嵌入式培训总结(实用5篇)
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嵌入式培训总结1
关键词:嵌入式系统;培养模式;实验实践教学;教学方法
进入21世纪,嵌入式技术以排山倒海之势占据了人们的生产、生活和娱乐方式。未来对掌握嵌入式技术的人才的需求会越来越大,因此各个重点大学纷纷开设了嵌入式方向课程,并在计算机或软件工程的体系下出现了嵌入式专业方向。作为一个新的专业方向,关于它的培养模式和教学方法的研究已经有了一定的成果。在文献中探讨了基于嵌入式系统工程专业,单片机课程在教学内容、教学方法和考核方法方面的问题,改善了教学效果。文献强调嵌入式课程应突出以应用为教学重点,通过构建课程实验、课程设计、专业实习及毕业实习等强化实践环节。本文基于嵌入式系统行业发展的新需求,提出了面向应用的嵌入式方向的培养体系,形成了理论内容与实验相结合,课内实验与开放性实验室相结合,实训基地与企业实际项目相结合的联合教学模式。
1 面向应用的嵌入式培养模式
课程知识体系
嵌入式专业方向培养学生具有基础理论扎实、解决实际问题能力强,掌握工程型技术、软件硬件于一体的嵌入式专业人才。嵌入式系统最大的特点是软件硬件的综合体,在培养体系中应该软件硬件一起抓,而且两手都要硬。嵌入式系统专业类课程培养知识体系如图1所示。在基础理论中我们要注重课程前后的知识衔接关系,电路课为更好的掌握硬件接口打基础,对PC机的软件结构有了更好的掌握后,在此基础上引入专用的微控制器(单片机、ARM嵌入式微处理器),再将课程一步步过渡到高级语言编程上(嵌入式C、C++程序设计和Linux图形界面设计等)。在教学的每一个环节都要与课程实验相结合,加强学生对理论知识的理解能力。
嵌入式系统专业类课程体系的制订是影响所培养人才素质的最重要部分,因此每一门专业课的选择要从以下几个方面进行考虑。
1)硬件开发环境。当前嵌入式处理器主要有8位、16位、32位等几种,在基础类课程中单片机原理我们一般以8位MCS51单片机为例进行介绍,学生对MCU这个概念有一个初步的认识。当前嵌入式产品开发硬件主流芯片就是32位的ARM系列处理器,ARM的成功在于它有极好的性能和极低的功耗,使得它能够优越于MIPS和PowerPC等嵌入式处理器。基于ARM核的嵌入式芯片在汽车电子、消费娱乐产品、数字化音频与影像产品、工业控制产品、网络产品、无线手持设备等诸多领域广泛的应用。可以预见,在未来的一段时间内,ARM处理器将主宰32位嵌入式处理器的市场。因此嵌入式专业培养硬件要以ARM处理器为核心芯片。
2)软件开发环境。在这一层面上我们要结合硬件平台来进行选取,ARM920及其以后的版本获得了许多实时操作系统供应商的支持,比较知名的有:Linux、Windows CE、uC-OS、VxWorks、Nucleus、Palm OS等,其中Linux、uC-OS为源代码开放的嵌入式操作系统。考虑到研究产权的自主性,uC-OS源码公开,是一个简易的实时内核;Linux的层次结构和内核完全开放、网络功能强大、完整的开发工具、广泛的硬件支持、遵循通用的国际标准。因此要以uC-OS为基础,以Linux为核心介绍嵌入式操作系统。另外微软公司的Windows CE具有良好的界面和技术支持,使得在嵌入式产品中的应用占有重要地位,因此Windows CE也作为嵌入式系统培养的一个重要分支。
3)智能终端的嵌入式软件开发。智能手机软件的开发是嵌入式产品在手持设备上的典型应用。J2ME对其有较好的支持,可以给学生作选修课,增加嵌入式培养的知识面。
4)嵌入式技术与当前的热门行业相结合。工业控制和无线传感器网络等领域成为当前应用和研究的热点,要把学生所学的知识与应用和研究结合在一起,使嵌入式的培养更具活力。这类课程可以作为选学课程,为学有余力的嵌入式学生开拓视野。
嵌入式系统实验,实践教学
