嵌入式系统实践教学相关问题的研究

摘 要：嵌入式系统涵盖电子通信、计算机科学和软件开发三个相关行业的内容，属于多行业交叉的学科。对于从事软件开发的学生而言，计算机科学和电子通信的知识内容晦涩难懂，致使学生产生距离感和恐惧感。该项目通过对嵌入式市场技术需求及嵌入式系统产品发展走向进行了仔细的研究和考察，最终设计了南阳理工软件学院"偏软"课程体系的设定，制定了实践教学体系和实践教学平台，实现了在软件工程体系下与嵌入式系统知识完美的结合。

关键词：嵌入式系统 实践教学 教学体系

一、 研究的目的及意义

嵌入式系统已成为当前最热门最有发展前途的IT应用领域之一。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，从而能够适用实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的计算机系统。从嵌入式系统的定义可以看出，嵌入式技术是一门专业性强、实践性强的综合性技术。因此搞好嵌入式系统实践教学的研究对于培养学生的动手能力、创新思维能力，提高学生的就业竞争力具有重要的意义。[1]

二、研究的思路和方法

本项目的研究主要采取调查研究、总结及结合自己特色构建合理的嵌入式系统实践教学体系，并自主设计嵌入式系统实践教学平台，构建相应的综合实验室并指导学生参与项目实践。并通过引导学生参与竞赛，并创造条件使学生参与企业合作。

三、 研究的主要内容

本项目主要内容包括，实践教学体系、教学平台和实践教学实验室以及最后通过本项目的改革成果积极引导有能力的学生参加国家大赛等四个主要部分。

1嵌入式系统实践教学体系的构建

在嵌入式系统实践教学的建设中，要综合考虑实验、课程设计、毕业设计及课外科技实践活动等实践环节，统筹实验教学项目的设置。在内容上，做到由浅入深、由单一到综合、由验证到设计开发。在时间上，由课内延伸到课外，充分发挥课外科技活动这一第二课堂的作用，使学生能够进行嵌入式系统方面的项目开发。该环节从整体出发，将实验、课程设计、毕业设计及课外科技实践活动相结合，即验证性实验，设计性与综合性实验、创新性训练项目三个层次。

2.嵌入式系统实践教学平台的设计

移动专业实验室是有50套博创的ARM11开发板，可以搭建出与计算机科学和电子通信专业不同，但能体现嵌入式系统软件开发的实践教学平台，摆脱学生不需要思考而只重视重复操作的示例，也可以彼此构建成实验拓扑网络平台，使其用于与软件工程一致的嵌入式系统平台。

四、嵌入式系统实践教学综合实验室的建设及项目实践

移动专业实验室的开发板集成的示例操作过多，因此需要构建一些可以激发学生创新和与基础紧密结合的软件示例。比如：音频、视频、绘图、游戏等示例，可以使学生通过看、听等视觉冲击来感受嵌入式系统软件开发带来的效果。增强学生对嵌入式系统软件开发的感性认识，同时引发学生思考，从而进一步达到理性思考的程度，刺激学生进行实践，达到“感性认识-理性认识-实践”的两次飞跃，形成实践教学在综合实验室的一种良性循环。

本项目归纳起来可以简称为“一个体系，一个平台，反复实践，一个竞赛”，其过程管理包括“教，学，练，管”等四个内容，形成一个完整的实践教学体系框架。通过合理的实践教学平台，促使学生提高实践的欲望和兴趣，从而在大赛中获得成果的检验。

五、 研究的成果

该研究能够更加贴近了我校建设“应用型”本科专业的目标和办学特色。具体的可以从以下几个方面进行归纳和概括：

（1）改变了实验题目设计的指导思想

一方面整个实践课程的实施内容要以“学生兴趣”为导向，另一方面，教师在设计题目的时候，“按模块、分步骤”的方式要求学生完成实验的全部内容，最终能够把不同的模块整合起来就是一个完整的项目。

（2）课程设计题目自主化、验收形式和考核标准多样化

题目自主化主要是指：教师在参与课程设计题目命题时，遵循以“引导学生为主，鼓励和提倡自我命题”的原则。让学生有一个充分发挥自我的空间，这样有利于培养学生的创新意识和实践能力。

由于学生数量较多，很多教师在验收课程设计时由于时间等问题的因素，不可能做到人人公平、公正的给出验收成绩。所以在课程设计验收中，针对这些问题已经做出了进一步的修正：

a） 验收形式的改革：公开组织若干本方向或相关专业的教师在同一时间，对自愿参加提前验收的同学作品进行共同进行公开、公正的验收。验收的具体流程：验收学生本着完全自愿的原则参加提前验收（只要完成的学生都可以参加），先进行自己作品的展示和讲解，然后由各位“评委老师”进行提问，最后各位教师根据学生的综合表现，给出相应的成绩，该成绩在有课程设计的指导教师予以汇总，最终决定学生本次课程设计的成绩。

b） 考核标准多样化：标准的多样化是兼顾成绩公平的有效手段，在课程设计评分考核中，把以往全由一位指导教师把握的学生“验收表现”，增加至多位教师同时给出成绩，增加了成绩的参考尺度;另外，学生的最终成绩不再仅仅由学生的作品展示效果所决定，而是由学生在验收时的综合表现（如：语言的表达、作品的讲解、设计思路等）决定，从而使得成绩更加合理。

（3）充分利用了实验室

充分利用开放实验室的课余时间，完善开放实验室的使用和管理制度。[2]增加开放实验室的数量，让学生也参与到实验室的建设和管理中来，鼓励学生“从宿舍走出来”和在实验室中完成实验作业。

（4）鼓励学生参与各类竞赛，并引导学生与企业合作，提高动手能力和创新能力，并取得了显著成效。[3]

六、 结束语

该项目的实施，极大地提高了学生对嵌入式系统的兴趣和学习热情，一部分学生能够独立自主的思考，并独具匠心地设计出具有一定水准的产品。本项目思路清晰，效果明显，并在其它具有相关近似课程的学校中有推广应用的价值。

参考文献：

[1]付顺，姚圣国.高校实践教学工作思路的创新探索[J].实验技术与管理，2006年08期

[2]王光福.从传统的实验教学走向开放式实验教学[J].实验科学与技术，2004年01期

[3]彭志广，杨大鹏.实践教学体系创新与实践[J].实验技术与管理，2006年08期

作者简介：

邱雅（1981～），女，汉族，河南南阳人，南阳理工学院软件学院讲师，硕士，主要从事计算机相关教学研究。