时间：2023-01-07 01:13:25
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇嵌入式实训总结，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
嵌入式技术是计算机应用专业发展的重要方向，作为网络化和智能化信息处理的重要平台，在军事、航空航天、信息通信、工业控制、手持式设备等领域发挥了极大的作用，而在高职院校设置关于嵌入式技术的相关课程，对培养该技术的专业人才奠定了坚实的基础，因此高职院校进行教学改革具有重要意义。
1.嵌入式技术的教学计划
(1)概述
嵌入式技术具有较强的工程实践性、理论性，在其硬件的发展历程中主要是从8位单片机到32位微处理器ARM，软件发展历程主要是从没有操作系统到有操作系统，同时该技术具有较高的难度，如果没有科学合理的教学计划，高职学生很难高效的掌握相关技术知识。因此在教学技术设计时应当结合学生的实际认知水平，循序渐进的进行教学活动。关于嵌入式技术硬件方面的教学应制定单片机原理和应用等课程，为学生更好的学习嵌入式技术有更加深入的认识。关于嵌入式技术软件方面的教学应当设计操作系统原理等课程，使学生可以更加扎实的掌握该技术的运用[1]。
(2)建立课程体系
在掌握嵌入式技术的基础课程之后才能学习深层次的嵌入式系统开发课程，建立适合嵌入式技术教学的课程体系，如在学习嵌入式操作系统原理、面向对象程序设计、数据结构、C语言程序设计、汇编语言程序设计等软件基础课程和单片机原理及开发、数字电子技术、模拟电子技术等硬件基础课程之后，学习基于Linux的嵌入式系统开发的系统开发课程[2]。
2.建设专业教学实训环境
(1)教学平台的构建
教学平台的处理核心应采用Intel高性能的PXA270处理器，还应当选用源码开放的Linux操作系统作为平台的操作系统，教学平台的硬件模式应设计为功能板与核心板相结合，功能板应包括各种外围接口和器件，如存储卡接口、音频和视频接口、摄像头接口、USB接口、RS232接口等外围接口;核心板应具备全部最小系统运行所需的硬件，如电源控制模块、CLPD、SDRAM、Flash、CPU等硬件，保证在接入5V电源的情况下可以单独通电作业，同时为了完成调试工作和程序的下载等还需要设置以太网接口、串口、JTAG接口。通过有机结合功能板与核心板，从而构造完整的应用系统，同时该系统还应当具有较强的处理能力、较低的功能消耗、较小的体积等优点。在平台软件环境的设计方面有时不能够直接通过硬件平台来设计，这时就需要采用其他的方法，如将编译和编辑目标板的Linux文件系统、内核、引导程序以及系统开发工具安装到宿主机上，安装之后通过将需要的软件下载到目标板上进而运行该软件系统。通常将这种开发方式称为交叉开发，交叉开发的模型为由宿主机生成目标内核映像文件系统通过各种连接方式下载到目标机上形成内核映像。而实现Linux操作系统在开发板平台上的运行主要满足两个条件，一是保留Linux操作系统的基本功能配置，通过压缩和裁剪的方式将不重要的功能模块去掉，从而在保证其所需功能能够实现的基础上为嵌入式系统节约更多的存储空间。二是将Linux内核所需的硬件进行针对性的移植，对部分和硬件直接接触的代码进行修改，例如Bootloader，保证平台上的软件可以在开发板上正常运行[3]。
(2)教学内容的设计
嵌入式教学的实训内容设计应采用具有CSM通信模块、触摸屏、音频、USB摄像头、通用的网络功能、IO功能等功能的PXA270实验平台。利用这些功能模块设计相应的教学实验，使学生对嵌入式系统的基本功能可以有更加深入的了解，从而提高学生学习嵌入式技术的积极性。具体的教学内容可设计为在学习Linux操作系统移植和嵌入式交叉环境架构方面设计文件系统制作实训、内核编译移植实训、Boot-Loader编译移植实训、Makefile编写使用实训、常用命令以及工具实训等课时训练;在学习驱动程序设计时可设计关于USB驱动配置实训、IO口驱动实训、驱动程序结构实训等内容的教学任务;在学习基于QT编程应用开发和QT移植时，可以设计Web-server的移植和网络通讯实训、USB摄像头实训、串口通讯实训、QT移植实训等教学内容;在最后嵌入式综合项目实训的时候可设置基于Webser-vice的数字粮仓监控系统、嵌入式Linux系统开发流程和一般设计教学内容等。根据具体的学习情境设计不同的教学内容，利用教学实训的方式，有机的结合教学实践与理论知识，将抽象的理论知识转为具体的实践活动，从而提高学生嵌入式技术的实际开发能力[4]。
3.总结
综上所述，通过对高职计算机应用专业嵌入式技术教学改革的研究，从中可以了解到根据嵌入式技术制定相应的教学实训计划和教学内容，以此来将复杂和难度较大的嵌入式技术以更加简单的教学方式传授给学生，使学生可以掌握更加坚实的嵌入式技术知识，提高其实践操作能力，从而为社会提供更加专业、优秀的嵌入式技术人才，为社会发展提供人才保障，从而促进社会的进步。
参考文献:
[1]邹霞玲.当前高职院校计算机应用技术专业教学改革创新探究[J].电脑知识与技术，2011，36:9571-9572.
[2]沈瑛，朱卫华，邹国平.高职计算机专业嵌入式系统课程教学改革研究[J].中国成人教育，2011，21:185-186.
关键词：嵌入式系统；课程体系；实验平台
中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)15-3647-04
物联网、云计算目前已经成为信息产业的主流方向，在这个主流方向中，最核心、最关键的部分是嵌入式系统。调查数据【1】显示，市场对嵌入式人才的需求缺口巨大。就高校而言，培养符合行业要求的人才是高校的职责，而人才的培养又始终离不开切实可行的教学计划和课程体系，制定符合行业实际的教学计划和课程体系，是培养人才的关键。而开设什么样的课程来培养符合行业要求人才，又要依据行业特点和对人才的技术要求来确定，否则就会偏离行业要求，满足不了行业需求。在2008年《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》里已经规划了嵌入式技术与应用专业(专业代码510121)，但还没有形成一门独立的本科专业，近几年高校中的电子专业、计算机专业以及机电与自动化专业、通信专业都相继开设了嵌入式系统相关课程,大都针对本科高年级学生或者研究生开设了嵌入式系统方向。从国内不同高校不同专业开设的嵌入式系统课程来看，各具特色，有些硬件课程开设的多，有些软件课程开设的多。这主要是由于嵌入式系统本身包含软件与硬件两个层次,在设计与应用方面,又具有软硬件协同工作的特点,既要依据硬件设计软件,又要依据软件确定硬件,不能简单的说哪个更重要,只能从应用的角度讲其侧重点不同。因此对于不同专业开设的嵌入式系统课程，不能一概而论。本文主要从嵌入式从业人员进行嵌入式系统开发所具备的知识要求和技术要求为依据，确立计算机专业本科生从事嵌入式系统开发应具备的基础知识和技能，并着重对计算机专业本科生嵌入式系统的课程体系构建内容及实验平台方案进行探讨和研究。
1嵌入式系统概述
嵌入式系统是以计算机技术为基础、以应用为中心、软件硬件可裁剪并且对系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从其概念来看，嵌入式系统是专用计算机系统，应该包含硬件系统和软件系统，具体地说，一个嵌入式系统硬件以微处理器为核心集成存储器和系统专用的输入/输出设备；嵌入式系统软件包括初始化代码及驱动、嵌入式操作系统和应用程序等，这些软件有机地结合在一起，形成系统特定的一体化软件。一个典型的嵌入式系统应包含嵌入式硬件、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件三个部分构成。
由于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与各个行业的具体应用相结合后的产物，因此嵌入式系统是应用于特定环境下，针对特定用途来设计的系统，所以不同于通用计算机系统，它的硬件和软件都必须高效率地设计、“量体裁衣”、去除冗余，力争在较少的资源上实现更高的性能。嵌入式系统的基本特点就是“嵌入”、“专用性“和“计算机性”。由于系统的这些特性，导致系统的存在形式是多样的和面向特定应用的，并且对成本、功耗、可靠性和实时性特别关注，因此在嵌入式微处理器和嵌入式操作系统的选择上都要考虑这些特点。
2嵌入式系统专业人才岗位及核心能力分析
2.1嵌入式系统的技术研发岗位划分与设置
从事嵌入式技术的岗位主要是企业的研发、生产、销售部门，当然还有其它辅助部门，在此主要针对研发部门的岗位进行分析。嵌入式系统研发部门岗位的设置，离不开嵌入式系统的结构和开发过程，设置什么样的岗位、需要何种学历的人才都与嵌入式系统的开发过程紧密相关。就嵌入式系统而言，总体上可划分为硬件和软件两部分，硬件一般由高性能的微处理器和的接口电路组成，软件一般由硬件抽象层、嵌入式操作系统、软件应用平台和应用程序等组成,如图1所示。
