計型實驗。而大學生創新計劃、學科競賽等教學活動雖然能較好培養學生的實踐能力，但是目前能參與的學生數量有限。因此，在優化調整課程體系的同時，需要結合計算機技術，開設普及面廣、面向應用的實踐教學環節，培養學生的實踐能力。
2 通信工程專業計算機類課程設置方案
通信工程專業計算機類課程的優化設置，需要結合我校通信工程專業教師的學科背景和研究方向，對現有培養方案中的課程體系進行改革。由于目前各專業在培養計劃中的學時有一定總量限制，在保持現有總學時不發生較大變動的前提下，要加強計算機類課程的教學，主要通過以下兩個途徑。一是通過對部分課程進行課時壓縮，例如信號處理方向的幾門專業課程在部分內容上有一定重疊，可以考慮對相關教學內容進行整合，減少一定的授課學時，用于安排少量新開計算機類課程；二是對現有計算機類課程內容進行更新。優化之后的通信工程專業計算機類課程主要分為以下幾類。
1）計算機軟件技術基礎類，包括C語言程序設計、面向對象程序設計（C++/Java）。其中C語言程序設計是現有課程，但是在課程內容上需要加強數據結構及算法設計的相關內容，為后續計算機類課程打好基礎。面向對象程序設計為新開課程，由于應用軟件設計普遍采用了面向對象技術，而原有課程體系缺少了這一重要課程內容。在實際教學過程當中，可以采用C++或Java語言進行講授，主要讓學生建立面向對象的程序設計理念并在后續課程中加以應用。
2）計算機硬件技術基礎類，包括通信電子線路、單片機及嵌入式系統。現有電路硬件設計課程在內容設計上沒有考慮通信工程專業的特點，需要加強無線通信相關電子線路設計的內容，還可以融合微波電路設計，開展綜合性實驗。而通過單片機及嵌入式系統課程的學習，可以進一步培養學生軟硬件結合，開發實際應用無線通信電子設備的能力。
3）現代通信網絡技術類，包括計算機網絡、通信網絡新技術專題。計算機網絡為現有課程，但是設置為專業基礎選修課，需要調整為專業基礎必修課。現代通信技術與計算機網絡技術緊密結合，網絡知識是通信專業人才必備的基礎知識。原有計算機網絡課程教學目標定位不明確，影響了后續通信網絡相關課程的教學效果。在課程內容安排上，除了計算機網絡體系結構、路由方法和網絡協議等基本原理，還要注重網絡應用，增加課程實驗學時。現有通信網絡技術新專題內容調整為第五代移動通信網絡、軟件定義網絡、網絡虛擬化和物聯網相關專題。這些新技術是通信工程畢業生在工作中將會接觸到的產業技術背景，其最大特點就是通信網絡與計算機技術的融合，實現通信網絡的數字化和虛擬化。
4）通信W絡軟件開發類，包括網絡編程、移動互聯網應用軟件設計。根據目前通信工程專業畢業生的就業情況，有必要加強通信網絡軟件開發相關的能力培養。在無法增加更多新課程的條件下，可以將相關教學內容納入實踐教學環節。網絡編程主要包括Socket編程、B/S、C/S架構程序設計等，可以將其納入網絡軟件開發課程設計教學環節。移動互聯網應用軟件開發主要包括無線終端應用軟件開發、移動增值業務開發等。課程內容主要為iOS或Android平臺應用程序開發，可以作為通信工程綜合實驗的一部分。
由于通信工程專業學生的知識體系結構與計算機專業學生不同，同樣的計算機課程對通信專業學生的教學目標和要求也應有區別。以上計算機類課程在內容安排上必須考慮通信專業學生的特點，不能直接照搬計算機專業相關課程的教學大綱和教學內容。軟件類課程以通信網絡軟件系統開發和移動互聯網應用開發為主線，硬件類課程以無線通信電子線路設計為核心內容。
