嵌入式技术实训报告 第1篇
1电子类竞赛项目的透析
目前,全国面向高职高专院校开展的电子类的竞赛,主要有全国大学生电子设计竞赛和全国职业院校技能大赛。
竞赛的主要技术体系
纵观浙江省和教育部举办的大学生电子设计竞赛与制作竞赛,竞赛的技术体系主要包含理论知识测试、电路识图、元件选型与参数计算、原理图绘制、PCB设计、PCB板制作、电子工艺焊接、单片机软件程序编写、电路调试、软件调试、电子产品的结构与安装工艺、电子产品的工艺文件编写、电子产品的技术文件编写、技术答辩等技术考核内容。整个竞赛过程贴近生产、工艺、注重质量,以企业实际要求出发。
原课程体系与竞赛的融合情况
通过参加各类电子竞赛,我们清楚的认识到高职教育的培养目标和电子竞赛的宗旨是一致的,竞赛促进了电子信息专业课程体系,以电子竞赛的实践来促进教学改革,形成以“素质教育为基础,能力培养为主线”的创新型应用性人才培养模式。对于传统的电子类基础课程,如模拟电子技术、数字电子技术、高频电子技术等,整合为《电子技术基本技能实训》、《单元电子电路分析与测试》和《电子电路调试与应用》。按照竞赛的要求,通过《电子技术基本技能实训》专门训练学生的技能,并在后续的课程里不断反复应用,以促进学生掌握。新的应用电子技术专业人才培养方案中对于创新型应用性人才的培养,主要通过《简易智能产品编程》、《微控制器应用》、《电子产品制图与制板》、《电子产品生产工艺与管理》、《智能电子产品设计与制作》、《电子创新设计与制作》和《嵌入式系统应用》等课程的相辅相成,实现对学生的全面素质、技能的培养。
2竞赛引领下应用电子技术专业课程的改革
根据前面对竞赛的深度剖析,我们对原来应用电子技术专业人才培养方案中实践教学环节课程的教学组织做了相应调整。将竞赛中对学生提出的要求融入日常课程的教学,并重新梳理了各个课程的教学内容及上下承接的关联部分的内容。参照企业中的技术开发部与生产部管理模式,课程中实训项目来自于竞赛题目、教师科研项目、企业实际产品等方面。教学开展的具体步骤:(1)在《简易智能产品编程》课程中,以竞赛项目为例,培养学生的C语言编程技巧,要求学生能够消化吸收。(2)在《电子产品制图与制板》课程中,以《微控制器应用》课程教学案例为例,培养学生根据任务要求利用Protel软件,遵循国际和行业规范,依据国家标准,完成原理图的设计与绘制,在符合PCB布局和布线要求的基础上完成PCB设计,并制作出相应PCB板。(3)在《电子产品生产工艺与管理》课程中,以后续课程所选教学案例为例,培养学生常用电子元器件、基本材料和工具的使用知识、电子产品的装配准备工艺、线路基板焊接工艺、电子产品总装和调试工艺、电子产品检验和包装工艺、电子产品生产工艺文件编制等专业知识和相关技能;同时,培养学生理论联系实际、根据企业实际条件决定生产工艺方案的管理意识,树立质量第一的观点和分工协作的团队意识和严肃认真一丝不苟的严谨作风。(4)在《微控制器应用》课程中,以竞赛项目为例,培养学生能设计一个完整的、简单的单片机应用系统,从单片机选型、接口电路搭建、内部资源分配、程序编写以及下载调试等环节对学生进行全面综合的训练,使学生具备单片机应用的基础能力。(5)《智能电子产品设计与制作》、《电子创新设计与制作》和《嵌入式系统应用》的课程教学中,以竞赛项目及企业项目为例,培养学生根据实际需求,选择不同的控制器,从设计方案、成本核算、电路设计、工艺设计、程序设计及系统联调、产品装配、工艺文件编写及使用说明书撰写到项目总结与创新,完整的体验项目开发的全过程。促使学生在学习的过程中不断的总结、不断的提升。(6)在《生产实习》和《顶岗实习》等实践环节中,让学生亲临企业一线,切身感受工作中的压力、努力和兴奋等感受,促进其快速成长。
3结论
电子竞赛在高职高专院校的普遍开展,给予了我们许多的启示,以电子竞赛为载体,促进了专业课程改革,激发了学生的学习兴趣,为培养更多的高素质技能型人才提供了有效指导。
嵌入式技术实训报告 第2篇
关键词:应用型本科;嵌入式软件;课程体系
中图分类号:G 文献标识码:B
嵌入式系统已被广泛地应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器等众多领域,“嵌入式无处不在”已成为现实。而社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求,使嵌入式软硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。2004年6月,美国电气及电子工程师学会计算机协会(IEEE-CS)和美国计算机学会(ACM)公布了“计算教程2004”(Computing Curriculum 2004,简称CC2004)。CC2004对原“计算教程CC2001”四个专业方向进行了修改和扩充,并给出了新的评述,其中在计算机工程专业课程中将嵌入式系统作为一门核心课程,分两个学期进行学习。可见,国内外将嵌入式技术人才的培养已经作为一个重点方向。本文根据江苏技术师范学院以培养应用型本科人才的教学体系,对在计算机科学与技术专业中增设嵌入式软件专业方向进行探讨。
1 增设嵌入式软件专业方向的可行性
20世纪70年代,随着微处理器的出现,计算机的发展出现了历史性的变化。以微处理器为核心的微型计算机以其小型、价廉、高可靠性特点,迅速应用在智能化控制领域中,这使计算机失去了原来的形态与通用计算机功能。为了区别于原有的通用计算机系统,把嵌入到对象体系中,实现对象体系智能化控制的计算机,称为嵌入式计算机系统,简称嵌入式系统。
嵌入式系统所涉及到的知识有电子工程、通信工程和计算机技术等多种学科。在嵌入式系统应用领域中,人才可分为两类,一类主要是搞硬件设计,他们大多数在本科阶段学习电子类或通信类专业;另一类主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发,他们大多数在本科阶段学习计算机专业。嵌入式产品硬件设计完成后,后期工作主要靠软件技术人员进行开发与设计,不同的软件体现不同的功能,在嵌入式系统设计中软件开发与设计占总工作量的80%左右,所以在嵌入式系统设计和开发中需要更多的嵌入式软件开发人才。