硬件层是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的平台，包括输入输出接口/驱动电路、处理器、存储器、定时器、串口、中断控制器、外设器件、图形控制器及相关系统电路等部分。对于硬件层的设计开发要有较深的硬件开发经验，这些岗位一般都需要资深的硬件工程师。中间层包括硬件抽象层（HAL）或板级支持包（BSP），负责对各种硬件功能提供软件接口，包括硬件初始化、时钟管理、定时器管理、中断处理、总线管理、内存地址的映射等。它位于底层硬件和操作系统之间，是二者之间的桥梁。这个层次的设计开发不仅要精通底层硬件结构，还要熟悉上层的操作系统，主要工作是开发设备驱动程序。这部分工作需要有丰富的软硬件件研发经验才可以胜任。软件层主要包括操作系统和软件应用平台，操作系统主要是实现资源的访问和管理，完成任务调度，支持应用软件的运行及开发，软件应用平台则是为了提高开发速度与软件质量，一些应用提供商开发了一些可重用的应用平台，封装了一些常用的功能，同时提供API接口，可以在此基础上进行二次开发。这些岗位要求具有丰富的嵌入式操作系统开发经验和软件工程能力。功能层主要指的是应用软件层，位于嵌入式系统层次结构的最顶层，直接与最终用户交互。针对各种特定功能来编写应用程序，实现系统的功能应用。主要是进行大量的C、C++或JAVA语言编程，不需要更多涉及底层硬件，大都是基于操作系统之上的编程。这些岗位要求就有丰富的嵌入式应用软件开发能力。从嵌入式系统开发流程看，还可以对硬件层、中间层、软件层、功能层四个层次的研发工作进一步细化。
2.2技术研发岗位从业人员核心能力分析
对于从事嵌入式系统研发的技术人员而言，必须具有与岗位匹配的核心能力才可以胜任工作。文献[3]就嵌入式整个行业的从业人员在不同岗位应具备的知识和能力进行了描述。由于目前国内就嵌入式人才的评估和认证只有嵌入式工程师认证，因此本文将从硬件设计、软件设计、系统架构、软、硬件测试这五类技术研发岗位进行研究，来确定相应人员应具备的知识和能力要求。对于每一类岗位，将从岗位工作任务、岗位知识能力、主要技能和核心能力这四个方面就行研究，其中岗位工作任务是指该岗位应完成日常基本工作的事务范围，岗位知识能力是指该岗位应具备的基本知识要求，主要技能是指该岗位技术能力的要求范围，核心能力是指该岗位工作主要能力要求。分析结果如表1所示。
2.3技术研发岗位知识要求
表1就目前嵌入式技术人员的五种岗位要求从四个方面进行了分析，从分析的结果看，对于硬件设计及测试人员而言，应具有的知识点：①熟悉或者掌握模拟电子线路、数字电路，单片机等基本的硬件电子电路设计知识；②熟悉和掌握C语言或者C++语言及接口电路程序设计；嵌入式系统硬件的设计、嵌入式系统的程序设计③至少熟悉l到2种基本的EDA工具，如MODELSIM、Quartus? lI、Protel等；④熟悉各种常用工具和仪器仪表，熟悉电子元器件性能分析。软件设计软件测试人员而言，应具有的知识点：①熟悉Linux，WinCE，Vxworks等操作系统的各种软件开发环境；②熟悉GUI开发过程、熟悉网络编程、多任务编程等；③精通C语言、汇编语言；④熟悉嵌入式系统硬件的设计、嵌入式系统的程序设计。⑤熟悉嵌入式软件开发模式及方法，熟悉白盒测试、黑盒测试和回归测试，熟悉单测试、集成测试、系统测试过程及测试的误区的分析。系统架构人员应具有的知识点：①熟悉嵌入式软件工程；②熟悉面向对象和结构化软件开发方法；③精通常用软件开发语言；④熟悉软件架构模式和设计模式，熟悉常用软件建模技术。
3计算机专业嵌入式系统课程体系及实践平台的构建及分析
3.1计算机专业嵌入式系统课程体系及实践平台的构建
从嵌入式系统专业人才岗位及核心能力分析来看，对于计算机专业，在构架课程体系时，应该结合计算机专业特点及嵌入式技术研发岗位和应具备的知识能力出发，可从理论与实践两个方面，去制定切实可行的专业课程体系。本文将从理论课程体系和实践课程体系两个方面阐述课程体系和实践平台的构建。其平台结构如图2所示。
在图2中，计算机专业基础和核心课程体系可依据计算机专业相关培养课程体系及目标确定，本文不再赘述。对于嵌入式系统理论课程体系可分别从硬件课程、语言课程、专业课程三个方面进行构建，其中硬件课程可包含有电路与模拟电子技术、数字逻辑电路、计算机组成与体系结构、微机原理与接口、ARM体系结构与编程、电子线路设计、计算机控制系统、单片机原理与应用、DSP技术及应用、FPGA设计基础等课程；语言课程可包含有C语言程序设计、VC＋＋程序设计、离散数学、数据结构、VB程序设计、C#程序设计、J2EE中间件技术、C语言深入编程、C++/VC++深入编程等课程；专业课程可包含有嵌入式操作系统、Linux设备管理与应用、ARM体系结构与编程、嵌入式系统设计、WinCe系统设计与应用开发、面向操作系统的程序设计、多核程序设计等。对于嵌入式系统实践课程体系可从专业实践与认证培训两个方面进行构建，其中专业实践可从课内实践、课程实训、项目团队、专业竞赛、企业实习、毕业实习等方面进行构建。在专业实践中，课内实践和课程实训是对嵌入式专门知识的巩固与提高，综合实践是阶段性综合能力培养的需求，项目实训与毕业设计是综合分析设计能力的保障。而对于培训认证，可参与ARM公司全球认证、中国软件行业协会嵌入式认证、中国电子学会认证、信息产业部认证等机构和部门的培训认证活动。
3.2嵌入式系统课程体系分析
从嵌入式系统课程体系的内容来看，具有三个方面的特点。首先是体系完整，专业特色突出，整个课程体系体现四个方面的能力培养：①编程能力培养，体现在C语言程序设计、C语言深入编程、C++/VC++深入编程及面向操作系统的程序设计等课程。②实践能力培养，体现在嵌入式系统设计与应用开发实践、Linux和WinCE操作系统与应用开发实践、嵌入式系统设计与应用综合实训及毕业实习和毕业设计等方面。③应用能力培养，体现在嵌入式系统设计与应用、嵌入式图形界面开发及嵌入式测试技术等方面。④创新能力培养，主要体现在创新团体、嵌入式竞赛、企业实习及一些嵌入式协会等。其次，整个课程体系具有侧重应用，循序渐进，层层递进的特点。从软硬件编程到专业技能培养，再到项目实训和毕业设计是递进式的。软硬件编程是整个能力培养的基础，专业技能是提高，项目实训和毕业设计是综合应用能力培养。最后，整个课程体系涵盖了微软、信产部认证课程。微软认证为微软WinCE嵌入式系统工程师认证，其课程主要包括WinCE系统设计与应用和嵌入式系统设计。信产部认证为嵌入式系统设计师认证，其主要课程包括嵌入式系统设计、嵌入式测试技术和ARM体系结构与编程。
4计算机专业嵌入式系统实验教学平台的构建
根据嵌入式系统实践课程体系构建的设想，对于教学实践，要根据计算机专业和嵌入式系统开发的技术要求和岗位职责，可进行合理规划。既要让学生掌握坚实的基础知识，又要让学生跟得上主流技术潮流。由于嵌入式系统在构成上可由硬件和软件构成，因此在进行实验教学时，可从硬件和软件两个方面进行构建。根据目前嵌入式系统开发的主流技术来看，在硬件选型上要以X86CPU、单片机和ARM处理器为主，在操作系统的选择上要以WinCE、Linux、μC/OS-II和Vxworks等操作系统为主，可从驱动程序设计、嵌入式系统界面、应用程序等方面进行实验。本文提出了一种可行的实验架构，如图3所示。
图3嵌入式系统课内实验体系
图3从三个层面对实验教学进行了规划，最底层为硬件层，可选择不同的处理器及各种电路及存储设备进行实验，如X86CPU、ARM处理器、单片机、数模转化电路、I/O接口、通用接口、ROM、RAM等。中间为操作系统层，可选择主流嵌入式操作系统进行实验，如WinCE、Linux、μC/OS-II、Vxworks等。最上层为应用层，可从嵌入式驱动层序开发、嵌入式图形用户界面以及应用程序的设计等方面进行实验，其中在程序设计语言的选择上可重点考虑汇编语言、C/C++语言、JAVA为主要训练语言。
5总结
进几年来，市场对嵌入式人才的需求持续走高，但符合企业要求的合格嵌入式从业人员不多，缺口很大。如何缓解人才供需矛盾，是政府和学者们关心的问题。目前就全国高校的普遍情况来看，嵌入式系统还尚未开设本科专业，很多高校只是开设了嵌入式系统方向课程，而且开设的课程五花八门，很难规范。本文从嵌入式系统构成及特点以及嵌入式系统从业人员的职业岗位出发，探讨了嵌入式系统课程体系和实践体系的构建，并针对计算机专业实验教学提出了一种教学结构。通过本文的探讨试图为解决嵌入式课程规范化做出应有贡献，从而加快嵌入式系统开发人员培养，解决市场人才短板而有所作为。
【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
[1]马忠梅.嵌入式系统教学模式探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2008（11）：5-37.
[2]徐敏，林瑞金.关健生嵌入式系统教学改革与实践[J].电气电子教学学报，2009（3）：13-22.
