高職院校嵌入式實驗室的建設(shè)

謝平 賀曉華 龍春陽

（婁底職業(yè)技術(shù)學院，湖南 婁底 417000）

1 硬件建設(shè)

1.1 嵌入式實驗平臺的選型

嵌入式處理器主要有8位、16位、32位等3種,其中,8位處理器由于研究較早，開發(fā)簡單、技術(shù)含量低、無法代表嵌入式系統(tǒng)發(fā)展潮流，在中高端嵌入式設(shè)備中幾乎不能應(yīng)用；16位處理器較8位處理器技術(shù)復雜,但功能遠弱于32位處理器,以ARM為代表的32位處理器,功能強大,應(yīng)用靈活,目前在手機、PDA、汽車電子、mp3/mp4、機頂盒等數(shù)碼產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。分析了各型號嵌入式處理器應(yīng)用現(xiàn)狀之后,我院實驗室采用韓國三星公司的ARM9處理器S3C2410。在實驗室嵌入式設(shè)備的選型上我們應(yīng)考慮以下幾點:(1)充分考慮嵌入式技術(shù)的先進性和系統(tǒng)的實用性；(2)具有專業(yè)化的技術(shù)培訓和技術(shù)支持,實驗平臺效益,的發(fā)揮離不開強有力的技術(shù)培訓和技術(shù)支持；(3)廠商應(yīng)提供齊全的配套文檔，如實驗室方案、教學大綱、教材、實驗教程、教學課件、用戶手冊等；(4)盡量選用同一廠家的配套產(chǎn)品,避免不兼容的情況發(fā)生;(5)核心模板要能夠方便升級、換代;(6)設(shè)備可以和外部電路連接,靈活性強。

1.2 硬件開發(fā)調(diào)試設(shè)備

除了基于ARM的實驗平臺之外,硬件設(shè)備還包括摩托羅拉公司生產(chǎn)的基于開放操作系統(tǒng)、可支持java編程的手持終端E680I、以及穩(wěn)壓電源、數(shù)字萬用表、示波器等傳統(tǒng)的實驗室設(shè)備。

2 軟件建設(shè)

對于剛開始學習嵌入式知識的學生，首先要具備一定的基礎(chǔ)知識作為鋪墊，包括嵌入式基礎(chǔ)知識、面向嵌入式操作系統(tǒng)的應(yīng)用程序設(shè)計。這部分實驗內(nèi)容可以包括人機接口實驗、串口通信實驗、Wince編程實驗、linux編程工具鏈實驗等。基礎(chǔ)實驗部分是熟悉嵌入式編程的必經(jīng)之路,要求每個學生都要完成。通過基礎(chǔ)部分的實驗,學生掌握了嵌入式編程的基本方法，同時也具備了一定的嵌入式編程自學能力。

在此基礎(chǔ)上，考慮到學生將來實際軟件工作的需要，再編排實踐性強的實驗內(nèi)容，編排的內(nèi)容最好專注于一至兩個方面。如我院實驗室以數(shù)控設(shè)備的開發(fā)為突破點，通過校企合作模式，以企業(yè)提供的項目為案例，學生模擬項目的設(shè)計、開發(fā)以及調(diào)試全部過程，從中接受實際、專業(yè)的訓練，實現(xiàn)與企業(yè)的無縫對接。

對于部分學有余力的學生，實驗室還可以提供研究性實驗，鼓勵學生盡可能多地利用現(xiàn)有實驗平臺硬件的每一個部分，根據(jù)自己的設(shè)想靈活選題，開展一些貼近具體工程的實驗，對于一些超出了書本范圍的技術(shù)應(yīng)用，通過自己查找資料的形式完成。

3 嵌入式技術(shù)教學實驗室的定位

嵌入式技術(shù)實驗室的建設(shè),要面向32位嵌入式高端應(yīng)用領(lǐng)域。可以預見，以ARM平臺為基礎(chǔ)，以網(wǎng)絡(luò)、通信、數(shù)據(jù)庫為主的嵌入式高端應(yīng)用開發(fā)將會非常適合高職學生。所以實驗室建設(shè)的首要目標是使學生掌握目前先進的嵌入式開發(fā)技術(shù)，目前嵌入式產(chǎn)品的主流操作系統(tǒng)為WINCE，而LINUX系統(tǒng)具有免費、可用資源廣的優(yōu)點，應(yīng)用范圍正不斷擴大。高職院校以職業(yè)崗位能力的培養(yǎng)為目標。所以,高職院校在實施嵌入式技術(shù)實驗室的建設(shè)要具有高職特色,可根據(jù)自己所在的地區(qū)與自身的專業(yè)實力,確定嵌入式技術(shù)教學與實驗室建設(shè)對學生培養(yǎng)過程中能力的定位,在嵌入式技術(shù)應(yīng)用的一點或多點發(fā)展自己的強項。根據(jù)我院的實際情況,可重點考慮以下五個方面。

(1)計算機應(yīng)用技術(shù)專業(yè)，重點培養(yǎng)學生嵌入式操作系統(tǒng)裁減、定制和嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)能力；(2)應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè),可重點培養(yǎng)學生嵌入式系統(tǒng)電路EDA的能力;(3)機電一體化技術(shù)專業(yè),可加強學生嵌入式控制系統(tǒng)接口編程能力;(4)軟件技術(shù)專業(yè),可加強學生嵌入式應(yīng)用軟件的開發(fā)、操作系統(tǒng)的剪裁能力;(5)通信技術(shù)專業(yè),重點培養(yǎng)學生嵌入式系統(tǒng)接口與通信編程能力。

為適應(yīng)未來高新技術(shù)的發(fā)展,開發(fā)系統(tǒng)產(chǎn)品要具備面向高端應(yīng)用的系列實驗,如:GPS(全球衛(wèi)星定位系統(tǒng))、IDE(硬盤)、CF 卡、GPRS(2.5G移動通信)、并行(打印機)接口實驗等,使實驗室建設(shè)具有一定的實用性和前瞻性。

結(jié)語

面向崗位辦專業(yè)是高職院校的必然選擇。考慮到后PC時代嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用潮流,高職院校嵌入式實驗室的先行建設(shè)應(yīng)放到重要的議事日程上。我院嵌入式技術(shù)應(yīng)用實驗室雖然起步不久,但在好幾個相關(guān)專業(yè)中得到了應(yīng)用,培養(yǎng)了一定的師資力量和專門人才，反響很好。我們下一步打算在各專業(yè)的橫向合作與校企合作方面展開研究。

[1]賴曉晨,劉文杰.高校嵌入式實驗室建設(shè)探索[J].實驗室研究與探索，2007（6）：52-55.

[2]姜仲秋,蔡長安.嵌入式技術(shù)的發(fā)展與高職院校應(yīng)用教學實驗室的建設(shè)[J].河北能源職業(yè)技術(shù)學院學報,2006(4):69-74.