3 通信工程專業計算機類課程實踐教學環節設計
實踐教學是培養應用型通信工程專業人才的重要環節。在課程理論教學的基礎上，實踐教學環節可以幫助學生理解和消化相關知識點，有助于鍛煉學生實際應用知識的能力。現有實踐教學環節中，驗證性實驗所占比例較大，綜合性實驗設置欠缺，而且各實踐環節之間缺乏相關性，不利于培養學生的綜合實踐能力。因此，在設置計算機類課程實踐教學環節時，應盡量提高綜合性實驗的比例，并注意相關課程之間的聯系，加強實踐教學的系統性。優化調整后的計算機類課程實踐教學環節包括以下幾類。
1）課程實驗：包括C語言程序設計、面向對象程序設計和計算機網絡三門課程的課程實驗。其中C語言實驗主要讓學生建立計算機編程的基本概念，掌握編程規范和程序調試技巧，具備實現基礎算法的能力。面向對象程序設計課程實驗，著重培養學生面向對象的程序設計理念，具備利用C++/Java編程環境開發實際應用程序的能力。計算機網絡實驗要求學生在掌握網絡設備使用、調試和組網的同時，能夠利用工具軟件深入理解網絡協議，并掌握Socket編程的基本方法。
2）課程設計：將現有硬件電子線路課程設計整合為通信電子線路課程設計，增加網絡軟件開發和嵌入式系統兩項計算機類課程設計。其中網絡軟件開發課程設計要求學生綜合使用面向對象和網絡編程技術，開發C/S、B/S架構下的網絡應用軟件系統，積累整體性軟件項目開發經驗。嵌入式系統課程設計綜合了單片機和嵌入式系統兩門課程的內容，利用電子信息工程專業實驗室設備，讓學生掌握典型嵌入式硬件平臺上的軟件系統開發技術。
3）綜合性大實驗：包括移動互聯網應用軟件開發和無線通信系統設計兩項綜合性實驗。移動互聯網應用軟件開發綜合實驗要求學生利用所學的計算機軟件開發技術，學習和掌握iOS 或Android操作系統的應用軟件設計方法，結合網絡編程知識，開發具備網絡通信功能的智能移動終端軟件。無線通信系統設計綜合實驗要求學生利用通信電子線路設計、多媒體通信和嵌入式系統等課程內容，完成無線視頻傳輸系統收發端硬件設計和相關嵌入式軟件開發。
4）畢業設計：畢業設計是應用型通信工程人才綜合能力培
養的重要階段，在設計選題上要盡量減少理論型和仿真研究型課題，以通信軟硬件系統開發類課題為主體，充分利用現有實驗室條件，并結合專業教師自身研究方向和課題，進一步培養學生所學通信專業知識的綜合應用能力。
5）學科競賽與大學生創新計劃：積極引導部分學有所長的通信工程專業學生參“挑戰杯”課外學術科技作品競賽、電子設計競賽、智能汽車競賽、智能制造挑戰賽、單片機及嵌入式系統大賽和物聯網應用創新大賽等多種學科競賽。同時，鼓勵和指導學生積極申報大學生創新創業計劃項目，鍛煉學生解決實際應用問題的能力，培養學生積極思考、勇于創新的精神。
4 結束語
課程建設是通信工程專業人才培養方案的核心內容，應用型通信工程專業的課程設置必須面向社會實際需求。隨著通信產業的快速發展，通信技術已經與計算機技術緊密結合。本文針對現有通信工程專業課程建設中存在的問題，提出了通信工程專業計算機類課程設置的優化方案，并在實際教學過程中進行了初步實踐。今后將繼續以應用創新型通信專業人才培養為目標，不斷優化相關課程建設。
參考文獻：
[1] 張洪全，馮進玫，郭繼坤. 移動互聯網時代應用型通信工程專業人才培養的思考[J]. 中國電力教育，2014（29）：33-34.
