關于普通高校嵌入式系統教學的探索

摘要：由于嵌入式系統技術已經成為PC時代的焦點，關于嵌入式系統的教學已經成為各大高校不容忽視的課題。嵌入式是一項面向應用的技術，我們應以培養實用型人才為根本，以以市場為導向，設定不同的目標層次，以能力為中心，實行有效的培養方案。

關鍵詞：嵌入式系統；教學

中圖分類號：TP317.4文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2008)26-1755-01

Thoughts on the Teaching of Embedded Course in the College

LIU Shan

(Physical Science and Technology Institute of Huanggang Normal University， Huanggang 438000， China)

Abstract: Because the embedded system technology already became the focal point in the PC time， university don't be allowed to neglect the topic about embedded system's teaching. Embedded is the technology facing the application， so we should take train the practical talented person， and establish the different goal level， taking by the market as the guidance， and implement the effective plan， taking ability as the center.

Key words: embedded system; teach

1 引言

隨著后PC時代的到來，嵌入式系統技術已經成為了一個萬眾矚目的焦點。目前已廣泛用于信息家電，數據網絡，工業控制，醫療衛生，航空航天等領域。我國也十分重視嵌入式技術的發展，并將嵌入式產品作為一種新的經濟增長點， 但是目前我國從事嵌入式開發的人才極為緊缺， 勢必影響我國嵌入式領域趕超世界發達國家的進程，因此培養大量嵌入式技術領域的專業人才顯得尤為重要。

2 現狀分析

2.1 市場需求大，就業前景樂觀

近幾年來，中國嵌入式軟件產業規模保持快速增長態勢。從就業前景來看，前程無憂的人力資源專家表示，嵌入式軟件開發是未來幾年最熱門和最受歡迎的職業之一。權威部門統計，我國目前嵌入式軟件人才缺口每年為20萬人左右，未來隨著“三網融合”不斷提速，3G網絡全面鋪開，這一數字還將成倍增長。

根據前程無憂網發布的薪資報告，具有10年工作經驗的高級嵌入式軟件工程師年薪在30萬元左右。即使是初級的嵌入式軟件開發人員，平均月薪也在5000元左右，中高級的嵌入式軟件工程師月薪平均已超過萬元。

2.2 綜合素質要求高，軟硬件兼顧

嵌入式系統實際上是嵌入式計算機系統的簡稱， 嵌入式系統是以計算機體系結構， 計算機原理，數字邏輯設計， 數字系統工程，操作系統等多種學科為基礎的一門綜合學科。嵌入式系統是軟件、硬件設計的完美結合。實踐是嵌入式系統課程的重要環節，缺乏實踐的嵌入式系統課程是紙上談兵。學生通過嵌入式系統課程學習，可提升嵌入式系統設計的專業知識和實際設計能力。

3 系統教學的規劃

3.1 面向市場，面向應用

根據企業的人才能力需求設置專業課程，以能力為中心， 確立能力在專業人才培養方案中的根本性地位。以能力為本選擇專業內容，體現應用型人才培養方案的指導思想， 在確定企業對嵌入式專業人才的能力需求的基礎上，對能力需求進行分解，分解為若干能力要素， 專項能力， 綜合能力。按能力要素的要求選設相應的課程單元，每個課堂單元中的各個內容模塊與實際工作所要求的能力要素相對應， 若干能力要素有機構成某一專項能力， 若干專項能力有機構成某一綜合能力， 若干綜合能力即有機構成某項工作的職業能力。

