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嵌入式实训总结大全11篇

时间:2023-03-02 15:01:48

嵌入式实训总结

嵌入式实训总结篇(1)

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。

嵌入式实训总结篇(2)

为了适应市场需求,近几年,不少高校在IT类专业中开设了嵌入式专业方向,并设置了与嵌入式系统相关的课程。在逐步完善课程教学体系过程中,教学方法和培养模式还存在一些不足,本文探讨一种项目比较法在嵌入式实训教学模式中的应用过程,以提高和培养学生专业技能,实践能力和创新意识。

1 嵌入式系统课程特点

嵌入式系统教学实施方案会议成果之一,确定了嵌入式专业方向的教学应当涵盖的五门核心课程:嵌入式系统概论、嵌入式系统微控制器、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发和嵌入式硬件开发。

由于嵌入式技术应用领域广泛,许多高校相关学科都设置了嵌入式系统课程,同时各专业的培养方案和培养目标的不同,都突出了嵌入式系统课程具有较强的专业性。因此在教学过程中既要讲述学科专业知识,又要重点突出嵌入式相关技术,培养学生把学习到的嵌入式相关技术应用到本专业学科中,为嵌入式在各领域的应用打好基础。

2 嵌入式系统的实训教学模式

嵌入式应用型人才培养方案其体系结构分为理论教学体系、实践教学体系和素质教学体系。我院根据实际情况,在嵌入式系统实践教学中采用实训教学模式,它主要分为基础实训、项目实训、创新实训和企业实训。通过以上实训模式的教学过程,培养了学生对嵌入式技术整体综合应用的能力,有效提高了教学质量和教学效率。但是实训过程中存在着教学案例单一,项目实施过程不够完善,主要采取验证性实验过程,在一定程度上降低了实训效果和教学质量。

3 项目比较法在实训教学模式下的应用

比较教学方法是不少老师在课堂中喜欢使用的一种教学方法,它的核心内容是求同存异,即分析与已学课程相同之处,快速理解新内容,辨析相异之点,掌握不同特性。

项目比较法则是针对实训教学模式的各个阶段对阶段性内容进行案例整合,形成具有相对独立的功能模块,在形成这种项目模块时,要选择两种或两种以上不同的实现方案,其差别体现在嵌入式处理器的选择上,有无操作系统,以及单元电路的异同,由于处理器或相关硬件平台的选型不同,其功能的具体实现会有差异,学生在这种学习过程中,通过对同一项目不同设计方案的比较,学习到嵌入式技术设计与开发的技巧和关键技术。

下面针对实训模式的四个阶段进行项目比较教学方法的实现过程。

3.1 基础实训阶段

在基础实训阶段,实训教学内容主要是嵌入式系统的基础知识、开发工具和开发环境等。在具体实施中,选择ARM CortexM3 LPC1769嵌入式微处理器ARM7 S3C44B0X处理器作为两种设计方案的处理器选型。

在实训中,针对两种方案的实施过程进行对比,如在处理器资源、体系结构、指令集、开发环境和开发工具进行对比教学。

3.2 项目实训阶段

在项目实训阶段,设计了智能节电综合控制系统作为案例进行教学,在硬件平台构建之后,如基于LPC1769的软件设计可采用了两种具体实现方案,即有无加入嵌入式操作系统,而在加入嵌入式操作系统的方案中选择uCOSII。没有加入操作系统的软件流程如图1所示,加入uCosII后的软件结构框图如图2所示。

通过以上的项目比较学习,使学生掌握在没有操作系统的情况下,嵌入式系统的软件设计流程及在有操作系统的情况下,其基于uC/OS-II的任务框架、uC/OS-II的任务优先级分配、uC/OS-II的软件层次和uC/OS-II中断应用等知识。

3.3 创新实训阶段

在创新实训阶段,通过上述阶段的学习,学生在已掌握的项目开发基础上进行功能扩展,并进行分组讨论,进行功能扩展部分的比较学习,进一步提高学生掌握知识的水平和对知识的总结能力,锻炼学生团队协作水平并达到举一反三的效果。

3.4企业实训阶段

进入企业实训阶段,学生逐渐提高在企业的实践经验,对在校期间所学知识进行结构调整并努力做到融会贯通。经过企业实训后,可以对在校期间实训进行知识整合,在毕业设计选题和毕业设计时选择最优方案进行设计,进一步提升学生的综合素质能力和水平。

4 结语

通过项目比较法在实训教学模式中的应用,其教学效果十分明显。一是加深了基础知识的掌握并调动了学生学习的积极性;二是通过项目比较使学生掌握了项目的整体开发流程和项目之间的差异性,能够对所学知识做到融会贯通。从而更好的培养学生的专业技能、实践能力和创新意识。

参考文献

[1]谢小云,刘会衡,邓小鸿.以工程项目为中心的嵌入式系统教学模式探讨[J].江西理工大学学报,2010(04):62-65.

嵌入式实训总结篇(3)

前,企业对会计人才能力的需求,除了会计理论知识外,更加注重职业技能和职业素质。因此,在企业越来越注重毕业生实践经验和综合能力的形势下,要使会计专业毕业生符合用人单位的要求,必须进一步改进会计人才的培养模式,在巩固理论教学成果的基础上加强实践性教学环节,高职会计“嵌入式”实践教学模式应运而生。

一、 传统会计人才培养模式的缺陷

传统会计人才培养模式尽管也强调实践技能的提高,课程设置上也安排了诸多实训,但这些实训存在以下弊端,致使培养出来的人才效果欠佳。

(一)校内实验室实训的综合性不强

1.实验内容以单一的会计核算为主。目前会计模拟实验室多以工业企业一个月的会计事项为蓝本,要求学生练习从填制凭证、登记账簿到编制报表的一整套会计核算处理方法,很少涉及会计预测决策、会计控制、会计检查等会计管理的内容,同时,会计核算类的实验多为验证性实验,缺乏系统性。

2.实训项目缺乏有机结合。多数高校开设有会计手工实训和会计电算化操作实训,但是这两种实训往往由不同的教师授课,实训采用的教材也不尽相同,导致两种实训方法没有有机结合,学生无法认识手工实训与电算化实训之间的关系。

3.重专业素质轻综合素质。传统的模拟实验只是模拟了材料,而没有模拟环境,没有将会计本身放置在企业整体的环境中去运作,所以只教会学生如何做账,在培养学生独立思考、分析判断、团队合作以及相互沟通等综合素质方面十分欠缺。

(二)校外实习的效果不佳

尽管许多高校都与企业签订了校企合作协议,但真正能让学生深入顶岗实习的企业非常少,究其原因,一是由于企业的财务信息带有保密性,企业财务人员比较忙,加之财务人员担心学生弄错账而不让学生上岗操作,导致学生只能在实习中“看看”;二是由于财务部门办公场地小,一次只能接纳2-3个学生,其余学生只能等待;三是实习地点分散,致使实习费用过大,对有些学校而言,经费困难,所以,学校与企业建立实习关系时,往往会遇到来自企业的各种阻力,使得学校没有稳定的实习基地。

二、国外高职会计“嵌入式”教学模式借鉴

(一)职业素质教育应该嵌入到专业课教学的各个环节之中

美国学者认为,职业素质教育不能游离于课程教学之外,而是应该与课程教学内容、课程体系结构与顺序安排相互交织、彼此渗透形成一个有机的整体。专业课程的教学应该与职业素质教育相融合,在专业课教学的各个环节中逐步嵌入职业素质的培养。职业素质教育不是一门新的研习课程,而是对传统教学过程的“重构”。

