淺談如何培養(yǎng)嵌入式方向?qū)W生的課程學(xué)習(xí)及動手能力

1、    淺談如何培養(yǎng)嵌入式方向?qū)W生的課程學(xué)習(xí)及動手能力    摘 要：目前，嵌入式的產(chǎn)品已經(jīng)無處不在了，越來越多的人會加入到學(xué)習(xí)嵌入式知識的大軍當中，但是嵌入式系統(tǒng)本身知識覆蓋面較廣，實踐性強，知識更新的速度較快，在教學(xué)方面，不能照搬其他科的教學(xué)模式，也不能守舊老的教學(xué)計劃，應(yīng)根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的一些特點，以應(yīng)用為導(dǎo)向，從授課內(nèi)容，授課方法，授課手段等多方面進行積極改革;還要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，邏輯思維以及動手實踐能力，從而提高教學(xué)質(zhì)量，加強動手實踐能力，培養(yǎng)出適應(yīng)行業(yè)需要的全方面的嵌入式人才。關(guān)鍵詞：人才培養(yǎng);計算機系統(tǒng);嵌入式系統(tǒng)隨著新時代的不斷進步，計

2、算機領(lǐng)域的不斷創(chuàng)新，嵌入式系統(tǒng)無疑是當前最熱門最有發(fā)展前途的it應(yīng)用領(lǐng)域之一。那么如何培養(yǎng)嵌入式方向?qū)W生的課程學(xué)習(xí)及動手能力，是我們需要不斷探索的嚴峻問題。1.目前國內(nèi)嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀嵌入式系統(tǒng)包含的領(lǐng)域非常廣闊，搞嵌入式開發(fā)的人有兩類。一類是學(xué)電子工程、通信工程等偏硬件專業(yè)出身的人，他們主要是搞硬件設(shè)計，有時要開發(fā)一些與硬件關(guān)系最密切的最底層軟件，如bootloader、board support package，最初級的硬件驅(qū)動程序等1。他們的優(yōu)勢是對硬件原理非常清楚，不足是他們更擅長定義各種硬件接口，但對復(fù)雜軟件系統(tǒng)往往力不從心。另一類則是學(xué)軟件、計算機專業(yè)出身的人，主要從事嵌入式操

3、作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的開發(fā)。如果我們學(xué)軟件的人對硬件原理和接口有較好的掌握，我們完全也可寫bsp和硬件驅(qū)動程序。嵌入式硬件設(shè)計完后，各種功能就全靠軟件來實現(xiàn)了，嵌入式設(shè)備的增值很大程度上取決于嵌入式軟件，這占了嵌入式系統(tǒng)的最主要工作（目前有很多公司將硬件設(shè)計包給了專門的硬件公司，稍復(fù)雜的硬件都交給臺灣或國外公司設(shè)計，國內(nèi)的硬件設(shè)計力量很弱，很多嵌入式公司自己只負責(zé)開發(fā)軟件，因為公司都知道，嵌入式產(chǎn)品的差異很大程度在軟件上，在軟件方面是最有“花頭”可做的），所以我們搞軟件的人完全不用擔(dān)心我們在嵌入式市場上的用武之地，越是智能設(shè)備越是復(fù)雜系統(tǒng)，軟件越起關(guān)鍵作用，而且這是目前的趨勢。由于嵌入式只是的學(xué)習(xí)

4、范圍非常廣泛，平臺相關(guān)性也很高，因此對于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和軟件工程類專業(yè)的學(xué)生來說，從事嵌入式軟件開發(fā)，像計算機組成原理、嵌入式結(jié)構(gòu)等硬件課程是較重要的。另外，匯編語言、c/c+、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、特別是操作系統(tǒng)等軟件基礎(chǔ)課也是十分重要的。我們的主要目地是能看懂嵌入式系統(tǒng)硬件的工作原理，但重點應(yīng)是在嵌入式軟件，特別操作系統(tǒng)級軟件，那將是我們的優(yōu)勢1。2.當前的教育模式及學(xué)習(xí)方法目前計算機類的各相關(guān)專業(yè)采用的基本上還是20世紀80年代的教學(xué)模式，培養(yǎng)研究型的人才，重理論、輕實踐。學(xué)生在校期間學(xué)習(xí)理論的時間過多，因為考試主要考查的就是學(xué)生對于理論知識的掌握情況，而實踐環(huán)節(jié)分配的時間較少，并且缺少

5、考核檢驗實際的動手操作能力。導(dǎo)致許多學(xué)生空有一肚子的理論知識，在實踐開發(fā)中不知道如何運用，最后還要到一些培訓(xùn)機構(gòu)去學(xué)習(xí)，才能順利就業(yè)。學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念在大學(xué)期間應(yīng)該有所改變，不能一味的抱著初高中學(xué)習(xí)的理念不放，老師教什么就學(xué)什么，老師不教學(xué)生就不學(xué)，甚者老師講過后不加思考只會用在一道題上面，不會舉一反三，不加自己的理解生拉硬套。這種保姆式教學(xué)是培養(yǎng)不出自主創(chuàng)新型人才的。創(chuàng)新型人才不是老師教出來的，而是自己在實踐中不斷探索出來的。因此在教學(xué)中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)觀念，選擇適合自己的學(xué)習(xí)方法，培養(yǎng)自主的學(xué)習(xí)能力。3.教學(xué)方法改革在教學(xué)當中，教師應(yīng)采用靈活多樣的教學(xué)方法來培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。嵌入

