在高職學院開設嵌入式應用技術專業

摘要:隨著嵌入式技術的飛速發展，對各層次人才的需求量也在迅速增長，高職院校在嵌入式領域的人才培養處于起步階段。本文針對嵌入式領域適合高職層次的崗位，給出“偏軟”和“偏硬”兩個培養方向的課程設置方案，建議采用項目教學法實施雙目標教學，強化學生的職業技能和職業核心能力訓練。

關鍵詞:高職;嵌入式;崗位;職業能力

嵌入式系統是以應用為中心，以計算機為基礎，軟硬件可裁減的，適應應用系統對功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式系統應用已深入到工業、農業、教育、國防、科研以及日常生活等各個領域，我國資深嵌入式系統專家沈緒榜院士預言:“未來十年將會產生頭大小、具有超過一億次運算能力的嵌入式智能芯片”，它將為我們提供無限的創造空間。在與各個行業的具體應用相結合的過程中，嵌入式系統將滲透到國民經濟各領域，并在我國國家現代化進程中發揮巨大作用。隨著嵌入式系統應用的需求不斷增大，嵌入式系統開發維護人員的需求也在不斷增加。高職院校如何根據社會需求，為社會培養相應層次的嵌入式系統從業人員，是一個值得深入探討和研究的課題。

1嵌入式領域適合高職層次的崗位分析

嵌入式系統從上世紀70年代發展至今，其復雜性也從無操作系統嵌入式、小型操作系統嵌入式發展到現今的大型操作系統控制的嵌入式系統。大型操作系統控制的嵌入式系統是目前的主流，其硬件主體是32位/64位處理器。隨著嵌入式系統的研究和應用的進一步深入，嵌入式系統將向網絡化、智能化、規范化、集成化方向發展，從事嵌入式系統開發的門檻較高，通過市場調查以及北京博創興業科技有限公司所作的嵌入式崗位分析[1]，我們給出如下適合高職層次的崗位分析表。

2高職嵌入式系統教學內容與教學方法

2.1教學內容的選取要有針對性和可實施性

根據上述的崗位分析，我們發現嵌入式行業適合高職層次的崗位較多。相關調查信息顯示，嵌入式的社會需求正以每年30%的速度快速發展，行業人才需求量非常大，而目前嵌入式系統開發從業人員的業務水平和教育水平參差不齊，他們主要來自軟件類專業和電子類專業以及過去從事單片機應用技術的人員。高職院校要培養嵌入式從業人員，需要考慮嵌入式系統作為一個熱門領域，涵蓋了微電子技術、電子信息技術、計算機軟件和硬件等多項技術領域的應用，綜合性很強，教學難度較大;另外，要考慮到目前高職學制大多為三年，且實際在校時間一般是兩年至兩年半，所以高職嵌入式方向人才的培養要針對具體的崗位，在教學內容上做好選取，充分考慮學生的實際情況及相關的實驗實訓條件，保證教學內容的可實施性。根據表1的崗位分析，我們將其中的崗位歸為兩大類，一類是偏軟件的崗位，主要是軟件編程與調試、測試崗位，這類學生多為計算機系培養;另一類是偏硬件的崗位，主要是電子電氣系培養的。本文將針對這兩大類崗位給出相關課程設置的參考方案。

2.1.1嵌入式應用技術專業偏軟件的嵌入式崗位課程設置方案

(1) 確定軟硬件教學平臺。目前有關嵌入式的實驗及開發平臺比較多[2-4]，嵌入式操作系統種類也很多，經過多方面的比較和分析，建議采用“ARM硬件(ARM9)+嵌入式Linux開源操作系統”作為教學的軟硬件平臺，至于開發工具，可根據相關的實驗及開發系統的配備進行選擇。ARM9是目前的主流產品核，嵌入式Linux也是目前的主流操作系統[5]，其下的軟件開發涉及到的內容比較全面，這個軟硬件平臺對學生就業時快速適應具體工作崗位要求有很大幫助，它保證了教學內容與社會需求的同步性。

(2) 以嵌入式系統頂層應用程序開發工程師崗位為主要崗位的相關課程設置。這個崗位主要的能力要求是:①能熟練使用相關嵌入式集成軟件調試工具，進行交叉編譯和調試;②能用C和ARM匯編指令編寫程序;③能夠進行單元測試、系統測試和回歸測試;④熟悉內存管理;⑤具有較強的學習能力;⑥具有較好的溝通和團隊協作能力。前4項能力要求屬于專業技能，后兩項屬于職業素質，即勞動和社會保障部定義的職業核心能力[6]。針對前4項能力要求，建議開設計算機硬件基礎、微機原理與接口技術、C語言程序設計、嵌入式操作系統、網絡基礎、軟件工程(重點是軟件測試部分)、基于ARM9的嵌入式系統開發基礎、Linux下應用程序開發(Linux開發基礎、Linux的構建與應用開發、Linux下驅動程序編寫)等必修課程，另外，可根據情況開設如面向對象編程、uC-OS/II(VxWorks等)操作系統、數據庫技術、單片機應用等輔修課程，以拓展學生的就業崗位。課程設置與具體教學內容的選取，需要把握一個原則，即針對具體的崗位需求，崗位外的課程一般作為選修課開設。在教學內容方面，特別是硬件，只要求學生看懂硬件原理圖，而重點應該是掌握頂層應用程序的編寫。

2.1.2嵌入式應用技術偏硬件的嵌入式崗位課程設置方案

(1) 確定軟硬件教學平臺。偏硬件的教學平臺可以考慮“ARM硬件(ARM9)+uC-OS/II實時開源的操作系統”，uC-OS/II相對于Linux操作系統來說，其占用空間少，執行效率高，實時性能優良，且針對新處理器的移植相對簡單。uclinux則占用空間相對較大，實時性能一般，針對新處理器的移植相對復雜。uC-OS/II對小型控制系統來說具有實時性強的優勢，考慮到偏硬的方案一般是針對電子電氣類專業學生，這類學生多數是在小型控制系統開發應用這個領域就業。