(二)国外高校培养学生职业素质主要是通过“嵌入式”实践教学模式来完成

目前,国外高校培养职业素质的方式主要有四种:课外培养;课中培养;课内培养;独立课培养。其中课外培养、课中培养、独立课培养与我国高校的职业素质通识课培养相类似,而课内培养的方式主要是职业素质与专业课的渗透式教学。具体来说,就是运用嵌入式实践教学模式,将职业素质教育嵌入到每门专业课的课堂授课、课后作业、顶岗实习、期末考试等各个教学环节之中。

(三)“嵌入式”实践教学将职业素质教育与专业课程教学深度融合

根据美国大学协会的界定,“嵌入式”实践教学模式的运行机制是教师一方面要传授专业学科的理论知识,另一方面又要培养学生的岗位胜任能力,并且还要对这两方面的学习结果进行全面测试。相对于传统的教学模式而言,嵌入式教学模式要求实现的教学目标是双重的,既要实现专业课理论教学目标,还要培养学生能够成功完成与岗位任务相关的作业的职业能力。课程结束时对专业课和职业能力两个方面的成绩进行测评。美国马里兰大学Cossard副教授认为,通过精心设计综合性很强的大型作业可以将对学生学习效果的评价与课程教学的评价结合在一起,以取得专业课程教学与职业素质教育的深度融合的良好效果。

三、“嵌入式”教学模式是培养应用型会计人才的有效模式

高职会计专业“嵌入式”教学模式是为了适应社会经济的发展,根据会计职业特征、职业能力基础框架和会计教育现状,改革传统的以“老师为中心”的教学模式,不仅仅满足于课堂教学,改变单向的知识传授,构建“以学生为中心”、“以能力为本位”的新型教学模式,把学生专业岗位胜任能力的培养作为教学的主线,嵌入职业价值观、知识技能、人际技能和组织技能的培养,使会计教育成为一个有机整体。

(一)精简会计核算实验,嵌入会计估计空间

由于在当今形势下,计算机账务处理迅速发展,会计人员素质也向管理型发展,所以要适当减少会计核算实验涉及的事项,选择一些有代表性的、涉及会计判断的事项。比如购入一项固定资产,让学生去查找资料,合理估计固定资产的使用寿命和计提折旧方法,而不是事先假定好,只让学生机械的计算。同理,不要每个问题都给学生固定答案,给学生一定的空间,进行合理的会计估计和判断,从而使学生了解会计处理不仅有账务数据的精确性,还有会计选择上的主观判断性。

(二)嵌入ERP沙盘模拟推进实践教学——游戏化教学

实践教学更注重学生综合素质的培养,沙盘教学是一种值得借鉴的培养模式。独立开设ERP沙盘模拟对抗课程,可以培养学生独立思考能力以及团队协作精神;将ERP理论与沙盘教学相结合开设ERP沙盘模拟对抗课程,可以培养学生的综合分析能力。为避免上述校外实习的弊端,同时又能使学生提高综合素质和实践能力,ERP沙盘模拟这种“把市场建在教室,把企业交给学生”的实训模式不失为一项有效的教学方法。

ERP沙盘对抗课程不同于一般的以理论和案例为主的管理课程,而是一种全新的体验式授课方法。它是针对一个模拟企业,把企业运营所处的内外部环境定义为一系列的规则,将学生分为6组,每组要亲自经营一家拥有一定资产、销售良好、资金充裕的企业,连续从事6年的经营活动。学生被赋予不同管理角色,包括CEO、财务总监、营销总监、生产总监、采购总监等,并可根据人数的多少设置财务助理、营销助理及商业间谍。面对来自其他企业(小组)的激烈竞争,必须根据市场需求及预测竞争对手动向,来制定并执行企业在产品研发、市场开拓、销售、融资、生产等方面的短、中、长期策略,然后一年一年“经营企业”,每一年末用财务报告计算经营结果,算出所有者权益,并分析制定改进方案,继续经营下一年。因而它是一种融角色扮演、案例分析和专家诊断为一体,充分体现“学生学为主,教师教为辅”的全新教学方式,这种学习方法可称为做中学,也叫游戏化教学。通过ERP模拟沙盘实训,可以培养学生的团队协作精神、开放的心态、亲历亲为和换位思考的能力。

(三)课程中嵌入岗位、考证、比赛——“岗、课、证、赛”融合

“岗、课、证、赛”融合中,所谓的岗,是指在企业中的出纳岗位、会计核算岗位、财务管理岗位、会计监督岗位组成的岗位群;课,是指在会计专业开设的专业核心技能课程,如基础会计、财务会计、会计电算化、税务会计、财务管理、审计等课程;证是指省财政厅颁发的会计从业资格证、财政部颁发的助理会计师证书、信息产业部和用友公司联合颁发的用友ERP工程师认证证书等;赛是指由省教育厅主办的全省高职高专院校大赛暨全国职业院校技能大赛选拔赛“会计技能”竞赛、省大学生财会信息化竞赛。

所谓“岗、课、证、赛”融合,就是在会计专业开设专业课程的基础上,根据专业的实际情况,将全国职业院校会计技能竞赛的竞赛内容嵌入到授课计划中,将相应的职业资格标准所要求的知识、技能、素质嵌入到课程中,并不断完善授课内容、调整授课手段和考核制度等,通过教师和学生的互动活动,使学生掌握课内知识和比赛技巧,构建一门全体学生积极参与课堂教学、主动学习考证知识、努力提高会计实务操作能力的课程。通过学习和竞赛,鼓励学生在大一时报名会计从业资格证考试,大二时有30%-50%的学生报考初级会计师,为未来从事会计工作培养岗位意识和岗位能力。它看似在选拔优秀学生参加省级比赛,实际上是以比赛为手段、以证书为导向、以岗位为目标,使学生产生学习动力、学习兴趣。通过“岗、课、证、赛”融合,不仅可以让枯燥乏味的学习过程变得生动有趣,还可以加强学生课后学习会计知识的主动性,增强学生学习和运用制单知识的自信心,提高他们的适岗能力。

(四)与行业企业紧密合作,将企业与行业经验嵌入到实训教学中

实训教材的选用是课程改革的重要组成部分。实训的目的是让学生在校期间就能很好地熟悉企业经营管理环境,因此应设法让企业经营管理理念、组织结构、经营管理信息化手段等嵌入实训中,这就需要高职院校与行业企业紧密合作,吸收企业与行业经验。高职院校可组织本校教师编写实训教材,但应与校外专家紧密合作,借助于他们的企业背景,根据出纳、会计核算、审计、税务等职业岗位(群)和企业工作流程,以ERP为平台与企业信息管理软件公司合作开发会计综合实训系统,不断完善会计综合实训系列教材,更新实训系统数据,提升ERP系统实训效果。