[2] 丁文飛，孫會楠，郭秀娥. 通信工程專業柔性化課程體系改革的研究與實踐[J]. 中國教育技術裝備，2015（16）：101-103.
[3] 楊亞萍，梁豐，劉高平，等. 通信工程專業人才培養方案改革實踐[J]. 電氣電子教學學報，2015，37（6）：8-10.
[4] 朱宇光，嚴偉忠，閔立清，等. 通信工程專業應用型本科人才培養的思考[J]. 常州工學院學報，2013，26（2）：85-88.
[5] 尤肖虎，潘志文，高西奇，等. 5G移動通信發展趨勢與若干關鍵技術[J]. 中國科學：信息科學，2014，44（5）：551-563.
[6] 劉建航.李世寶.張錫嶺. 通信工程專業特色的軟件綜合實踐課程規劃[J]. 教育教學論壇，2012（32）：237-238.
篇8
作為信息技術應用發展的一個新方向，嵌入式系統是單片機系統更高級的應用，硬件資源非富，軟件開發基于嵌入式操作系統基礎之上，系統的功能和性能有了大大的提高。它可以應用于物聯網的前端、車聯網的移動端、移動應用等。嵌入式軟件開發課程是我校計算機科學與技術和軟件工程專業的一門專業課程，其實踐教學是整個教學課程的一個重要環節，是提高學生積極性、主動性和創造性的重要教學過程。通過實驗課程的學習和實踐，學生提高了工程設計能力、系統分析能力、基礎知識綜合性整合能力等。在實際的嵌入式軟件開發實踐教學中，通過近幾年的不斷改革和探索，實踐教學效果有了較大的提高。
一、嵌入式軟件開發課程的現狀
嵌入式系統是控制、監視或輔助設備、機器或用于工廠運作的設備。嵌入式系統通常執行的是帶有特定要求的預先定義的任務，通常，這一任務是通過執行嵌入式軟件來實現的。廣義的嵌入式系統一般分為兩種，一種是嵌入到其他設備或者機器中的模塊，進行設備的控制，比如冰箱、空調等里面控制模塊;另一種是獨立的設備系統，比如：路由器、機頂盒、手機等。針對前一種嵌入式控制模塊，一般采用的嵌入式操作系統為：uC/OS、uCLinux、Window CE、Linux、VxWorks等。而后一種嵌入式系統采用的操作系統，主要針對手機而言，操作系統平臺：Microsoft公司的window phone、Google公司的Android、Apple公司的iOS以及嵌入式Linux等。進行嵌入式軟件開發時，針對不同的嵌入式開發平臺，需要的軟硬件環境是不同的。尤其是iOS開發環境，需要使用Apple公司的硬件平臺和MACOS操作系統環境。我們調研了周邊的一些高校，各高校設置的嵌入式軟件開發的課程教學內容不盡相同，有的是基于uC/OS操作系統的軟件開發，有的是基于Linux操作系統的軟件開發。軟件平臺主要是指嵌入式操作系統，如VxWork、WinCE、uC/OS、嵌入式Linux等。我們學校選擇的該課程內容是基于Linux操作系統平臺的嵌入軟件開發。
二、嵌入式軟件開發實踐教學情況
嵌入式軟件開發實踐課程對學生的基礎要求較高，學生的動手操作能力要強。一方面，嵌入式軟件開發實踐的基礎要求，不僅要懂得底層系統軟件和軟件性能優化，而且必須懂得一部分硬件的工作原理。另一方面，是因為這一領域較新，技術發展較快，很多軟硬件技術較新或正在出現(如無線通信協議等)，掌握這些新技術需要有較強的學習能力。目前，高校的嵌入式實驗室一般都配有專門的嵌入實驗箱或者嵌入式開發模塊，學生按照實驗箱(或者開發板)進行Bootloader移植、操作系統移植、硬件模塊的驅動程序開發、應用程序開發等。這些實驗項目，一般都隨著實驗設備隨機配備，有現成的實驗步驟和源碼。實驗課堂上，學生一般按照實驗指導書的操作進行。這樣，學生在嵌入式系統的軟件開發實踐中，學習的內容和形式對學生積極性的提高沒有多大作用，學生自主創新的機會較少。
