通信工程嵌入式培养精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇通信工程嵌入式培养，期待它们能激发您的灵感。

篇1

（东华理工大学软件学院，江西南昌330013）

摘要：分析嵌入式系统实践教学改革过程中传统教学模式的不足，结合嵌入式系统专业方向目前的教学状况，提出“1个中心、2个基本、3个层次、4个环节、5个内容、6个能力”的创新实践取向的教学模式，指出这种嵌入式系统实践教学改革在提高人才培养质量和增强毕业生就业能力上具有重要的引导作用，并对“卓越计划”实施和推广有一定的借鉴作用。

关键词 ：卓越工程师；嵌入式系统；创新实践；教学模式

文章编号：1672-5913(2015)15-0059-03 中图分类号：G642

基金项目：江西省2013年学位与研究生教育教学改革研究课题项目“学科交叉背景下专业学位研究生创新实践能力培养模式研究”(JXYG-2013-075)；江西省2011年教育科学规划课题“新一代面向就业服务的生产实习管理信息平台研究与开发”(11YB311)；东华理工大学2012年校级教改课题(ECITJG-2012-08)。

第一作者简介：何剑锋，男，副教授，研究方向为嵌入式系统应用开发，hjf_1O@yeah．net。

1 背景

卓越工程师培养计划是贯彻落实《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》和《国家中长期人才发展规划纲要（2010-2020年）》的高等教育重大计划，旨在进一步完善专业素养与专业基础相结合的实践教育体系，建立行业企业联合培养人才的创新机制，造就一批适应经济社会发展需要的卓越工程技术人才。如何建立新的人才培养模式是卓越工程师教育的核心内容之一。

2 嵌入式系统实践教学改革中的问题

1)嵌入式系统的学科交叉特性与单一的实践教学模式不相符。

嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统，其对象环境涉及多学科交叉，包括电子、计算机、自动控制等多个专业，强调软硬件协同设计。在信息化建设的大背景下，各企业对嵌入式人才的需求剧增，使得嵌入式软硬件研发工程师成为近年来最热门的职业之一。然而，传统的嵌入式系统实践教学几乎都是以编写代码人手，从源码分析的角度学习嵌入式技术，学生按照实验设备供应商提供的实验指导书或步骤进行操作，忽略了综合性和设计性实践，难以真正具备嵌入式系统开发能力。因此，单一的实践内容和要求未能充分顾及企业人才需求的多样性。

2)专业素养人才培养方案与传统的校企合作模式不适应。

就目前嵌入式就业环境而言，用人单位一定会选择实践技能强的学生。学生对未来工作既有期盼又存恐惧，期盼的是多年学习终于可以实现自我价值了，而恐惧的则是对自己的能力没有信心。从解决用人单位现实需求出发，学校的唯一出路是加强教学体系中的实践教学环节。传统的校企合作模式一般以企业资助为主，该模式受众较小，对学校课程的建设及改革并没有太多益处，大部分学生也无法从这样的合作模式中获得实际工程能力及创造力的锻炼。

3)实践创新能力培养目标与抽象课堂理论教学机制不相宜。

嵌入式课程的最终目标是培养能够设计或研发智能化、网络化、信息化产品的实践创新型学生。然而，众多院校开设的课程仅考虑嵌入式系统自身特点，理论知识偏多，实践操作知识偏少，学生感到学习内容晦涩且难以理解。由于授课知识面大，实验内容较多，授课教师将理论知识点灌输给学生，导致学生学习的主动性和积极性较差，学生接受能力和创新实践能力不强。因此，高校统一的教学机制和教学规范不适应嵌入式专业的实践创新能力培养。