实验环节在嵌入式培养体系中占有重要的地位,它是理论讲解的验证与升华。文献提出了一种BDO的3级课程实验教学体系,但随着嵌入式系统的发展,每级所包含的内容在广度和深度上都需要增加。木文将实验和实训结合起来,形成实验实训教学体系如图2所示。
实验教学
基础类实验是学生在课上所学习理论的验证,可以由专任的实验教师来指导,如果有条件最好请本门课的任课教师来指导或由任课教师和实验教师来同时指导,这样在实验的过程中可以和任课教师有一个互动,及时解决疑点,使基础理论教学与实验教学相配合起来。
设计类实验是在完成基础类实验和高级的嵌入式OS后开设的实验课,这部分实验可以采用课程设计的形式,每个实验利用几天或更长的时间让学生动手设计嵌入式OS的驱动,教师可以不定期的去答疑,重点在启发学生进行嵌入式编程,为学生提供一些解决问题的方法。
每次完成实验后,有的学生可能还没有完全领会实验的内容,所以除上课的时间以外还可以把实验室开放,让一些学生继续实验,开放式实验室要由本专业的实验教师来指导和维护。另外开放式实验室还应该提供扩充版的实验指导书(除了课程要求的必修实验以外的实验),供学有余力的学生用,扩展嵌入式学习的知识量。
工程实践能力的培养
工程实践是学生走向企业的一个桥梁,通过在实训基地半年时间的实训,学生可以掌握企业项目的实施机制,为毕业后快速进入项目开发打下良好和基础。
在工程实践项目选择上,应该尽量选择企业的实际项目,必要时可以与管理规范的公司联合建立实训基地。项目的内容要尽可能覆盖嵌入式领域的内容。比如嵌入式项目一般包括需求分析、硬件平台设计、软件平台设计(包括嵌入式OS的选择)、应用程序的开发与系统测试几个方面。使学生能够利用所学的知识,并进行一定的扩展,相关内容还要查阅一定的资料来解决工程实际中的问题
在工程实践项目管理上,可能会出现项目经理人数不足的情况,可以在学生中选取项目组组长,来协助项目经理解决问题。整个实训基地采取层层负责制,使每个项目成员各就其职,定期例会,及时解决在项目开发中所遇到的问题。
2 嵌入式系统教学方法的改进
嵌入式系统专业人才培养目标是面向市场需求,培养不同层次的基础扎实、学科交叉、具有较强的工程实践能力、交流沟通能力的高层次、复合型、应用型软件工程技术和软件管理人才。学生学习嵌入式系统工程的基本知识、基本概念、基本方法和技能,掌握目前流行的嵌入式微处理器、嵌入式操作系统、嵌入式程序设计、接口设计、常用电路设计以及软硬件系统设计的基础知识,并具有一定的动手能力和独立解决问题的能力,具有工程实践能力和外语应用能力,能够在相关领域从事嵌入式系统设计与开发工作。基于这一目标,要在教学方法和手段上下功夫。
知识点细化
在嵌入式系统理论教学方面,要将知识点细化,让学生深入到理论中去。例如,在讲解ARM中断原理与指令流水线执行关系时,可以作如下分析:ARM处理器中断的发生具有不确定性,与当前所执行的指令没有任何关系。在中断发生时,ARM处理器总是会执行完当前正被执行的指令,然后才会去响应中断。如图3所示,在0x9000处的指令ADD执行期间IRQ中断发生了,但这时要等待ADD指令执行完毕。ADD执行完毕后,IRQ立即获得了执行单元,ARM处理器开始处理IRQ中断,进行保存程序返回地址并调整程序指针指向0x18内存单元。在0x18处有IRQ中断向量(也就是跳向IRQ中断服务的指令),接下来执行跳转指令转向中断服务程序,因此流水线又被阻断了,执行0x18处指令的过程同带有分支指令的流水线。
难点分解与形象化演示
嵌入式系统是软件和硬件的综合体,学生往往对硬件知识的掌握比较困难,在嵌入式系统硬件知识教学方面,要将知识点分解并制作相应的动画,使学生增加感性认识。例如,在讲解ARM嵌入式体系结构的LCD接口与显示原理时,可以制作如图4所示的Flas,用单步的方式描述其通信原理,增强学生的感性认识,使学生易于接授理论知识,从而提高教学效果。
他山之石,可以攻玉。以上就是山草香给大家分享的5篇嵌入式培训总结,希望能够让您对于嵌入式软件开发培训的写作更加的得心应手。
嵌入式培训总结2
关键词:课程体系;ACCP;软件人才培养
0、引言