目前,我校从事嵌入式应用方向研究的教师有16人,其中副高以上5人,讲师5人,助教6人,获得硕士以上学位的教师有8人,在读研究生4人。与嵌入式相关的实验室有计算机组成、接口实验室,以51序列为主的嵌入式实验室,以ARM7为主的嵌入式实验室,正在筹备的以ARM9为核心的嵌入式实验室。
从社会需求、师资力量、实验室建设等多方面可得出,在我校计算机科学与技术专业中增设嵌入式软件专业方向是可行的。
2 嵌入式软件人才培养目标与规格
培养目标
嵌入式软件专业方向是以应用为主的专业,其培养目标是:德、智、体、美全面发展,掌握计算机基础理论和软件开发的过程,掌握必需的嵌入式软件理论、主流嵌入式系统硬件架构,和嵌入式软件编程的技术、方法和工具,基本具备本领域分析问题解决问题的能力,具备一定的工程实践能力,并具备良好外语运用能力,从事嵌入式软件设计与开发的应用型人才。
培养规格
计算机科学与技术专业(嵌入式软件方向)的学制一般为4年,授予工学学士学位。学生在专业知识的学习、实践能力以及职业素质的培养过程中,逐步提高自身的获取知识的能力、应用知识能力、创新能力以及团队合作的能力。
(1)职业素质
现代企业需要的人才是职业化的专业人才,企业选拔、考核人才主要从德、能、勤、绩四个方面考核,德排在首位,因此,职业素质是培养嵌入式软件人才的基础。在计算教程CC2004报告中,各专业方向的知识领域中都包含社会和职业生涯方面的知识,涉及与计算相关的哲学、历史、社会、职业和道德责任、知识产权、隐私和公民自由、计算机犯罪等内容。通过这些知识体培养学生的思想品德、职业道德和社会责任。一个合格的人才首先要具备良好的职业素质。
(2)专业能力
嵌入式系统专业方向知识结构比较庞大,为了在本科阶段培养出合格的嵌入式软件专业人才,需要将计算机知识、嵌入式系统知识、相关交叉学科(电子、通信)基础知识结合起来,形成嵌入式软件专业方向领域知识。
(3)实践能力
培养嵌入式软件人才,工程实践能力非常重要,因为嵌入式系统是以应用为中心,要求学生能借助于硬件开发平台进行实际的研究与开发,并且要求学生具有独立设计产品的能力,同时也要求学生具有团队合作的能力,这就需要在实践技能训练过程中,加强学生的动手能力、团队合作能力的培养。
3 课程体系结构
从企业实际用人需求出发,分析现阶段嵌入式相关产业领域、行业人才需求特点及发展趋势,合理地安排课程,是培养优秀人才的关键。根据培养嵌入式人才的能力构成将所学课程归纳为如下五个模块:
人文社科模块(A模块):在于强化学生的思想道德素质、文化素质和职业素质,让学生对社会环境有所认识和了解。可安排政治思想、形势与政策、法律等人文社科方面的课程,大学语文、英语、体育、心理学、经营管理等方面的课程,以及培养学生团队合作精神和沟通能力相关的课程也放在该模块中。
基础学科模块(B模块):在于为学生打下扎实的基础知识,主要安排高等数学、大学物理、计算机基础等方面的基础课程。
专业知识模块(C模块):是体现本专业业务能力和素质的核心、涉及专业基础课程、专业核心课程。
专业基础课程主要有离散数学、电路与电子学、逻辑设计、计算机组成原理、汇编语言程序设计、高级语言程序设计、数据结构、嵌入式系统概论和学科前沿讲座。
专业核心课程主要有操作系统、数据库系统原理、嵌入式微处理器原理与接口技术、计算机网络、算法设计与分析、软件工程方法学、Java 语言程序设计。
实践教学模块(D模块):培养学生实际工作能力和操作技能,主要安排为实验、实习、课程设计、实训、毕业设计、职前培训或案例分析等环节。
专业扩展模块(E模块):是培养学生专业知识和职业适应能力,该模块课程设置为选修课程,可分为专业必修课程和专业任选课程。必修课程主要有嵌入式实时操作系统、嵌入式网络技术、嵌入式系统设计方法、嵌入式系统体系结构、DSP软件开发技术、单片机原理与应用。专业任选课程可安排多种不同要求的选修课,任选课有 Windows 环境与编程、面向对象技术、无线局域网、计算机控制系统、计算机安全技术、J2ME、移动通信、家庭网关技术、计算机系统结构、WinCE 操作系统、嵌入式Linux操作系统、传感器概论等。
4 实验室建设
为了让学生能够深入地理解和掌握嵌入式软件开发与设计技术,必须建立嵌入式软件实验室,在建立嵌入式软件实验实之前,首先要对嵌入式实验课程内容、实验体系、实验室师资队伍等诸多方面进行详细设计和规划,以保证嵌入式软件实验室能够满足学生掌握嵌入式软件开发与设计的要求。根据培养目标,实验室要配备相应的硬件开发环境和软件。硬件包括开发板、仿真器等必须的硬件设备,最好采用以ARM9为核心的实验开发平台,软件包括常用的Linux、μC/OS、VxWorks、WinCE等常用操作系统,以及相应的软件开发工具。实验室要有经验丰富的、具有项目开发经验的教师进行实验指导。
5 结束语
在计算机科学与技术专业中设置嵌入式软件专业方向是可行的,它符合社会发展的需要。由于嵌入式系统将多种学科交织在一起,所以在制订教学计划,专业知识结构和课程体系时要充分考虑各学科的知识点,形成嵌入式软件专业方向人才培养的独特体系。
参考文献:
[1] 魏_,王田苗. 软件专业嵌入式系统课程体系研究[C].第三届全国高等院校嵌入式系统教学研讨会论文集,北京:清华大学出版社,2005.
[2] IEEE Computer Society/ACM Task Force on Computing Curriculum. Computing Curricula-Computer Enginnering “Iron-Man Draft”. June 8,2004 (/ece/CCCE/).
[3] 康一梅. 嵌入式软件工程人才系统化教育探索[C].第三届全国高等院校嵌入式系统教学研讨会论文集.北京:清华大学出版社,2005.
[4] 2006年第三届全国高等院校嵌入式系统教学研讨会第一届全国嵌入式系统学术交流会论文集.北京:北京航空航天大学出版社,2006.