三、嵌入式系統實踐教學的改進
針對在嵌入式軟件開發實踐教學中出現的一些問題，我們進行了一系列的實踐教學改革與探索。
1.軟硬件兼顧，加強基于硬件應用的軟件開發實踐教學環節。嵌入式系統的硬件平臺是多種多樣的，還有豐富的外部設備。嵌入式系統軟件是在這些特定的硬件基礎之上運行的，嵌入式軟件的運行依賴于特定的硬件。在實踐教學環節，考慮到在特定的嵌入式硬件平臺之上，完成嵌入式軟件開發的實踐課。最初，我們在嵌入式軟件開發實踐教學的對硬件的實驗安排較少，甚至沒有，學生沒有掌握底層知識，對嵌入式軟件開發訪問硬件資源方面，就無從下手。加強用軟件控制硬件的實踐教學內容。嵌入式軟件開發的軟件實驗，一方面通過軟件去控制硬件，完成特定的功能。利用硬件平臺的核心硬件電路和外設，通過豐富的傳感器獲取一系列的參數，通過網絡和控制系統，控制一些機械設備。比如，利用無線技術進行工業控制、環境監測、機器人控制等。這樣便提高了學生的興趣性、積極性和創造性。
2.開放實踐教學模式，與社會培訓公司聯合培養學生。充分利用社會培訓機構資源，聯合培養優質學生。嵌入式系統軟件開發技術特點，是技術新穎、發展快、應用廣泛等，高校教師需要有學習過程和項目實踐過程。然而，許多培新公司有專門的技術教師專門從事這方面的教學培訓工作。目前，有關嵌入式軟件開發培訓的公司很多，他們的教學體系、實驗內容、項目實踐等很有特色，他們一直關注著該方向的前沿技術，這些都是值得我們學習的。我校和北京博創興業科技有限公司合作，利用他們優質的培訓教師和實踐的開發經驗，參與學校的實踐教學，是我們嵌入式軟件開發實踐教學改革的一個重要方向。
3.按照社會需求培養學生，與企業聯合創建實踐教學基地。讓學生參與到科研和技術公司中，讓他們接觸到最近的理念和開發技術。創建校企合作的實踐教學體系，就是以培養學生的全面素質和實際項目能力為重點，利用學校與企業兩種不同的教育環境和教育資源，采用學校教育與企業實訓、實習的有機結合，共同完成高技術人才培養任務。在培養方案中體現校企合作實踐教學體系，與企業科研部門共同制定人才培養方案。這樣，學生能夠準確及時地根據市場變化和企業的需求，結合行業與社會經濟的發展，遵循教育規律，共同制定人才培養方案。在培養方案中，實踐教學過程處于突出位置，具有很強的崗位針對性和主動適應性，既能豐富學生的項目經歷，又能夠大大縮短學生就業后項目研究的適應期。
4.科研競賽項目帶動實踐教學。嵌入式軟件開發，作為軟件開發的一種，按照軟件工程的要求進行實踐教學安排，起到良好的教學效果。依據實驗教學課程與創新平臺的資金支持，深入企業進行項目調研，獲取企業在人才和技術上的各項需求。實驗室專業教師提出科研和實踐教學的需求方向和研究題目，嵌入式軟件開發的學生根據自身的興趣結合所學習的知識和技術，選擇項目驅動式實踐課程。項目來自老師的科研課題或企業技術研發。社會上，有關嵌入式系統開發的競賽也比較多，我們有選擇地讓學生參與嵌入式軟件開發的競賽。學生參與競賽，一方面給學生提供了學習新技術的機會，另一方面，學生積累項目了經驗，提高了協同工作能力，這些活動的參與，屬于嵌入式軟件開發實踐課程的一部分。這樣，豐富了學生實踐課程的形式，也提高了學生的學習興趣。
