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1、在高职学院开设嵌入式应用技术专业摘要:随着嵌入式技术的飞速发展,对各层次人才的需求量也在迅速增长,高职院校在嵌入式领域的人才培养处于起步阶段。本文针对嵌入式领域适合高职层次的岗位,给出“偏软”和“偏硬”两个培养方向的课程设置方案,建议采用项目教学法实施双目标教学,强化学生的职业技能和职业核心能力训练。关键词:高职; 嵌入式;岗位;职业能力嵌入式系统是以应用为中心,以计算机为基础,软硬件可裁减的,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统应用已深入到工业、农业、教育、国防、科研以及日常生活等各个领域,我国资深嵌入式系统专家沈绪榜院士预言:“未来十年将
2、会产生头大小、具有超过一亿次运算能力的嵌入式智能芯片”,它将为我们提供无限的创造空间。在与各个行业的具体应用相结合的过程中,嵌入式系统将渗透到国民经济各领域,并在我国国家现代化进程中发挥巨大作用。随着嵌入式系统应用的需求不断增大,嵌入式系统开发维护人员的需求也在不断增加。高职院校如何根据社会需求,为社会培养相应层次的嵌入式系统从业人员,是一个值得深入探讨和研究的课题。1 嵌入式领域适合高职层次的岗位分析嵌入式系统从上世纪 70 年代发展至今,其复杂性也从无操作系统嵌入式、小型操作系统嵌入式发展到现今的大型操作系统控制的嵌入式系统。大型操作系统控制的嵌入式系统是目前的主流,其硬件主体是 32 位
3、/64 位处理器。随着嵌入式系统的研究和应用的进一步深入,嵌入式系统将向网络化、智能化、规范化、集成化方向发展,从事嵌入式系统开发的门槛较高,通过市场调查以及北京博创兴业科技有限公司所作的嵌入式岗位分析1,我们给出如下适合高职层次的岗位分析表。 2 高职嵌入式系统教学内容与教学方法2.1 教学内容的选取要有针对性和可实施性根据上述的岗位分析,我们发现嵌入式行业适合高职层次的岗位较多。相关调查信息显示,嵌入式的社会需求正以每年 30%的速度快速发展,行业人才需求量非常大,而目前嵌入式系统开发从业人员的业务水平和教育水平参差不齐,他们主要来自软件类专业和电子类专业以及过去从事单片机应用技术的人员。
4、高职院校要培养嵌入式从业人员,需要考虑嵌入式系统作为一个热门领域,涵盖了微电子技术、电子信息技术、计算机软件和硬件等多项技术领域的应用,综合性很强,教学难度较大;另外,要考虑到目前高职学制大多为三年,且实际在校时间一般是两年至两年半,所以高职嵌入式方向人才的培养要针对具体的岗位,在教学内容上做好选取,充分考虑学生的实际情况及相关的实验实训条件,保证教学内容的可实施性。根据表 1 的岗位分析,我们将其中的岗位归为两大类,一类是偏软件的岗位,主要是软件编程与调试、测试岗位,这类学生多为计算机系培养;另一类是偏硬件的岗位,主要是电子电气系培养的。本文将针对这两大类岗位给出相关课程设置的参考方案。2.