嵌入式技术实训报告 第3篇
关键词:嵌入式系统;课程体系;实验平台
物联网、云计算目前已经成为信息产业的主流方向,在这个主流方向中,最核心、最关键的部分是嵌入式系统。调查数据【1】显示,市场对嵌入式人才的需求缺口巨大。就高校而言,培养符合行业要求的人才是高校的职责,而人才的培养又始终离不开切实可行的教学计划和课程体系,制定符合行业实际的教学计划和课程体系,是培养人才的关键。而开设什么样的课程来培养符合行业要求人才,又要依据行业特点和对人才的技术要求来确定,否则就会偏离行业要求,满足不了行业需求。在2008年《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》里已经规划了嵌入式技术与应用专业(专业代码510121),但还没有形成一门独立的本科专业,近几年高校中的电子专业、计算机专业以及机电与自动化专业、通信专业都相继开设了嵌入式系统相关课程,大都针对本科高年级学生或者研究生开设了嵌入式系统方向。从国内不同高校不同专业开设的嵌入式系统课程来看,各具特色,有些硬件课程开设的多,有些软件课程开设的多。这主要是由于嵌入式系统本身包含软件与硬件两个层次,在设计与应用方面,又具有软硬件协同工作的特点,既要依据硬件设计软件,又要依据软件确定硬件,不能简单的说哪个更重要,只能从应用的角度讲其侧重点不同。因此对于不同专业开设的嵌入式系统课程,不能一概而论。本文主要从嵌入式从业人员进行嵌入式系统开发所具备的知识要求和技术要求为依据,确立计算机专业本科生从事嵌入式系统开发应具备的基础知识和技能,并着重对计算机专业本科生嵌入式系统的课程体系构建内容及实验平台方案进行探讨和研究。
1嵌入式系统概述
嵌入式系统是以计算机技术为基础、以应用为中心、软件硬件可裁剪并且对系统的功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。从其概念来看,嵌入式系统是专用计算机系统,应该包含硬件系统和软件系统,具体地说,一个嵌入式系统硬件以微处理器为核心集成存储器和系统专用的输入/输出设备;嵌入式系统软件包括初始化代码及驱动、嵌入式操作系统和应用程序等,这些软件有机地结合在一起,形成系统特定的一体化软件。一个典型的嵌入式系统应包含嵌入式硬件、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件三个部分构成。
由于嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物,因此嵌入式系统是应用于特定环境下,针对特定用途来设计的系统,所以不同于通用计算机系统,它的硬件和软件都必须高效率地设计、“量体裁衣”、去除冗余,力争在较少的资源上实现更高的性能。嵌入式系统的基本特点就是“嵌入”、“专用性“和“计算机性”。由于系统的这些特性,导致系统的存在形式是多样的和面向特定应用的,并且对成本、功耗、可靠性和实时性特别关注,因此在嵌入式微处理器和嵌入式操作系统的选择上都要考虑这些特点。
2嵌入式系统专业人才岗位及核心能力分析
嵌入式系统的技术研发岗位划分与设置
从事嵌入式技术的岗位主要是企业的研发、生产、销售部门,当然还有其它辅助部门,在此主要针对研发部门的岗位进行分析。嵌入式系统研发部门岗位的设置,离不开嵌入式系统的结构和开发过程,设置什么样的岗位、需要何种学历的人才都与嵌入式系统的开发过程紧密相关。就嵌入式系统而言,总体上可划分为硬件和软件两部分,硬件一般由高性能的微处理器和的接口电路组成,软件一般由硬件抽象层、嵌入式操作系统、软件应用平台和应用程序等组成,如图1所示。
硬件层是整个嵌入式操作系统和应用程序运行的平台,包括输入输出接口/驱动电路、处理器、存储器、定时器、串口、中断控制器、外设器件、图形控制器及相关系统电路等部分。对于硬件层的设计开发要有较深的硬件开发经验,这些岗位一般都需要资深的硬件工程师。中间层包括硬件抽象层(HAL)或板级支持包(BSP),负责对各种硬件功能提供软件接口,包括硬件初始化、时钟管理、定时器管理、中断处理、总线管理、内存地址的映射等。它位于底层硬件和操作系统之间,是二者之间的桥梁。这个层次的设计开发不仅要精通底层硬件结构,还要熟悉上层的操作系统,主要工作是开发设备驱动程序。这部分工作需要有丰富的软硬件件研发经验才可以胜任。软件层主要包括操作系统和软件应用平台,操作系统主要是实现资源的访问和管理,完成任务调度,支持应用软件的运行及开发,软件应用平台则是为了提高开发速度与软件质量,一些应用提供商开发了一些可重用的应用平台,封装了一些常用的功能,同时提供API接口,可以在此基础上进行二次开发。这些岗位要求具有丰富的嵌入式操作系统开发经验和软件工程能力。功能层主要指的是应用软件层,位于嵌入式系统层次结构的最顶层,直接与最终用户交互。针对各种特定功能来编写应用程序,实现系统的功能应用。主要是进行大量的C、C++或JAVA语言编程,不需要更多涉及底层硬件,大都是基于操作系统之上的编程。这些岗位要求就有丰富的嵌入式应用软件开发能力。从嵌入式系统开发流程看,还可以对硬件层、中间层、软件层、功能层四个层次的研发工作进一步细化。
技术研发岗位从业人员核心能力分析
对于从事嵌入式系统研发的技术人员而言,必须具有与岗位匹配的核心能力才可以胜任工作。文献[3]就嵌入式整个行业的从业人员在不同岗位应具备的知识和能力进行了描述。由于目前国内就嵌入式人才的评估和认证只有嵌入式工程师认证,因此本文将从硬件设计、软件设计、系统架构、软、硬件测试这五类技术研发岗位进行研究,来确定相应人员应具备的知识和能力要求。对于每一类岗位,将从岗位工作任务、岗位知识能力、主要技能和核心能力这四个方面就行研究,其中岗位工作任务是指该岗位应完成日常基本工作的事务范围,岗位知识能力是指该岗位应具备的基本知识要求,主要技能是指该岗位技术能力的要求范围,核心能力是指该岗位工作主要能力要求。分析结果如表1所示。
技术研发岗位知识要求
表1就目前嵌入式技术人员的五种岗位要求从四个方面进行了分析,从分析的结果看,对于硬件设计及测试人员而言,应具有的知识点:①熟悉或者掌握模拟电子线路、数字电路,单片机等基本的硬件电子电路设计知识;②熟悉和掌握C语言或者C++语言及接口电路程序设计;嵌入式系统硬件的设计、嵌入式系统的程序设计③至少熟悉l到2种基本的EDA工具,如MODELSIM、Quartus? lI、Protel等;④熟悉各种常用工具和仪器仪表,熟悉电子元器件性能分析。软件设计软件测试人员而言,应具有的知识点:①熟悉Linux,WinCE,Vxworks等操作系统的各种软件开发环境;②熟悉GUI开发过程、熟悉网络编程、多任务编程等;③精通C语言、汇编语言;④熟悉嵌入式系统硬件的设计、嵌入式系统的程序设计。⑤熟悉嵌入式软件开发模式及方法,熟悉白盒测试、黑盒测试和回归测试,熟悉单测试、集成测试、系统测试过程及测试的误区的分析。系统架构人员应具有的知识点:①熟悉嵌入式软件工程;②熟悉面向对象和结构化软件开发方法;③精通常用软件开发语言;④熟悉软件架构模式和设计模式,熟悉常用软件建模技术。
3计算机专业嵌入式系统课程体系及实践平台的构建及分析
计算机专业嵌入式系统课程体系及实践平台的构建