十一五期间,我国的经济发展转型推动服务外包产业,特别是软件服务外包产业快速发展。江苏作为软件和服务外包强省,拥有3个部级服务外包示范城市和多个省级国际服务外包基地城市,软件和服务外包产业已成为推动江苏创新型经济发展的支柱产业。目前真正适合国内外市场从事软件和软件服务外包的人才极为短缺,人才问题已经成为中国软件外包行业的一大瓶颈。高职院校作为培养高等技术应用型人才的机构责无旁贷。借鉴国外先进软件人才培养理念,嵌入优质课程资源,通过校企合作培养软件人才,提高高职人才培养质量是解决中国软件服务外包行业发展瓶颈,推动江苏软件产业发展的一种有效途径。健雄职业技术学院于2009年10月与北大青鸟IT教育合作,引入ACCP产品,成立北大青鸟特色班,作为实施嵌入式软件人才培养的教学对象,校企合作培养软件人才。
1、ACCP嵌入式软件人才培养的界定
ACCP嵌入式软件人才培养是指高校与北大青鸟IT教育企业合作,引入印度Apteeh计算机教育公司的ACCP(Aptech CertifiedComputer Professional)课程体系,将学历教育与职业培训相结合的全新人才培养模式。ACCP嵌入式软件人才培养目的是提升专业的办学层次和水平,提高软件人才培养质量。ACCP课程采用国际最新的课程设置,能够满足IT行业不断发展的需求,强调实践能力的培养,突出项目经验的积累,注重和强化学生职业习惯和素质的培养。高校引入ACCP国际优质教育资源,将软件专业的相关课程按照ACCP课程体系进行课程置换,利用标准化的ACCP课程体系规范专业人才培养方案。健雄职业技术学院依托北大青鸟IT教育企业培训本校师资,形成以本校师资为主,企业兼职教师为辅的专业教学团队。
2、高职ACCP嵌入式课程体系构建的原则
结合高职教育特点,从健雄职业技术学院近年专业建设的实践从发,构建了ACCP嵌入式课程体系建设中应把握的原则。
1)吻合性原则。
课程设置必须与专业对应的岗位群所要求的职业技能相吻合,把岗位要求与课程知识有机结合起来,使课程结构与职业资格认证对接。在课程体系建设中,要将职业岗位群所涉及的知识技能与素质分解到相关课程中,并与职业资格认证结合,组成教学内容,形成完善的课程体系。
2)岗位分类和特色发展相结合的原则。
课程设置在考虑区域软件与服务外包产业岗位分类的前提下,结合健雄职业技术学院“职业素质、职业发展教育包贯穿,职业技能教育包螺旋递进、灵活拓展”的人才培养特色,在职业技能教育中突显按岗位分类、螺旋递进、灵活拓展的专业核心课程体系。
3)阶段化原则。
高职院校的生源从成绩上看文化知识基础不强,抽象思维能力较弱,对专业知识的接受存在一定难度,但动手能力较强。根据高职学生特点,遵循由浅入深、由基础到综合训练的阶段化设计理念进行课程设置。第1阶段通过公共平台核心基础课程,进行半年的基础技能训练。第2阶段通过嵌入ACCP核心课程,支撑1年的岗位基础技能训练。第3阶段通过岗位项目实战课程体系开展半年的岗位能力综合训练。该阶段面向就业,以企业项目实战训练为主,从技能上讲解业务流程、行业应用、主流框架技术,按照企业常用的开发模式、管理流程组织进行实战训练。第4阶段是企业定岗实习,该阶段为企业一线从业能力适应性训练,由专职教师和企业工程师共同指导完成。
3、课程体系的建设与实施
ACCP课程体系介绍
Apteeh公司十分重视课程开发,凭借其在软件开发领域的雄厚实力,保证了ACCP课程能够紧随行业变化与需求设计课程内容,并及时反映到教材中。IT技术日新月异,大约每18个月更新换代1次,ACCP产品也应随IT技术的迅速发展不断更新、完善。目前ACCP产品为版本,具有分阶段训练、分术业专攻、分维度培养、分层次深入的特点。
ACCP课程分为S1、S2、Y2共3个阶段,对应3个学期。S1阶段系列课程以提升兴趣,引领入门,加大训练量,训练程序逻辑和写代码的能力,夯实基础为主;S2阶段课程以认识企业编程工作,树立面向对象编程思想,扩大就业技能面为主;Y2阶段课程以专精、实训,解决就业问题为目标。其中在Y2阶段进行分方向学习。在3个学期中全程关注,随时培养项目能力、开发技能和职业素质3个维度。采用初次使用、理解加深和灵活应用3个层次教学方式,逐步深化对技术的学习。课程体系如图1所示。
