高职嵌入式系统课程开放式教学

目前,嵌入式系统已经被广泛应用于工业控制、交通管理、信息家电、通信设备等众多领域.近些年来嵌入式系统课程广泛开设于高职院校中的机电类、电子类以及信息类等相关专业.笔者所在的学校强化了工程实践训练和案例教学,在教学中进行开放式教学的尝试,取得了很好的效果.

一、嵌入式系统简介

一般而言,嵌入式系统的构架可以分成四个部分：处理器、存储器、输入输出（I/O）和软件部分（应用软件和操作系统）.嵌入式系统课程的学习开发包括硬件和软件两大部分,两者之间是相辅相成的.

二、高职嵌入式系统教学的现状

嵌入式系统课程一般开设在最后一个学年.在此之前,学生已经进行了电子技术课程的学习,因为电子技术的设计与嵌入式系统的硬件设计有很大关联.具体涉及印刷电路板（PCB）的制作、电子产品的安装和调试、电子CAD绘图软件的使用等.电子技术课程的学习必须经过大量的实验、实训考核才能有很好的掌握,而实际情况是该课程的学习往往受制于学时较短,学生并不能达到灵活应用的程度.

其后,通过单片机课程（MCS-51）的学习,具体涉及单片机硬件电路的知识、C语言的编程方法、keil c51集成开发软件的应用.这时学生便具备了一定软件与硬件知识相结合的设计能力.

此外,一些计算机基础知识的学习也为嵌入式系统课程的学习打下基础.在高职阶段,嵌入式系统课程的开设也属于起步阶段,其教学方法也是仅限于课堂教学与规定实验教学的浅层次结合方式.嵌入式系统开发涉及的知识面较广,这就对教师授课提出了较高的要求,需要对教学方法、手段做出变革.

三、开放式教学

1.学生结构开放式组合

首先,将学生分类,通过多门其他课程的前期学习,教师已经了解学生的知行能力、适应能力、自我驱动能力、交往能力和团队合作能力等.嵌入式系统课程教学当中有大量的实训教学,在这过程中,将学生进行强弱组合,提高学习氛围、协调共同进步是必要的措施.

2.教学内容开放性

在教学内容上,当前高职院校在教授嵌入式系统课程时,主要包括芯片结构知识、嵌入式操作系统的原理和移植知识、嵌入式驱动程序的开发、嵌入式软件的设计方法等.其方式是以一些基本概念为主,辅以一些固定的实验模块进行实验.对于刚接触嵌入式系统的学生来说,比较难于进入学习状态乃至于失去学习兴趣.

教学内容的开放性是基于嵌入式系统课程学习的过程中会有许多案例的分析与设计.在这里,我们将教学内容分为常规的基础教学内容与高级应用知识.常规的教学内容一般较为完善,具有基础性,是学生必须掌握的；高级应用知识主要讲授一些嵌入式课程的发展趋势,其与行业知识的关系等等,是为了让学生能更好学习掌握专业课程并进行提升的过程.

教学内容的开放性就是打破嵌入式系统课程的条条框框,理论知识和实践训练项目的选取都不拘泥于单一的教材和固定模式.而是将整个课程设置为刚性和柔性部分,精心设计问题目标,并根据行业实际发展情况及时调整内容及策略,充分提高学生思考能力和创造力,针对不同的学生,尊重其差异,展现其个性.

实验、实训设计任务分层次,其设置分为必须完成的、选择完成的,以唤起学生的学习,张扬个性.

3.教学方式开放性

首先,嵌入式系统课程涉及知识面较宽：基础理论、初级应用知识采取由教师重点讲解,高级应用知识采取由学生自学为主的方式,并结合辅导及讨论的教学方法进行.当前高职学院的信息化学习环境较为完善,且学生已具备一定的信息素养能力.因此可采用多媒体、网络等技术进行课程讲解,通过视频教学、网络书籍等资料来学习及设计项目,以增强工程训练的教学效果.为此,我们经常根据所讲授的课程特点,采用诸如互动式教学、讨论式教学、情境式教学等方式来组织教学.使学生变被动学习为主动学习,提升学生的内驱力.

其次,嵌入式系统课程的学习牵涉机械、电子、自动化技术、信息技术等多方面内容,综合性以及实践性强.要想学好该门课程,仅限于课堂学习、实验是远远不够的.必须实行学习时间开放化,为此,我们组织培养学生利用大量的课余时间进行查阅资料和工程实训.在教师之间,我们建立教师教学团队,建立教学论坛、答疑中心,授课教师以及实验指导教师共同、及时全方位解决学生实际应用中遇见的问题.在学生中间,建立兴趣小组以及大学生电子设计竞赛培训中心,始终以发挥学生潜能为教学目的,引导学生进入各种网络学习交流论坛相互学习,学习资源共享最大化.

四、结束语

实践证明,嵌入式系统课程教学采用开放式教学是一种实用有效的好方法,不局限于固定的内容、时间、空间；其评价考核方式遵循着职业教育以“理论够用、应用为主”的指导思想,这就对教师的专业水平有了更高的要求,教师须不断学习充电.

（作者单位：上饶职业技术学院）

责任编辑：刘启明