从嵌入式系统专业人才岗位及核心能力分析来看,对于计算机专业,在构架课程体系时,应该结合计算机专业特点及嵌入式技术研发岗位和应具备的知识能力出发,可从理论与实践两个方面,去制定切实可行的专业课程体系。本文将从理论课程体系和实践课程体系两个方面阐述课程体系和实践平台的构建。其平台结构如图2所示。
在图2中,计算机专业基础和核心课程体系可依据计算机专业相关培养课程体系及目标确定,本文不再赘述。对于嵌入式系统理论课程体系可分别从硬件课程、语言课程、专业课程三个方面进行构建,其中硬件课程可包含有电路与模拟电子技术、数字逻辑电路、计算机组成与体系结构、微机原理与接口、ARM体系结构与编程、电子线路设计、计算机控制系统、单片机原理与应用、DSP技术及应用、FPGA设计基础等课程;语言课程可包含有C语言程序设计、VC++程序设计、离散数学、数据结构、VB程序设计、C#程序设计、J2EE中间件技术、C语言深入编程、C++/VC++深入编程等课程;专业课程可包含有嵌入式操作系统、Linux设备管理与应用、ARM体系结构与编程、嵌入式系统设计、WinCe系统设计与应用开发、面向操作系统的程序设计、多核程序设计等。对于嵌入式系统实践课程体系可从专业实践与认证培训两个方面进行构建,其中专业实践可从课内实践、课程实训、项目团队、专业竞赛、企业实习、毕业实习等方面进行构建。在专业实践中,课内实践和课程实训是对嵌入式专门知识的巩固与提高,综合实践是阶段性综合能力培养的需求,项目实训与毕业设计是综合分析设计能力的保障。而对于培训认证,可参与ARM公司全球认证、中国软件行业协会嵌入式认证、中国电子学会认证、_认证等机构和部门的培训认证活动。
嵌入式系统课程体系分析
从嵌入式系统课程体系的内容来看,具有三个方面的特点。首先是体系完整,专业特色突出,整个课程体系体现四个方面的能力培养:①编程能力培养,体现在C语言程序设计、C语言深入编程、C++/VC++深入编程及面向操作系统的程序设计等课程。②实践能力培养,体现在嵌入式系统设计与应用开发实践、Linux和WinCE操作系统与应用开发实践、嵌入式系统设计与应用综合实训及毕业实习和毕业设计等方面。③应用能力培养,体现在嵌入式系统设计与应用、嵌入式图形界面开发及嵌入式测试技术等方面。④创新能力培养,主要体现在创新团体、嵌入式竞赛、企业实习及一些嵌入式协会等。其次,整个课程体系具有侧重应用,循序渐进,层层递进的特点。从软硬件编程到专业技能培养,再到项目实训和毕业设计是递进式的。软硬件编程是整个能力培养的基础,专业技能是提高,项目实训和毕业设计是综合应用能力培养。最后,整个课程体系涵盖了微软、信产部认证课程。微软认证为微软WinCE嵌入式系统工程师认证,其课程主要包括WinCE系统设计与应用和嵌入式系统设计。信产部认证为嵌入式系统设计师认证,其主要课程包括嵌入式系统设计、嵌入式测试技术和ARM体系结构与编程。
4计算机专业嵌入式系统实验教学平台的构建
根据嵌入式系统实践课程体系构建的设想,对于教学实践,要根据计算机专业和嵌入式系统开发的技术要求和岗位职责,可进行合理规划。既要让学生掌握坚实的基础知识,又要让学生跟得上主流技术潮流。由于嵌入式系统在构成上可由硬件和软件构成,因此在进行实验教学时,可从硬件和软件两个方面进行构建。根据目前嵌入式系统开发的主流技术来看,在硬件选型上要以X86CPU、单片机和ARM处理器为主,在操作系统的选择上要以WinCE、Linux、μC/OS-II和Vxworks等操作系统为主,可从驱动程序设计、嵌入式系统界面、应用程序等方面进行实验。本文提出了一种可行的实验架构,如图3所示。
图3嵌入式系统课内实验体系
图3从三个层面对实验教学进行了规划,最底层为硬件层,可选择不同的处理器及各种电路及存储设备进行实验,如X86CPU、ARM处理器、单片机、数模转化电路、I/O接口、通用接口、ROM、RAM等。中间为操作系统层,可选择主流嵌入式操作系统进行实验,如WinCE、Linux、μC/OS-II、Vxworks等。最上层为应用层,可从嵌入式驱动层序开发、嵌入式图形用户界面以及应用程序的设计等方面进行实验,其中在程序设计语言的选择上可重点考虑汇编语言、C/C++语言、JAVA为主要训练语言。
5总结
进几年来,市场对嵌入式人才的需求持续走高,但符合企业要求的合格嵌入式从业人员不多,缺口很大。如何缓解人才供需矛盾,是政府和学者们关心的问题。目前就全国高校的普遍情况来看,嵌入式系统还尚未开设本科专业,很多高校只是开设了嵌入式系统方向课程,而且开设的课程五花八门,很难规范。本文从嵌入式系统构成及特点以及嵌入式系统从业人员的职业岗位出发,探讨了嵌入式系统课程体系和实践体系的构建,并针对计算机专业实验教学提出了一种教学结构。通过本文的探讨试图为解决嵌入式课程规范化做出应有贡献,从而加快嵌入式系统开发人员培养,解决市场人才短板而有所作为。
嵌入式技术实训报告 第4篇
关键词:物联网;专业建设;课程体系;实训室建设
1 概述
自2009年以来,一场关于物联网的风暴席卷了全球。年初,美国总统奥巴马提出了“智慧地球”概念,将“新能源”和“物联网”列为振兴经济的两大武器;6月,欧盟委员会递交了《欧盟物联网行动计划》;7月,日本IT战略本部颁布了日本新一代的信息化战略——“U-Japan”战略;8月,总理视察无锡的中科院物联网技术研发中心时,提出把无锡建设成“感知中国”中心,2011 年国家制定了物联网“十二五”发展规划,“物联网”的研究、开发和应用等进入了[1]。
物联网是从英文“The Internet of things”,可以理解为是“物物相连的互联网”。2010 年总理在第十一届人大三次会议上所作的政府工作报告中对物联网定义为:物联网是指通过信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位跟踪、监控和管理上的一种网络。说简单点,就是把虚拟的网络世界与现实中的物质世界有机结合在一起,做到物质网络化,让每一个物质在网络中都有个身份,便于管理和维护[2]。
物联网技术和产业的发展将引发新一轮信息技术革命和产业革命,涵盖了大量现有的专业门类和技术体系,需要高校培养教育应用型技术型人才。自2010年3月教育部号召高校建立物联网专业学科,各高校纷纷提交了专业申请。目前,全国开设物联网专业的高校很多,但大多处在探索阶段,没有完整的标准和体系,结合我校的实际情况,从专业的教学目标、课程体系规划、实训室建设、师资队伍建设等方面来探讨与研究该专业的建设。
2 物联网专业的教学目标
物联网专业是研究信息感知、传输、处理和应用的基础理论与关键共性技术的综合性、跨学科、跨领域的新型学科[3],涉及计算机科学与技术、电子科学与技术、通信工程、控制以及软件工程、管理工程等多个专业,根据我校的实际情况,在计算机系的软件与网络专业发展的基础上,增设物联网专业,协同其它专业发展。
物联网专业培养具有良好的思想道德素质和科学素养,知识结构合理,具备扎实的电子技术、网络通信原理、现代传感器技术及物联网相关理论知识,具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力以及较强的创新实践能力,能从事物联网领域的系统设计、系统分析与科技开发及研究方面的高素质物联网工程技术应用型人才[1],突出体现“口径宽、基础实、重实践、强能力”的培养理念。
3 物联网专业的课程体系