3 创新实践取向教学模式

学校应从嵌入式方向人才培养体系中遴选出能够增强学生竞争力的核心课程进行重点建设，突出核心课程在人才培养中的地位和作用，深化实践教学改革，注重创新能力培养，构建完整而合理的嵌入式重点课程群，进而把创新工程应用型人才培养融入到核心课程群的建设之中，探索具有创新能力的工程应用型人才培养模式。为此，我们提出了“1个中心、2个基本、3个层次、4个环节、5个内容、6个能力”的创新实践教学模式。该模式以培养学生的实践创新能力为中心，以通识教育（软件工程的专业素养）与基本理论教育（嵌入式系统专业基础知识）为基本点，循序渐进地实现基础实践、综合实践、创新实践3个层次，围绕课内实验、科技竞赛、实习实训、毕业设计4个关键环节，重点加强C/C++程序设计、嵌入式体系结构、嵌入式操作系统、嵌入式综合设计、嵌入式项目实训5个嵌入式内容，进而突出综合分析能力、工程素养养成、实践操作能力、工程应用能力、自主研发能力、自主创新能力6个能力。创新实践取向教学模式如图1所示，从3个方面阐述面向卓越工程师的嵌入式系统创新实践取向。

1)构建使嵌入式系统多学科交叉与不同实践层次环节相适应的实践教学模式。

学科交叉往往是新科学的生长点，是重大科学问题得以解决的突破口，嵌入式系统的学科交叉特点正迎合了创新人才培养的核心要求。例如，数学专业毕业的学生也可进入信息专业进行培养，论文就可用相关的数学方法解决信息处理中的问题，提高创新性；计算机专业的毕业生，也可进入学校传统核技术专业学习，以完善自己的知识结构，在科研中可用信息处理方法来解决核信号处理中的问题，提出新的解决方案等。学校应从培养学生综合运用学科交叉知识点、应用设计和创新能力出发，针对嵌入式系统课程特点，构建全新的嵌入式系统重点课程群实践创新教学体系，以满足不同层次学生的学习需要。

2)探索由广域校企合作转向具备专业素养的深度校企合作。

由于工程实践能力与创新能力、人际沟通与团队协作素质是软件工程学生目前最为薄弱的环节，所以企业培养方案的落实是嵌入式软件工程人才培养的关键。近年来，学院与14家软件园签署了校企联合实训基地，要求确保培养目标与用人标准无缝对接，嵌入式方向课程体系设置和企业需求无缝对接，确实落实好企业的培养方案；同时，在科学一技术一工程一管理链上，高校应以工程应用为核心，以科学、技术、管理为半径，构建教学和实践体系；结合企业应用型人才需求，以工程师素质培养为重点，增加“IT认知实习”实践环节，营造工程师素质养成的氛围，为增强学生实践能力与创新精神提供了时间和空间；结合企业CMM、IS09000等工程管理以及系统分析和系统设计等方面的教学内容，使学生熟悉并掌握现代软件生产流程，建立具有软件工程思想和满足软件生产工厂化需求的培养体系。

3)培养与面向技术的先进性、技能的应用性、视野的国际性相宜的创新实践能力。

基于项目驱动的教学方法改革是培养嵌入式软件人才的重要手段。我们将科研项目中获得的新知识、新方法、科学前沿等成果及时补充到教学内容中，既可激发学生的学习兴趣，又使学生对知识点有了更深刻理解；同时，努力建立企业项目案例库，以实现案例式教学模式更新，重点突出课程的实践性和应用性，扩展到更深的应用层次，以项目驱动促使卓越软件工程师的培养；结合国际最新软件发展潮流和地方经济建设需要，面向全国嵌入式软件产业，立足江西嵌入式软件行业，针对学校特色嵌入式软件专业，培养未来的软件工程师。

4 结语

在教育部实施“卓越工程师计划”的背景下，我们以企业实际需求为牵引，加强工程实例教学，鼓励教师与学生创新立项，激励学生参与科研项目和各类竞赛项目，为教师与学生营造和谐的发展环境。同时，我们以工程师素质培养为重点，努力营造工程师素质养成的氛围，希望对“卓越工程师计划”实施和推广有一定的借鉴作用。

参考文献：

[1]林健．注重卓越工程教育本质，创新工程人才培养模式[J]中国高等教育，2011(6): 19-21.