关键词:嵌入式系统;教学体系;教学方法;教学实践
中图分类号:G642文献标识码:A
1引言
网络、通信、多媒体和信息家电时代的到来,无疑为32位嵌入式系统高端应用提供了空前巨大的发展空间;同时,也为力不从心的8位单片机向高端发展起到了接力作用。嵌入式技术及产品的快速成长成了全球IT产业发展的显著特征,嵌入式技术是二十一世纪最有活力和生命力的新技术之一。然而在中国,嵌入式软件复合型人才的缺乏,已成为嵌入式产业的可持续发展的瓶颈,作为对新技术研究和探索最活跃的群体之一――高等院校中独立软件学院,如何接受嵌入式技术带来的挑战,学习嵌入式、研究嵌式、使用嵌入式,已成为一个重要的研究课题,加强与完善高校嵌入式系统教学迫在眉睫。由于国内嵌入式系统教学起步较晚,目前还没有形成适应高校教学的一个统一的教学体系和教学规范。由此强调要以信息技术为手段,深化教学改革和人才培养模式改革,如何根据社会的实际需要,培养具有一定专业特色的和特定能力强的软件实用型、复合型人才是我们学院应首要解决的问题。因此必须深入探究嵌入式系统课程体系结构,寻求各专业嵌入式系统实践教学解决方案,积累教学实践经验,建立较规范的嵌入式系统教学体系,使嵌入式系统应用开发技术更好地融入到教学与科研活动中,以适应社会对嵌入式系统人才的需求,对于深化我国高校的教学改革具有重要的现实意义。
2嵌入式系统教学体系探究
嵌入式系统作为一个新兴的课程体系,目前在教学过程中相关先修课程与基础知识的准备教学内容(包括硬件平台与软件平台)的选择、实验教学与实践环节组织等问题依然处于争论和探索阶段。国内高校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。
2.1嵌入式系统教学分析
(1) 从应用角度来分析,具有世界最大嵌入式技术市场的中国,嵌入式系统教学中更多的强调以“应用”为中心。嵌入式系统应用程序的开发还必须具有一定的行业领域知识,教学中最好要在一个实际的应用项目开发环境中去实践,提高嵌入式软件开发方面的综合应用能力。
(2) 从学科专业角度来分析,嵌入式系统涉及多门交叉学科致使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;微电子、电子信息工程、自动化等相关专业嵌入式教学。在嵌入式系统教学中应重视不同专业嵌入式课程体系建设、课程目标和内容等方面展开。
(3) 从技术角度来分析,嵌入式系统是软件和硬件有机的结合体。要考虑什么样的硬件设计更容易编写驱动程序,软件处理效率等因素就必须要学习操作系统和驱动程序开发相关的知识,同时需要考虑如何取舍软硬件设计。由此嵌入式系统教学中应注重培养同时具备软件和硬件两方面及综合性知识分析能力。
2.2嵌入式系统方向理论课程体系
本科阶段的按专业方向课程规划既要重视基础理论的学习,又要注重实践性,既要突出专业自身特点,又要把握嵌入式系统在多学科知识领域中相互渗透的规律。不同专业嵌入式系统方向课程体系如图1所示。信息工程专业涉及的专业基础课包括数字电路、微机原理与接口技术、单片机原理与接口技术、计算机组成原理、可编程逻辑器件、EDA设计等课程。而软件工程专业涉及的专业基础课则为C/C++语言、数据结构、计算机网络编成、编译原理、软件工程、操作系统等。嵌入式系统课程体系包含两个专业的相关内容。数字电路的知识是从事嵌入式系统的必备,关键要增强逻辑思维能力。C语言作为一种“高级的低级”语言、易移植、易维护、可读性强、具有强大的内存操作能力,成为嵌入式系统开发的最佳选择。数据结构与算法在嵌入式系统教学中要作为重点,可适当增加实验课时,无论学生以后从事嵌入式系统的软件还是硬件开发,这门课的思想将贯穿其中,这两门课程教师应当要求学生加强上机实验的操作,鼓励相互交流,体会编程的思想。
嵌入式处理器体系结构:在嵌入式领域中广泛应用的是ARM(Advanced RISC Machines)系列微处理器。ARM公司引发了嵌入式领域的一场革命,在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位,是目前32位市场中使用最广泛的微处理器,学习以ARM为架构的嵌入式技术具有非常广阔的前景。对于嵌入式操作系统:目前比较适合用于本院教学主要有VxWorks、Windows CE、Linux(uClinux)和μC/OS-Ⅱ等。基于Linux内核稳定可靠、源码免费开放等优势成了教学和学习嵌入式操作系统的首选。嵌入式的软件开发从智能手机开发(SYMBIAN)、J2ME程序设计、数字媒体终端等实践编程。嵌入式软件开发语言主要有汇编语言、C/C++语言、Java语言等。
2.3嵌入式系统方向实验课程体系
嵌入式系统是实践性很强的课程体系,学好嵌入式系统课程不仅有助于学生了解系统设计的基本方法,而且能提高学生对于相关学科的理解和实际应用能力。在嵌入式系统教学中,实验是最重要的环节之一,是学生掌握嵌入式系统设计技术的关键。为满足不同专业学生的学习要求,我校现有嵌入式系统实验设备40套(XScale PXA270处理器)及相关配套实验仪器及测试仪器,实验教学内容涉及微处理器系统设计、嵌入式实时操作系统开发、嵌入式中间件平台开发、嵌入式系统应用开发等内容。为达到教学目标,将实验教学体系分为基础类实验、系统设计类实验和创新类实验。基础类实验:采用理论授课与动手实验相结合的方式,让学生了解开发环境和开发流程,掌握实验开发工具的使用方法,熟悉软件编程环境,根据实验指导书的内容进行实验的调试,读懂实验源程序和程序的运行过程,使学生能够进行修改、组合和补充式的应用编程。包括ARM集成开发环境ADS1.2的使用与仿真调试方法、ARM中的汇编程序与C语言调用的混合编成等15个实验。系统设计类实验:主要采取精讲精练的方式进行,使学生能够掌握嵌入式系统设计的基本方法。教师指定几个设计课题,并提供任务书,任务书内容包括实验题目、实验所涉及的主要内容、要实现的功能说明及实验中应注意的问题。学生自行设计实验方案,编写实验程序,选择硬件接口并调试,独立进行课题设计,并写出设计实验报告,教师在设计过程中仅起指导作用。包括嵌入式Linux内核分析、裁减、移植和烧写在内的10个实验。创新类实验:为了培养学生的科研能力、创新思维能力和工程实践能力,研究课题和内容由他们自己提出,或是来自教师的科研课题,或是与企业相结合的科研项目,学生自己讨论确定研究方法和研究手段,利用现有的实验设备和条件进行课题研究,教师在一定阶段给予必要的指导。
3嵌入式系统教学实践
(1) 注重理论知识和实践训练相结合教学,着力培养学生创新能力。
结合实例讲解理论,使理论来源于实践,又进一步指导实践。在课堂教学中,要求教师注重体现工科特色,突出本课程在嵌入式软件开发中的基础性作用。由于嵌入式系统是一个实践性很强的课程体系,学生的动手能力的培养是嵌入式系统教学中的一个非常重要的环节。在教学方式上,注重采用理论与案例相结合的课堂教学、系统的多级课程实践、工程实习以及前沿技术讲座等多种形式的教学与实训,使学生在掌握扎实的嵌入式软件基础理论、开发技术和工具的基础上,进行嵌入式软件的设计和开发。实现对嵌入式系统的感性认识和理性认识相统一。在实践教学手段上,除了继续加强毕业设计(论文)、毕业实习、课程设计和理论课内实践教学外,还提出了“实验选修课”的新模式,要求各专业大学生必须修满一定的实验选修课学分。实验选修课面向全校各专业开放,课程强调以实践为主,进行综合性、设计性的训练。而该课程的教授中占据着核心地位的是创新能力的培养:采取学校与企业合作,企业中有工程经验丰富的一线工程人员和高水平的技术团队,构建这样一个高水平的学生工程实践环境,为学生提供实际项目开发机会,完善自身职业素质和工程能力;通过大学生嵌入式设计竞赛可以针对具体问题使学生在实践中提高发现问题,解决问题的能力。
(2) 配套立体化教材,共享嵌入式系统教学资源。
如果仅仅是购买了一个开发套件而没有相应的配套技术资料,可想而知学习的效果肯定是很差的,因为只有配套的资料才能体现出设计者的原创思想,更为重要的是在学习过程中遇到了困难,配套的技术资料可以帮助老师和学生加深理解、解决问题。各硬件厂商提供的产品芯片说明和开发参考以及嵌入式操作系统的源代码和相应软件环境使用说明是最好的教材。但资料多为英文,学生使用起来比较吃力,所以此时教材的选择非常重要,课程开始给学生推荐经典的教材,在此基础上引导学生尽快过渡到英文资料的阅读和使用上。多媒体教学比传统教学的模式具有更大的优势,多媒体教学把枯燥的计算机内容转化为生动的图像、交互和视听媒体,把教学内容直观化,有利于学生更好地接受知识。同时,加强教师的培训,提高教师应用网上资源进行教学、整合网上资源的技能。
(3) 总结教学方法,提高实际教学效益。
运用“学教并重”进行课程教学设计、采取了互动式教学、采用启发式、范例式课堂教学、现代与传统教学手段相结合,直观、生动的等多种教学方法,激发学生主动学习热情,让他们成为教学中的主体,并培养其收集相关领域信息、拓宽知识面的能力。将教学的重点放在培养学生发现、分析问题、解决问题能力上。从而达到能理解嵌入式软件设计文档;独立负责嵌入式软件组件编码和调试;执行软件组件的单元测试;符合嵌入式软件开发企业的入职要求等教学效益。
4结语
嵌入式系统在国内真正得到发展还是近几年的事情,还没有形成统一的教学体系和规范,加之社会对高素质嵌入式系统人才的需求日益增加,各个高校迫切要求建立嵌入式系统课程体系、实验体系、教材体系和教师培养体系,本文所探究的针对软件本科专业的嵌入式系统理论课程体系和实验课程体系,积累嵌入式系统的教学实践,融合了社会企业的需求和软件专业的特点,符合实际应用。当然,独立软件学院的嵌入式方向的教学还任重道远,需要从事嵌入式系统教学的教师在实践中不断地进行研究、不断地积累经验,不断地创新,才能培养出社会所需要的高素质嵌入式技术人才。
参考文献:
[1] 凌明,刘昊,时龙兴. 关于嵌入式系统课程教学过程中几个问题的思考[J]. 电气电子教学学报,2007(10):94-96.
[2] 毛德操,胡希明. 嵌入式系统―采用公开源代码和StrongARM/XScale处理器[M]. 杭州:浙江大学出版社,2003.
[3] 李耀波,杜丽敬,徐洋. 高校嵌入式系统课程群规划的探讨[J]. 信息科技,2007,10(19):9,25.
[4] 管秋梅.“嵌入式系统”课程教学的研究[J]. 电气电子教学学报,2007(12):108-109,112.
[5] 黄晓玲,段凤云,赵建科. 嵌入式系统实验教学体系的探索与实践[J]. 实验技术与管理,2006(04):85-87.