根据教学目标与我校的实际情况,该专业课程体系由六个模块组成:公共基础模块、学科基础模块、专业基础模块、专业组选模块、专业选修模块、专项实践模块。
1) 公共基础模块:培养学生的思想政治素质、人文和科学素质及身心素质,具体包括思想和中国特色社会主义理论体系概论、思想道德修养与法律基础、大学英语和体育等课程。
2) 学科基础模块:对学生进行计算机的基本操作技能训练,具体包括计算机导论、高等数学、C语言程序设计、电路基础、计算机网络、数据库原理及应用等课程。
3) 专业基础模块:培养学生掌握物联网的基础理论知识,具体包括传感器技术与RFID、单片机技术基础、嵌入式系统、无线传感器网络,物联网应用层设计等课程。
4) 专业组选模块:根据物联网的感知层、网络层及应用层三层结构体系,分为不同的发展方向,开设了不同的课程,学生可选择自己的发展方向进行学习,具体包括Java程序设计、Android系统开发、数据通信与交换技术、GPS技术、物联网控制基础等课程。
5) 专业选修模块:以学生的学习兴趣来进行选择学习,具体包括云计算、物联网综合应用、数据挖掘等课程。
6) 专项实践模块:侧重培养学生的实践动手能力,具体包括基础实践、专业实践和应用创新实践三个层次。其中基础实践是嵌入到课程中,体现教、学、做一体化教学;专业实践则是每学期末安排两周左右时间,根据课程进行应用创新;应用创新实践是安排学生利用假期时间深入到企业去或参加大型的比赛,独立完成一个实际的物联网相关的项目,将理论应用到实际工作中去。
4 物联网实训室建设
高校开设物联网专业,除了有合理的知识教学,还要建设相关的实训室。由于我校已经有自己的网络实训室和嵌入式实训室,充分利用现有的资源,建立物联网基础教学实训室,用来完成物联网基础课程实验,培养学生所需掌握的电子、计算机、通讯等领域内的专业能力;另外我校与许多的企业建立了稳定的合作关系,如武汉创维特信息科技有限公司,共建物联网综合演示实训室,用于构建完整的通用物联网小系统,集传感层、网络层、应用层的综合应用系统,采用校企合作的模式可以使教学信息与市场要求同步,符合专业人才培养需要。
我校所建立的物联网实训室,包括硬件设备、软件资源两大部分。硬件设备主要包括单片机、ARM9实验平台、各种传感器、RFID等。软件资源主要包括嵌入式操作系统Linux、嵌入式网关软件、无线传感器网络软件等。
根据我校物联网专业培养目标及专业课程体系,实训内容包括单片机开发平台基础实验、嵌入式ARM9平台基础实验、各种传感器实验、ZigBee/WiFi/3G/蓝牙网络通讯实验等。以项目驱动为主,案例教学,理论和实践相结合,使学生在做中学,提高学生的知识应用能力、实践能力,突出培养“技能型、应用型、实践型”的人才。
5 师资队伍建设
物联网专业是个新兴的、多学科交叉的、强调实践应用的学科,目前我校本专业拥有一支老、中、青结合的双师型教师队伍,其中高级职称的12位,占65%,研究生及以上学历(位)教师15位,占85%。但是这些教师都不是物联网专业毕业的,而且都不具有物联网行业相关企业的从业经历,缺乏物联网的实践经验,因此需要加强师资队伍建设。
我校坚持“引聘名师、培养骨干”的原则,积极拓宽师资队伍的来源渠道,优化教师队伍,实行激励与制约相结合,健全管理机制,采取“引、聘、送、下、带”等措施,致力于“双师型”教师队伍的建设。拟采取以下主要措施:1)直接引进物联网行业相关企业的人才或聘请行业专家到学校任教;2)对专业带头人和骨干教师进行重点扶持和培养,送他们去物联网相关培训机构参加培训,学习和提高物联网相关理论;3)以老带新,实施“传帮带”,以老教授、专业带头人和骨干教师作为导师,指导中青年教师,定期对中青年教师进行实习、实训、课程建设等方面的培训,以提高中青年教师的教学和科研水平;4)校企合作,派教师到物联网相关企业开发一线,如武汉创维特信息科技有限公司,企业帮助培养实用技术型师资;5)在有条件的情况下,可以参与或申报物联网相关的科研项目,以教学促进科研,以科研指导教学,进一步将理论与实际需求相结合。
6 小结
作为应用型本科院校,应抓住物联网的发展机遇,以就业为导向,突出体现“口径宽、基础实、重实践、强能力”的培养理念,加强校企合作,培养面向广东、服务东莞的高素质技能型应用人才。目前物联网专业建设还处于起步阶段,这方面经验还非常缺乏,需要进一步的深入研究。
参考文献:
[1] 孙珊珊,赵健飞,王晓菊. 高校开设物联网专业的思考[J].中小企业管理与科技, 2012(8).
嵌入式技术实训报告 第5篇
通过这次实习,在各方面我感觉自己都有了一定的收获。这次实习主要是为了我们今后在工作及业务上能力的提高起到了促进的作用,增强了我们今后的竞争力,为我们能在以后立足增添了一块基石。实习单位的老师也给了我很多机会参与他们的设计是我懂得了很多以前难以解决的问题,将来从事设计工作所要面对的问题,如:前期的策划和后期的制作等等。这次实习丰富了我在这方面的知识,使我向更深的层次迈进,对我在今后的社会当中立足有一定的促进作用,但我也认识到,要想做好这方面的工作单靠这这几天的实习是不行的,还需要我在平时的学习和工作中一点一点的积累,不断丰富自己的经验才行。我面前的路还是很漫长的,需要不断的努力和奋斗才能真正地走好。
大学生活让我对计算机理论知识有了一定的了解,但真正操作起来就没有那么容易.纸上得来终觉浅, 绝知此事要躬行。经过过去两个月的实习,我对自己有了新的认识及前进的方向。
经过过去半个月的实践和实习,我对未来充满了美好的憧憬,在未来的日子,我将努力做到以下几点:
1.继续学习,不断提升理论素养。
在信息时代,学习是不断地汲取新信息,获得事业进步的动力。现在通过实习总感觉自己学的不够,要用到知识时总感觉脑袋是空白的。很后悔自己当时在学校为什么不多学一点,多练习一点。总在后悔也没有用,只能自己去努力学习。为了能更好的适应工作,我利用自己空闲时间去附近的书店去看书,希望能弥补不足。
2.加强信心,坚持下去
虽然在这个公司自己可能是学历水平是最高的,但真的工作起来我的起点却很低。有时候遇到事情总会着急,慌张。平常信心不足,总感觉自己做不好。大家说我很内向,其实只是自己有点自卑,不敢去表达。或许还需要一段时间的磨练吧。只有自己的知识和能力都在提升,相信自己总有一天会很勇敢的表现自己。
上学的时候大家都说,能珍惜现在的日子就好好珍惜。等工作了才真的领悟这句话。每天起早贪黑,忙忙碌碌,做了第一天就想回到学校接着做学生。感觉学生时代真是最美好的时间。可是既然踏出来了就要继续走下去,因为这一天也终究要来到。
对给自己点信心,多给自己点赞赏,多给自己鼓鼓劲。相信总会走出一条宽敞大道的。
3、同事相处
感觉学生时代很美好,不仅仅是不需要去努力工作,而是在学生时代你可以有很好的同学,很好的'朋友,大家相互嘘寒问暖,不必勾心斗角。我感觉这里才真的有纯洁的友谊。可踏上了社会,于存在着利益关系,又工作繁忙,就多了份人情世故。老板对你的颐指气使,同事对你的多加防范,就更加想念自己的同学。可能自己还不能适应这样的环境吧。但还是希望以后自己去努力,希望自己可以有个好朋友,希望自己可以有个团结的环境。
实习,是开端也是结束。在书本上学过很多理论,但从未付诸实践过,也许等到真正运用时,才会体会到难度有多大。在今后的工作和生活中,自己需要更加努力的奋斗下去。
实习的同时也让我了解到了自己的不足,我会继续努力,完善自我。对于学校的精心安排和指导老师的用心辅导非常!
