高职应用电子技术专业教学体系建设的探索

摘要：嵌入式技术这一当今信息技术发展的主流技术，在高职院校应用电子技术专业建设中已经逐渐渗透，并随着应用越来越广泛，需要在课程体系建设上增加其份量。本文通过对嵌入式技术就业前景的分析，对高职院校开设嵌入式技术课程背景及必要性、课程特点及开设门类、教学现状和实施办法进行了初步探讨，为加快培养嵌入式技术人才形成一个比较规范的教学体系。

关键词：高职院校 嵌入式技术 教学体系

0 引言

长春职业技术学院应用电子技术专业于2006年开设，2007年被确定为院级教学改革试点专业。专业是以吉林省电子行业技术人才市场需求为基础，面向电子产品生产、维修、研发类企业培养具有电子产品装配、管理、维护、销售以及电子产品设计、技术引进、试验开发能力的一线技术人员、基层管理人员和产品开发辅助人员。近几年来，在专业发展与教学体系建设过程中，紧跟专业技术和市场需求变化，及时调整专业教学体系。在数字技术和网络技术高速发展的当今，嵌入式技术相关课程已然进入专业教学体系重点改革方向。

1 开设嵌入式技术课程的背景及必要性

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。随着智能化电子产业的迅猛发展，嵌入式技术行业凭借其“应用领域广、人才需求大、就业薪资高、行业前景好”等众多优势得到了毕业生的普遍关注。互联网的迅速普及和3C（计算机、通信、消费电子）合一的加速，智能手机、数码相机、数码摄像机、可视电话、数控设备或仪表、医疗仪器、智能家居、汽车电子等典型的应用嵌入式技术的系统走入寻常百姓日常生活。为增加毕业生就业机会，应增设相关嵌入式技术课程，开启这方面的人才培养工作。

2 嵌入式技术相关课程特点

嵌入式技术融合了先进的集成电路技术、通信技术和计算机软硬件技术，设计学科众多，具有很强的实用性和专业性，是一个技术密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。由于涉及多个学科的交叉，嵌入式技术课程除了包含传统的应用电子技术专业课程外还涵括了一些正处在发展中的新兴的技术课程。嵌入式技术教学体系主要体现以下4个特点：①知识涉及面广。嵌入式技术的理论和实践几乎涵盖了计算机科学与技术、电子信息工程、通信工程等多个专业的基础知识，知识体系要求比较全面。所以嵌入式技术涉及多学科专业的相互融合，而且大多为较为先进的新技术，知识内容较为庞大。②课程综合性强。嵌入式技术不像方向只侧重于某一点的其他一些专业学科，其集软硬件技术于一体，需要在课程学习的同时，进行软硬件协同设计。③课程实践性要求高。嵌入式技术的相关课程实践学时比例较大，通过动手实践来解除学生对理论知识的深涩难懂，通过实例验证来加深对课程内容的理解。实践学时的增添，培养了学生的实践应用能力，同时也为省级或国家级技能大赛的嵌入式方向赛题及课外第二课堂及创新小组进行知识储备。④新兴领域多，内容较前沿。嵌入式技术的相关原理、基本技术虽然近些年内没有根本性改变，但是研究和应用往往牵涉到社会生活的新兴领域和科技研究的最新成果，需要不断补充新的内容。

3 嵌入式技术课程门类建设

鉴于嵌入式技术课程授课内容概括性强，讲授难度大；同时高职学生的理解能力又有限，对领会此类课程难度更大，教与学都存在一定的问题，所以在高职学生的培养过程中，需要与本科学生有很大的不同，每门课程都要强调实践，注重理论与实际紧密结合。课程讲授过程中注重知识的前沿性，以适应嵌入式技术的快速更新。

3.1 嵌入式系统处理器及应用 本课程结合典型的ARM芯片，通过讲授ARM的内部架构、ARM的指令系统、ARM汇编程序设计、ARM存储系统、ARM内部资源的C 语言编程以及简单的嵌入式系统的设计等知识，使学生熟悉ARM嵌入式处理器结构与简单应用，掌握ARM系统的软硬件构成，具备基于ARM体系架构的应用处理器为核心进行系统设计及相关应用的能力。

