嵌入式系统教学模式的研究

摘要　针对我国嵌入式系统人才缺口增大的现象，分析高校嵌入式系统教学中存在教师教学能力差，学生实践环节薄弱等问题，着重阐述了嵌入式系统教学模式的建立——完善制度、加强校企合作、鼓励教师参与研发项目等方式，有效地提高教师嵌入式系统教学能力；加强实验建设、改革嵌入式课程设计、鼓励学生参与科技竞赛等方法，促进学生实践能力的提高。

关键词　嵌入式系统教学　教师教学能力　实践能力

0　引言

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术和各个行业的具体应用相结合后的产物。现已广泛应用于工业控制系统、通信设备、医疗、航空等众多领域，可以说嵌入式技术无处不在。①随着嵌入式系统的市场快速增长，嵌入式人才缺口急剧增大，所以很多高校纷纷开设嵌入式系统课程，但实际效果却不尽如人意，其中的问题有待解决。

1　嵌入式系统教学存在的突出问题

1.1　教师执教能力较弱，特别是实践教学能力差

嵌入式系统课程是一门难度较大的专业课程，主要有门槛高、综合强和实践强三个特点，而且技术更新快，要教好这类课，就要求教师具有很高的综合素质。②由于高校嵌入式系统教育开设时间短，师资质量得不到保证，主要存在以下问题：（1）学历高，教学能力不强；（2）偏向硬件或者软件其中一方面，知识结构单一；（3）理论教学不错，缺乏具体实践经验。

1.2　学生实践环节薄弱

嵌入式系统根本目标在于应用，需要动手能力和一定的创新能力，所以实践就是掌握嵌入式系统的唯一钥匙，但是高校实践教学比较薄弱。（1）高校教师在进行实践教学时，通常会选择嵌入式系统教学实验平台。这些平台上的验证性实验过多，学生自己动手的设计性实验少；单一性实验多，综合性开发实验少；反映嵌入式最先进技术的实验内容少；实验内容多偏基础性与社会需求的嵌入式技术应用联系较少。（2）由于缺少经费而实验设备无法及时更新，现有的嵌入式平台功能远远不能跟上嵌入式技术的发展。学生即使有好的想法，由于无匹配的实验条件，也只好半途而弃。

2　提高教师嵌入式教学能力的措施

2.1　加强管理、完善制度，提高教师基本教学能力

（1）灵活的教师职务聘任机制。对不合格的教师实行降岗使用或离开教师岗位，这样促使教师不断地进行学习，提高专业教学能力。③（2）改革教师薪酬制度，健全激励机制。加大对优秀教师的奖励力度，极大地激发教师的潜能，激励教师自觉提升专业教学能力。（3）建立科学的考评标准，促进教师教学能力的提升。定期对教师进行教学方面的综合评价，将评价结果反馈给教师，以便其采取相应措施改进教学。

2.2　紧密结合教师教学工作实践，提高教师嵌入式教学实践能力

教师教学实践能力的提升是一个动态、持续、无止境的过程，只有经过长年累月的积累，在实践中学习，在实践中提升，在实践中发展，不断思考与总结，才能持续地提高自身的教学实践能力。④

（1）鼓励并资助教师参加各种嵌入式培训，跟上嵌入式技术更新换代的脚步，促进其不断改变知识结构，使教师自身素质由单一性转向多元性，软件、硬件的运用都能得心应手。

（2）加强学校与嵌入式产品研发企业的合作。①加强联合办学。联合办学是提高教师实践教学能力的最有效的方法。联合办学的形式多种多样，包括订单培养、企业短期培训，技能鉴定及比赛等。教师教学“理实一体”，课程内容设置　“真枪”、“真刀”。②开展嵌入式研发课题的研究。学校教师如与企业科技人员共同开展嵌入式方向的课题研究，进行嵌入式科研项目开发，为教师从事深度融合的实践活动创造了条件，无疑对教师实践应用能力提高起到巨大的促进作用。③实行教师到企业学习的制度。了解嵌入式方向的新设备、　新技术，分析企业用人需求从而调整课程内容。

（3）鼓励教师个人承接嵌入式研发项目。没有实际项目实践经验的教师是无法指导学生的实际操作，是无法培养出合格的嵌入式研发人才。学校应制定各项制度，鼓励刺激教师承接嵌入式研发项目。让教师成为项目责任人，解决项目实施中具体的技术问题，并能进行问题的诊断、处理。

3　提高学生实践能力的措施

3.1　实验室的建设

建设专门的嵌入式系统实验室，设置必要的实验设备，有老师进行管理和指导；成立一定额度的基金，专供有需要的教师和学生购置最新的实验器材。

3.2　实验内容的改革

（1）　为体现嵌入式技术的特征，必须调整或取消内容陈旧过时的基础实验，而保留能确实提高学生基础技能的实验。⑤（2）开设嵌入式系统软、硬件设计综合实验，从被动学习到积极主动地学习，有利于促进学生个性的发展，提高其创新能力和综合运用知识的能力。（3）增加与企业嵌入式应用技术紧密联系的实验内容，尽量让学生零距离接触国内外的嵌入式系统开发实践，使学生能深入理解知识点、大大提高学习的积极性。⑥

3.3　嵌入式系统课程设计的改革

课程设计的任务是完成一个具体嵌入式系统的开发，完成的时间可适当延长，至少为一个学期，甚至为一个学年。学生三人一组，经过教师的审核、修改，量身裁衣选择合适的题目，　最终在老师的指导下完成。如此可大大提高学生的综合素质以及团队协作意识。

3.4　发动学生积极参加科技竞赛

为提高学生的动手和创新能力，鼓励学生走出去，参加业界各类嵌入式科技比赛。现在很有影响力的科技比赛有“博创杯嵌入式比赛”、“微软嵌入式大赛”、“美国爱特梅尔公司嵌入式大赛”等。⑦通过这种方法，一方面可使这些学生加深对嵌入式技术的理解和认识，　另一方面更为重要的是使他们体验了嵌入式系统开发与应用的一般流程，为其今后的工作和科研打下了良好的基础。⑧

4　结束语

随着嵌入式系统的发展，将来的嵌入式系统将会以前所未有的高度、广度融进我们的生活，为了培养出优秀的嵌入式系统研发人才，这就要求我们不断探索、实践，完善“以人为本”的嵌入式系统教学模式。