5、1.1 嵌入式应用技术专业偏软件的嵌入式岗位课程设置方案(1) 确定软硬件教学平台。目前有关嵌入式的实验及开发平台比较多2-4,嵌入式操作系统种类也很多,经过多方面的比较和分析,建议采用“ARM 硬件(ARM9)+嵌入式 Linux 开源操作系统”作为教学的软硬件平台,至于开发工具,可根据相关的实验及开发系统的配备进行选择。ARM9是目前的主流产品核,嵌入式 Linux 也是目前的主流操作系统5,其下的软件开发涉及到的内容比较全面,这个软硬件平台对学生就业时快速适应具体工作岗位要求有很大帮助,它保证了教学内容与社会需求的同步性。(2) 以嵌入式系统顶层应用程序开发工程师岗位为主要岗位的相关课程
6、设置。这个岗位主要的能力要求是:能熟练使用相关嵌入式集成软件调试工具,进行交叉编译和调试;能用 C 和 ARM 汇编指令编写程序 ;能够进行单元测试、系统测试和回归测试;熟悉内存管理; 具有较强的学习能力 ;具有较好的沟通和团队协作能力。前 4 项能力要求属于专业技能,后两项属于职业素质,即劳动和社会保障部定义的职业核心能力6。针对前 4 项能力要求,建议开设计算机硬件基础、微机原理与接口技术、C 语言程序设计、嵌入式操作系统、网络基础、软件工程(重点是软件测试部分)、基于 ARM9 的嵌入式系统开发基础、Linux 下应用程序开发(Linux 开发基础、Linux 的构建与应用开发、Linu
7、x 下驱动程序编写) 等必修课程,另外,可根据情况开设如面向对象编程、uC-OS/II(VxWorks 等)操作系统、数据库技术、单片机应用等辅修课程,以拓展学生的就业岗位。课程设置与具体教学内容的选取,需要把握一个原则,即针对具体的岗位需求,岗位外的课程一般作为选修课开设。在教学内容方面,特别是硬件,只要求学生看懂硬件原理图,而重点应该是掌握顶层应用程序的编写。2.1.2 嵌入式应用技术偏硬件的嵌入式岗位课程设置方案(1) 确定软硬件教学平台。偏硬件的教学平台可以考虑“ARM 硬件(ARM9)+uC-OS/II 实时开源的操作系统”,uC-OS/II 相对于 Linux 操作系统来说,其占用
8、空间少,执行效率高,实时性能优良,且针对新处理器的移植相对简单。uclinux 则占用空间相对较大,实时性能一般,针对新处理器的移植相对复杂。uC-OS/II 对小型控制系统来说具有实时性强的优势,考虑到偏硬的方案一般是针对电子电气类专业学生,这类学生多数是在小型控制系统开发应用这个领域就业。(2) 以系统测试工程师岗位为主要岗位的相关课程设置。根据表 1 的岗位能力分析,建议开设电子电路基础、Protel、单片机原理及应用、C 语言程序设计、基于 ARM9 的嵌入式系统开发基础、嵌入式实时操作系统 uC-OS/II。根据需要可再选修 Linux 下的应用程序开发、电子线路设计、EDA 等课程
9、,以进一步拓展就业面。在教学上,要求学生具备使用各种仪器设备,对电子线路进行分析、测试的能力,同时,能进行类似单片机这样复杂程度的硬件设计。在软件方面,则要求学生会使用开发工具调试程序,掌握开发流程,阅读应用程序,并能进行软硬件功能对应。2.2 教学方法上要把握“以学生为中心、项目为主导、强化能力训练”的原则嵌入式系统是一个综合多种技术的系统,对学习和教学都有很高的要求,嵌入式专业的课程实践性很强,它需要学生动手进行实践,这也符合目前国际上推行的“Learning by doing”教育和学习方法,因此,教学要贯彻“以学生为中心”的原则。教师要充分调动学生的积极性,同时,还要启发学生进行思考与
10、创新,给予学生更多鼓励与表扬,慎用批评。这个专业的学习需要兴趣的激励,学生如果缺乏兴趣,一旦遇到困难就会放弃。项目教学法是职业教育中一种有效的教学方法,学生在完成项目的过程中,通过资讯、决策、计划、实施、检查和评估六步骤,对能力进行强化训练,学会分析问题和解决问题的方法,掌握与项目相关的知识。项目可以是来自企业的真实的已经实施过的项目,也可以是多个项目的综合。目前,各级部门针对嵌入式还组织了多种形式的竞赛,如机器人竞赛、微软的嵌入式设计大赛、全国电子设计竞赛等,每一种竞赛,就是一个项目的开发,通过鼓励学生参加各类竞赛,充分激励学生的学习动力。教学中始终贯彻“项目为主导、强化能力训练”的原则,学