The Teaching Research and Practice of Embedded System for the Software Speciality
HE Jian-feng, JIANG Lin, LIU Lin
(College of Software , East China University of Technology, Nanchang 330013, China)
关键词：嵌入式 技能型人才 实训模式
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）12（a）-0182-02
随着我国制造水平的不断提升，我国已经成为制造业的大国。技能型人才是推动技术创新和实现科技成果转化的核心力量。我国制造业对技能型人才的需求量越来越大，高端技能型人才一度成为紧缺型人才。因此，高级技能型人才的培养成为我国人才培养是一项战略任务，它关乎我国制造业发展的核心竞争力，关乎创新型国家的建设。
1 技能型人才培养必须以校企合作为前提
技能型人才的核心就是人才的技能水平，其高超的技能是经过一定阶段的反复的实际操作训练出来的，它需要学生认真地学习，不断地训练、摸索。因此，技能人才的培养需要职业院校制订周密的人才培养方案，需要教师的悉心传授。这些都离不开职业院校的规范的职业教育。
高技能人才培养和成长是一项系统工程，全社会都有责任。从目前情况看，大多数高职院校的办学资源匮乏，缺少真实的企业氛围和生产实践环境，难以让学生“真刀真枪”的历练；另一方面，也缺乏真正的“双师型”教师队伍作强力支撑。在这种条件下，多数高职院校采取一种积极主动的态度寻求与企业合作，争取“校企互培”。因此校企紧密合作，是培养技能型人才的必由之路。
2 新型职业教育实训模式的探索
所谓嵌入式实训，就是培训提供方（职业院校）以教学实训为切入点，选准培训工作与用人单位具体实际工作之间的“结合点”，将需求方企业岗前培训内容“嵌入”到职业实训教学中，围绕人才培养和技能提高这一核心目标，使教学实训与企业日常培训工作互为表里，相辅相成，形成统筹兼顾、和谐发展的格局。
吉林化工学院航空工程职业技术学院在嵌入式实训方面进行了有益的探索。吉林化工学院航空工程职业技术学院与中航集团吉林航空维修有限责任公司是长期校企合作单位，多年来，中航集团吉林航空维修有限责任公司长期订单委托吉林化工学院航空工程职业技术学院为其培训高级技术人才。长期合作中，吉林航空维修公司发现航空工程职业学院与其员工入职前的岗前培训内容基本一致。但在校技能培训的内容过于宽泛，与岗位工作的适应性低，新人入职还需要进行4～6个月的岗前培训才能入职。当工作任务亟待完成的情况下，只能眼看着技术人才用不上，束手无策。
经过一段时间的合作，双方都认为可以实验性地对学校的技能实训和企业的岗前培训进一步整合。因此，从2015年10月开始，对焊工这个技术要求高，培训过程长的专业进行整合试点，由吉林航空维修公司根据岗位技术要求重新编写了实训大纲，由航空工程职业技术学院组织教师，吉林航空维修公司派技能水平高、有丰富工作经验的人员参加培训。学生的职业技能实训完全按照企业焊工岗位工作要求进行，加入了岗前培训相关内容。经过培训，学生的技能水平较以前有大幅度提高。在接下来的生产实习环节，将该批学生派到吉林航空维修公司相关岗位上进行顶岗实习，学生焊接合格率较以前有大幅度提高。
在总结这次实训工作的时候，校企两单位人员均感到，将学校的技能实训和企业的岗前培训两个环节进行整合非常必要。
2.1 整合可以更好地利用双方的优势资源
整合后可以发挥职业院校的教学优势和设备优势，使实训以上课的方式更加规范了；可以发挥用人单位的优势，将工程实际要求作为实训标准，使实训更加贴近工程实际了。
2.2 整合可以发挥各自的人才优势
以前实训都是由缺乏工程经验的教师为学生上实训课，经过整合，用人单位将有工程经验的培训人员引入到学校为学生实训。这样，可以将工程经验带到实训中来，加上学校教师的研究能力，使实训教师真正成为“双师型”的教学团队。
2.3 整合可以节省大量的实训成本
这次整合实际上是将学校实训课和企业的岗前培训两个培训过程整合成一个。通过整合，使这两个同质的培训过程合成一个了，培训时间经过后来合作商议，定为两个月。这使原来两个培训过程总时间的四个半月大大缩短。在培训费用上每个学生节省1 800元，以该班35名学生计算，共节省培训成本6.3万元。经过培训，学生的技能水平提高了，到用人单位后，适应能力更强了。
该次培训受益最大的是用人单位，他们一方面节省培训成本，另一方面，能在最短的时间里得到可用的人才（学生到岗后，仅需要进行为期15天的岗位适应性培训即能上岗）。针对学校实践教学资金短缺的现实问题，用人单位将节省下来的培训成本划拨给学校一部分，作为实践教学经费的补充。这样，双方都受益了。
2.4 整合可以促进学生就业
这次试验性整合，使学生的技能水平有了大幅度提高，技能针对性更强了。经过培训和顶岗实习，吉林航空维修公司对学生进行了考核，除原来订单培养的15人外，公司又录用了10名学生。剩余的同学，学校根据这次校企合作的经验，也按照用人单位的技能要求进行了针对性的实训，基本上都达到了用人单位的录用要求，顺利就业了。经统计，这个班学生毕业时，就业率达到了100%。
3 嵌入式实训模式的进一步完善
经过这次合作，航空工程职业技术学院和吉林航空维修公司合作意愿更加强烈了。目前，吉林航空维修公司受航空工程职业技术学院的邀请，参与了学校培养方案的修改，把企业要求带入到学校的人才培养方案中。双方的合作模式也由原来的订单培养模式加深到校企联合参与人才培养模式。
经过认真总结，吉林化工学院航空工程职业技术学院将原有的实训模式：学生理论教学学生的实训教学学生毕业用人单位的岗前培训上岗。变更为：学生理论教学根据用人单位需求，校企联合进行的实训教学学生毕业用人单位的岗前短期适应培训上岗。
这次改革，不是简单的培训流程变革，而是企业用人要求嵌入到学生培养过程的应用型人才方式的改革，对学校和用人单位都具有深远的意义。这次改革还体现在学校的培养方式中。学校把学生基本知R掌握的共性教育和用人单位的个性要求结合起来，并修订了人才培养方案。
目前，吉林化工学院航空工程职业技术学院按照这种模式已经与6家用人单位进行深度合作，受到用人单位的欢迎。这种学校、企业、学生三赢的模式正在在校内推广。
参考文献
[1] 王芳，倪勇，任聪敏.高职校企合作模式的分析与研究[J].高等工程教育研究，2012（4）：121-125.
关键词：工业机器人 机电一体化 课程体系
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（a）-0221-02
工业机器人是机器人的一种，它由操作机，控制器，伺服驱动系统和检测传感器装置构成，可反复编程，完成各种操作自动化，也可以生产生活中所需的机械设备。这种产品可以解放人的劳动力，也大大提高了生产业的效率，对于产品的质量也很高，所以说工业机器人对生产行业起到了相当大的作用。工业机器人是一种机器装置，可以自动执行一些难度较高的生产，而且机器人自身的动力系统和控制系统是比较方便我们运用的，因为它能代替人类做一些不可能或者很难完成的事情，或者遵循事先的编程来运行，新型的工业机器人还会依据人工智能技术制定的原则需求行动。装备制造业自动化水平的不断提高，更多的生产厂家使用工业机器人进行产品加工制造。工业机器人是一种专门为工业领域设计的多关节机械手，在程序的控制下实现各种复杂运动和高难操作。工业机器人被广泛应用于搬运物料、自动焊接、部件喷漆、表面抛光等工业领域。
1 专业人才培养目标的定位
近年来，工业机器人不断普及在企业生产中，所以企业迫切需要相关的技术人才。高校培养的是研发型人才、高职高专培养的是具备一定理论的技能型人才，相比之下技校则主要是培养实际应用、熟悉基本操作与保养维护的技术工人及操作人员。技校以培养应用技术型人才为主，学生的知识水平、技能实力、就业导向应与高校、高职有所不同，因此必须探索适合技校的工业机器人课程教学方案。企业要求相应的专业人才需具备全面的职业能力，从而要求技校走工学结合的人才培养模式道路，其中校企合作有利于工学结合的人才培养模式顺利推进。工业机器人课程应定位于为企业培养能够完成工业机器人编程、操作维护的技术型人才。工业机器人最先应用于汽车制造工业，主要用于焊接，喷漆，上、下物料和搬运。如今工业机器人深化和提高了人的手、足和大脑功能，替代人完成繁重、单调的重复劳动，提高劳动生产率，保证产品质量。工业机器人生产企业需要大批人才氖禄器人生产、安装、调试、营销和售后技术服务，工业机器人的应用企业则需要大量人才从事机器人的维护保养和编程操作。为满足机器人关联市场对技能型人才的需求，技校在机电一体化专业的主要课程中加入“工业机器人应用”课程，开设机器人的专业方向。
2 专业课程开设的方向
在课程开设的思路上，机电一体化专业紧贴机器人岗位需求、课程内容和教学的过程适应工作岗位要求。按需求开设专业课程，依据企业的用人标准和岗位技术要求，培养从事机器人生产、调试、安装、维护、保养和营销等多方面应用技能型人才。在理论教学和技能培养上，全方位提高学生的知识、技能、素养，建立“以工业机器人应用为核心”的课程体系结构。在教学过程中，除了基础知识学习和综合训练，再通过“机械基础知识模块、电气自动化专业知识模块、嵌入式系统知识模块”、以及“机器人编程训练模块”为重心的专业技能训练模式。
2.1 基础知识学习与综合训练
该模块侧重强化基础知识的学习，培养学生机电专业岗位的基本素质。引导学生形成遵纪守法的思想观念和健康的心理素质，形成积极向上的人生价值观和乐观的职业心态，从而适应以后的工作。开展相关的职业规划教育，引导学生规划职业生涯。鼓励学生提高数学能力、英语水平和计算机基础技能，为以后的专业课程学习做好铺垫和适应各类企业的机电技术工作岗位。
2.2 机械技术知识的学习
机械技术知识的学习重点在传授机械原理、机械制图、液压与气动、AUTOCAD、机制工艺方面的相关知识，培养学生机械方面的基本技能和职业素质。从机械手臂开始学习，从而了解机器人的基本机械结构和组成原理，并进一步分解与装配。与此同时学习机械图纸的阅读与绘制，掌握公差与配合的基础原理知识。最后学习机器人液压与气动系统的基本组成和原理，了解其复杂结构与运动方式，剖析各机械零件与其典型机构，掌握机械加工工艺的流程与编制方法。通过理论与实践教学的协作，为学生打下扎实的机械基础知识。