6、式在我們生活中普遍存在，例如：像我們平常常見到的手機、pda、電子字典、可視電話、vcd/dvd/mp3 player、數(shù)字相機（dc）、數(shù)字攝像機（dv）、u-disk、機頂盒（set top box）、高清電視（hdtv）、游戲機、智能玩具、交換機、路由器、數(shù)控設(shè)備或儀表、汽車電子、家電控制系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、航天航空設(shè)備等等都是典型的嵌入式系統(tǒng)的實例。在課程開始的時候教師可以通過身邊的這些真實存在的物件，將產(chǎn)品展現(xiàn)給學(xué)生，來激發(fā)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的興趣，知道學(xué)習(xí)好這門課程之后可以做出什么樣的成果。同時在教學(xué)當中應(yīng)采用啟發(fā)式教學(xué)。將問題拋出，給學(xué)生時間思考和探討，從而達到鍛煉學(xué)生的思維，養(yǎng)成自主

7、思考的習(xí)慣，不要遇到問題就覺得自己不會，做不出來這樣的弊病;通過和同學(xué)們的探討還可以培養(yǎng)學(xué)生們的團隊意識，加強溝通能力，使得在以后的工作崗位中更加得心應(yīng)手。根據(jù)嵌入式技術(shù)應(yīng)用性強的特點，還可以結(jié)合項目驅(qū)動教學(xué)法。教師在課程設(shè)計時可以將項目實例貫穿到整節(jié)課的講解中，通過分析項目需求，項目設(shè)計方案，項目如何實施等一步步引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，是學(xué)生充分發(fā)揮積極性成為項目主體，從應(yīng)用出發(fā)，把身邊的實例運用到教學(xué)當中，提高動手學(xué)習(xí)能力的同時也可以幫助學(xué)生積累一些做項目的實際經(jīng)驗。計算機行業(yè)中技術(shù)發(fā)展的速度可謂日新月異，主流的開發(fā)平臺幾乎每23年就會升級一次，嵌入式方向更是如此，這一領(lǐng)域較新，目前發(fā)展太快，很多軟

8、硬件技術(shù)出現(xiàn)時間不長或正在出現(xiàn)（如arm處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、mpeg技術(shù)、無線通信協(xié)議等），掌握這些新技術(shù)的人當然很找。嵌入式人才稀缺，其實嵌入式人才稀少，根本原因可能是大多數(shù)人無條件接觸，這需要相應(yīng)的嵌入式開發(fā)板和軟件，另外需要有經(jīng)驗的人進行指導(dǎo)開發(fā)流程。掌握新的概念，學(xué)習(xí)新的技術(shù)，解決新的問題，都需要自己動手實踐，通過自己的探索消化吸收。這就是技術(shù)型人才在學(xué)生時代就需要養(yǎng)成良好的通過自己動手就能解決問題的能力2。在學(xué)習(xí)嵌入式時，要了解當前嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展及未來幾年的發(fā)展趨勢。選擇適合自己的學(xué)習(xí)方法，課上配合老師完成學(xué)習(xí)目標，但不單一的只學(xué)習(xí)老師課上教授的內(nèi)容，課下多去圖書館翻閱資料，也

9、可以找一些有科研項目的老師，加入他的實驗項目當中，參與一些科研項目，加強動手能力，團隊協(xié)作能力，也為自己積累一些項目經(jīng)驗。目前國內(nèi)外這方面的人都很稀缺。一方面，是因為這一領(lǐng)域入門門檻較高，不僅要懂較底層軟件（例如操作系統(tǒng)級、驅(qū)動程序級軟件），對軟件專業(yè)水平要求較高（嵌入式系統(tǒng)對軟件設(shè)計的時間和空間效率要求較高），而且必須懂得硬件的工作原理，所以非專業(yè)it人員很難切入這一領(lǐng)域3。與企業(yè)計算等應(yīng)用軟件不同，嵌入式領(lǐng)域人才的工作強度通常低一些。但是入門起點較高，所用到的技術(shù)往往都有一定難度所以學(xué)習(xí)嵌入式方向，最重要的技術(shù)顯然是（實際上很多公司的招聘廣告上就是這樣寫的）：（1） 掌握主流嵌入式微處理器的結(jié)構(gòu)與原理（2） 必須掌握一個嵌入式操作系統(tǒng)（3） 必須熟悉嵌入式軟件開發(fā)流程并至少做過一個嵌入式軟件項目。目前，嵌入式的產(chǎn)品已經(jīng)無處不在了，越來越多的人會加入到學(xué)習(xí)嵌入式知識的大軍當中，但是嵌入式系統(tǒng)本身知識覆蓋面較廣，實踐性強，知識更新的速度較快，在教學(xué)方面，不能照搬其他科的教學(xué)模式，也不能守舊老的教學(xué)計劃，應(yīng)根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的一些特點，以應(yīng)用為導(dǎo)向，從授課內(nèi)容，授課方法，授課手段等多方面進行積極改革;還要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，邏輯思維以及動手實踐能力，從而提高