嵌入式系统工程专业定位和课程体系设置

李 萍

(漯河职业技术学院计算机工程系,河南漯河462000)

现阶段我国高职院校的嵌入式系统工程专业大多是围绕ARM系统设计设置教学计划。与此不同的是,我院是以51单片机系统设计为主线,辅助电子设计和ARM系统设计两条线进行设置的。其原因是51单片机系统规模较小较易掌握,有了此基础再学习ARM系统设计,更容易接受。而且51单片机系统价格便宜,实验成本也较低。

1 专业定位

针对高职教育的特点,嵌入式系统工程专业的毕业生到企业可以从事嵌入式系统工程方面产品的生产、调试和销售以及设备的管理、维护、安装调试和应用编程等方面的工作。

以职业能力为核心的高职教育,是以职业岗位技能的专项性和操作性为依据,以培养学生具有扎实的职业技能、专门的岗位业务知识和较强的技术再现能力为目标。我们对嵌入式系统工程专业的职业能力要求为:

(1)良好的语言、文字表达能力和一定的社会交往能力;

(2)较熟练的计算机使用能力;

(3)有分析电路、装配电路和调试电路的能力;

(4)一定的单片机控制系统的分析、装配、调试能力和初步的设计能力;

(5)具有ARM 控制系统的分析、装配、调试能力和初步的设计能力;

(6)有一般的应用型编程能力;

(7)具备阅读本专业一般英文资料的能力;

2 课程体系设置

1)课程目标

课程总目标为培养具有扎实的电子技术基础知识和较为系统全面的51单片机和ARM单片机控制基本理论知识;能熟练使用电路、计算机、单片机的常用软硬件工具,具有单片计算机控制方面产品的生产、设备的维护、安装、调试、应用编程能力;能较快适应生产、建设、管理、服务第一线岗位需要的实际工作能力,能从事快速跟踪嵌入式系统工程新技术的应用型高等职业技术专门人才。

2)理论和实践课程安排

为了在三年时间中落实上述的总目标,我们采用了如下的教学实践。

①理论少而精。不追求专业理论知识的完整性,而是按照岗位工作的需要精选适合的专业理论知识,着眼于理论在实际中的应用。

②专业课理论和实践学时比要达到1:1,甚至1:2。除每门课安排实践教学外还会有一个专门的实训课。

3)链路式课程体系

我们设计了一个链路式课程体系,是以职业能力为核心目标所形成的链式课程结构,如图1所示。

图1 嵌入式系统工程专业课程体系

(1)链路1是电路系列课程,有“电路基础”(包括常用电子器件及仪器使用)、“模拟电路”和“数字电路”三门电路基础课。与之辅助的有EDA课程(如Protel)和电子产品项目设计课程,与链路2中的课程设计以及毕业设计相结合。

(2)链路2是单片机系列课程,包括“51单片机原理”、“单片机C语言程序设计”、“单片机系统设计”、“传感器”和毕业设计等。通过这四门课程的学习及实践,达到学生可以做出智能时钟、密码锁、报警器、温度显示器等上位机和下位机项目,实现以上所分析的职业能力。

(3)链路3是ARM 系列课程,包括“C++语言”、“ARM 原理”、“WINCE操作系统”及“ARM 系统设计”。通过这四门课程的学习及实践,学生可以使用ARM做出SD卡驱动、USB驱动、车载GPS系统和嵌入式图形编程等项目。

3 职业能力培养

我们的专业教育目标一方面要体现职业性,把职业能力放在突出的位置。在不延长学制的情况下,让学生接受职业认证课程的学习,同时获得职业(资格)技能证书,如嵌入式工程师资格证书、无线电装接工资格证书等。

另一方面要体现人本性,教会学生掌握新知识、新技术、新方法的能力,为学生以后发展积累后劲。如开设“专业英语”,使学生具有阅读和翻译本专业一般英文资料的能力;开设“嵌入式系统新技术”和“自然科学发展史”,让学生了解本专业的发展历程,对最新专业知识具有较强的理解力和接受能力。

培养学生在能力本位基础上的系统化是指要同时兼顾学生的其它素质能力培养。比如熟练的计算机使用能力,需要开设“计算机基础”课程;比如语言和文字表达能力,一定的社会交往能力,需要开设“普通话”、“应用文写作”及“社交礼仪”等课程。

4 结语

我院这个课程体系已实施2年。该专业07级高职学生已经成功做出了一些作品,这极大提高了学生的学习兴趣和创造力。然而因嵌入式系统应用快速发展,教学用的教材、实验和实训、工学交替等环节还有待进一步完善。

[1] 凌明.电子类专业嵌入式系统课程体系建设探索[J].南京:电气电子教学学报,2007,29(5):4-7

[2] 申华.嵌入式系统工程专业课程体系建设与实践[J].武汉:武汉职业技术学院学报,2007(6):60-62

[3] 李岩.嵌入式系统教学研究[J].南京:电气电子教学学报,2006,28(3):45-48