嵌入式技术实训报告 第6篇
蓝牙技术概述
蓝牙(Bluetooth)是目前比较流行的一种短距离无线通讯技术,其主要目的就是要在全世界范围内建立一个短距离的无线通信标准。设计者的初衷是用隐形的连接线代替线缆。它取代目前多种电缆连接方案,通过统一的短程无线链路,在各信息设备之间可以穿过墙壁或公文包,实现方便快捷、灵活安全、低成本小功耗的话音和数据通信。 “蓝牙”技术的目的是使特定的移动电话、便携式电脑以及各种便携式通信设备的.主机之间在近距离内实现无缝的资源共享。
一、 实践目的
了解处理器的发展
掌握WinCE嵌入式系统开发方法和开发流程。
掌握WinCE嵌入式C#编程方法。
掌握WinCE嵌入式网络通信技术。
掌握Bluetooth编码技术
二、实践要求
1. 了解WinCE操作系统的裁剪及定制;
2. 设计蓝牙广播系统(包括服务器端和客户端);
3.设计蓝牙文件传输系统(包括服务器端和客户端);
4. 应用程序安装和部署。
三、实践内容
(1)了解Wince平台
了解处理器的发展,什么是嵌入系统,嵌入式系统的应用,以及窗体与控件的概念,掌握WinCE嵌入式C#编程方法,对实验平台有一定的认识,更进一步的认识蓝牙。了解编写应用程序的流程,理解了Windows 窗体,学会了使用基本控件如标签、文本、按钮、列表框和组合框,掌握窗体的常用属性和方法。
(2)蓝牙搜索、浏览与发送,蓝牙设备列表,配对设备清空,删除。
四、原理介绍
1.嵌入式系统:
嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
一般由硬件设备、嵌入式操作系统、嵌入式应用软件组成。具有专用性、高效简洁性、高可靠和低能耗性、自身特殊性的特点。
嵌入式技术实训报告 第7篇
[关键词] 嵌入式系统 课程体系 研究
在当代数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,嵌入式系统技术已经成为这个时代最热门的技术之一。嵌入式系统融合了微电子、计算机科学、通信和电子工程等多种技术,广泛应用于工业控制、信息家电、移动设备、医疗仪器、汽车电子等领域。但目前还存在部分课程教学没有紧跟行业实际需求等问题,需要加强研究、探讨和实践,建设比较规范系统的嵌入式系统课程体系,制定合理的嵌入式系统人才培养方案,以适应社会对嵌入式系统人才的迫切需求。
一、嵌入式系统专业的特点
嵌入式系统的一般定义为:“以应用为中心、软硬件可裁剪的、适应应用系统,对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格综合性要求的专用计算机系统”,由嵌入式硬件和软件两部分组成,这就决定了嵌入式系统专业与其他专业相比,具有其鲜明的特点。
一是应用性强、实践动手能力要求高。学生必须通过大量系统、专业的动手操作、实验实训、项目设计等才能真正提高专业知识与专业能力,保证人才培养目标的实现。二是涉及领域广,集成性强。嵌入式系统涵盖了电子、自动化、计算机等诸多学科与专业,是计算机、电子、自动化等多个专业的有机集成与交叉融合,这就对嵌入式系统专业人才提出了较高的要求。
二、嵌入式系统行业岗位需求分析
目前适合高职嵌入式专业学生的岗位包括:①销售岗位:产品销售工程师、技术支持工程师等;②生产岗位:硬件测试工程师、软件测试工程师、系统功能测试工程师、硬件维护工程师、焊接组装工程师;③ 研发岗位:顶层应用程序开发工程师、单片机开发工程师。而同样非常重视实际应用与社会就业需求的高专院校也与此基本相同。三种岗位对于学生的专业水准、知识与能力的要求各不相同,其中销售岗位主要从事产品营销、市场开拓、客户服务等工作,生产岗位主要从事嵌入式产品的第一线生产,如产品组装焊接、系统测试与维修等,研发岗位主要从事嵌入式操作系统层面上的各种程序的开发。
三、嵌入式系统专业教学现状
目前国内开设嵌入式系统专业的高职高专院校很多,其中不乏国家级的示范院校,总的来讲嵌入式系统专业的建设是卓有成效的,为国家与行业培养了大批的嵌入式技术人才,但另一方面我们也应当看到嵌入式系统专业教学一直存在的问题与不足。
从嵌入式系统专业的课程开设情况来看,许多院校的嵌入式系统教学仍然以传统的单片机课程作为核心课程体系,教学内容陈旧,实验实训课时虽多,实验内容却无针对性,缺乏与行业应用密切相关的综合性设计项目;嵌入式系统专业课程和与之相关的计算机类、电子类课程,如微机原理、C语言程序设计等传统课程没有形成有机联系;课程开设的时间、课时的安排、教学内容的设计等没有经过深入研究,仔细推敲,造成课程重难点不突出、课程开设前后顺序有误、课程内容不能体现专业特色与行业要求等。从师资情况来看,许多院校缺乏专门从事嵌入式系统研究的专任教师,只能从计算机类、电子类、自动化类等专业抽调教师教学,又因为缺乏统一的专业教学指导与协调,导致非嵌入式专业教师的授课主要偏重于教师本专业的知识能力及其应用,无法达到嵌入式系统专业课程的教学目的;许多教师是直接从学生走向讲台,从校园再入校园,在企业一线的工作经验不足,对行业、企业、市场的了解不够,导致教学内容与行业实际应用脱节,学生学而无味,学而无用。
四、基于岗位需求的嵌入式系统专业课程体系构建
嵌入式系统专业课程体系应当在对嵌入式系统行业岗位需求进行深入研究分析的基础之上,在适应就业需求的一个全面、系统的嵌入式系统专业人才培养体系下进行构建,整个课程体系首先需要科学合理的课程总体规划,然后针对各项理论与实践课程进行课程标准化、精品化建设,理顺课程相互之间的关联,特别注重课程内容的实用性及课时的安排等。
具体来说,可以将嵌入式系统的专业课程体系分为以下3个部分:
1、嵌入式系统专业基础类课程的设置。例如模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、C 语言程序设计、软件工程基础、操作系统原理、数据结构等。这类课程主要教授学生掌握模拟电路和数字电路的基本理论、电子元器件的基本构成与特性、电路的设计、掌握程序设计的基本理论与相关操作、计算机工作原理、电路接口及硬件结构,了解网络、操作系统、数据库开发的基本知识等。开设的课程涵盖了计算机、电子、自动化等多个领域,课程繁杂且占据学生大一、大二课程计划的大部分,容易导致学生产生学习没有目的、力不从心、学而无味的情况产生,因此此类课程的开设与教学应当进行有机整合、精心设计,一定要考虑到嵌入式系统岗位需求的特点,同时考虑现有的师资和专业特色,可以请相关领域的专家进行课程论证,保证课程开设的质量和科学性。