2.3 电气自动化知识的学习
工业机器人应用牵涉到电工技术、PLC、电气自动化控制、变频器应用、交流伺服、步进驱动、触摸屏应用与组态开发等多门自动化类课程的知识和技能。根据工业机器人的组成，分解成多个模块结构，进行理论与实训一体教学，掌握以电气控制为核心的自动化知识。为了保证学生的知识水平和操作技能紧贴企业的要求，学生需要考取维修电工中级证书、电工上岗证书等相关专业证书。
2.4 嵌入式系统的学习
嵌入式系统的学习以工业机器人为方向进行教学，包括电子技术基础、电子测量、C语言、传感器应用、FPGA应用、单片机应用等课程。教学过程可以先让学生动手装配调试机器人的电路，学习嵌入式系统的硬件电路结构原理和调试方法。同时使用C语言完成机器人的软件开发和升级调试，从而掌握嵌入式软件系统开发的过程和规范。在教学活动过程中，紧密围绕机器人，融合机械基础、电工电子、传感器、C语言、单片机、FPGA应用等课程的知识和技能，完成以电路控制为核心的嵌入式系统学习。通过教学实践表明培养学生的嵌入式系统应用能力，更利于他们适应机器人装调与维护工作岗位。
2.5 专业技术能力的训练
工业机器人专业作为机电一体化学科的拓展，涉及知识范围广、内容全新抽象，在实施教学过程中我们要采取与之相适应的教学模式和方法。在教学实践中适当增加理论与实践一体化的教学的比例，要把总课时至少一半的时间分配给技能实战训练，并且建立足够的训练机构，能专业的指导技能训练。这些具体的技能训练内容包含：工程制图测绘实训、零部件拆装、电工基本技能实训、电子装配实训、电气绘图训练、维修电工实训、小型智能产品装调实训和机器人编程集训。培养工业机器人是很重要的环节，应该以培养学员对机器人编程的技能为主，因为这个岗位的操作技能要求很重要。其实训内容以机器人工业搬运、工业弧焊为操作实例，采用多媒体仿真操作与实物操作相组成，培养学生工业机器人的操作维护技能和开发应用技术。
3 专业教学的具体措施
（1）针对工业机器人专业的特点，我们要不断深入了解行业发展的趋势，密切关注企业需求。师资力量是培养人才的重要部分，教师的能力高教学的能力相对就高，培养的学生也会比普通教师要高一些，所以加强师资力量是非常重要的。同时，加强人才引进的力度，引进高层次型、实践型人才，聘请企业专家作为学校的专、兼职教师，不断提高教师团队的整体实力。
（2）在教学过程中，教师要做到言传身教，为了提高学生的安全意识，创建分组活动，相互交流促进学生之间的互动热情，这样能更好的加强学生操作能力，提高安全意识。改革以往通过用试卷来简单的考核学生，考核就是检查学生们对任务的完成情况，个人的变现以及团队的表现都能决定最后的评比，而且可以通过小组之间的评比，来进行公正合理的考察，以及完成该任务的个人和团队表现来综合考核学生。
（3）根据工业机器人专业人才培养目标的要求，以突出培养学生职业能力和职业综合素质为目标，遵循学生认知规律和技能成长规律，构建以“生产性实训”为特征的“基本技能训练、专项技能训练、综合技能训练”的实践教学条件体系，满足本专业课程教学的需要。从生产实际出发，对学生进行真刀实枪训练。加强对学生技能的训练，让学生更能胜任一个岗位，而且还要培养学生的职业道德以及素养，这两个因素决定着学生工作水平的高低，让学生们在用人单位竞争时更有优势。
（4）课后要引导学生自主创新与相互合作。在课堂上，老师要主动鼓励学生，因为机器人的学习和设计有不同的方法，所以学生之间最重要的就是交流，老师加入到学生之中，鼓励带动学生，相互讨论自己的设计方法，最后可以进行意见总结。这样的学习过程，可以锻炼学生自主解决问题的能力，学生提出问题的同时也在思考问题，这也大大提高了学生们的思考能力。在实践中，学生不仅掌握了相关知识技能，又锻炼了个人的实践与创新能力。除了课堂常规教学外，老师可以适当布置一些课外的机器人设计任务，提高学生的学习兴趣，激发他们的学习热情，老师们也应当加入学生的学习过程中，给予学生更多交流的机会，这样更容易了解学生在学习设计过程中会遇到的各种各样的问题。
4 结语
工业机器人是一个有深度发展潜力的学科，并且衍生出许多与之相对应各行业，因而技校学生在其中有巨大的发展空间。技校机电一体化专业要开设工业机器人方向的课程w系，必须紧密联系机器人应用的岗位需求。我们采用培养学生就职能力方面为主的教学方式，让学生更能适应技能职业岗位的技术应用水平，能在以后的工作中面对各种挑战，提高了学生的岗位适应能力，开拓不同领域资源为他们创造更多优质的就业机会。
参考文献
[1] 陈伟华.独立学院《机器人技术及其应用》教学探讨[J].中国科技信息，2012（7）：196.
我校计算机学院设置了计算机科学与技术、网络工程、信息管理与信息系统、物联网工程、软件工程等五个专业，使计算机科学与技术专业与其他专业区别开来，那么就需要有自身特色的培养目标，进而要有与之相适应的课程体系，并制定满足要求的课程标准。计算机科学与技术专业是我校2002年最早设置的专业，根据计算机学科教育的发展，于2006年和2010年分别修订了人才培养计划（方案）。经过多年的教学，总结出一套切实可行的人才培养模式，并能够适应我校应用型人才培养的目标要求。
1 计算机科学与技术专业的定位与培养目标
我国高等院校早期的计算机学科教育注重学术研究性教育，也就是我们所说的精英化教育。随着计算机应用的普及，需要大量实践能力强且上手快的计算机专业人才，高等院校本科计算机科学与技术专业教育，就需要改变传统的教育思维，应该研究培养体现职业特征的应用型人才的培养模式，我校计算机科学与技术专业以基础适度、口径适中、强化应用、提升能力、注重特色的人才培养规格为要求，以培养应用型人才为目标。
我校计算机科学与技术专业的培养目标是：培养德、智、体、美全面发展，知识、能力、素质相互协调，系统地学习掌握计算机科学与技术，能从事计算机应用软件的开发、计算机系统软件的分析和维护、计算机网络的管理与维护，计算机硬件、嵌入式系统以及接口设计、调试、安装与维修，获得计算机科学和技术领域工程师基本训练，具有安全意识、实践能力、创业精神，适应社会发展需求的应用型高级专门人才。
2 计算机科学与技术专业应用型人才培养的原则
关于计算机应用型人才培养，是发展和建设专业所必需的。在应用型人才的培养过程中，需要以市场为导向、特色建设、创新的原则，对培养模式进行深化，进而达到教学改革与发展的需求。
2.1以市场为导向的原则
随着信息技术的发展，计算机已成为社会发展的原动力。计算机具有实用性的特点，注重专业与市场的对接，这样才能更好地发挥计算机科学与技术专业的教学目标。面对多元化的经济市场，实现人才培养模式与市场相结合，以市场为导向，使得教学活动更具有针对性和职业性。基于市场需求，在专业课程的设计上，要具有实效性，以市场的需求面来确定教学的内容面，这样在培养方式和内容上，有助于应用型人才的培养。
2.2 专业建设的特色化原则
随着高校计算机科学与技术专业的开设增多，其竞争性加强，社会对于其的要求也增加。因而，在应用型人才的培养中，关于特色专业的建设非常重要。专业建设的特色化，可以更好地体现应用型，是高校学科建设的重要方面。在计算机专业的建设中，要体现学科的细化，教学方面进行明确。诸如，运行、系统建设、维护等相关技术的教学培养，是应用型人才培养的重要方面，这点也是专业细化下，专业特色化建设的重要方面。
2.3教学内容的创新性原则
计算机科学与技术发展迅猛，其课程内容具有技术新、变化快的特点。计算机教学内容的多变性，在于教学主体未变，其相关技术的创新性发展。在应用型人才的培养中，关于教学内容的创新非常重要，教学内容的创新，可以为专业培养提供多元化的平台，进而实现综合性的培养模式。同时，教学内容的创新，还需要体现市场的需求，在教学活动之中渗透职业教育，在掌握理论知识的同时提高实践能力。这样，学生的社会生存能力得到更好地培养，适合现代教学改革的需求。
3 理论课程体系的构建
计算机科学与技术专业要实现其人才培养目标，课程是其采取的重要手段，即课程是专业教学的重要载体。课程体系是课程及进程的总和，是同一专业不同课程门类按照门类顺序排列，课程门类排列顺序决定了学生通过学习将获得怎样的知识结构。课程体系是教学理念的重要体现，是培养目标的具体化和依托，它规定了培养目标实施的规划方案。因此，构建专业的课程体系是人才培养的关键，它关系到学生获得哪些方面的知识和能力、如何强化应用、怎样体现专业特色。
3.1 通识教育课程
通识教育模块分为必修模块与选修模块。必修模块分为思想政治理论模块、军事理论模块、公共体育模块、公共外语模块与数学模块。它们是大学生知识结构和能力素质培养中的基础部分。
通识部分选修模块是根据当代大学生素质培养和知识结构自我构造的需要而设置的一系列课程，按课程的学科性质将选修通积教育分为人文素质模块、自然科技模块、经济管理模块、艺体健康模块等四大模块，目的是提高学生的文化品位、审美情趣、身心健康、人文素质和科学素养。
3.2 学科基础课程
包括各相关专业的基础知识、基本理论、基本技能的课程，其目的是夯实学科基础。
具体课程包括计算机导论、C程序设计、线性代数、概率论与数理统计、电路与电子学、离散数学、数字逻辑与数字系统、数据结构。具体分为以下两个课程群：①数理基础：线性代数、概率论与数理统计、离散数学；②技术基础：包括电路与电子学、数字逻辑与数字系统等硬件基础课程群和计算机导论、C程序设计、数据结构等软件基础课程群。
3.3 专业基础课程
专业基础模块是按社会需求和专业学科发展需要所开设的反映人才知识结构要求的若干门课程，主要包括该专业的基础知识、基本理论、基本技能的课程，其目的是夯实专业基础。分为软件与硬件两个课程群，包括必修和选修课程。
必修课程包括面向对象程序设计（C++）、汇编语言、计算机组成原理、操作系统、数据库原理与应用、编译原理、数据通信与计算机网络、接口技术、软件工程等。
选修课程包括计算机图形学、网页制作、JAVA程序设计、LINUX操作系统、JSP网络编程和计算机系统结构。
3.4 专业方向及专业前沿课程
专业方向及专业前沿课程是根据社会上实际的人才岗位群需求，在专业基础课程的基础上从深度上体现该专业内涵和特色的一系列面向应用的课程，主要是指与某一特定的工作或某一类职业相关的课程，目的是为学生进一步扩充和强化专业相关知识和技能，进而培养学生解决实际问题的能力。包括计算机应用方向和嵌入式系统方向。