四、高职会计专业“嵌入式”教学模式实施过程中应注意的问题

(一)激励企业积极参与

校企合作的关键在于企业,要激励企业积极参与教育教学的过程。由于财务数据的保密性等原因,企业通常不愿提供岗位给学生实践,这使高校陷入“孤军奋战”的尴尬境地,致使目前的校企合作尤其是会计专业的实习,难让企业真心诚意地积极参与进来。因此,如何让校企合作落到实处需要多方面努力。“嵌入式”教学模式的有效推广,可建立“订单班”,与企业合作定向培养人才,让企业勇于承担相应的社会责任,保证会计人才的培养完全符合对接企业的要求。另外,政府应多鼓励企业积极参与学校的各项专业教育活动,更好地为学校提供校外实训场地。只有全员参与,才能营造出全社会共同育人的局面,更好地保证高职院校培养出社会需要的应用型人才。

(二)强化“双师型”教师队伍建设

“嵌入式”实践教学模式的培养,对教师的素质提出了更高的要求,教师要精心设计完整的综合性作业让学生完成,考察学生的综合素质,因此高职院校必须打造一支基础理论扎实、实践能力强的“双师型”教师队伍,让每个专业教师都真正下企业,脱产顶岗,了解企业的实际需求,带回企业的真实案例、企业的管理思想等用于教学、科研,以研促教,才能培养出真正符合企业要求的应用型会计人才。

(注:本文系2013年台州市教育规划课题:高职会计“嵌入式”实践教学模式的构建——基于职业素质培养的角度;项目编号:GG13070)

参考文献:

1.陈莉萍.ERP沙盘模拟实训——培养应用型会计人才的有效模式[J].商业会计,2012,(19).

2.吴海英.高职院校会计专业“嵌入式”教学模式初探[J].湖北经济学院学报,2012,(4).

嵌入式实训总结篇(4)

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

嵌入式实训总结篇(5)

同济大学具有计算机科学与技术一级学科点,其国家高性能计算机工程技术同济分中心、同济大学微电子中心、同济大学大规模集成电路研究所、同济大学基础软件研究中心在嵌入式CPU、嵌入式操作系统、嵌入式车载系统以及嵌入式应用芯片等方面具有一定的研究基础。近几年,同济大学将移动与嵌入式系统领域确立为重点建设学科,要练就一支掌握先进CPU设计流程、嵌入式操作系统核心技术、网格计算平台及汽车电子等交通信息应用技术方面的高素质研究和设计队伍,形成以数字化服务等为背景的信息关键支撑技术学科链,支持面向交通等信息服务的车载计算机系统、交通电子设备和手持智能交通终端系统产业,配合上海市政府构筑交通信息采集、传输、加工、服务新的产业模式,实现信息技术的跨越式发展。

合作技术中心成立的想法来源于微软全球副总裁、微软中国研发集团总裁张亚勤博士和原同济大学校长、现任教育部吴启迪副部长,双方从2003年开始筹备,2005年4月18日进行挂牌仪式。微软―同济大学Windows移动与嵌入式技术中心是一个跨学科的开放式实验室,同济大学电子与信息工程学院、软件学院、汽车学院等都加入其中,专注于Windows嵌入式系统研发、课程建设、人才培养工作。中心旨在建立学校与产业界的桥梁,建设特色鲜明、开放共享的高水平科研平台,培育高层次创新人才,担当移动与嵌入式对外开放和交流的重要窗口。中心的长远目标是发展成为中国高校最大的Windows嵌入式系统的研究、工程及人才培训基地。中心的负责人由同济大学电子与信息工程学院院长蒋昌俊教授和微软亚洲研究院高级研究员许峰雄共同担任。

服务地方 探索产学研合作模式

校企合作技术中心成立以来的工作主要围绕在基于Windows Embedded 和Windows Mobile的车载嵌入式系统的原型系统及关键技术的研究展开,特别是紧密结合上海地区地方经济的需求,研发具有自主知识产权的车载及交通信息产品与系统。

校企合作技术中心在微软的软件和技术专家支持下,在“车载信息终端与智能化仪表研制” 项目(上海市科委重大研发项目,由同济大学与上海燃料电池汽车动力有限公司联合主持)中,软件部分采用Windows CE嵌入式平台开发,瞄准汽车后装市场和前装市场,实现汽车状态参数采集与显示、远程通信与GPS定位、多摄像头取景、故障远程诊断等功能。目前,该系统已装载在同济大学汽车学院研发的“登峰”系列燃料电池汽车样车上。在2005年上海国际工博会的样车展出现场,该软件系统以其优异的性能受到广泛好评。

不仅如此,中心在交通服务领域的项目也取得了突破性的进步。中心在“信息网格在交通信息服务中的应用” 项目( 上海市重大科技攻关项目)中,结合上海城市交通网格信息服务系统,研发基于Pocket PC和Smart Phone的车载移动终端上的交通信息和点播系统。通过该服务系统,普通百姓就可以通过网络、短信、电话等各种手段实时了解或查询上海任何路段的交通路况。在微软亚洲研究院的支持下,2005年该系统成功地开发了基于Windows平台的应用,为其进一步的应用和大范围推广提供了平台保障。该系统受到上海市政府的高度重视,上海市市长韩正等亲自观看了该系统的演示。目前,该系统已经在上海市71路、72路公交线路上试运行,有广阔的推广前景。

针对上海市承办2010年世界博览会的战略需求,微软亚洲研究院与中心相关参与院系正在积极准备正式立项参与2010年上海世博会亟需的关键技术研究,如场馆内手持导航技术、紧急情况下场馆交通疏散信息、场馆间交通信息互通等。

助力教学 联合开展人才培养

微软―同济大学Windows移动与嵌入式技术中心在做好研发工作的基础上,还利用微软和同济大学双方的人员优势,结合在研发工作中积累的丰富经验,面向高校和产业界开展课程建设、师资培训和人才培养等工作。

从2005年开始,中心各参与学院率先在高校中开设了“Windows嵌入式系统”课程,至今全校共有300多名学生修习了该课程。该课程采用开放的态度,积极建设课程网站,与国内有共同兴趣的高校进行交流。在2005年度“教育部―微软精品课程”评审中,该课程以绝对优势获得立项,并作为牵头课程,协同另外4所高校开展课程网站建设。通过软件学院的毕业生追踪,很多选修该课程的学生获益匪浅,他们以在课程中学到的知识和良好的动手能力,成功被微软、英特尔、惠普、华为等公司的嵌入式软件部门录用。

嵌入式实训总结篇(6)

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

嵌入式实训总结篇(7)

2003年我毕业于陕西理工学院的电子信息工程专业,当时对Linux操作系统一无所知,几乎不知道Linux系统如何安装。大学毕业前由于对计算机专业充满兴趣,所以毕业时考入北京大学软件学院,读了2年的软件工程硕士。从那以后,我对软件开发有了强烈的兴趣。2004年底,我还在上研究生期间找了份实习工作:在Motorola中国有限公司做手机测试。由于之前没有任何工作经验,所以即使测试工作也让我学到了很多知识,比如软件开发流程、软件测试流程等。在Motorola这种垒球性公司里,我不仅学到了专业技术知识,更学到了企业的一种文化和工作方式。实习了6个月,实习结束时我们部门经理有意让我留在Motorola工作,由于我对软件开发更感兴趣,所以还是谢绝了经理的好意,去了一家国内手机设计公司(德信无线),做嵌入式应用软件开发。当时开发的手机平台用的是TI的,使用的操作系统是Nucleus,开发工具主要是VC。值得一提的是,我的第一份正式工作的工资和我在Motorola实习的工资几乎差不多(4000元左右)。如果当时继续留在Motorola工作,工资至少在6000元以上,放弃较高的工资与福利往往是比较难的,但这个决定却使我转向了我喜欢的职业发展方向。假如我当时留在了Motorola,正常发展情况下现在应该会是一个测试组经理,工作应该比现在的安逸、舒适,但这并不是我想要的生活。