构建ACCP嵌入式的软件技术专业课程体系
软件技术专业是健雄职业技术学院重点建设专业、江苏省“十二五”重点建设专业,ACCP嵌入式软件人才培养是软件技术专业一个主要的方向,也是健雄职业技术学院与北大青鸟IT教育实行校企联合培养软件人才的特色方向。该专业主要面向沿江沿沪产业带,软件及服务外包行业,全方位培养中小企业需要的具备良好职业素养、精湛职业技能和可持续职业发展能力的技术人才。经过网络及企业现场调研,企业主要需求从事软件开发、网站应用开发、数据库管理、软件测试等岗位的软件人才,其中软件开发岗位人才需求量最大。依据吻合性、岗位分类和特色发展相结合、阶段化原则,健雄职业技术学院构建了软件技术专业ACCP嵌入式软件人才培养方向的课程体系,如图2所示。
在该课程体系中,主要将ACCP核心课程嵌入第2阶段的岗位基础训练课程中,这样既可以保证学生在学习ACCP课程前已具备一定的计算机基础知识和技能,同时又保证学生通过ACCP核心课程的训练,不断积累项目经验,达到熟练掌握软件实用技能的目标。同时建雄职业技术学院在该课程体系中增加了若干考证课程,体现了学历教育同职业资格认证相结合的原则。图2中,将人才培养分为基础技能训练阶段、岗位基础技能训练阶段、岗位能力综合训练阶段和企业一线从业能力适应性训练4个螺旋递进的阶段,通过设置专业选修课程的方式,灵活拓展课程体系。通过螺旋递进的阶段训练以及职业素质、职业发展教育课程的贯穿教学,使学生逐步掌握岗位技能、具备较好的职业素质,拥有一定的学习与发展能力,养成良好的生活和工作习惯,顺利完成从“学校人”到“准职业人”和“企业人”的转变。
ACCP嵌入式课程体系的实施
1)采用串行+并行的排课方式。
每学期职业素质、职业发展教育与职业技能教育为并行排课制。在同一学期中,存在严格次序的职业技能教育课程,通过增加周课时的方式实行串行排课制,其他情况采用并行排课制。这样有助于学生高效、合理地学习专业知识及技能。第3学期的排课示例如表1所示。
2)实施企业的专家请进来,贯彻校内的教师走出去,重视专职教师的内部培养。
邀请企业有实践经验的工程师作为兼职教师,与专职教师共同承担岗位能力综合训练、定岗实习和毕业设计课程。通过联合施教,既提升专业教师实战经验和能力,又反补企业工程师的执教水平不足,最终实现打造“双师”教师队伍的目的。健雄职业技术学院每学期都选派教师去北大青鸟APTECH公司进行课程教学培训,选派青年专业教师下企业进行实践锻炼。青鸟师资培训对教师的知识更新、项目实践经验积累、教学方法改进等方面有很大的帮助。教师下企业锻炼可以掌握企业最新的技术,了解行业标准和工作流程,从实践中总结独特的教学方法,推动专业建设。师资更要重视内部培养,形成1支有经验的改革者带动年轻教师的课程团队,通过课程开发、课程改革、课程实施,提升团队的整体教学能力。
3)专业实训室保障校内教学,校外实习基地保障实习教学。
使用多媒体教室、语音实训室、学训合一的计算机专业实训室保障前2个阶段的基础教学,为便于教学和产业的零距离对接,学生进入健雄职业技术学院的江苏省国际服务外包培训基地完成第3阶段的岗位能力综合训练。学生将在太仓软件园、太仓科技创业园、太仓市留学人员创业园、太仓市国际服务外包园等校外实习基地进行定岗实习,完成第4阶段的企业一线从业能力适应性训练。由于本专业实践性强,健雄职业技术学院在周1至周4晚开放部分计算机实训室,为在校生提供便利的学习实践场所,为教师提供了课外辅导答疑场所。
4)逐步消化吸收青鸟优质教学资源,开发符合ITSS的高职软件服务外包实训教学资源。