2、嵌入式系统专业核心类课程的设置。例如单片机原理、ARM体系结构与原理、嵌入式软件开发基础(C++/C)、嵌入式操作系统、Wince嵌入式系统应用开发汇编语言程序设计等。这类课程主要教授学生掌握微控制器的体系结构、指令系统、开发平台、开发流程,掌握上层应用程序编写、ARM嵌入式操作系统系统配置、应用开发等。当前许多高职高专院校的嵌入式系统专业核心类课程的传统教学方式是按照课程大纲的安排,结合教材的章节内容,在学期的前段进行理论教学,在学期后段按照教学计划安排停课实训。这样的教学方式基本沿袭传统理工科专业的课程教学模式,比较重视理论类教学,弱化实践类教学,容易造成学生“眼高手低”情况出现,影响学生实践操作能力的培养。因此,应当在吸取传统教学优势的基础下,进行教学方式改革,采用“教师指导――学生分组――项目开发”模式的集中实践教学方式。学生在教师的指导下,以5人左右为一个项目小组,模仿企业工程项目开发的完整流程,以某个具体领域(如汽车电子、移动设备、智能家电)的具体应用为项目任务,制定项目计划,各小组成员分工协作、并定时提交进程报告,教师将课程的知识点有机融合在项目开发全过程中,学生在系统学习课程知识点的同时,也熟悉了嵌入式系统行业项目开发的整个流程,更重要的是培养了学生的团队合作精神,有效地提升了学生的实践动手能力。
3、嵌入式系统专业选修类课程的设置。例如多媒体技术、专业英语、软件技术文档处理等。这类课程主要是为嵌入式系统专业核心类课程服务,对学生专业能力的全面提升起到辅助作用,因此专业选修类课程的开设必须本着“针对性、实用性、有效性、补充性”的原则,为专业核心类课程的高质量教学提供有力的支持与保障。
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(10): 78-83.
[2]盛鸿宇,魏志光.关于开展“嵌入式系统人才培养项目”的设想[J].实验室研究与探索,2005,24(S):60-64.
[3]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京航天航空大学出版社,.
[4]闵华松,魏_,王田苗.嵌入式系统在电子信息类专业教学中的推广[J].单片机与嵌入式系统应用,2010,(3):5-8.
[5]李岩.嵌入式系统教学研究[J].电气电子教学学报,2006,28(3):45-47.
[6]刘国梅.浅谈普通院校的嵌入式系统教学[J].中国科技信息,2008,(20):257-259.
嵌入式技术实训报告 第8篇
Abstract: In recent years, the rapid development of the Internet of things is causing the scarce talent. In Qingdao Agricultural University,the major of internet of things was increased based on the coorperation between school and enterprise in order to train talents on the development of the internet of things. The urgent matter is the professional construction including courses construction, teachers construction,teaching material construction,experiment teaching and so on. In this article, the authors discuss the good influence of the cooperation between school and enterprise on these aspects and job prospect of students. The improvement on scientific research is discussed too.
关键词: 物联网;校企合作;专业建设;培养方案
Key words: internet of things;cooperation between school and enterprise;professional construction;training schemes
中图分类号:G64 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2012)28—0272—03
0 引言
自2005年11月17日,在突尼斯召开的信息社会世界峰会上,国际电信联盟《ITU互联网报告2005:物联网》,正式提出“物联网”的概念以来,世界各国纷纷投入了大量的人力物力财力以发展物联网。2009年8月,总理在无锡考察时,提出了“感知中国”的概念,从而掀起了物联网在我国发展的热潮。目前,各省、市纷纷制订了自己的物联网产业规划,但我国的物联网人才储备远远不能满足当下企业旺盛的人才需求。不少地区、行业和企业已经提前打响了物联网人才的争夺战。为了适应我国战略性新兴产业发展的需求,人才的培养成为当务之急。
行业的发展靠人才,人才的培养靠教育,处于教育金字塔顶端的高校,对物联网人才的培养有着不可推卸的责任。于是部分高校新增了物联网专业。对于一个新专业,没有经验可循,没有教训可鉴,一切都是摸着石头过河。怎样才能培养出符合行业发展需求的人才?校企合作办学不失为一个好办法。因为只有摸准行业脉搏,才能有的放矢,才能有针对性的培养人才,而企业正是寻找行业脉搏的好途径。青岛农业大学的物联网专业正是采取了这种办学模式。在校企合作办学模式下,企业会全程参与到学校的招生、教学、就业等三大环节中来,可以较好的帮助学校解决课程建设、师资建设、教材建设、实训室建设以及学生就业等一系列新专业亟需解决的难题,对专业建设产生了积极的影响。下面就此展开详细阐述。
1 企业可以为课程建设提供方向性建议
物联网是指让所有的物体通过各种信息传感设备,比如激光扫描器、GPS、射频识别装置等与互联网结合在一起而形成的信息网络。可以对物体实现自动识别以及信息的互联共享从而便于管理。由此可以看出物联网是以计算机、通信工程、电子信息等多种成熟专业技术作为支撑的一种新型技术。对于培养这种集成创新型技术人才的专业,课程建设显得尤为重要。
课程建设主要包括专业培养目标的设定、课程设置以及教学大纲的制定等方面。
嵌入式技术实训报告 第9篇
1 课程标准设计思路
以工作过程为导向的高职课程体系,要求课程设计要基于工作过程,充分体现工学结合的特点,以真实的工作任务或产品为载体来实施课程整体设计。课程标准设计的思路首先应依据专业人才培养方案中关于人才培养目标的阐述,明确课程目标;其次应结合职业教育课程观、教学观、能力观,基于软件工程的开发过程,以项目化教学来组织课程内容,在课程内容的选择与排序中,以软件工程实施的不同阶段、典型任务为载体,将课程内容划分为互相联系的学习情景;第三应通过对各学习情景中学习目标、主要内容、授课方式、师生要求等各项内容的描述,来规范课程所要求的内容;第四应通过对课程内容的选取和组合,以一个完整的项目为载体,完成课程的实施;最后,通过对项目实施过程中各个环节的考察和评价,来完成对课程的评鉴与考核。嵌入式应用与开发课程标准制订的设计思路可以用图1来表示。