5.實踐成績評價體系的改革。嵌入式軟件開發實踐課程是具有操作性很強的教學環節。如何給學生一個合理的評價方法，一直是我們的改革內容，包括學習態度、實施和創作能力、文檔編制能力、組織協調能力以及團隊協作能力等。項目考核一般以項目答辯的形式進行，同時采用實踐考核和提交作品以及論文的形式，由指導老師評分。一方面，強調實踐過程的評價。嵌入式系統軟件開發的實驗功能和性能的實現非常重要，考慮到整個實驗過程的復雜性，我們更強調學生的實驗過程和實驗態度，實驗過程環節成績所占比重，由原來的30%提高到50%。另一方面，加強實驗報告的撰寫。撰寫實驗報告是大學生的一項重要的技能和素質，在實驗完成后，必須在規定時間內完成自己的實驗報告。嵌入式系統軟件開發的實驗報告內容主要包括：實驗目的、硬件平臺(具體外設)、軟件平臺(運行平臺、開發平臺及開發環境等)、實驗過程、軟件流程圖及源碼、實驗過程遇到的主要問題及解決方案等。在學生成績評價過程中，實驗報告部分是評價體系的一個重要指標。
四、嵌入式軟件開發實踐教學改革的初見成效
通過嵌入式軟件開發實踐教學環節，學生進一步地鞏固和加深了在課堂上學得的知識，鍛煉了實踐操作技能，增強了實際動手能力。通過近期的實踐教學改革，通過我們對學生的調研，學生對實踐教學評價越來越高，學生對該課程的興趣也更大了，學生的積極性和主動性有了較大的提高，學生的實際動手操作能力有了較大的提高，選課的學生也越來越多。通過對近幾年畢業學生的就業情況進行調研，從事嵌入式系統軟件開發的學生就業情況非常好，學生發展的機會也比較多。
五、結語
由于嵌入式設備的硬件和軟件的快速發展，嵌入式軟件操作系統的發展也比較快，這對這門課程的實踐教學改革也在不斷的推進，其教學方式和教學內容也必須與時俱進。在實踐教學中，更好地完成教學任務和如何激發學生的學習的主動性、積極性與創造性，是我們實踐教學改革的核心與主題。
篇9
Key words： Internet +；microcontrollers；teaching reform
中圖分類號：G712 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）21-0165-02
0 引言
“互聯網+”是創新2.0下的互聯網發展的新業態，是知識社會創新2.0推動下的互聯網形態演進及其催生的經濟社會發展新形態。“互聯網+”是互聯網思維的進一步實踐成果，推動經濟形態不斷地發生演變，從而帶動社會經濟實體的生命力，為改革、創新、發展提供廣闊的網絡平臺。互聯網+”是兩化融合的升級版，將互聯網作為當前信息化發展的核心特征提取出來，并與工業、商業、金融業等服務業的全面融合，其具體的應用包括工業、金融、商貿、智慧城市、通信、交通、民生、旅游、醫療、教育等方面。這個充滿創新的“互聯網+”時代，給相關的技術人員帶來了機遇和挑戰。
本文重點探討了在“互聯網+”時代技術背景下，如何有效把握單片機相關的教學內容和實踐方法的改革，才能突出培養學生運用所學知識和技能解決實際問題的綜合應用能力。
1 單片機教學與“互聯網+”時代技術的特點
