计算机专业嵌入式课程教学改革探索

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1、计算机专业嵌入式课程教学改革探索　　计算机专业嵌入式课程教学改革探索　　牛芗洁　　（北京农学院计算机与信息工程学院，北京102206）　　摘要：近年来国内高校计算机、电子、软件等专业针对市场需求，开设了嵌入式方向相关课程，笔者结合实际教学经验，针对嵌入式课教学中存在的若干问题，提出自己独特的见解，对农林院校嵌入式课程实践教学改革和创新进行了深入的探讨，对具有其他办学特色的地方院校有一定的借鉴意义。　　关键词：嵌入式教学；实践；自主互助学习　　一、存在的问题　　随着技术的快速发展和对嵌入式行业人才的持续需求，各个高等院校纷纷开设了嵌入式相关课程，然而在培养目标

2、、课程设置、教学方法等教学关键因素中均存在若干问题。现将本人在计算机科学与技术专业嵌入式方法教学过程中存在的问题提出自己的一些想法。　　1.市场人才要求和高校毕业生素质之间的差异。目前，智能化计算机领域就业市场对嵌入式从业人员的需求持续高涨，然而从高校毕业的嵌入式专业或方法的大学生中却难以真正达到嵌入式从业人员标准，甚至多数毕业生并不具备从事嵌入式开发工作的能力，即便企业录用的专业毕业生，也通常需要对其进行一段相当长时间的再培训。市场人才要求和高等毕业生素质之间的矛盾日益突出。　　2.重理论讲述而轻实践环节训练。据了解，我国大多数院校的嵌入式系统本科教育仍采

3、用以理论为主，实验为辅的教学模式。多数学校的理论课时与实验课时的比例为3∶1或2∶1，能达到1∶1的情况很少；一般以实验室提供的嵌入式系统实验箱配套实验为基础，教师在实验中往往选用的是基础侧重验证性实验，选用的复杂和高级实验较少。　　我校是在计算机科学与技术开设嵌入式方向，其作为专业方向课开设在大学三年级，前修课程为《程序设计基础》、《计算机操作系统》、《计算机组成原理》、《数字逻辑》等课程。众所周知，嵌入式方向所涉及的实验都是以系统层面为基础，每个实验均需要投入较多时间来完成，因此实验学时需求较大，而从整体课程体系来看，确实存在理论部分内容占用较多学时的问

4、题，目前，我校在课程设置中理论学时较小，加大了实验学时的比重，然而实验学时如何有效使用以及如何对实践环节进行外延，这是摆在我们面前一个严峻的问题。3.缺乏与企业和公司的合作。除了必要的相关课程实验项目，我们在教学过程中，发现有些实验项目与公司企业的需求有一定差异，其一，实验项目内容和市场整个行业发展之间的不协调，使得嵌入式课程的实践教学跟市场有所脱节；其二，嵌入式方向课程综合性的特征使得实验项目的实施必须得到必要的资金支持。否则在校学生接触市场的机会减少，使得嵌入式课程的实践教学缺乏必要的直观性，制约学生学习的积极性。　　地方院校可以发挥其办学特点，和当地相

5、关产业紧密联系，通过校企合作，由教师审核指导，学生动手，开展校企合作项目，这也是培养应用型人才的重要途径之一。　　二、嵌入式课程体系教学设置　　1.嵌入式课程特点。我校计算机科学与技术专业嵌入式方向的学生侧重从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。我们在实际的教学过程中发现嵌入式系统开发和一般的PC机开发具有明显的差异。首先，嵌入式系统的开发往往需要根据用户的需求进行定制，而不是通用操作，开发人员必须具备完善的知识体系；其次，嵌入式系统开发的工程性，嵌入式系统开发往往都是一个体积非常小的部件，CPU通常不采用Intelx86系列，开发工具也是专用的开发板。学生如

6、果不通过实际动手开发一个系统模块，就很难了解嵌入式开发的基本过程，因此，实际动手能力是嵌入式课程最显著的特点。　　2.我校嵌入式课程体系设置。嵌入式课程的特点使得学生必须有较完整的知识结构，因此，嵌入式课程体系的设置尤为重要，表1是我校嵌入式课程内容及时间设置情况。　　表1显示，我校计算机科学与技术专业嵌入式方向专业课程从第二学年第4学期开始，从系统开发基本概念以及开发平台出发，依次对嵌入式操作系统Linux、嵌入式程序设计基础以及Java程序设计基础进行深入讲解，最后对嵌入式接口技术以及高级编程展开讲解，第四学年两个学期分别对专业实习和毕业实习进行持续性的

7、工程化实践教学。　　三、教学改革措施与创新实践　　1.注重培养创新能力。嵌入式系统的开发依托产品和市场，而设计的创新性决定了系统的价值，因此，如何通过课程加强学生创新素质培养是我们面临的难题。我们在教学过程中的措施如下：理论学时仅概要讲解基本原理和方法，要求学生充分利用课外时间，查阅各种文献资料进一步学习，学生可以根据个人兴趣有选择地对某些问题进行深入的分析研究，环境搭建以及技术要点则通过实验学时完成；将学生两人一组，要求每组必须选取至少一个实验模块，小组内进行任务分工，对实验模块所涉及的知识点以及代码编写，甚至存在的问题等，在实验学时容许的范围内进行全班范

8、围内讲解，任务在学期初就进行认领，提前布置给学生，使