课程标准制订依据
由于嵌入式系统应用技术是一门新兴的技术,发展历史较短,发展速度很快,所以课程的设置与开发,既要以国家职业标准为基础,又要依据市场变化和企业对人才的需求进行调整。根据市场调研和企业人才分析,我院计算机应用技术专业嵌入式应用与开发课程所面向的工作岗位主要是J2ME程序员、手机软件测试员、手机多媒体程序员、手机游戏工程师以及相关的3G网络环境下的无线应用型人才嵌入式应用与开发课程的开设,紧密结合市场对人才的需求,具有一定的前瞻性。结合目前3G市场对手机软件开发人才的需求,课程的内容设计将以此为依据进行动态更新。课程内容将随着市场的变化、企业对人才的需求和嵌入式系统应用技术的发展及时更新和补充;基于目前的教学环境,本课程主要以J2ME应用软件开发为主。
课程标准框架结构
嵌入式应用与开发课程标准共有七个部分组成:前言部分、课程目标、课程内容、课程实施、课程评鉴、教材编写与使用建议、附录。其中,前言部分包括目的、设计思路、课程性质与任务、课程职业面向、课程能力培养分解、参考文档;课程目标包括总体目标和具体目标;课程内容包括学习情景、课程单元、情感态度、学习策略;课程实施包括教学模式、教学建议、项目参考实例说明等;课程评鉴包括课程考核和课程评价;教材编写与使用建议包括教材编写原则和教材使用建议;附录部分包括国家职业标准、参考数目、网络资源、精品课程等。
2 嵌入式应用与开发课程标准内容
课程目标
课程目标是课程学习的预期结果:即完成某个专业或某门课程之后,学生将要达到某一确定的知识、能力、素质的人才规格要求,其总目标与专业培养目标一致。专业培养目标是由社会需求分析、个体需求分析、教学现状分析的综合结果来确定的,因此也是课程目标确定的依据。
总体目标
嵌入式应用与开发课程的总体目标是加强学生的嵌入式软件应用与开发意识,培养学生基于J2ME开发和应用嵌入式手机软件的综合能力。该能力的形成建立在学生基础知识、基本技能、情感态度、学习策略和文化意识等素养整体发展的基础上。
具体目标
依据总体目标,嵌入式应用与开发课程的具体能力目标如下:
(1) 熟悉嵌入式软件开发的一般流程;
(2) 能够安装并配置J2ME开发环境;
(3) 能够根据需求分析设计并完成UI设计;
(4) 能够根据详细设计文档完成事件处理;
(5) 能够应用MIDP通用框架实现网络互联;
(6) 能够在移动设备中保存数据;
(7) 能够完成多媒体编程(使用MMA);
(8) 能够完成短信息编程;
(9) 能够完成简单的手机游戏开发。
加的为课程的扩展目标,对于个别学有余力的同学通过组建兴趣小组的形式进行指导。
课程内容
同一课程目标可以用不同的内容来实现,包括不同的课程、学程与方法途径。课程作为人才培养方案的基本实施单元,其科学性与合理性直接影响人才质量。课程内容的确定以前面的课程目标分析为依据,以职业综合能力的细化分析为基础,按照定向配置、动态优化的原则来选择课程内容。
依据课程的具体目标以及上述课程选择的原则,确定嵌入式应用与开发课程内容如表1所示。
学习情景
根据课程目标,确定“嵌入式应用与开发”课程共包括八个学习情景,每个学习情景包括:学习目标、课时、主要内容、教学方法与建议、考核与评价、教学材料、学生知识与
能力要求、教师能力及知识要求。以“根据需求分析设计并实现UI”学习情景为例,如表2所示。
课程单元
以完整的项目为载体,按照软件工程的实施过程,将上述典型工作任务融入其中,以每四个学时为一个课
程单元,将整个课程内容组织起来。各课程单元包括学习目标、主要内容(重难点)、教学设计与组织、教学地点、教学仪器设备、教材及参考资料、练习与习题等。以“认识J2ME软件开发项目”为例,如表3所示。
转贴于
课程实施
教学模式
不同课程模式是不同课程观念的具体体现,所以对课程模式的选择首先是对课程观念的选择。课程观是教育观在课程领域中的体现,是人们对课程本质、属性、功能、目的、规律、原理和法则等问题所持的基本态度,是人们对课程的价值取向。模式的本质特性有三个:典型性、可分类性、可复制性。它反映了教学规律的主要矛盾和主要特征。
为了在教学中潜移默化地提高学生的软件工程素养,拟在整个场景教学的过程中,全程贯穿软件工程思想,并提供软件工程管理工具。提供Step By Step的实训指导手册,来指导学生一步步完成开发环境搭建、需求分析、详细设计、编码调试、测试、源代码管理、进度管理等一系列软件项目管理相关的工作。
同时还会提供涉及到的软件工程管理工具,例如源代码管理工具、Bug管理工具、进度管理工具等等,并提供相应的说明书。此论文由流星毕业论文免费提供 网址
项目教学参考实例
课程标准中给出课程实施过程中可以应用的参考实例,并明确项目内容、形式和具体要求。实例如下:
项目名称:手机版列车时刻表的设计与实现(J2ME平台;单机版)。
项目内容:根据课程学习的内容,在充分理解并掌握J2ME相关知识的基础上,以项目小组(3~5人)的形式,在J2ME平台上设计并实现列车时刻表软件(单机版)的开发,主要功能包括软件界面设计、车次查询、站站查询和列车详细信息查询。主要内容包括:
(1) 项目小组组建与成员分工;
(2) 项目需求分析与总体设计;
(3) 项目详细设计与模块划分;
(4) 代码编写与单元测试;
(5) 在PC_上试运行;
(6) 在支持J2ME的手机上真机运行并投入使用。
具体要求:
(1) 项目小组各个成员明确自己的分工和定位,积极主动完成各项任务;
(2) 在小组讨论会议上积极发言,阐述自己对项目开发的建设性意见,记入成绩考核;
(3) 集体讨论并确定总体设计方案和详细模块设计;
(4) 认真完成个人的模块任务;
(5) 撰写需求分析报告、项目总体设计(小组全部成员);
(6) 撰写模块详细设计文档(对应模块的责任人);
(7) 撰写测试报告与试运行报告(该项工作的完成人);
(8) 撰写实训报告,并提交作品。(项目小组)。
3 结束语
“嵌入式应用与开发”课程标准已经初步形成,并用于指导任课教师进行教学实践,取得了较好的效果。但是课程标准的制订是一项系统而复杂的工程,需要经历调研、分析、设计、实施、评鉴、反馈、修订的完整过程才能够更好地指导教学。在以工作过程为导向的课程体系架构下,开发适合高职计算机应用专业人才培养需求的课程标准,还面临企业在标准制订过程中参与的方式、课程实施相关的考核与评鉴、学生对于新的教学模式变革的接受程度等新的问题,需要经过实践的检验和不断的反馈来趋于完善,希望本文的研究对于推动高职教育教学改革的发展具有一定的意义。
参考文献
[1] 石伟平, 徐国庆. 职业教育课程开发技术[M]. 上海: 上海教育出版社, 2006.
[2] 邓_, 王宽. 现代四大职教模式[M]. 北京: 中国铁道出版社,2006.
[3] 孙国菊. 高职计算机软件人才培养的思与行[J]. 计算机教育, 2005,(3).