《單片機原理與應用》是工科院校相關專業的重要的專業必修課，是一門集電子、計算機、語言編程等技術的應用性很強的課程[1-2]。了解單片機的工作原理，掌握單片機技術，將理論知識指導實踐生產，成為相關專業大學生的重要任務[3]。傳統的單片機教學方式，學生可掌握單片機的基礎編程方法和接口基本使用，而結合實際需求針對具體功能的單片機系統的綜合設計能力還有一定的欠缺。目前的單片機教學中，存在著理論課和實驗課結合力度不強，實驗內容陳舊、缺乏時效性，綜合實驗難以開展，教學方法陳舊，實踐教學重視度不夠，并且實驗手段單一且脫離實際，對實踐操作考核針對性不強等不足之處。“互聯網+”時代對單片機或嵌入式教學改革提供了機遇與挑戰，并對單片機教學在教學內容、教學方法和課程體系設置上都提出新的迫切要求。 “互聯網+”時代的技術載體是物聯網技術，其是物聯網思維的進一步實踐成果。物聯網架構的三個層次包括感知層、網絡層和應用層，其關鍵技術都涉及到單片機嵌入式系統的具體應用，這也為單片機教學改革提供了很好的教學題材、研究內容、方法探討。將“互聯網+”的相關技術應用到“單片機原理與應用”這門以實踐為主的教學中，鍛煉學生解決實際問題的綜合設計能力，為學生將來在“互聯網+”時代相關產業的就業提供技術儲備。
2 教學內容和方法改革
傳統的微機原理、單片機和嵌入式系統等相關課程傳統的教學內容是8086、51內核、ARM7內核單片機硬件結構、指令系統、匯編程序設計、中斷技術、定時器/計數器、串行通信、存儲器擴展技術、接口系統軟硬件設計等。結合“互聯網+”時代的產業技術要求，計劃將單片機整個教學過程更改為基礎理論研究和實踐動手創造兩個階段。基礎理論研究階段即采取課堂集中授課的方式完成，其課程包括微機原理接口與技術、單片機原理和嵌入式系統原理及應用三門課程，此三門課具備實踐為主的特點，需要增加實驗課程的課時比例，各課程若總課時設定為48學時，實驗課時最低要保證16學時。同時結合“互聯網+”時代的相關技術和應用在基礎理論研究教學任務完成后，增加實踐動手創造必要階段，即在大三大四增加單片機課程設計階段及開展嵌入式短學期學習，特別是針對物聯網專業的學生，開展卓越工程師計劃，讓學生進公司進研發團隊，可參與具體的物聯網相關嵌入式產品設計。具體教學內容和方法改革如下。
2.1 課堂教學內容和課時安排
“互聯網+”時代的單片機課程的教學重點在于如何將單片機與無線通信的“互聯網+”技術緊密聯系在一起。單片機的課程基礎包括C語言、模擬電路、數字電路等課程，在進行單片機正式授課內容前，教學安排中要學生對重點基礎課程內容進行對應的復習。傳統的單片機課程內容一般離不開89C51相關的內容，這里建議單片機課程的對象可以采用新型市場上比較熱門的芯片進行對應的介紹學習，筆者課堂教學采用意法半導體主控制芯片STM8，總課時一般設定在至少48學時，實驗課時至少設置在16學時。32學時的課堂教學計劃見表1。此教學計劃中只針對性的講述STM8單片機常用的匯編指令以及循環和跳轉等匯編語言程序設計方法，重點講解單片機C語言程序設計和物聯網基礎知識的教學內容，重點讓學生掌握單片機最小系統以及應用設計方法的教學內容。
其中，用10學時進行嵌入式產品設計基礎知識學習，包括GPRS接口、藍牙接口、WIFI接口、GPS接口、溫濕度傳感器接口等，并提供給學生相關的學習資料和調試源代碼及過程，此過程以學生自主消化吸收為主。這一部分知識的掌握好壞程度在后續的單片機課程設計階段將得到進一步的提高。
2.2 基礎實驗內容和課時安排
課程的基本實驗安排是至少16個學時，與32個學時的課堂教學穿行，有效提高學生動手能力及學生學習掌握STM8片內資源使用及相關類似單片機的開發環境安裝、開發工具使用單片機軟件的編程方法。在實驗過程中，采用STM8單片機實驗箱，實驗2人一組，編程語言采用C語言為主，匯編語言為輔的方式，完成4個題目的實驗內容。實驗題目以及內容要求見表2。