计算机应用方向包括必修课和选修课，其中必修课有.NET构架及应用和ASP.NET网络编程两门课程，选修课有J2EE技术、微机与外设维护维修技术、Delphi程序设计、多媒体技术、数字图像处理、ORACLE数据库、电子商务概论和UML建模技术等课程。
嵌入式系统方向包括必修课和选修课，其中必修课有嵌入式系统基础和嵌入式Linux应用开发两门课程，选修课有单片机原理及应用、嵌入式操作系统及其程序设计、嵌入式处理器体系结构、移动设备软件开发、嵌入式系统测试技术、嵌入式网络协议及应用、WinCE嵌入式软件开发、嵌入式数据库和通信网络与总线技术。
4实践教学环节
4.1实践课程体系的构建
应用型本科实践课程教学体系应包括普适基本技能层次、学科专业技能实验层次、专业应用与综合技能实践训练层次在内的三层次实验课程体系。
1） 普适基本技能层次
普适基本技能层次开出预备性实验基本技能课程实验，使学生尽早进入实验室，尽早转变学习方式，尽早增强工程意识。这方面设置有物理实验和认识实习。
2） 学科专业技能实验层次
学科专业技能实验层次开出二级学科及其相关专业实验课程，通过基础科学原理课程的实验训练，养成科学规范的研究习惯，掌握实验设计、装置准备、数据采集和处理、结果分析和报告的方法。包括计算机导论、C程序设计、数据结构等课程的上机编程、电路与电子学和数字逻辑与数字系统两门课程的硬件实验。
3） 专业应用与综合技能实践训练层次
专业应用与综合技能实践训练层次通过专业课程实验、课程设计、生产实习、毕业实习和毕业设计等综合实践训练，培养学生分析问题、解决问题的能力，达到学以致用的目的。
在生产实习和毕业实习实践环节，广泛开展校企合作，以项目实训为主，着力提升本专业学生的就业能力和就业质量。例如，本专业与工信部人才交流中心签署了合作共建协议，实施蓝桥计划，联合培养JAVA程序高级开发人才。与北京达内科技有限公司合作培养C++程序设计高级开发人才。另外，与北京安卓易科技有限公司、京东翰林教育集团、汇众益智（北京）教育科技有限公司等共建校内实习实训基地，双方教师共同指导学生的生产实习、毕业实习，取得良好效果，基本实现了应用型人才与工作岗位的无缝对接。
4.2课外素质拓展与创新实践
课外素质拓展与创新实践为鼓励学生参加课外科研创新、专业技能训练和社会实践活动，培养学生实践和创新能力，要求每个学生必须取得课外素质和创新项目4个学分，此类学分单独记载，超过的学分可以替代相应选修课学分。
课外素质拓展与创新实践内容包括各类考试、学科竞赛（如数学竞赛、英语竞赛、电子设计竞赛、程序设计竞赛、科技创新竞赛、创业大赛等）、科研创新实践、科研论文与文艺作品、社会实践等。
关键词：项目导向 专业综合技能 任务驱动 总结评价
中国分类号：G4
信息工程技术相关专业是工程实践性很强的专业，许多知识只有通过实验、实训才能让学生真正理解和掌握。近年来结合实践教学环节自身特色，探索出基于项目导向的专业综合技能课，通过开展“教学做”一体的学习方式使学生感到知识有用、读书有用，并使学生的技能在实践创新活动中得到培育。
一、项目层次化任务驱动操作方法
结合学校的特色并从学生的实际出发，我们提出了层次化任务驱动的教学方法。层次化的概念体现在纵向分层和横向分层两个方面。
层次化任务驱动法的革新之一在于所选择的项目具有能力递进可划分的结构，细分出的子任务在难度上具有层次性，适合不同层次的学生实践。层次化任务驱动法的革新之二在于所选择的项目在每一个纵向层次上可横向划分为硬件、软件等多样化的子任务，学生可以充分结合个人兴趣、个人特长和将来发展方向选择自己适合的任务。
二、项目导向课程教学的具体实施
专业综合技能本着指导教师自行申报、学生自愿选课的原则面向全体信息工程技术专业的学生开设。为了让学生有更多选择，我们设计了多个面向项目的实践方案。下面仅结合其中的“智能小车”项目，介绍基于项目导向的层次化任务驱动教学法在专业综合实践教学中的实施流程。
2.1实施过程
1.构建教学平台
电子信息工程技术专业积极探究项目化教学实践，形成了在一名专业带头人的带领下，以若干青年教师为骨干、优秀学生为中坚力量，其它学生积极参与，形成各具特色的项目梯队。
2.结合企业真实产品、创设学习载体
学是与一定的“载体”相联系，因次将“智能小车”设定为一种用于技能学习的载体。从项目公示到分组互动到任务实施，向学生介绍传感器、电子电路、通信、计算机程序设计的基本内容和基础技术，帮助学生答疑解惑。对学生来说，实现了载体的建构，学习的直观性和针对性得到加强，真正体现了项目驱动的优越性。
3.设计课题，明确目标
根据层次化的概念结合指导团队的知识结构，我们划分了项目的方向、子课题及任务如下：1） 节点及通信模块设计：高频电子电路、单片机技术、嵌入式系统等。2） 电源及传感器设计：模拟/数字电子线路、计算机接口技术，传感器技术等。3） 节点协议栈设计：计算机通信网、操作系统、通信原理等。4） 上位机管理系统设计：vb、vc、LABVIEW等。
子课题包含的任务可以划归为4大类，对应教学目标如下：1） 电子线路设计类：掌握电子电路及其与MCU的接口设计；掌握PCB设计制作。2） 嵌入式硬件系统设计类：掌握嵌入式系统常用外设的硬件电路。3） 嵌入式软件系统设计类：认识嵌入式操作系统。4） 上位机应用程序设计类：掌握与下位机的串口通信方式，实现图形组态、属性数据管理，统计分析等功能。
4.确立分组，划分任务
专业综合实践课前的任务分析是一个十分重要的环节，可视具体情况把总任务分解成一些“阶段任务”，通过细化任务，可使学生明确具体的小任务，培养学生解决问题的思路，从而保证学习的方向和目标。例如任务“环境温湿度传感器及其接口电路”的标准方案要求完成以下子任务。
1） 设计可以测量环境温湿度的传感器电路。可选用数字一体化的温湿度传感器DHT11，时钟芯片DS1302。上述传感器与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，于是将问题转换为利用MCU对特定的地址进行读写操作。2） 设计一种非接触式测量的超声物位计，经过分析任务又被进一步细化6个子任务。子任务1：设计40kHz的波形发生及放大电路；子任务2：设计波形接受端的三级放大电路；子任务3：设计检波电路，将模拟信号转换为中断触发信号：子任务4：在任务2的基础上，利用定时器和外部中断统计渡越时间内的计数脉冲个数，并将计数值转换为实际时间；子任务5：将DS18B20测得的温度值换算为空气中的声速；子任务6：距离=声速×渡越时间/2，求得水位。
5.实施任务、定期汇报
在小组明确了课题，个人明确了任务后，首先运用互联网、图书馆等资源查找、阅读、分析资料，将可行的方案进行归总；其次；在小组中讨论个人制定的方案，获得小组成员一致理解；接下来收集素材，包括硬件制作的工具，电子元器件，软件制作的开发平台，测试环境。然后根据前期制定的计划按部就班的实施任务。为教师了解学生任务完成的情况，学生需要对所完成任务做定期汇报，以讨论课的方式、提问和解答的互动教学过程实现这种汇报。
6.项目验收，总结评价
课题的验收采用成果验收、现场答辩、报告评阅相结合的形式，由提出项目的教师负责总体组织，验收组根据验收结果和每位学生对问题的把握情况评定出学生的该项成绩。完成验收和答辩后，各小组将研究成果写成总结报告，并且要提供开发的程序和相关技术文档。在成绩评定中，教师应突出评定学生实验成绩的主要依据不是学生的实验结果，而是实验过程。
三、实施建议
这种基于项目导向的专业综合实践教学模式教师在任务安排中应当及时突出教学的环节，使学生对项目的感性认识拔高一个层次到理性认识，从知其然到知其所以然。
由于专业综合实践的难度定位于课程设计和毕业设计之间，而且学生具有较大的自由度，因此为确保教学效果，合理分组很重要。
基于项目导向的专业综合实践教学是一种灵活、高效、适应面广教学手段，有利于学生积极地开展合作学习，熟悉工作流程，达到教学目标，更大地激发起求知欲望，从而培养出学生独立探索、勇于开拓进取的自学能力和统筹管理能力。
参考文献：
[1]姜大源 关于职业教育问题的基本思考 职业教育课程改革研讨会议论文集，2006
1电子类竞赛项目的透析
目前，全国面向高职高专院校开展的电子类的竞赛，主要有全国大学生电子设计竞赛和全国职业院校技能大赛。
1.1竞赛的主要技术体系
纵观浙江省和教育部举办的大学生电子设计竞赛与制作竞赛，竞赛的技术体系主要包含理论知识测试、电路识图、元件选型与参数计算、原理图绘制、PCB设计、PCB板制作、电子工艺焊接、单片机软件程序编写、电路调试、软件调试、电子产品的结构与安装工艺、电子产品的工艺文件编写、电子产品的技术文件编写、技术答辩等技术考核内容。整个竞赛过程贴近生产、工艺、注重质量，以企业实际要求出发。
1.2原课程体系与竞赛的融合情况
通过参加各类电子竞赛，我们清楚的认识到高职教育的培养目标和电子竞赛的宗旨是一致的，竞赛促进了电子信息专业课程体系，以电子竞赛的实践来促进教学改革，形成以“素质教育为基础，能力培养为主线”的创新型应用性人才培养模式。对于传统的电子类基础课程，如模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等，整合为《电子技术基本技能实训》、《单元电子电路分析与测试》和《电子电路调试与应用》。按照竞赛的要求，通过《电子技术基本技能实训》专门训练学生的技能，并在后续的课程里不断反复应用，以促进学生掌握。新的应用电子技术专业人才培养方案中对于创新型应用性人才的培养，主要通过《简易智能产品编程》、《微控制器应用》、《电子产品制图与制板》、《电子产品生产工艺与管理》、《智能电子产品设计与制作》、《电子创新设计与制作》和《嵌入式系统应用》等课程的相辅相成，实现对学生的全面素质、技能的培养。
2竞赛引领下应用电子技术专业课程的改革