3.2 嵌入式系统设计与开发 本课程通过实际的嵌入式应用项目的案例分析，讲授嵌入式系统的开发流程和方法，使学生掌握几种常用的嵌入式应用开发方法，如嵌入式图形系统、嵌入式数据库、嵌入式Web服务器、GSM、GPRS等，熟悉嵌入式系统的开发环境、嵌入式实时操作系统，培养学生从事嵌入式系统设计与开发的能力。

3.3 智能家居系统 本课程通过两室两厅智能家居电子系统设计项目的学习，使学生掌握智能灯光控制、智能电器控制、智能温度控制、智能窗户控制、智能窗帘控制、智能安防控制、智能遥控控制、智能定时控制、智能网络控制、智能远程控制、智能场景控制等智能家居系统组成与控制工作原理，使学生初步具备根据客户要求设计制定智能家居控制系统方案的能力。

3.4 物联网技术 本课程主要内容包括射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按物物与互联网连接起来，及物联网在各个领域的典型应用。让学生学生理解物联网的概念，开阔学术视野，启发学习兴趣。

3.5 教学机器人组装与调试 本课程通过具体的教学机器人制作项目让学生了解机器人的结构、种类、工作原理，使学生熟悉教学机器人的制作及控制调试过程，让学生在掌握机器人的核心技术的基本知识基础上，具备组装、控制、调试和维护机器人的能力。

4 嵌入式技术课程实施方法

在进行嵌入式技术授课时，教师可以引入一些实际的嵌入式电子产品，并进行实例分析，分解产品加工特点，进而倒推出整个产品的开发过程。这种教学方法即为实例剖析教学法。实例剖析教学法包含了产品到部件的整个过程。这种教学方法便于学生更好地了解和把握各章节内容的内在联系，从而有效提升其解决实际开发问题的能力。 教师可以在具体的学习过程中适当安排一些嵌入式技术学习任务，并划分学习小组，引导和鼓励学生单独完成相应的产品设计和开发工作。同时，在课程结束后，教师还可以单独开设一些综合实训项目，使学生从整体上把握嵌入式产品开发的规律和方法，提升其职业能力，使其更好地适应企业的岗位需求，实现学校到企业的良好过渡。

通过三个实践教学环节，学生的专业能力水平得到了极大的提升，并逐渐具备单独完成嵌入式项目开发的能力。这三个环节即章节实验环节、课程设计环节、综合实训环节。其中，章节实验环节主要通过实验的方式进行内容分解，并将章节知识融入实验当中，实现了理论和实践的有机结合。课程设计环节则侧重课程内容的组织和安排，旨在通过课程的优化设计提升学生的专业能力。综合实训过程的实践性较强。在此环节中，学生的主要任务为设计出嵌入式产品雏形，并明确其功能和性能，并制定出具体的改进方案。

5 结束语

面向地方新一代信息技术等战略性新兴产业，专业课程建设对接嵌入式技术应用的产业链，建立从“专业基础型→技术创新型→研究开发型”集教学、创新、研发于一体的实践基地；形成“课堂教学+技能竞赛+科技创新+产品开发”的多途径人才培养模式；组建一支专兼结合、德技双馨的专业教学团队；利用复合型、交叉型专业优势，带动校内电子信息专业群和面向相关产业的专业群之间的相互支撑、交叉融合、相互渗透、协调发展。把嵌入式技术作为应用电子技术专业培养人才主要方向。

参考文献：

[1]续蕾.如何建立在校生嵌入式开发知识体系的探讨[J].福建电脑2009（6）：71.

[2]潘凤.《嵌入式系统开发》课程研究及教学方法探讨[J].办公自动化杂志，2009（11）：55-56.

[3]王水江.如何激发高职学生的学习动力[J].改革与开放，2010（9）：158-160.

[4]陈玮.应用型本科嵌入式技術教学体系建设的探索[J].凯里学院学院，2014（32）：98-100.

[5]林志雄，留黎钦，赵芳丽，等.地方高校应用型通信工程专业人才培养体系的改革探索[J].廊坊师范学院学报：自然科学版，2012，12

（1）：97-99.

[6]何忠悦.高职应用电子技术专业教学改革探析[J].中国科技信息，2012（18）.

作者简介：鲁子卉，长春职业技术学院副教授，主要研究方向：应用电子技术专业建设及嵌入式技术应用。