淺談基于嵌入式系統在教學體系的探討

孫昊強

摘要：在新時代的不斷發展的下，嵌入式技術更是在這個時代不斷發展。教育部曾經表示過，為了提高本科教學質量，需要將創新、創業的能力貫穿嵌入式專業人才培養當中，建立創新的教育體系，本文通過嵌入式教學的特點淺談一下嵌入式在教學方法、考核方法、師資力量等方面的改革，并且在后期的教學過程中不斷的改進方案，培養出具有可持續競爭力的應用型人才

關鍵詞：嵌入式;教育體系;教學模式

1 嵌入式系統在教學體系中的地位

近些年來，嵌入式廣泛應用于各種電子產品、工業化工廠機器人、儀器儀表，因此，嵌入式人才的培養成為國家重點的人才，許多高校都開設了嵌入式系統相關的課程，這個以實踐為主的課程需要學生動手能力保證學生學以致用跟上理論的速度，又要提升學生運用基本理論解決實際問題，這需要學校實驗室的大力支持，以及學校師資隊伍的教導， 嵌入式系統對任課教師提出了相當高的要求，如軟硬件功底、行業背景以及豐富的工程項目經驗等，但是教學過程中教學內容涉及的知識過多，學生的知識儲備并不多，給這個課程帶來了很多的挑戰。另一方 面，學生又希望從短短的課程學時中有快速收獲。更有一部分學生參加些機構的培訓，有的經過培訓后，勉強能夠達到企業的水準，但也有的同學被一些不正規的培訓機構騙錢。并且普遍存在人才能力不足，市場競爭力不大的問題，因此構建高素質嵌入式系統研發人才框架是值得探討的[1]。

2 嵌入式系統在教學中的特點

嵌入式系統可以廣泛應用于各種計算機及其設備中，在學校教學中，嵌入式主要以理論以及部分實踐課的基礎，為了支撐實踐課實驗需求， 學校需要建設嵌入式實驗室，激發學生的學習熱情。在后期針對學生的職業發展規劃中，提升學生嵌入式發展能力，根據對應崗位的相應的崗位能力來提升學生的能力[2]，系統的培養和提升學生的職業素質、嵌入書的專業知識，以及職業能力。基于企業的要求，以校企合作位支撐，建立校內實習基地，聘請企業人員來完善實訓課程體系，共建師資團隊，直接參與真實的項目。

3 嵌入式系統教學模式的問題

將嵌入式專業培訓搬至我們的課堂和實驗室[3]，使對嵌入式系統感興趣的學生有了明確的就業方向，將是消除校企之間的鴻溝，提高嵌入式系統課程教學質量，培養社會需求的高素質嵌入式系統應用開發人才值得探索的創新方式。嵌入式系統在教學模式當重專業教育，卻忽視了對于學生能力的培養。學校對于專業教學投入大，而對基礎性的小實驗卻難以應用，這些實驗擴展性不強，學生在企業當中無法應用相應的知識。《嵌入式硬件設計》在教學中通常占用36學時，而其中的實驗教學占用4-6學時，實驗的可擴展性并不強，并且學生的理論知識的接受有限，而實驗課通常更能激發學習興趣，但是隨著科技不斷的發展，對學生的綜合能力和創新能力需求更大。學校已經為嵌入式開設了相應的實驗室，但是隨著科技的發展，實驗設施已經老化，嵌入式系統硬件開發復雜，并且每次實驗都是機械式按照相應的步驟去做，這種實驗已經束縛了學生的創造思維，并且一個小的組裝硬件實驗，學生也需要大量的時間進行完成。嵌入式作為高校的課程，存在師資缺乏的問題，教師課程匆忙，而嵌入式高層人才，無人愿意進入高校工作，多數教師都以單調的課程為主[4]。

4 嵌入式系統教學模式的改革

綜上所述，嵌入式系統的教學存在許多缺點，比如理論偏多、實踐講解缺乏、教學內容陳舊、實驗室陳舊，考核方式單一等方面。本次改革在內容上進行劃分， 優化教學內容，理論與實踐操作并重;注重激發學生的學習興趣，讓他們積極主動地參與到課程，同時培養學生的發散思維，培養他們分析和解決問題的能力，讓學生學有所用。以學生為中心、模塊為主線、教師為引導。在教材方面，授課首先需要選擇適宜的教材，根據本科大學生的基礎知識和學習能力選擇符合較新的教材，教材需要有選擇性和針對性，豐富教材中的案例式教學。學生是整個模塊的實際完成人，將課程劃分成一個個模塊，然后給學生布置任務 ，學生通過分階段單元測試考核，讓學生主動學習摸索，對理論知識的理解和掌握，也會更加深刻。教學采用小組為單位，每組6人，根據不同的項目進行學習，教師給出一個教學目標，小組成員需要完成所有階段的任務目標、重點難點，通過學生在教師的知道下，完成目標，小組中進行共同研究，努力創造新的成果，在學習的過程中，鼓勵學生采用不同的解決方案來完成目標，積極發揮小組的功能，每個人都有自己的任務，完成自己的任務還需要同組進行討論分析，解決當前的問題，完成項目，最后教師對完成的項目進行評估驗收，同時聘請企業專業的教師參與實踐課項目的輔導[5]，指導學生實踐課的設計、制作和調試，并且外聘教師需要帶校內老師，同房時校內教師進修的方式來進行培養積極組織教師的整體素質。年輕骨干教師參加相應的研討會，滿足嵌入式教學改革需要的優秀教師隊伍。通過實踐來增加學生的嵌入式系統開發能力。在平時生活中進行社團參賽機制，通過建立嵌入式的社團來提高學生自我解決問題的能力，通過社團參加相應的比死案，不單單充實了學生的課余實踐，還能培養學生興趣，增加學生的科技創新。最后將產學研結合嵌入式教學，使有條件的單位和院校進行合作，達到雙贏的目的[6].

5 結語

嵌入式課程是哈爾濱信息工程學院在學生大三的時候選擇的方向，擁有應用性強，理論較多的特點，在進行了相應改革后，學生喜歡上這種實踐性強的課程，并且多年的教學經驗也總結出了這門課程的要點、難點、重點。在后期里我們會根據企業需要的嵌入式人才進行定向培養，正確的引導好學生，希望在后續的教學體系中會更好的改進教學方法。

參考文獻：

[1]紀娟娟，張蘭芳，張朝龍，江巨浪，劉海燕，張一凡.專業培訓式嵌入式系統教學探索[J/OL].輕工科技，2019（10）：179-180[2019-10-03].http：//kns-cnki-net.webvpn.nit.edu.cn/kcms/detail/45.1385.TS.20190927.1725.164.html.

[2]勒國慶，彭志華，姜錦云.嵌入式控制系統及應用課程的改革探索[J].福建電腦，2019（09）：39-40.

[3]段晨輝.新形勢下嵌入式計算機技術及應用探究[J].信息技術與信息化，2019（08）：182-183.

[4]王建萍.面向新工科的嵌入式計算機系統教學體系設計[J].教育教學論壇，2019（31）：264-265.

[5]周小明，劉愛民.“嵌入式”構建高校人才培養模式探索與踐行[J].教育現代化，2019，6（56）：36-37+51.

[6]王建萍.面向新工科的嵌入式計算機系統教學體系設計[J].教育教學論壇，2019（31）：264-265.