根据前面对竞赛的深度剖析，我们对原来应用电子技术专业人才培养方案中实践教学环节课程的教学组织做了相应调整。将竞赛中对学生提出的要求融入日常课程的教学，并重新梳理了各个课程的教学内容及上下承接的关联部分的内容。参照企业中的技术开发部与生产部管理模式，课程中实训项目来自于竞赛题目、教师科研项目、企业实际产品等方面。教学开展的具体步骤：（1）在《简易智能产品编程》课程中，以竞赛项目为例，培养学生的C语言编程技巧，要求学生能够消化吸收。（2）在《电子产品制图与制板》课程中，以《微控制器应用》课程教学案例为例，培养学生根据任务要求利用Protel软件，遵循国际和行业规范，依据国家标准，完成原理图的设计与绘制，在符合PCB布局和布线要求的基础上完成PCB设计，并制作出相应PCB板。（3）在《电子产品生产工艺与管理》课程中，以后续课程所选教学案例为例，培养学生常用电子元器件、基本材料和工具的使用知识、电子产品的装配准备工艺、线路基板焊接工艺、电子产品总装和调试工艺、电子产品检验和包装工艺、电子产品生产工艺文件编制等专业知识和相关技能；同时，培养学生理论联系实际、根据企业实际条件决定生产工艺方案的管理意识，树立质量第一的观点和分工协作的团队意识和严肃认真一丝不苟的严谨作风。（4）在《微控制器应用》课程中，以竞赛项目为例，培养学生能设计一个完整的、简单的单片机应用系统，从单片机选型、接口电路搭建、内部资源分配、程序编写以及下载调试等环节对学生进行全面综合的训练，使学生具备单片机应用的基础能力。（5）《智能电子产品设计与制作》、《电子创新设计与制作》和《嵌入式系统应用》的课程教学中，以竞赛项目及企业项目为例，培养学生根据实际需求，选择不同的控制器，从设计方案、成本核算、电路设计、工艺设计、程序设计及系统联调、产品装配、工艺文件编写及使用说明书撰写到项目总结与创新，完整的体验项目开发的全过程。促使学生在学习的过程中不断的总结、不断的提升。（6）在《生产实习》和《顶岗实习》等实践环节中，让学生亲临企业一线，切身感受工作中的压力、努力和兴奋等感受，促进其快速成长。
3结论
电子竞赛在高职高专院校的普遍开展，给予了我们许多的启示，以电子竞赛为载体，促进了专业课程改革，激发了学生的学习兴趣，为培养更多的高素质技能型人才提供了有效指导。
本文作者:林洁工作单位:金华职业技术学院
关键词：应用电子技术专业；实践教学；实践环境
电子信息业是全国五大支柱产业，随着物联网、嵌入式等高新技术的发展，刺激了应用电子技术专业人才需求。《国务院关于大力发展职业教育的决定》要求加强职业院校学生实践能力和职业技能的培养。因此，在电子专业教学中，我们更应该深入研究教学教法，使理论和实践结合的同时，建立完善的电子实践教学体系，提高学生的实践和应用能力，为地方经济发展服务。
一、应用电子技术专业实践教学的改革探索与实践
我们通过对本地区的电子行业、企业进行深入调研，了解了企业对电子专业学生的岗位需求和能力要求。在此基础上，有企业专业和学校老师一起制定了详细的实践教学体系，主要包括：
1）在以“实践性、技能型”为主的培养目标基础上，对课程进行项目的改革，将理论知识及时转化为实际的技能。
2）构建与理论教学进程和培养技能相符的实践教学计划，主要包括实验、综合实训、课程设计、实习等，确保技能培养与理论教学的相关性。同时制定不同难度系数的实践项目来给学生练习，达到因材施教。
二、实践教学的组织实施
1）开发适合学生实践课程的校本教材。
电子专业学生原来开设的是《电工基础》，本教材理论性强，经过教学总结，我们编写了《应用电工》校本教材，把理论知识穿插到每个项目中进行教学，将理论知识及时转化为实际的技能。比如万用表的安装与调试项目中包括了直流电路的知识；白炽灯和日光灯的安装项目中讲解了单相交流电路的知识；电动机的拆装和电气控制线路的安装项目中包括了三相电路的内容。这样的教材编写，既有串、并联电路、单相电容电感电路、谐振电路、三相电路的测量等基础实验的训练，也有万用表、电机拆装及控制电路连接的综合实训，从基础到进阶，有利用学生的学习和掌握。后续我们根据教学需要会编制更多适合学生认知的实践校本教材。
2）教学方法和教学模式的改革。
在制定了完善的实践教学体系的基础上，我们灵活采用多种教学方法，比如：讲授法、演示法、小组讨论法、任务驱动法、六步教学法等，同时采用行动导向为主的立体化教学模式：理实一体的实训室、课内到课外、校内到校外、书本到网络等，岗位到岗位的闭环实训模式，项目起源与岗位，通过引导、学习、制作、训练最后回归到岗位进行考核。通过这些方法和模式的灵活运用，极大的提高了学生的学习积极性，激发了学习兴趣，取得了良好的效果。
3）既遵照循序渐进的规律，又注重各门课程之间知识的衔接性和相对性。
一年级关注学生的基本技能，让广大学生掌握基础仪器与设备的使用办法及注意事项。二、三年级在保证基础技能训练的基础上，大力提高拓展技能的训练。比如在数字电路中，先是编码器、译码器、加法器、触发器、计数器等简单验证性试验，后是抢答器、数字钟、汽车尾灯等综合性和设计性试验。教师可以布置题目，如数字钟的设计与制作，要求学生画出原理图，进行multisim仿真验证，再准备器材进行焊接、组装、调试，最终确保运行正常。在单片机的教学中，让学生利用单片机的知识来制作数字钟，通过对比前面数电中的制作学生会发现单片机与数字电路的不同和联系。
4）课堂教学与课外教学的结合。
在课堂实践教学中，制定好各门课程的实训大纲，使实践教学内容来自于课程理论，但又有所突破。课下开放实训场所，为主动要求学习的学生提供方便；积极组织学生参与各种层次的电子竞赛，培养学生的团队合作精神和创新意识，比如：校级的电子制作技能比赛、河北省工信厅的电子信息比赛、蓝桥杯等；成立了电子科技协会开展电子知识讲座、优秀电子作品展、获电子竞赛奖励学生的经验交流等活动；师生通过QQ、微信群、论坛等进行交流，并推荐一些优秀的专业学习网站。
三、实践教学环境建设
（一）校内实验实训平台
我系电子专业建立了包括电工电子技术、EDA、单片机、电子产品设计制作、PLC、传感器与检测等实训场所，并结合专业的发展和地方对人才的需求，及时更新实验实训条件。比如我们的仿真软件根据发展需要依次安装了Protel99、ALtiumDesigner6、ALtiumsummer09、multisim等，单片机实训场所增加了嵌入式模块等。实训基地配备专职管理员，对设备进行统计、维护并邀请专家共同制定设备的升级采购计划等。同时学校大力支持实践教学，每学期都让老师上报本学期课程所需的实践耗材费用。
（二）加大校外实训基地建设
我们通过与中国校企资源网的合作，在LG、格力、金达、中泰等学校周边企业建立了实训基地。通过完善校外实训课程内容，如：岗前实习管理守则、企业文化德育教育、企业管理知识、技术工程实践培训、实结、实习成绩评定等，以岗位替代课堂，让学生在实践中学习，在岗位上学习。通过寒暑假的实训实习可以进一步培养学生的职场适应能力，提升他们的实践操作水平。
四、实践成绩评定的改革
实践教学的考核改变了只重视结果的方式，注重过程性考核。每次实训都有考核表，进行每项的打分，包括实训过程、数据处理分析、实训报告等都在考核项目中，采用学生自评、互评、老师评价等方式；同时，我们还采用以赛代考、以赛促学的方法，进行考核。在企业的实习过程，由企业专家进行考核。为了保障实践教学的顺利实施，我们每门课程的理论和实践都由同一位老师担任。这就要求老师理论扎实、实践过硬，不断学习，定期到企业进行实践提高自身的能力。电子专业的实践教学还需不断摸索，才能更好的适应社会的发展和需求，培养出合格的高职人才，为地方经济发展服务。
参考文献：
[1]姜大源.职业教育学研究新论[M].北京:教育科学出版社.
[2]刘久凯.高职电子专业实践教学创新模式探析[J].教育与职业,2010(20).
[3]尹巧萍,吴杰.高职应用电子技术专业实践教学改革探索[J].考试周刊,2008年第17期.
摘 要：数控模拟软件是用电脑模拟机床虚拟操作的教学软件，可以实现很多学生在课堂上模拟机床操作。数控模拟系统软件可以在个人电脑上运行，省去了大量机床设备，解决了学员多、设备少的问题。
关键词：数控模拟软件；机床加工；课堂教学
数控模拟软件也会给数控教学带来了一些意想不到的困难。我总结如下：
一、合理安排课堂知识
一般课堂教学分为三部分：（1）基础部分，主要讲解模拟软件的操作及使用，这一部分是教授的基础，也是教学的重点；（2）提高部分，主要讲解数控系统的编程与输入，进一步帮助学生加强在不同数控系统下编程方法的理解和在不同数控机床的应用；（3）拓展部分，主要讲授国外嵌入式数控系统中的SIEMENS系统和FANUC系统中的数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生的动手操作能力。
二、恰当的授课时间
机床加工模拟教学，一般是在二年级的下学期，在已讲授完各个专业基础理论课，并且在普通机床上实习一段时间后，在进行模拟软件的讲授，这时学生上机则利用数控加工模拟软件来解决实训中遇到的困难，如，刀具的安装、毛坯的装夹、机床调试等，这就要求每次在上课前，教师都要利用教师机结合课堂上的投影仪进行演示，并在学生上机过程中进行详细指点，学生要在计算机上利用数控加工模拟软件独立进行程序的录入和修改、刀具的选取、工件的调试和安装等操作。
三、讨论如何选择软件
机床加工模拟软件有很多，大约分为三种：（1）编程软件里的模拟加工部分；（2）机床本身自带的模拟软件；（3）专业的模拟软件。经过我多年的对比，我感觉宇龙模拟系统软件就比较好。它可以实现对很多类型的机床进行模拟，从材料的选择、毛坯的定义、夹具的使用、程序如何输入、编辑和调试，零件加工的模拟演示等多个方面，加以控制学习。同时由于它主要是面向学校教学来设计的，对学生来说比较容易掌握，并且学员也可以选择和训练很多种数控机械设备，从而快速提高学员的动手、动脑能力。所以对很多学员来讲这是一个很好的机床模拟操作系统。
如今在各个职业院校中，虽然多数数控专业授课都在使用模拟软件，但是我们也要看到模拟软件的不足之处，模拟和实训区别之处，两者不能相互取代，我们要在教学当中科学、合理地利用模拟软件，才能使之更好地为学生服务，为教学服务，为实训服务。
关键词:计算机专业;综合应用能力;实践改革
目前,大部分高校都设置了计算机专业,并开设了一系列的相关课程,为了更好地保证理论课程的教学效果,计算机专业的大部分课程都设置了实践环节。近年来,专业理论课程的改革正在不断深入,涉及到课程重组、内容改造、学时调整等各个方面,也取得了一系列的成果[1-2],但是作为课程配套的实践教学环节改革还没有受到足够的重视和支持,而实践教学与学生的动手能力关系密切,经过良好实践训练的学生在择业过程中更具有竞争力。