這6個實驗涵蓋了學習任何一種單片機的基本思路和STM8單片機的程序設計的具體課堂教學內容。在整個實驗過程中，建議學生上機之前對實驗內容進行了解，上機過程中集中時間進行調試，在實驗教師的幫助下，學生了解單片機的使用方法及掌握單片機編程知識的基礎上，進一步加強其發現問題以及解決問題的能力，為后續的短學期課程設計以及畢業設計的進一步實踐打下堅實的理論基礎。
2.3 課程設計內容和課時安排
在學生完成單片機的課堂教學以及基礎實驗內容后，在大二下學期即可安排短學期進行單片機課程設計，時間安排在兩周較好，課程設計內容為設計實現一個完整功能的單片機應用系統（這里強調不局限某種單片機），學生2-3人一組，每個組成員項目分工，最終課程設計考核采用現場實物與PPT答辯的方式，在這個過程中，每個小組成員通過查閱論文資料選擇自己小組的設計題目，然后題目需有教師確認后方能進行。學生整個過程中，主動完成設計總體方案、設計原理圖與PCB、最后焊接PCB板、硬件調試、軟件調試等一系列實踐相結合的工作，其中教師需要安排4個學時的答疑時間給同學，幫忙解決一些同學解決不了的問題。在課程設計考核過程中，學生以組為單位匯報PPT（PPT內容必須包括項目進行過程中遇到的問題，如何解決的），教師集中評點，指出各小組設計方案中的優缺點，給班級同學一個共同交流學習經驗的機會，同時也培養了學生的學習興趣和創作熱情。
該課程設計目的是鍛煉學生動手、編程能力，通過該課程設計，學生可理論聯系實際，充分了解項目從選題、立項、分析到完成的整體過程。對于大學生創新、自學、動手等能力及專業熱情都有較好的培養，為學生在后續專業學習和實踐打下堅實的技術基礎，同時也為學生參與大學生國家或省級電子設計大賽、飛思卡爾大學生智能車比賽、全國大學生物聯網創新創業等競賽提供有力的技術保證。基于本課程整體教學改革實踐的成果，本校僅在2015年期間，國家級省級電子設計大賽、飛思卡爾、物理網創新創業大賽中取得一等獎共計5項，其他獎項若干，也為后續相關競賽積累了豐富的經驗。
篇10
關鍵詞：嵌入式；教學改革；教學方法
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）28-6735-02
1 概述
嵌入式系統是以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可裁剪，適用于應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統。眾所周知，嵌入式系統是目前最熱門的技術之一，已經成為帶動IT產業發展的新的增長點。目前嵌入式系統已經廣泛應用于工業，農業，通信，交通運輸，醫療，消費電子及國防等眾多領域[1]。因此，在2000年后，為了滿足社會對嵌入式領域人才的需求，我國各高校相繼設立嵌入式系統相關的課程。但是，由于嵌入式系統對開發者的知識綜合性要求很高，實踐性很強，同時嵌入式系統的知識更新很快，因此嵌入式教學面臨很多困難。我國嵌入式系統的教學并沒有跟上嵌入式技術的發展，嵌入式教學仍然在研究與發展中。
在實際教學過程中，目前主要存在以下一些問題：1課程設置不合理，課程的設置應根據培養目標，結合學校自身特點來進行2課程有些內容相對陳舊，跟不上新技術發展的最新趨勢3實踐教學環節薄弱。對嵌入式系統教學進行改革，從而提高課程的教學質量，達到預期的教學效果是我們急需解決的問題。筆者經過教改探索，認為應從以下幾點進行改革。
2 合理安排教學內容