北大青鸟ACCP产品拥有较完善的教学资源,包括系列课程的教学指导教材、教学课件、内部测试题库、产品使用标准及产品使用手册。ACCP系列教材采用了“理论+案例”的教学模式,特别强调编码,虽能使学生掌握实用的技能,但学生对软件服务外包行业规范、软件开发的完整流程不清楚,无法零距离对接国际化软件服务外包企业。教师通过多轮教学,不断改造及重构教学项目,设计教学内容,按照ITSS规范及软件工程项目过程化的理念进行本校教材的开发。吸纳学生毕业设计作品、大学生创新训练项目、省级大学生创新训练项目及企业外包项目,充实岗位能力综合训练实战项目库,为第3阶段提供实训教学资源。整合课程资源,建立课程网站,促进学生课下学习。
5)教学以学生为主体,选择行动导向教学法。
通过任务教学法、项目教学法、基于项目的引导教学法、角色扮演法、案例教学法等行动导向的多种教学形式,鼓励学生参与教学过程,变被动学习为主动学习,让学生在动手实践中主动获取知识,掌握职业技能,构建属于自己的经验和知识体系。
6)采取多种考核形式评价学生学习质量。
为充分调动学生学习积极性,使其主动获取课程知识及技能,学校采取以证代考、机考、形成性考核及过程评价+阶段结业考试为主的考核形式。对C语言程序设计、计算机组装与系统维护等课程采用以证代考,学生学完课程后应考取计算机程序设计员(中级)、计算机维修工(中级)职业资格证书;选修课采用形成性考核;ACCP核心课程采用过程评价+阶段结业考试的方式;其他专业课程采用机考方式。
嵌入式培训总结3
关键词:电子设计竞赛;嵌入式系统竞赛;嵌入式系统课程;实验教学
中图分类号:G64 文献标识码:B
文章编号:1672-5913(2007)09-0039-03
英特尔杯大全国学生电子设计竞赛嵌入式系统专题邀请赛(以下简称嵌入式系统竞赛)是教育部大力倡导和推动的竞赛,是面向大学生的群众性科技活动,它们的宗旨是引导高校在实验教学中注重培养大学生创新能力、协作精神和理论联系实际的学风;加强动手能力和工程实践能力的训练;提高学生针对实际问题进行嵌入式系统设计开发的能力。嵌入式系统竞赛自2002年开始举办,到2006年已经举办了三届。比赛规模也从一开始国内的15所高校28支参赛队拓展到第三届的来自东南地区67所高校149支参赛队。在国内,嵌入式系统竞赛已为越来越多的企业和学校认可和重视,其知名度和影响力已逐渐提升,甚至超过电子设计竞赛的地位。
1 国家竞赛的内容和特点
嵌入式系统竞赛为了能够进一步丰富全国大学生电子设计竞赛的形式和内容,同时让一些学有余力、自学钻研能力强的学生能够尽显才华,该比赛一改电子设计竞赛专家组命题竞赛的形式,提出了“不设命题,自主发挥,不封闭比赛场地,延长比赛周期”的新理念。此外, 由于嵌入式系统所采用的硬件平台是由组委会统一提供的,加强了比赛的透明度和公平性,使得更多的优秀学子能够拥有在平等条件下展示自己的自学钻研和动手实践能力的机会。开放性的题目设置使得学生和指导老师不再拘泥于一些基础的内容和方向,设计开发也从8位、16位的单片机跨越到了以32位处理器为核心的嵌入式系统设计上,应用知识也突破了电子设计竞赛的单一电子学科的范围,扩展到包括计算机科学、自动化控制、数字通信在内的诸多领域。更加强大的处理器功能和更加开放的竞赛形式使得参赛者可以自由发挥创意,但同时,由参赛队伍自主命题所带来的更大的自由度意味着没有很多的东西可供参考或直接借鉴,更高的竞赛水准也对学生提出了更高的要求。这一竞赛同时也更关注参赛作品的创新性、方案的合理性、作品实现的难度和工作量、作品以及设计文档的完整性等方面指标,任何一方面的忽略都可能影响最终成绩的评定。
2 竞赛暴露出的我校原有“嵌入式系统课程”实验教学的弱点
国家竞赛的内容和特点,代表着国家对大学生在嵌入式方面培养的具体要求,虽然我们多次指导学生参加国家竞赛,并且多次都取得了较好成绩,但我们深深感受到我校原有的“嵌入式系统课程”实验教学已不能够完全满足国家的培养要求,主要存在着以下弱点。
(1)实验教学中注重了对学生软件编程的训练,而轻视了对其硬件设计训练
由于在实验教学中对处理器核心电路的设计、接口电路的设计、产品结构的设计等方面的训练内容较少,导致学生对硬件的基础知识缺乏。在竞赛中参赛学生对系统接口的扩展、利用可编程逻辑器件的设计电路、对处理器性能的估计等方面显得知识和经验不足。