我是一个喜欢挑战自我的人,在德信无线工作时,虽说工作中很少使用Linux系统开发,但自己已经开始研究ARM+Linux了。记得当时花了1250元买了一块S3C2410开发板,用了1年多时间仔细分析U-boot、Kernel、常见驱动程序等,并且做了很多实验。不过这个自学过程的确非常痛苦,经常会遇到各种莫名的问题,一般是通过网络或者向有经验的朋友请教,最多的时候还是自己去思考。这段经历让我深有感触,所以萌生了写嵌入式Linux开发入门的书籍,其目的就是为想学习嵌入式Linux开发的朋友提供一些实用、简单的方法,让他们少走弯路。经过和清华出版社商讨之后,我的书稿很快就被确定了。2007年8月我的第一本书《ARM嵌入式Linux系统开发从入门到精通》在全国发行了,目前已被很多高校和培训机构指定为教材。该书的畅销给了我很大的鼓舞,让我结识了很多五湖四海的读者朋友,也让我更加坚定自己的职业规划。随后,我又先后在威盛电子、02Micro工作过,职位是高级软件开发工程师,此时的工资已经大于10000元,而3年前我的工资才只有4000元多点。这里,我要告诫还在入门阶段的师弟、师妹,千万不要为了眼前的利益而放弃了自己的理想。刚毕业时很多同学工资都比我高,可两三年之后,我的收入已经超越了大部分同学的收入。

总结一下我的职业经历,首先,第一份实习工作让我正式进入了嵌入式行业,虽然不是嵌入式开发,但也对我日后做嵌入式软件开发奠定了良好基础。其次,我的第一份正式工作让我懂得了软件开发与实际产品的紧密结合。另外,利用大部分业余时间来自学ARM+Linux知识,让我更加确定了自己的技术道路。最后,在威盛电子、O2Micro从事Linux设备驱动开发更加强化了我的技术背景。

必须要参加培训吗

通过我的个人经历来看,学习嵌入式不见得非要参加培训。那既然这样,我和几位好友为什么要创立北京顶嵌开源科技有限公司(),做嵌入式高端培训与项目开发呢?第一、市场广阔。嵌入式行业涉及消费类电子、智能手机、数字家电、多媒体、视频编码解码、图像处理、安防监控、工业应用等领域。嵌入式行业是目前发展前景广阔的朝阳产业,很多专家称为“后PC”时代,很多人不明白什么是后PC时代,其实就是说目前嵌入式行业的发展类似于之前的PC行业发展。既然是一个朝阳产业,那么选择这个行业发展是一个明智的选择。第二、嵌入式是一个综合性学科。包含了计算机、电子、通信、自动控制等学科,正如何立民教授所说“嵌入式系统是一个无限大的系统”。这对于一个初学者来说经常是不知如何下手,即使知道了要学什么,但是遇到问题就会一筹莫展,因为嵌入式系统出现问题通常软件,硬件都有可能,所以要排除是硬件问题还是软件问题,这对初学者来说是一个很困难的事情。自学能力强的人,也许能坚持下去,但很多人可能会半途而废,这也是嵌入式培训机构存在的必然。第三、我们有强有力的技术团队。顶嵌的核心成员来自Motorola、三星电子、成盛电子等知名公司,并且都有至少5年以上的嵌入式实际项目研发经验。第四、热爱技术分享。如果没有对技术传播的热爱,就不可能做好培训事业。顶嵌认为培训是一个伟大的事业,它能影响一批人的职业生涯,所以我们正为如此伟大的事业而努力。

是否选择培训,这要和你的时间成本与经济成本之间去权衡。如果你有充裕的学习时间,并且有信心把它坚持下去,那么你完全可以采取自学。但作为没有嵌入式开发经验的你,准备好了吗?由于嵌入式开发学习不像桌面开发那么容易入门,其门槛较高(软、硬件知识都需要),所以很多人自然就选择了培训。目前嵌入式培训机构蜂拥而入(这也说明嵌入式行业发展潜力之大),面对众多培训机构该如何选择?这些机构是否都如广告中所描述的情形,这需要擦亮眼睛仔细辨别。我在此提供一些建议仅供参考:

1 不要相信“100%保证就业”,学习不全是靠老师教出来的,自学能力是长期发展的一项重要技能,再好的学校,如果不好好学习,学生也不可能胜任企业的工作要求。

2 分析课程体系,选择培训机构。首先要看课程体系的安排,如果讲述的内容不是你想学习的或者不是市场上目前需要的,那么还不如不学。

3 了解师资。代课老师是确保学习质量的重要条件之一,老师的授课技巧、项目经验、责任心都会直接影响培训的效果,这点需要多方打听。

4 了解课程项目。嵌入式培训是要完全动手才能掌握的,纯粹的理论是不能胜任系统开发要求的,所以课程中所涉及的项目是学习的重要目标。

5 培训的价格。这是培训很重要的一项考虑因素,进行多家比较,其中要了解学费、实验费、教材费、证书费等。

选择培训机构不只是基于以上这5点,还有很多因素要考虑。总之,选择合适的培训机构是你进入嵌入式行业发 展最重要的条件之一。

嵌入式linux知识要点

根据我学习的经验,下面列出了一些学习嵌入式Linux应该掌握的内容。

理论知识:

计算机基本理论;cPU体系结构,内存管理,文件系统,进程调度,Linux常用操作。

Linux驱动知识:

串口驱动;I2C/SPI驱动;IO驱动;DMA驱动。中断源,竞争,并发,阻塞,异步;usb驱动;flash驱动、文件系统;网卡驱动;LCD驱动;Linux内核调试。

Liuux编程知识:

输入/输出,文件操作;字符串,数据结构,堆栈,链表,(查找)算法,二叉树;线程,线程属性,线程同步(锁,信号量,条件变量);进程:守候进程,进程通信管道,信号,SystemV(消息。共享内存,信号灯),读写锁,套接字;网络:socket,ftp客户端,tftp客户端,httpserver,snmp命令;环境变量,库默认搜索路径,arm-linux-gcc库路径,设置搜索路径,编译流程,1ds文件,内联汇编;gcc.1d,ar,ranlib,objdump,readelf,objCopy工具;make makefilel shell,pefl;设备编程LCD,串口等;高级调试方法。

以上内容是笔者认为学习嵌入式Linux开发非常重要的知识点,这些知识点已经在顶嵌的课程中实际应用,希望对读者有所参考。

我的梦想

每个人从小都有梦想(这里指理想),但几乎80%以上的人小时候的梦想并没有成为现实。我小时候梦想过当警察、演员、歌星等,但这些职业和我目前的工作毫不相干,因为小时候毕竟年龄小,还不了解自己更不了解社会。

对于将要进入而立之年的我,现在的梦想应该更加接近实际。我有两个梦想,分别在事业上和生活上。

在事业上,我的梦想是凡是通过我们培养的学员能在短期内掌握嵌入式Linux开发的核心技能,那么这个短期内如何量化呢?根据我的个人经历,我大概花了近2年时间自学嵌入式Linux开发,自己买了开发板,做了很多实验,基本能独立开发项目。我的梦想就是学员能在4个月或者更短的时间内掌握这些技能。这是我的梦想,也是顶嵌公司的梦想。