1存在的问题
目前的实践教学还存在一些缺陷,这使得实践教学环节并没有真正充分地发挥其与理论教学之间的纽带作用。这些缺陷包括以下几个方面。
1.1实践学时与实践内容的矛盾
随着计算机学科自身的迅速发展,很多知识在不断地更新换代。同时,面对越来越严峻的就业压力,学生对教学过程中的“质”和“量”都有了更高的要求,这就使得很多新的教学内容和思想需要及时地充实到各门课程。对于非常强调动手能力的计算机专业课程来说,实践环节的任务就日趋加重,实践学时与实践内容之间的矛盾日益突出。如何对课程的实践内容进行优化,在有限的课时内,既能保证学生对基本教学内容的理解,又能提高学生的创造性是我们亟需解决的问题。
1.2各个专业课程之间缺少交融
当前计算机专业课的实践环节均是以课程为单位,实践内容大都围绕本课程进行设计,而忽略了多门课程之间的联系。通过分析计算机科学与技术的专业课程设置,我们发现其中不乏有联系紧密、互为基础课和提高课的课程,这为解决该问题提供了思路,即将多门联系紧密的专业课实践环节组成有机整体,通过调整、规划和整合实践内容,让学生有计划、分阶段、循序渐进地完成实践环节。这不仅有利于整合多门课程的基础知识部分,而且有利于学生连贯地学习相关知识,并综合运用这些知识解决一些实际问题。
1.3综合性设计型实践教学内容在整体教学中的
比重较小
实践环节是理论教学过程的延伸和拓展,主要的目的是通过动手实践,加深对理论知识的理解。传统的实践课程内容一般是从验证型的基础实践开始,逐步提升到设计型的综合实践[3]。但限于学时数和课程自身的特点,后期的综合性实践往往相对比较简单,学生的综合应用能力得不到有效地提高。面对如今越
基金项目:重庆市高等教育教学改革研究项目(0835059)。
作者简介:何静媛(1975-),女,四川南充人,讲师,博士,研究方向为人工智能、生物信息。
来越严峻的就业形式,怎样培养学生对所学知识的综合性动手能力,提高就业竞争力,是高校本科教学必须要面对的一个新课题,因此,提高综合性设计型实践在整个实践环节中的比重是解决该问题的有效手段之一。
2实践教学改革解决方案
针对上述目前在计算机专业实践教学环节中普遍存在的问题,我们提出了一套切实可行的实践教学改革模式,其主要内容包括以下几方面。
2.1实践教学内容的改革
对现有实践教学内容进行合理改革的最终目的是为了加强学生对基础知识的理解,提高其综合应用能力,从而更好地激发学习的主动性和创造性[4]。在对现有的课程实践大纲进行修订时,我们注意对关联课程的实践环节进行集成和优化,设计出一套难度适中、内容丰富、可操作性强、多门课程知识融合、与实际工作接轨、可扩展、模块化的专业课程实践教学大纲,这些实践内容可以分阶段地在多门课程的实践环节中开展,能有效地解决有限学时与教学内容之间的矛盾,同时也大大提高了设计型实践的比重。我们以4门课程(“Java程序设计技术”、“嵌入式系统”、“数据结构”和“操作系统”)为例,说明怎样对相关课程进行融合,设计出一套适合学生的、循序渐进的实践教学大纲。其具体思路可描述如下:
(1) 将“Java程序设计技术”与“嵌入式系统”相结合。便携式移动设备的开发是计算机业界研究的热点,而Java语言的跨平台特征使其成为开发嵌入式程序的首选。因此,这两门课程实践内容的整合能充分体现理论教学与业界动态的有机结合。课程的实践内容是开发基于移动计算平台的应用系统。选用通用性好的J2ME技术作为实现载体,以设计实现一款手机游戏为任务目标,分阶段培养学生的实践能力。具体内容包括以下几个阶段。
① 初级阶段
了解Java语言和J2ME的基础知识;掌握嵌入式程序设计要领。
② 中级阶段
在本阶段,实践内容的深度有了进一步的提高。此时,要求学生在掌握J2M高级知识的基础上,以MVC架构设计实现设计手机游戏。
③ 高级阶段
实现单机版的人机对战模式,或者通过蓝牙或红外的无线传输,实现多机联网模式。此阶段能极大地提高学生的积极性和创造性。
(2) “嵌入式系统”与“操作系统”课程之间的融合。嵌入式程序设计技术与操作系统实践内容之间的结合能充分发挥二者的优势,学生在动手实践的过程中,以“learning by doing”的方式,对嵌入式操作系统内核的工作原理能有深层次的了解,使得枯燥难懂的理论教学变成一项富有趣味性、挑战性和实用性的工作。实践内容同样分为以下几个阶段。
① 基础实践
嵌入式开发环境的建立;嵌入式微处理器编程基础实践;嵌入式操作系统应用基础实践;操作系统原理基础实践。
② 高级实践
硬件驱动开发实践:开发基于MagicARM2410+ Linux平台操作系统(或EasyARM2200+uCOS-II的操作系统)的相关驱动程序,如USB主机驱动编译与加载实践;定时器TIMER驱动;LED驱动;矩阵键盘驱动等。
通过上面的例子,我们可以总结出一些课程融合的经验:
(1) 深刻理解各门课程理论教学的重点、难点,使实践环节与理论教学紧密相扣,做到章节清晰、重点突出。
(2) 深入了解学生的学习状况和实际操作能力,遵循循序渐进、由浅入深的原则设计实践内容。
(3) 分析相关联课程的交汇点,提炼出专业课程之间的相通之处,以实际工作需要为驱动,以此设计实践大纲。实践内容应该步骤清楚、可操作性强,并且具有阶段完整性的特征,不同的阶段可以在不同课程中独立实践。
2.2实践教材的建设
由于强调专业课程内容之间的交叉融合,所以在对实践教材进行编写或对实践教学大纲进行修订时,必须要针对每一个具体的实践内容明确地指出课程融合点的关联知识,如有必要,最好对这些必需的关联知识点做一些详细的基础介绍,某些扩展内容则可为学生提供参考资料,如期刊、网站等,引导学生遇到问题时学会自己寻求帮助解决问题。我们建议为专业课程编写实践指导书,对每个实践项目给出解决的概要思路,并鼓励学生另辟蹊径解决问题,这样既可从给学生一定程度的提示,又可调动学生的兴趣和积极性。
2.3师资队伍的建设
良好的师资队伍是保证教学质量的前提,因此我们对教学队伍也提出了一些自己的改革观点:
(1) 计算机专业课程科目繁多,而且大多数课程要求紧跟业界发展动态,教学内容更新换代速度快,这就对计算机专业任课教师提出了严格的要求。我们不但要求每一位教师都必须具备计算机公共课程的教学能力,具备计算机基础操作技能外,还根据教师的业务能力、个人研究方向等特点,划分课程负责专业小组。例如机器学习(人工智能)小组、程序设计小组、网络工程(包括信息安全)小组、图像小组等。各课程小组可不定期地组织学习和探讨,不但便于及时根据业界发展与市场需求调整教学大纲的内容,而且更易于各课程之间教学内容的沟通与整合。
(2) 此外,教师本人学术能力的培养与提高,除了通过常规培训得到一定的提升之外,更重要的是从实际的项目中进行锻炼[5],因此学院应当提供各种条件支持和鼓励教师申报科研或教学项目课题。对没有课题的教师,应当有计划地安排青年教师到业务部门进行实习调研或者参加各种高级研讨班,鼓励教师到外校进修学习,同时还可不定期请校内外知名专家、教授和业务骨干或领导来校进行教学与科研讲座。这些措施能够有效地提高教师指导实践、带领课程设计的能力,确保及时按照市场需求调整教学内容,更新实践大纲。
2.4考核方法的改革
目前,大部分高校计算机实践教学主要包括实验教学与课程设计两个方面,对于实践环节的考核,传
统的方案是根据学生进行计算机上机操作能力(或程序设计能力)和实践报告(课程设计报告)进行综合评定。这种方式对考核知识点相对独立,内容涉及范围较小的实验课程颇为有效,但对课程设计的考核效果却不尽人意,其主要原因在于:课程设计的内容通常覆盖了一门课程的所有知识点,有时还涉及到几门课程,是属于综合性创造型的实践环节,因此通常是将学生分成小组完成设计选题。分组设计的模式在使用传统考核方法对学生进行成绩评定时,很难正确区分同组学生设计能力的差别。
实际教学过程中往往存在这样的现状:同一组的学生由于动手能力参差不齐,部分能力弱一些的学生就会偷懒少做或干脆不做设计,直接将同组同学的成果交给老师检查,因此我们建议在对综合性实践课程进行考核时可以引入选题问答的方式。即在考核之前,教师可根据理论教学大纲准备一些设计选题相关的简答题,形成题库,在验收课题时,随机抽取固定数量的题目对学生进行提问,目的是为了测试学生对设计选题所需基础知识的掌握程度,以此了解小组内部学生对设计课题的参与度的高低。这样,考核方式由:基础知识问答+编码验收(上机操作)+实践报告3部分组成。这比传统考核方式更能有效地检验学生对知识的掌握能力与实践动手能力。
3结语
计算机专业课程设置与教学内容的修订应当以市场为指导[6],这已经成一种必然的趋势。就业竞争的压力使得实践环节在整个教学活动中的比重愈来愈大,怎样合理设置实践教学的内容,有效提高学生对所学知识的综合应用能力,是我们必须面对和解决的问题。本文提出的改革模式已经在本校计算机专业的实践教学环节中试行了一年,虽然一定程度上增加了教师的工作量,但是学生的反馈是非常不错的,因此我们将经验分享给大家,期待在共同进步的同时,获得更多的改进意见与建议。
参考文献:
[1] 王亚杰. 挑战与出路:特色型大学的发展之路[J]. 高等工程教育研究,2008(1):1-6.
[2] 黄陈容,袁宗福,杨晨宜,等. 计算机应用型人才培养模式的探索与实践[J]. 计算机教育,2005(6):34-37.
[3] 喻宗泉. 计算机基础与实训指导[M]. 武汉:华中科技大学出版社,2006.
[4] 鲍丽薇,冯建华,胡事民,等. 清华大学计算机科学与技术系的实践教学[J]. 计算机教育,2005(5):49-51.
[5] 郭霄朋. 整体优化创新人才培养过程[J]. 中国高等教育,2006(11):68-71.
[6] 陈英. 计算机学科本科教学规划的重构与发展[J]. 计算机教育,2004(8):61-64.
The Research for Practice Teaching Reform of University Majoring in Computer Science
HE Jing-yuan, ZHU Zheng-yu
(College of Computer Science, Chongqing University, Chongqing 400044, China )