(2)实验教学中注重了学生对上层软件的设计,缺少培养低层软件的设计能力
在实验教学中由于应用软件方面的实验项目,相对容易教学。而低层软件的实验项目需要功能强大的开发工具,同时设计和调试的难度大,所以实验教学中减少了低层软件的实验项目。这种安排导致学生在竞赛中对低层软件的了解、设计、调试能力不足,甚至对该方面的工作无从下手。但是低层软件是嵌入式系统的重要组成部分,竞赛中该方面的任务非常大。
(3)实验教学中验证性和设计性实验项目较多,综合实验项目少,缺少自主命题的课程设计
实验教学中没有注意培养学生的创新能力,学生作的实验都是教师预先设计好的题目,学生不需要质问可行性,只要埋头完成就达到了实验要求。这种实验模式导致学生在竞赛中不能根据自己的知识开拓思路,提出好的设计题目,设计出新颖的产品,而是希望老师想出一个题目,自己来实现。
(4)实验教学中采用的实验平台单一
实验室只提供基于X86的嵌入硬件实验平台和嵌入式Linux操作系统。由于软硬件平台单一,导致学生的实验项目种类少,不能按照产品的需求进行选择系统,不能够认识到嵌入式系统软硬件多样性的作用性。2006年竞赛中Intel公司提供了两种平台,分别是eXcale PXA270 和低功耗的嵌入式X86。竞赛学生不能够根据目前提供的平台,选择相对应合适的题目,完全忽视了两个平台区别和适合的应用方向。
(5)实验教学缺少对团队合作的训练
能在竞赛中取得好成绩的参赛队,往往都是队员之间配合默契,遇到难题集思广益,共同谋求解决问题的办法,在整个竞赛过程中队员们相互鼓励,相互促进,努力争取最好成绩,这种团队合作精神正是我们过去实验教学中所忽视的。过去我们希望让每个同学从头到尾独立完成整个实验,所以安排一人一组设计实验项目,工作量也就较小,而学生之间相互协作能力培养不够。
(6)实验教学中对学生的实验报告要求不够
有的同学实践能力很强,但撰写设计报告能力较差。报告中仅展示出自己最终设计方案,而对各种方案的比较和论述不够,对系统的性能缺少分析,甚至缺乏理论的推导。
3 改进“嵌入式系统课程”实验教学的措施
从这几届电子设计竞赛的题目和嵌入式系统竞赛及今后的发展趋势来看,竞赛的工程背景越来越浓,它既强调理论设计,更强调系统实现。它既考核了学生综合运用基础知识的能力,更注重考察学生的创新意识。竞赛涉及的内容往往是一个课程群而非单一的一门课。这就要求我们的实验课程必须进行改革。为此,我们采取了以下措施。
(1)增加自主命题的综合实验项目
增加自主命题的综合实验项目,学生可以根据自己的兴趣和爱好以及平时在相关方面的了解,自行提出或与教师讨论制定出一些命题。在这类综合实验项目的指导上,老师的教学方式也以启发学生独立分析思考问题、独立解决问题为主,充分调动学生自主学习的积极性,发挥他们的潜能。
(2)分层次进行实验
由于学生的能力和兴趣的不同,我们安排的实验项目分为验证性实验、命题性综合实验、自主命题性大型综合实验。部分学生主要以验证性实验教学为主,指导他们进行各种验证性实验,深化理论知识的理解;对该课程有兴趣并且有能力的学生,可以指导他们进行命题性综合实验或自主命题性大型综合实验,使他们深入到嵌入式系统设计中,培养他们的创新能力和科研项目的设计及开发能力。这样,既完成了教学任务,又可以发掘优秀的学生人才,使他们的能力得到更进一步的提升。
(3)实验教学应深入系统的底层
在传统的实验教学实践中,教师指导学生实验往往仅在硬件平台的基础上做一些应用性的程序和实验,很少让学生深入系统底层去研究,如学习硬件原理和结构,编写驱动程序,编写bootloader代码,移植操作系统等。这样学生即使能够在某嵌入式平台上,对某些硬件编程实现特定的功能,却往往对硬件的原理和功能一知半解。当他们遇到新的题目要求或不同的硬件平台时,就无从下手。实验教学不能达到举一反三的效果。因此,我们在新的实验教学中,改变了以往的方法,让学生在实验中深入系统的底层,了解系统的工作原理,不仅让学生知其然,还要知其所以然。这样让学生在以后面对类似的问题时,也能从容分析问题并加以解决。