3.2 層次化教學設想

根據培養實用性人才為主的教學目標，將分層次具有以下在嵌入式開發方面的能力層次結構：

第一層：基本能力結構。

1)明確嵌入式應用領域，對嵌入式應用有較深入的了解和認識；了解嵌入式硬件平臺，能夠閱讀嵌入式底層開發程序；

2)較熟悉嵌入式開發操作系統，了解嵌入式操作系統體系結構；

3)熟練掌握一門嵌入式開發語言（C/C++、JAVA等）和工具，能夠使用嵌入式開發硬件平臺，在嵌入式操作系統上進行嵌入式軟件開發；

4)熟悉嵌入式軟件開發流程，能夠編寫簡單嵌入式程序，畢業后，能夠作為一名嵌入式開發人員和嵌入式軟件測試人員入職公司。

第二層：提高能力結構。

1)對嵌入式硬件平臺有比較深入的了解，能夠理解嵌入式硬件底層結構，能夠讀懂嵌入式底層程序；

2)熟悉掌握嵌入式操作系統，掌握嵌入式操作系統體系結構及工作原理；

3)熟悉掌握嵌入式開發環境和嵌入式語言，能夠編寫簡單底層驅動程序；

4)掌握嵌入式開發流程，對嵌入式開發各個環節有深入的研究，畢業后，能夠作為核心成員直接參與嵌入式軟件開發。

第三層：專業能力結構。

1)熟悉嵌入式硬件平臺，掌握當前流行嵌入式硬件設備；

2)掌握底層匯編程序、能夠直接參與嵌入式硬件開發，編寫底層驅動程序；

3)掌握嵌入式操作系統體系結構，能夠移植嵌入式操作系統；

4)掌握嵌入式開發環境和開發流程，能夠直接參與大型嵌入式項目開發以及獨立開發小型嵌入式項目；畢業后，能夠作為公司嵌入式核心成員，獨當一面，進行項目開發。

3.3 執行方案的確定

專業課程體系設置也主要分為三個層次：

第一層次，包含軟件技術專業通用基礎知識與基本技能課程，適度的可持續發展基礎課程。主要基礎課程包括:電子技術(數電)、計算機組成及接口、操作系統、數據結構、C/C++、網絡技術。

第二層次，包括嵌入式系統與工程應用的專業知識與技能（嵌入式計算機系統原理、嵌入式操作系統、嵌入式軟件開發與工具等）。主要專業課程包括：單片機技術、ARM及系統組成、嵌入式操作系統WinCE、Linux、Vxworks、uC/OS等、嵌入式系統設計、應用系統軟件設計。

第三層次，涉及相關應用方向的領域知識。適宜采用以項目教學為主的教學方法，其主要課程可以從以下的專業課程群中根據當前的學生就業方向和市場需求選擇幾門。其專業課程包括：移動通信服務技術、嵌入式控制技術、DSP嵌入式系統開發技術、數字化家電產品軟件設計技術、嵌入式JAVA技術、嵌入式工程應用新技術講座等。

由于嵌入式計算機應用系統先進的技術性和它與工程產品的緊密結合性，使得其成為與工程實踐緊密結合在一起的一門學科，因此在嵌入式系統的教學過程中一定要注重專業實驗室的建設，選擇合適的教學與實驗平臺。從目前技術裝備的角度來看，硬件平臺可以采用博創ARM2410實驗平臺，軟件平臺可以采用Linux，Wince5.0。此硬軟件結合的實驗系統就可以滿足教學與實驗的要求了。

4 結束語

諸多原因，我國計算機行業未能趕上世界范圍軟件技術發展的前幾次機遇，當我們意識到應發展本國軟件產業時，微軟已在PC軟件上處世界壟斷地位，我們只得在軟件漢化小范圍徘徊，二十一世紀之初，微軟王國己從登峰造極走向地位下滑的后PC時代，后PC時代，既非PC信息大顯神通的時代，嵌入式系統正是非PC設備的主體，由于其應用推廣、領域特色突出，誰也無力獨吞這一市場。互聯網技術在世界范圍的擴展和中國通信事業的高速發展，己為我國開發嵌入式產品造就了廣大市場。

參考文獻：

[1] 凌曉峰.嵌入式軟件技術現狀[M].北京：中國水利水電出版社，2000.

[2] 嵌入式教學解決方案[Z].北京博創科技，2005.