在生活上,我的梦想是在退休之前能带着家人游遍祖国大好河山,退休之后能和家人环游世界。

这是我给大家分享的两个梦想。其实在现实中,我经常会给自己设定一些短期目标,并且会根据事情的发展不断提升我的目标。我是一个喜欢挑战自我的人,不是一个知足常乐的人。我给自己设定的目标90%都能实现,但还有10%不能实现,其实我要奋斗的就是这10%。

嵌入式实训总结篇(8)

中图分类号:G642.0 文献标识码:A 文章编号:1007-9599(2011)23-0000-01

Curriculum Study for Computer Undergraduate Embedded System

Li Biyun,Shi Junping,Li Zongshou

(College of Information Science&Engineering,Jishou University,Jishou 416000,China)

Abstract:For the lag teaching and training in higher education embedded system,this article analyzes the development characteristics of the embedded system,identify curriculum thinking and personnel training objectives of building embedded systems of major computer science in colleges,a new curriculum system with theory and practice of the embedded system is proposed based on the courses of major in computer.

Keywords:Embedded system;Talents training objective;Computer undergraduate;

Curriculum system

一、引言

嵌入式系统是指以应用为核心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件,和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成,共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心,以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础,强调硬件软件的协同性与整合性,软件与硬件可剪裁,以满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求[1]。

嵌入式系统已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域,如手机、PDA、MP3、手持设备、智能电话、机顶盒等,可以说嵌入式技术无处不在。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求,使嵌入式软硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。

目前,随着嵌入式技术越来越热,国内越来越多的高校陆续开设了相关课程,并建立了嵌入式实验室。但是通过各种渠道反映出,很多高校嵌入式课程开设的情况不理想,很多学校建立了优良的嵌入式实验室,却很难达到理想的授课效果。归结其原因主要有两点:一、没有完善的课程体系;二、需要合适的师资力量。吉首大学作为一所办在民族地区的省属高校,其办学宗旨之一就是为地方经济建设服务。吉首大学计算机系一直就是秉承此种宗旨来发展和培养应用型人才的。从目前的嵌入式系统技术发展趋势来看,计算机专业本科教学不仅要面向计算机软硬件系统,更应与嵌入式系统方向相结合,与人才培养模式和人才需求相结合进行适时调整,从理论及实践课程体系、师资能力到人才培养模式进行整体规划,以适应当前应用广泛的嵌入式系统人才需要。

二、计算机本科专业嵌入式方向的人才培养目标

按照嵌入式技术及其密切相关的电子信息产业目前及未来的发展需求,培养与我国社会主义现代化建设要求相适应的,在德、智、体、美等方面全面发展,掌握计算机科学与技术基本理论、基本知识和基本技能,具有深厚嵌入式理论基础、能从事嵌入式系统设计与开发、集成电路设计与应用、无线通信等实际工作,具有良好的政治素养、文化科学素养、较强的学习能力、实践能力和创新意识和综合解决实际问题能力的高级应用型人才。嵌入式系统方向重点培养学生嵌入式系统软件工程实践能力,包括软件工程及各种嵌入式系统开发技术、调试和测试工具[2],毕业后学生将具备嵌入式系统软件开发能力,有能力适应巨大的嵌入式系统产品市场需求,成为嵌入式系统产品企业所急需的掌握嵌入式系统软件技术的人才。

毕业生具有的知识、素质、能力包括:1.具有良好的思想道德素养和团结协作的精神,熟悉计算机方面的有关法规,遵纪守法,善于合作,勇于创新。掌握较丰富的科学文化知识、较扎实的计算机学科基础知识、系统的专业基础知识和基本技能,了解计算机专业的发展趋势和新进展。2.具有较强的学习能力和实践能力,能够熟练地运用多种方法获取知识、理解知识、掌握知识,能够综合性地提出问题、分析问题和解决问题;具有较强的计算机综合应用能力和一定的科学研究能力。3.掌握嵌入式系统开发的理论和基本方法,具有嵌入式系统软硬件的设计、开发、调试及维护的基本能力。具体掌握一种嵌入式操作系统,具有在该操作系统环境下设计、编程及开发的能力。兼具软件及硬件的协调开发能力。4.具有良好的语言表达和书面表达的能力,适应现代社会的交往沟通方式,具有较强的集体合作和组织协调的意识与能力。5.熟练掌握一门外语,并能顺利阅读本专业的外文书刊,了解文献检索、资料查询的基本方法。能够较熟练地使用英语从事嵌入式方向的研究与开发。

三、计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系建设思路

嵌入式系统作为一个完整的智能电子系统,需要掌握有关电子和计算机等相关领域的硬、软件综合知识。一般而言,自动化、测控和电子类的学生电子设计的基础较好,程序设计偏弱;而计算机类的学生程序设计基础好,电子设计能力偏弱。计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系的建设和规划,应从以下几方面结合进行。

(一)计算机本科专业课程与嵌入式系统方向相结合

嵌入式系统是将先进的计算机技术以及电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。嵌入式系统的应用范围可以粗略分为两大类:电子系统的智能化(工业控制、现代农业、家用电器、汽车电子、测控系统、数据采集等),计算机应用的延伸(MP3、手机、通信、网络、计算机设备等)。从这些应用可以看出,要完成一个以MCU为核心的嵌入式系统应用产品设计,需要硬件、软件及行业领域相关知识。硬件主要有MCU的硬件最小系统、输入/输出电路、人机接口设计。软件设计有固化软件的设计,也可能含PC机软件的设计,这些有关嵌入式系统的硬、软件设计和测试也是计算机系统的组成部分之一,嵌入式系统知识体系最主要的三大技术仍然是计算机体系结构、计算机操作系统和计算机网络,嵌入式系统方向的课程设置应与这些计算机本科专业课程相结合,在计算机相关软硬件知识基础进一步拓展设计和应用知识。

(二)与嵌入式系统自身特点相结合

嵌入式系统以计算机、电子技术为基础,但嵌入式系统也有其自身的特点。按照层次结构看待嵌入式系统,嵌入式系统分为4层:硬件层、驱动层、操作系统层和应用层,不能片面地从“电子”或“计算机软件”角度认识嵌入式系统,嵌入式系统软件硬件密切相关,软硬件协同设计已经成为电子系统级工具和方法的主要应用,是软件与硬件的综合体,没有对硬件的理解就不可能写好嵌入式软件,同没有对软件的理解也不可能设计好嵌入式硬件。软硬件相结合进行课程设置是嵌入式系统的特点要求之一[3]。嵌入式系统设计也是一门实践性非常强的课程,作为以应用为中心的课程,实践教学是嵌入式系统教学的关键,要求理论与实践并重,为将学生的操作能力、分析能力、工程设计能力与应用实践结合起来,引导学生由浅入深地掌握嵌入式系统设计的理论与技术,嵌入式系统方向课程设置应以培养实践动手能力为核心。

(三)与市场、企业需求相结合

高校计算机专业嵌入式方向从需求的角度,总体培养目标是培养人才市场紧缺,企业需求量大,就业率高的软硬结合的复合型嵌入式开发工程师。嵌入式系统人才的培养应与社会需求相接轨,充分培养学生技能水平与职业素养,使学生能够达到企业实际岗位的用人标准,满足企业应用需求,缩短企业二次岗前培训,成为具有完备的专业知识和技术能力的应用型人才。