嵌入式系統所包含的領域非常廣闊，需要對許多技術都有深入的了解。比如電子學、數字邏輯電路、軟件工程、匯編語言程序設計等。在實際開發過程中，由于開發人員的技術分工越來越細化，軟件與硬件設計者對彼此領域的技術并沒有相當程度的涉獵。然而為了將學生塑造成為嵌入式領域的人才，必須引導他們開闊眼界，全面涉獵嵌入式系統所包含的各個領域的內容。因此在教學內容上，應從體系結構的角度全面介紹嵌入式系統，包括硬件方面的嵌入式處理器，嵌入式存儲器系統，常用的I/O接口等；也包括軟件方面的設備驅動程序，嵌入式操作系統和應用程序，從而使學生能全面掌握嵌入式系統的組成[2]。
由于嵌入式知識的學習范圍很廣，平臺相關性高，因此學習嵌入式系統要以應用為導向，使學生重點掌握一種主流嵌入式處理器，掌握一門開發語言，一種嵌入式操作系統，以點帶面、循序漸進的掌握嵌入式領域的知識，達到更好的教學效果[3]。在我們的實際教學中，主要以ARM系列微處理器為核心，以wince ，linux為主要平臺來講授，使學生在全面掌握各個領域知識的同時有所側重。
另一方面，課程的內容要注重及時更新。嵌入式系統的發展日新月異，特別是近年物聯網的提出為嵌入式系統教學帶來了新的挑戰。作為教師只有了解、緊跟時展的步伐，不斷引入新知識、新技術，及時更新課程內容，才能更好的滿足社會和行業的需求。
3 采用靈活多樣的教學方法
首先要注重學生學習興趣的培養。嵌入式技術與我們的日常生活密切相關，mp3、手機、智能家電、醫療儀器等設備都是嵌入式系統的實例。在課程開始的時候可以通過引入這些產品來激發學生的學習興趣，讓學生知道嵌入式技術可以做什么[4]。同時在教學過程中采用啟發式教學。啟發式教學是教師啟發學生積極思維，使學生主動掌握知識的教學方法。啟發式教學應做到內容突出，通過“問題”引出重點和難點內容，然后分析問題并啟發學生解決問題。比如mp3的播放功能具體如何實現，學生帶著問題去學習會有更好的效果。
根據嵌入式技術應用性強的特點，還可以結合項目驅動法教學。教師在授課時為學生舉一個項目實例，通過給學生分析項目需求，項目設計方法，項目實施方法等一步一步引導學生學習，使學生充分發揮積極性成為項目的主體，從應用從發，把實例貫穿于教學之中，提高教學質量的同時也使學生積累了做項目的實際經驗。
4 實驗教學注重學生動手能力的培養
嵌入式系統屬于工程性、技術性和實踐性都特別強的一門課。因此，在開展好課堂教學的同時，必須對實驗教學環節給以足夠的重視，要有充足的實驗學時，提供性能良好的實驗設備，能進行反映主要教學內容的、水平比較高的實驗項目。在實驗教學中注重培養學生的動手能力，在課程進行到一半的時候給學生布置不同的實驗課程設計題目，比如mp3播放器的設計，導航儀的設計等。同時將學生分為不同的實驗小組，每個小組在完成設計題目時，既鞏固了所學知識，又鍛煉了實際動手能力，而且培養了團隊協作能力和思考問題的能力。
5 結束語
目前，嵌入式產品已經無處不在，也相應地出現了學習嵌入式知識的熱潮，但是嵌入式系統本身知識涵蓋面廣，實踐性強，知識更新快，作為從事嵌入式教學的教師，不能照搬其它學科的教學模式，應根據嵌入式系統的特點，以應用為導向，從課程的內容，授課方法，教學手段等多方面積極進行改革，從而提高教學質量，培養出適應行業需要的嵌入式人才。
參考文獻：
[1] Tammy Noergaard嵌入式系統硬件與軟件架構[M].北京：人民郵電出版社，2008.
[2] 文全剛. 嵌入式系統接口原理與應用[M].北京：北京航空航天大學出版社，2009.