(2) 以系統測試工程師崗位為主要崗位的相關課程設置。根據表1的崗位能力分析，建議開設電子電路基礎、Protel、單片機原理及應用、C語言程序設計、基于ARM9的嵌入式系統開發基礎、嵌入式實時操作系統uC-OS/II。根據需要可再選修Linux下的應用程序開發、電子線路設計、EDA等課程，以進一步拓展就業面。在教學上，要求學生具備使用各種儀器設備，對電子線路進行分析、測試的能力，同時，能進行類似單片機這樣復雜程度的硬件設計。在軟件方面，則要求學生會使用開發工具調試程序，掌握開發流程，閱讀應用程序，并能進行軟硬件功能對應。

2.2教學方法上要把握“以學生為中心、項目為主導、強化能力訓練”的原則

嵌入式系統是一個綜合多種技術的系統，對學習和教學都有很高的要求，嵌入式專業的課程實踐性很強，它需要學生動手進行實踐，這也符合目前國際上推行的“Learning by doing”教育和學習方法，因此，教學要貫徹“以學生為中心”的原則。教師要充分調動學生的積極性，同時，還要啟發學生進行思考與創新，給予學生更多鼓勵與表揚，慎用批評。這個專業的學習需要興趣的激勵，學生如果缺乏興趣，一旦遇到困難就會放棄。項目教學法是職業教育中一種有效的教學方法，學生在完成項目的過程中，通過資訊、決策、計劃、實施、檢查和評估六步驟，對能力進行強化訓練，學會分析問題和解決問題的方法，掌握與項目相關的知識。項目可以是來自企業的真實的已經實施過的項目，也可以是多個項目的綜合。目前，各級部門針對嵌入式還組織了多種形式的競賽，如機器人競賽、微軟的嵌入式設計大賽、全國電子設計競賽等，每一種競賽，就是一個項目的開發，通過鼓勵學生參加各類競賽，充分激勵學生的學習動力。教學中始終貫徹“項目為主導、強化能力訓練”的原則，學生親身經歷多個項目的開發過程，通過多次的重復，記憶和體會不斷加深，能力不斷提高，就業時學生就會更加自信，對項目沒有陌生感，從而實現零距離就業。

2.3項目教學中貫徹“雙目標”教學

勞動和社會保障部經過10年的研究，確定了職業核心能力由與人交流能力、數字應用能力、信息處理能力、與人合作能力、解決問題能力、自我學習能力、創新革新能力、外語應用能力八項能力組成。職業核心能力使勞動者具有職業的遷移和適應能力，它是一種隱性能力，也是職業人的一種基本能力，目前，

用人單位越來越注重職業核心能力。職業核心能力的訓練，可以通過專門的課程進行訓練，也可以在平時的教學中采用雙目標教學的方法，將職業核心能力訓練貫穿在平時的項目教學中，有目的地加強學生的職業核心能力訓練。通過前面的崗位分析，我們發現嵌入式領域對職業核心能力的要求是比較高的，因此在嵌入式應用技術專業的項目課程教學中，除了完成項目所訓練的職業能力外，還需要將職業核心能力的培養與訓練也貫穿其中，全面提高學生的職業素養。

3結語

嵌入式系統是促進信息化與工業化融合的核心技術，是信息技術中發展最快、應用最廣的技術。嵌入式系統技術的發展，正成為中國嵌入式系統產業發展和帶動IT產業發展的新增長點，它對各個層次從業人員的需求迅速增長，隨著嵌入式產品大量進入市場，將來的維護、技術支持、測試等適合高職層次的崗位需求也會同步增長，高職對嵌入式人才的培養關鍵是要定位準確，教學內容要有針對性，通過項目教學法，將培養學生實際崗位需要的職業能力和職業核心能力作為中心目標，強化技能訓練與職業素質培養，讓學生既能實現零距離就業，又具有充分的發展潛力與適應能力。

參考文獻:

[1] 李泉. 高職嵌入式系統職業崗位分析[J]. 計算機教育，2007(19):78-83.

[2] 潘孝幫，劉連浩. 基于ARM的嵌入式系統BootLoader的設計與實現[J]. 計算機系統應用，2009(4):123-126.

[3] 武俊鵬，孫建國，龍小潔. 基于ARM的嵌入式實驗教學實例[J]. 計算機教育，2009(8):90-92.

[4] 章民融，徐亞鋒. 嵌入式教學關鍵點的研究和嵌入式實驗教學平臺的設計[J]. 計算機應用與軟件，2009(3):160-162.

[5] 吳天德，楊根興. 嵌入式Linux系統構建技術研究[J]. 北京機械工業學院學報，2009(1):72-75.

[6] 陳宇. 我國職業資格證書制度的回顧與前瞻[J]. 教育與職業，2004(1):17-19.

Disucussion on Opening the Embedded Application Professional in Higher Vocational Institute

DING Hui， YAO Qing-wen

(Changzhou Institute of Light Industry Technology， Changzhou 213164， China)

Abstract: With the rapid development of embedded technology， the demand for talent at all levels is rapidly growing. The personnel training of vocational institutes in the embedded field is just in the initial stage. This paper gives two training programs，one tends to software， the other tends to hardware， for the embedded field-level posts for vocational. It recommends adopting project approach and implementing the twin-goal teaching， to strengthen the students vocational skills and vocational training in core competencies.

Key words: higher vocational education; embedded; post; professional ability

(編輯:郭小明)