四、嵌入式方向课程体系基本内容

要完成一个嵌入式系统应用产品设计,需要硬件、软件及行业领域相关知识与实践训练,嵌入式方向人才培养的定位为应用型技术人才,综合计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系建设的三个结合点,制定一套培养应用型人才为目标的课程体系[4]。

(一)理论课程体系

计算机科学与技术专业课程包括电路与模拟电子技术、数字逻辑电路、汇编语言程序设计、计算机组成原理、计算机体系结构、微机原理与接口技术等硬件课程;C语言程序设计、离散数学、数据结构与算法、面向对象程序设计(Java和C++)、软件工程等软件课程;操作系统原理、计算机网络、数据库原理等专业核心课程,这些课程也应该为嵌入式方向的支撑课程群。操作系统考虑嵌入式方向课程设置,应增加Linux操作系统的实训内容。

在这些计算机专业课程基础上,删减原来与嵌入式方向联系不大,相对独立的若干专业课程,适当增大嵌入式系统应用技术方向课程比例,构成计算机专业嵌入式方向理论课程体系。基础课程中增加嵌入式系统概论,硬件层面上增加可编程逻辑器件及描述语言FPGA/VHDL、嵌入式处理器体系结构。软件层面上增设Linux下C语言编程、嵌入式Linux驱动开发、嵌入式实时操作系统、嵌入式应用程序开发;嵌入式系统级别上考虑软硬结合增设嵌入式系统设计课程,考虑嵌入式发展方向,增设WinCE设计与开发、嵌入式软件测试技术课程。

(二)实践课程体系

嵌入式系统是面向应用的,实践是整个嵌入式系统课程体系中最重要的环节,其目标是培养学生实际的嵌入式软硬件设计能力。在嵌入式课程实践中,采用多层次专业实践与培训认证相结合的实践体系。专业实践包括课内实验、课程设计、综合项目实践、毕业实习与毕业设计,课内实验学时占每门课总学时数比例不低于30%,课程设计包括软硬件和应用系统开发等课程,综合项目实践以项目团队的形式使学生得到团队协作的训练,毕业实习以校企合作、实习基地形式进行。课内实验和课程设计可使学生课程理论知识得到巩固提高,综合项目实践则培养学生阶段性综合性实践能力,毕业实习和毕业设计可培养学生综合分析设计的应用能力。目前,在嵌入式专业领域内的知名厂商及相关认证也越来越为更多的大学毕业生及在职工程师所关注,在实践教学中,引入国际和国内嵌入式认证的培训内容和知识更新体系,增加实践动手能力,积累项目开发经验,增加就业竞争力。

五、结束语

在IEEE计算机协会和ACM共同制定的2004版计算机类课程体系中,嵌入式系统已经被列为核心课程之一。嵌入式系统课程群建设是一项长期、艰难的任务,新知识更新速度明显快于传统学科,计算机本科专业嵌入式系统方向课程体系的规划与建设,需要明确人才培养目标和建设思路,并在计算机专业课程基础上进行,既重视融合学科的基础知识积累,又强调实践性,使嵌入式系统的教学紧随嵌入式技术的发展。

参考文献:

[1]马义德,汤书森,张北斗等.嵌入式系统课程群建设与创新型人才培养[J].高等理科教育,2004(8):23-25

[2]徐劲松,刘钰碧,蒋晶.应用型本科嵌入式系统课程群建设与实践[J].企业技术开发,2009(28):145-146

[3]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):13-15

[4]杨立林.从企业招聘需求看嵌入式系统教学课程体系设置[J].中国电力教育,2011(22):69-70

嵌入式实训总结篇(9)

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)34-7812-03

近年来,计算机类专业学生面临着日益严重的就业挑战,教育部阳光高考网站公布了2011年中国大学“红黄绿牌”专业名单,计算机科学与技术专业成为被亮“红牌”的本科专业之一。现在几乎各个高校都有计算机及其相关专业,学生数量庞大,但培养方案好多高校雷同,培养出来的学生掌握的技能单一,面对社会对各种计算机技术人才的需要却无法满足。高校必须改革现有的教学模式,建设专业特色,培养适应社会需求的专业技术人才。在教学层面上,制定出有特色的专业知识结构,可操作、可持续发展的理论、实践教学体系。为此,面向应用型人才培养成为很多高校计算机及其相关专业改革重点。结合我校具体情况,该文重点讲述计算机科学与技术专业嵌入式系统教学体系研究。

1 嵌入式系统应用人才培养目标

嵌入式产品是软硬结合的产品,存在于各个领域,如通信设备、消费电子、信息家电、工业控制、安防监控、汽车电子、医疗设备、航空航海等应用领域,这就决定了它的多学科交叉性。目前,许多高校在不同专业上都开设“嵌入式系统”相关课程,如计算机科学与技术、自动化、电子工程等专业。由于各专业培养学生能力的目标不一样、教学侧重点也不尽相同,课程讲授内容也各有特色。自动化专业侧重于智能仪器、仪表的设计,电子类专业侧重于硬件基础平台的设计。计算机科学与技术专业应从“软件开发”的角度出发,使软/硬件协同工作,将计算机科学与技术的专业课程有机地结合起来,使整个教学体系形成一条清晰的逻辑线。

结合我校的实际情况和学生特点,嵌入式系统应用人才的培养目标提出:综合素质好,创新能力强,专业基础理论扎实,应用领域明确,工程实践技能突出,具备工程应用开发过程中计划、需求、设计、研发、测试、维护和管理等方面的知识与技能,能够胜任系统化、规范化、度量化的项目研发工作的实用型中高级应用型工程技术人才。培养具备专业技术能力的卓越IT工程师,嵌入式系统设计师、嵌入式系统开发工程师等。通过四年的本科学习,实现学业与职业零距离对接,培养面向工程、立足实践、具有创新精神的工程型IT人才。

在具体的实践上,主要通过将嵌入式系统的知识体系和工程实践有机结合,注重培养学生的应用实践能力、团队合作与学习创新的职业素质。通过系统的嵌入式系统理论教学、务实的实训演练,提高的大学生实验区建设等形式多样化的教学手段与实践训练,使学生扎实地掌握嵌入式系统开发的理论基础、熟练运用开发技术和工具,并具备在通信、信息家电、工业控制、移动计算设备、网络设备等领域从事嵌入式产品开发、产品测试的能力。

2 嵌入式系统课程体系

嵌入式系统涉及内容广泛、系统性强,是一个软硬件系统的综合体。按照不同的要求和目的来建立一套合理的教学课程体系,根据教学特点与时间问题,以及学生的素质,把嵌入式系统的课程体系结构分为3个阶段,如表1所示。[1,2,3]第一个阶段学习专业基础课,主要开设程序设计语言、计算机科学导论、模拟和数字电路等基础课程。第二个阶段学习专业课,主要开设汇编语言、数据结构、计算机原理与应用、操作系统原理、计算机网络等专业骨干课。第三个阶段学习嵌入式系统课程,主要开设嵌入式系统原理与应用、嵌入式操作系统、人机界面的软件设计等。嵌入式系统原理与应用,选择ARM处理器进行讲解,讲解ARM处理器的总线、存储器、指令系统和I/O接口等,加深学生对嵌入式微处理器内核的认识和理解。嵌入式操作系统,循序渐进地学习实时内核μc/OS操作系统的内核和应用,然后过度到linux操作系统的学习,学习linux操作系统下的驱动开发方式,嵌入式网络编程等,为嵌入式开发提供一定的软件基础。人机界面的软件设计讲解人机界面设计原理、开发方法与开发工具,结合嵌入式产品特点和流行的界面让学生学会软件用户界面设计、测试、评估方法,提高学生的综合素质。所开课程采取必修和选修结合的方式进行教学,但每门课程的内容和主要知识点必须提出明确要求,分清重点和难点,同时为每门课程开设好配套的实验课和综合型设计课程等。