11、生亲身经历多个项目的开发过程,通过多次的重复,记忆和体会不断加深,能力不断提高,就业时学生就会更加自信,对项目没有陌生感,从而实现零距离就业。 2.3 项目教学中贯彻“双目标”教学劳动和社会保障部经过 10 年的研究,确定了职业核心能力由与人交流能力、数字应用能力、信息处理能力、与人合作能力、解决问题能力、自我学习能力、创新革新能力、外语应用能力八项能力组成。职业核心能力使劳动者具有职业的迁移和适应能力,它是一种隐性能力,也是职业人的一种基本能力,目前,用人单位越来越注重职业核心能力。职业核心能力的训练,可以通过专门的课程进行训练,也可以在平时的教学中采用双目标教学的方法,将职业核心能力训练贯
12、穿在平时的项目教学中,有目的地加强学生的职业核心能力训练。通过前面的岗位分析,我们发现嵌入式领域对职业核心能力的要求是比较高的,因此在嵌入式应用技术专业的项目课程教学中,除了完成项目所训练的职业能力外,还需要将职业核心能力的培养与训练也贯穿其中,全面提高学生的职业素养。3 结语嵌入式系统是促进信息化与工业化融合的核心技术,是信息技术中发展最快、应用最广的技术。嵌入式系统技术的发展,正成为中国嵌入式系统产业发展和带动 IT 产业发展的新增长点,它对各个层次从业人员的需求迅速增长,随着嵌入式产品大量进入市场,将来的维护、技术支持、测试等适合高职层次的岗位需求也会同步增长,高职对嵌入式人才的培养关键
13、是要定位准确,教学内容要有针对性,通过项目教学法,将培养学生实际岗位需要的职业能力和职业核心能力作为中心目标,强化技能训练与职业素质培养,让学生既能实现零距离就业,又具有充分的发展潜力与适应能力。参考文献:1 李泉. 高职嵌入式系统职业岗位分析J. 计算机教育,2007(19):78-83. 2 潘孝帮,刘连浩. 基于 ARM 的嵌入式系统 BootLoader 的设计与实现J. 计算机系统应用,2009(4):123-126.3 武俊鹏,孙建国,龙小洁. 基于 ARM 的嵌入式实验教学实例J. 计算机教育,2009(8):90-92. 4 章民融,徐亚锋. 嵌入式教学关键点的研究和嵌入式实验
14、教学平台的设计J. 计算机应用与软件 ,2009(3):160-162.5 吴天德,杨根兴. 嵌入式 Linux 系统构建技术研究J. 北京机械工业学院学报,2009(1):72-75.6 陈宇. 我国职业资格证书制度的回顾与前瞻J. 教育与职业 ,2004(1):17-19.Disucussion on Opening the Embedded Application Professional in Higher Vocational InstituteDING Hui, YAO Qing-wen(Changzhou Institute of Light Industry Technolog
15、y, Changzhou 213164, China)摘要：使用多媒体课件是计算机基础教学的重要手段。本文结合学院实际需要，着重介绍了计算机基础双语多媒体课件开发中的关键点、存在问题及课件制作中的收获体会。关键词本文来自：计算机毕业网 ：计算机基础；多媒体课件；双语1 引言计算机基础课程涉及面广，知识点分散，但该课程的授课学时却在不断减少，要解决这一矛盾，开发适宜的计算机基础多媒体教学课件已成为当务之急。我院是一所外语类职业学院，外语能力是我院的突出特色，因此，我们同时开发了中英文版的计算机基础教学课件。2 中文版课件的制作我院计算机基础教学现在主要有两种教学模式， “计算机+大屏幕”模式和在
16、计算机网络教室的双向教学模式。这两种教学模式都要使用多媒体课件来辅助教学。这就要求教师能够制作出符合教学需求的多媒体课件。我院计算机基础课程以自编教材为蓝本，结合多年教学实践经验，开发出与教材相配套的课件，在教学中取得了良好的效果。2.1 目标先行，重难点突出在多媒体课件的制作中，我们非常重视教学目标的编写。在课件的第一页以明显的方式呈现学习目标，让学生在上课之初即对该次课程的学习任务、重点难点、学习要求等一目了然，从而明确当前所学知识的主题。2.2 创设情境，激发兴趣构建情境教学模式，充分体现教学中学生的主体地位。教师有目的地引入或创设一定的具体场景，引起学生的情感体验。比如在 Excel 引入课中，我们以学生熟悉的成绩管理为例，首先分析