(4)实验教学应培养学生软硬件综合设计的能力
从历届嵌入式系统竞赛的比赛结果来看,名列前茅的作品往往是软硬件综合设计比较出色的作品,有的作品在组委会统一提供的开发板基础上,又拓展了很复杂的硬件电路,同时软件上也做了大量的工作,具有较高的难度。这也是嵌入式系统设计的特点,系统中离不开硬件,因此我们在实验教学上,也必须加强软硬件综合设计能力的培养。通过让学生参与软硬件综合设计的项目,来培养他们软硬件综合设计的能力。
(5)实验平台的多样化
嵌入式系统的设计是产品决定系统,即根据产品的功能和指标,进行处理器的选择,存储器的种类和大小的选择,接口和外设的安排等。如嵌入式处理器的选择时,移动设备由于功耗的要求,一般选择ARM芯片;网络设备,可以选择以IBM 的Power为内核的高性能处理器。因此实验室应该提供多种实验平台,通过建设,目前我们实验室已拥有基于8051,80C51FXX,MSP430,PowerPC 860 ,ARM9 ,X86,EPOSN 32位嵌入式处理器,PicPlaze和MicroPlaze软核的实验板和实验箱。同时对部分实验箱系统配有 Windows CE、Linux、Vxworks、ucOS II、Delta等多种嵌入式操作系统。学生可以根据自己的设计项目进行选择。使学生在实验中能够充分发挥各种实验板和操作系统的功能,避免大材小用,杀鸡用牛刀。设计时应该以既要完成项目的功能和指标,又要以减少产品成本为目标。设计完成后能够估计该产品的硬件和软件成本。通过这样的训练,不仅能够培养出一般的程序员和硬件工程师,而且可以培养出高层次的人才。
(6)团队合作的训练
嵌入式系统设计的工作量一般较大,如果学生的选题项目大,应该分组进行,一个项目组安排三到五人进行设计,安排一个学生为项目组组长。小组成员共同制定编写项目总体方案,项目计划等文档。将项目分解成为几个子项目,每个人负责设计和实现其中的一部分,各个部分完成后,共同调试。通过实验训练学生的团队合作能力,使他们认识到个人单兵作战在时间、知识和能力的劣势和团队合作的重要性。通过进行团队合作训练,使学生毕业后进入公司,很快融入项目组,发挥其作用。
4 总结
实验教学改革是一个庞大的系统工程,需要从事实验教学的教师持之以恒的不断努力。嵌入式系统竞赛对我们的实验教学改革起到了积极的推动作用,通过竞赛,使我们不断跟踪国家对大学生在嵌入式方面的要求,使我们了解其他兄弟院校的现有实验教学经验,发现我们当前实验教学的不足之处,并加以改进和完善;通过改革使得实验更能引起学生的兴趣,启迪思维,培养创造精神和创新能力;通过改革使一批优秀人才在实验中脱颖而出,同时使实验教师得到自身业务的提高。
参考文献:
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嵌入式培训总结4
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:
嵌入式培训总结5
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:
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。
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。
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。
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。
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。
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.