3 嵌入式系统实践体系

由于嵌入式系统应用面很广,实践性很强,实践教学是贯穿整个应用性人才培养的重要一环。为使学生深入理解和掌握嵌入式系统的设计和实现原则,建立了一套灵活的实践教学体系。

3.1 教学方法

嵌入式系统的相关课程,以项目驱动的方式很容易操作,在讲述项目设计方法和设计过程时要求学生熟悉开发环境、开发工具,如果在课堂讲授开发环境和开发工具的使用,再到实验室做实验,学生不仅感觉枯燥无味、不易掌握,而且在真正作项目之前还要花费经历复习、不断动手操作使各种工具应用熟练。因此,我们借鉴美国卡内基·梅隆大学率先提出的“Lenrning by doing”的教学理念,强化培养学生全面的实践能力和开发、设计、完成项目的素养。

3.2 实训项目的设计

为达到教学目标,将实训教学体系分为基础类实训项目和提高类实训项目。[4]我院现有达盛EL_ARM860教学实验系统40套(OMAP _3530 处理器) 及该平台配套的硬件设备和软件环境,提出实训平台的通用项目设计方案和创新设计。实训平台功能框图如图1所示。

在达盛EL_ARM860教学实验系统上实现的基础性实训内容如表2所示。[5-6]

在实训平台上设计的提高类实训内容,课题来源主要有3种途径,一种是教师布置题目,另一种是学生根据实验系统的外扩接口自己选题,第三种是学校的大学生科研项目。无论哪种方式的题目,学生都要自己查阅资料、文献,完成课题的分析、设计、编写代码、调试,最后接受验收。教师布置课题如表3所示。每个提高性的实训课题都有一定的难度,也考虑到教学时数的限制,把学生3人分成一个小组,共同讨论、完成提高性题目,表3的题目1为每个小组的必做项目,其他4个题目每个小组任选一个完成。

3.3 实训项目验收考核

由于实训项目的实践性特别强,主要锻炼学生的动手能力,因而不采用传统的期末笔试的方式进行,而是实训的过程中跟进每组的实际情况,综合考核。基础性的实验要求学生都掌握,综合性提高的项目,既要锻炼学生的动手能力,又要强调学习过程中理论联系实际的能力,更好地理解项目成功实现的原理,最后采取综合答辩的方式。每个小组汇报该组项目的设计理念、实现功能,实现方法、调试及测试过程,使其他没做该项目的同学也能得到参考和借鉴。

4 结束语

嵌入式系统在国内、外的应用发展非常迅速,需要的面向应用的嵌入式方面的工程技术人员缺口很大,但目前我国高校的嵌入式人才培养还没有一定的模式,高校的嵌入式系统教学也没有形成统一的教学体系和规范,为了培养适合社会需求的应用型嵌入式技术方面的人才,高校的嵌入式系统教学需要建立科学的、可操作性的嵌入式系统理论和实验教学体系、教材以及教师队伍的培养体系,为社会培养可持续的人才,适应社会对计算机技术人才培养的要求。该文探究了嵌入系统理论课程体系和实训体系,积累嵌入式系统的教学实践,融合了社会的需求和计算机科学与技术专业的特点,经过几年的教学实践,效果较符合实际应用。

参考文献:

[1] 何剑锋,姜林,刘琳.专业嵌入式系统教学探究与实践[J].计算机教育,2009(9).

[2] 李凤云.计算机本科专业嵌入式系统课程体系研究与实践[J].高教论坛,2007(8).

[3] 郭宏,胡威.计算机专业《嵌入式系统》课程体系建设的探索[J].现代计算机,2013(6).

嵌入式实训总结篇(10)

中图分类号:G718 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)02-0155-03

新加坡作为一个国土面积狭小、自然资源贫乏的东南亚小国,却一直保持着相当高的经济发展速度,这与该国职业教育的发展是分不开的。我国的高职教育旨在培养高技能应用型人才,与其他类型教育相比,与经济的联系更紧密。上海正在加快推进建设国际现代化城市的进程,急需现代服务业的专业人才。为此,笔者试以上海立达职业技术学院连锁经营管理专业为切入口,借鉴新加坡职业教育的成功经验,探索嵌入式专业人才的培养模式。

新加坡职业教育的经验

(一)以市场需求确定专业设置及定位

职业教育要为经济发展输送企业需要的专业人才,必须树立以市场为导向的办学理念。新加坡职业教育是由贸易与工业部根据经济发展的远景目标负责规划,并由经济发展委员会指导专业与技术教育委员会根据实际经济发展现状和企业发展的需求做出相应调整。专业与技术教育委员会由贸易工业部、教育部、新加坡国立大学、全国职工总会的代表、经济发展委员会、公共服务委员会和国家工资局的主要负责人组成,在分析产业结构调整、预测劳动力供求数量等方面做出适当的规划,为各职业教育机构开设新学科、调整专业教学计划提供客观依据。

(二)课程设置、课程内容对接企业的岗位要求

职业院校学生的专业知识与技能结构要符合企业的用人规格,课程设置、课程内容与企业需求的对接十分重要。新加坡具体负责职业教育的工艺教育学院直属于教育部。该学院的理事会由政府、工会和企业界的三方代表组成,其中企业代表参与学院课程设计,确认课程内容,开发教材。学院每年都会定期探访企业,直接了解行业的发展动态,追随产业结构的升级,并及时调整教育训练的重点和方向,避免了学校“闭门育人”。

(三)“教学工厂”深化了校企合作的内涵建设

学校与企业要根据各自的优势进行合理分工,形成优势互补,实现协同发展。新加坡职业教育采取“教学工厂”的教学模式,企业与学校联合建设以技能训练为目的的生产车间,由企业提供设备。教师与企业师傅按统一的教学计划实施教学,学生在真实的工作环境中进行实际操作练习,掌握相关的工作技能。同时,“教学工厂”也是企业对新员工或新客户进行技术培训的基地。教师与师傅根据培训项目的要求进行指导,真正体现了校企合作的实质内涵。

(四)学业与就业对接

新加坡的理工学院学制为3年,一、二年级学生在校学习基础专业理论,进行基本技能训练。三年级学生依据自选专业方向进入企业“工业项目组”进行实际生产操作,毕业后在该企业就业。工艺教育学院学制则为2年,一年级学生在校学习基础专业理论和基本技能,二年级学生进入企业进行实际生产操作,毕业后可留在该企业就业。

(五)专业师资注重职业经历与实际工作技能

职业教育培养的是应用型技能人才,其教育性质决定了专业教师必须具备相关职业技能。新加坡理工学院的师资采取严格的选拔、培养制度。一方面从企业中选聘具有10年以上企业工作经历的高学历、高水平的技术人才,并要求其每3年回原单位进行“充电”;另一方面重视在职教师的进修,鼓励教师参与企业项目研发或到企业兼职等,要求专业教师每5年要到企业实习3个月,不断在实际工作中提升自己的职业能力。

嵌入式人才培养模式的构建

“嵌入式”是嵌入式系统的简称,来源于计算机领域,是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。引用“嵌入式”的概念,其目的是探索在连锁经营管理专业人才培养模式中,如何在课程设置、课程目标、课程内容、课程考核、课程师资等方面进行建设,达到结构合理、嵌入有效、效用明显。

(一)嵌入式的基本形态

嵌入是多元化的,可从不同的视角进行探索,主要有内在多向嵌入式与外在双向嵌入式两种基本形式。

内在多向嵌入式 内在多向嵌入式是指在校内实施的通识文化课程、专业基础课程和专业实训课程模块在教学内容、教学形式、教学评价、教学师资方面都围绕着教学目标开展,产生协同化的集聚效应。具体方法是:在进行通识文化课程的教学过程中嵌入职业素养的文化教育,由教师任教与评价;在专业基础课程模块的教学过程中融入通识文化课程的内容,嵌入单项技能的实践环节,“教学做”一体化,与企业兼职教师一起任教和评价;在专业实训课程模块教学过程中注意通识文化知识、专业知识、专业技能的综合应用,主要由企业兼职教师指导和评价。

外在双向嵌入式 外在双向嵌入式有两层涵义:一是指依据专业人才培养目标在校外进行认识实习、见习和顶岗实习,用在校学习的文化知识、专业知识和专业技能指导实践活动,并在工作实践中提升对知识的理解与技能的应用,形成互为作用的一体化过程;二是指通过工作实践来检验课程设置、课程目标、课程内容、课程评价和课程师资是否合理,并进行不断的完善,使得专业人才培养方案更贴近企业用人规格,更符合学生职业生涯的发展要求。

(二)嵌入式人才培养模式的形式

所谓嵌入式人才培养模式,是指针对某一岗位群的工作要求,由学校与企业共同确定课程设置、课程目标、课程内容、课程评价和课程师资,通过工学交替培养应用型、创新型专业管理人才。上海立达职业技术学院连锁经营管理专业主要招收“三校生”与高中毕业生,依据“嵌入式”行为导向和生源的不同,确立了“二段式”与“三段式”的人才培养模式。

“二段式”培养模式 “二段式”培养模式是指学生在第一、第二学年在校学习文化知识与专业知识,接受专业技能培训,第三学年通过双向选择与企业签约,进行顶岗实习,由学校与企业共同制定专业人才培养方案。目前,我校连锁经营管理专业生源一半来自非自主招生,一半来自自主招生。非自主招生生源实施“二段式”的培养模式,学生在前二年按照校与企共同制定的专业人才培养方案进行文化知识与专业知识的理论学习,在学校的专业模拟实训室进行模拟操作,在校内连锁门店实习基地接受技能培训,并参加岗位证书的认证,获得上岗资格。学生经过该段的在校学习,结合自己的专业知识和技能,通过就业指导,有了具体的就业目标,与指向性的企业进行签约,并在该企业进行为期一年的毕业顶岗实习。

“三段式”培养模式 自主招生生源实施“三段式”培养模式。第一段是学前体验,从3月入学报到至9月开学止。期间,学生参加各个连锁企业举办的企业文化讲座,在具有见习意向的企业进行学前体验,参加收银、理货和导购等工作。第二段在校学习,时间为第一、第二学年。期间,学生在校学习文化与专业知识,接受专业技能训练,养成职业基本素养。第三段是顶岗实习,时间为第三学年。学生与具有就业意向的企业进行双向选择,通过签订协议的形式确定双方的权利与义务,顶岗实习后直接为签约企业服务。该模式具有时间跨度大和灵活性强的特点,比“二段式”培养模式多出半年的学前体验活动,且学生在这期间具有重新选择企业的权力。

嵌入式人才培养模式杜绝了学生选择企业就业的盲目性,也改变了企业单纯用人的简单做法,可从企业文化、人才战略、企业发展等高度进行参与。例如,企业为学校提供部分实训设备和实习基地,与学校共建大学生创业见习指导站;为优秀学生提供奖学金,与修满学分的学生提前签订劳动合同,对服务于本企业的学生将顶岗实习期计入工龄;在顶岗实习期间树立“实习生店长”、“实习生区经理”和“实习生创业”等典范,全方位引领学生向职业人转变。

构建嵌入式人才培养模式的思考

嵌入式人才培养模式不在于形式,要注重内涵建设。

(一)课程体系要嵌入工作岗位

上海立达职业技术学院连锁经营管理专业课程体系是在对上海连锁企业的运营机制、工作岗位、操作流程和岗位要求等调研的基础上,经过分类、归纳,形成通识文化、专业知识和专业技能三大模块架构,专业课程由连锁企业专家参与设置,专业核心课程对接连锁企业的工作岗位。如设置了店员操作实务、店长管理实务、区督导与区经理管理实务、连锁总部管理实务、连锁企业财务管理实务、连锁企业信息化管理实务等特色课程,衔接了连锁经营企业的工作岗位,人才培养目标的定位十分明确,有利于专业人才的培养。

(二)课程内容要嵌入工作岗位职责、要求与技能

具有岗位特征的专业核心课程应有连锁企业的部门经理、店长参与教材的编写,直接将连锁企业的工作岗位职责、岗位描述、操作流程、操作要求和职业技能等内容嵌入课程之中,将课程内容与实际工作进行衔接,体现职业教育的本质。

(三)课程教学要嵌入职场情境

高职学生不擅长学习抽象的概念、原理和逻辑思维的学科体系知识,而擅长形象思维、动手操作等感性活动。

专业课程教学要符合学生的认知特点,运用案例教学、实地参观、仿真模拟操作等情境教学形式,激发学生的学习兴趣,提高课程教学的实效。

(四)课程考核要嵌入岗位证书标准

目前,连锁行业的职业资格证书体系尚未健全,学校可与企业联合开发双方认可的岗位证书。如上海立达职业技术学院与统一超商(上海)便利有限公司共同制定了店员、店长岗位证书标准,对通过考核达标的学生颁发由我校与统一超商(上海)便利有限公司共同签发的店员、店长岗位证书,作为该企业的上岗条件。

这种实践得到了其他连锁企业的认可,具有潜在的发展前景。

(五)课程师资要嵌入企业专家与能工巧匠

专业师资队伍建设应形成学校专职教师与企业兼职教师互为一体的多元结构,根据课程性质与教学课时的情况构成合理的专兼职比例。

企业兼职教师主要是来自连锁企业的经理、能工巧匠,经教育理论培训后从事实务课程和实训实习课程的教学或指导,并对在职专业教师进行职业技能培养,提升其实践教学能力。

参考文献:

[1]李英.工学结合培养高职连锁经营管理人才[J].重庆科技学院学报,2011(16):197-199.

[2]范征.以就业为导向的高职连锁经营专业人才培养模式研究[J].职业教育研究,2011(8):23-25.

嵌入式实训总结篇(11)

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

1.1 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。

1.2 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。

1.2.1 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。

1.2.2 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。

2.1 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。

2.2 难点分解与形象化演示