[2]孙振忠，陈盛贵，钟守炎．面向卓越工程师的企业工程实践培养模式[J]．实验室研究与探索，2012，31(8)：286-288．

[3]黄云志，徐科军，以学生为中心，加强系列课程教学团队建设：以合肥工业大学为例[J]．合肥工业大学学报：社会科学版，

2012，26(1): 134-137．

[4]郑广海，曲英伟．以嵌入式Linux为核心的课程群实践教学体系的探索[c]／／第5届教育教学改革与管理工程学术年会论文集．2012：29．

[5]许童羽，陈春玲，孙国凯，面向卓越工程师培养目标的嵌入式系统课程实践教学改革[J]．高等农业教育，2013(4)：74-76．

[6]何剑锋，叶志翔，何月顺．交叉应用型嵌入式创新人才培养中实验教学的探索与实践[J]东华理工大学学报：社会科学版，

2013，32(4): 489-493．

[7]朱敏杰，潘张鑫，罗珩，电子信息工程专业“嵌入式系统”实践教学探索[J]电气电子教学学报，2012，34(1)：67-69．

篇2

摘要：本文针对“嵌入式系统设计”的教学实践，将“嵌入式系统设计”系列课程实践教学分为三个层面，对课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索，确保学生在掌握专业知识的同时，提高自主学习与自主创新的工程实践能力，真正做到学以致用。

关键词：嵌入式系统设计；实践教学；创新

中图分类号：G6420.0 文献标识码：A

嵌入式系统是相对于通用计算机系统提出的“嵌入式计算机系统”，它是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物，是一个技术密集、高度分散、不断创新的知识集成系统，被广泛应用于通信设备、信息家电、工业控制和交通等方面。作为“嵌入式系统设计”的教学应是以应用为中心，结合实践与应用的一系列课程教学，它是本科生在四年学习中进行创新性实践的有力保证。“嵌入式系统设计”需要设计者具有较强的综合理论知识和动手能力，是对设计者综合能力与创新能力的考查。因此，在以“应用型”人才培养为目标的理工科院校的实践教学中应特别重视学生嵌入式系统设计能力的培养，加强实践教学环节，提高学生实践能力、职业技能与就业能力。在此结合地方高校通信工程专业的特点对学生“嵌入式系统设计”能力培养的相关课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索，探讨地方高校理工科学生创新型人才培养体系，培养出理论与实践相结合的创新性人才。

1嵌入式系统设计实践教学层面

嵌入式系统设计是复合型的新兴技术[1][2]。基于嵌入式系统设计的课程既与计算机、电子、通信、自动控制技术相关的专业课程有关，又与具体的应用背景有关。理工科各专业需结合专业特点和嵌入式系统在专业中的应用进行嵌入式系统设计的研究与教学，根据专业特色开设先进的、具有深入内容的嵌入式系统设计课程，使学生具备创新能力和解决实际问题的能力，所以在进行嵌入式系统设计人才培养时必须重点把握实践和创新这两个方面，注意科学对技术所起的基础支持作用，要从嵌入式系统设计动态发展出发，开设具有嵌入式系统设计体系的课程，开设有关含有信息论、系统理论及控制理论等基本内容交叉融合的课程，拓宽学生在专业学习中视野与思维的深度和广度，这样才能培养出学生的创新能力。根据嵌入式系统设计的实践可以按照图1所示三个层面进行相关课程的配置。

层面一是培养学生具备能够针对某个具体嵌入式系统软、硬件平台进行二次开发的能力。要求学生掌握应用系统的设计和开发技能，属于嵌入式系统教学的最低层。集中在微处理器(如MCS51系列、TMS320系列、ARM系列)的体系结构及其语言、接口的工作原理；嵌入式应用系统开发工具、开发语言、交叉编译环境和调试工具的使用。在此

方面以单片机芯片及其开发应用、DSP芯片及其开发应用和ARM微处理器及其开发应用展开教学，并在实践环节对学生动手制作自已所期望的单片机、DSP和ARM的应用系统进行作品展示，并将作品作为成绩考核的依据。

层面二是培养学生具备能够进行嵌入式系统平台设计与开发的能力。不仅要求学生掌握硬件系统的设计与开发技能，还应该掌握软件系统的设计与开发技能。促使学生掌握嵌入式系统体系结构后，掌握嵌入式操作系统的原理及其在特定硬件平台上的移植。使学生具备特定硬件平台下的嵌入式系统裁剪、移植，板载资源的初始化与驱动及外设驱动程序的设计和嵌入式数据库系统开发技能，注重嵌入式系统图形界面和网络通信的设计与开发。在层面一的基础上进行嵌入式操作系统及应用软件开发的教学，并在实践环节对学生动手制作自已所期望的具有图形界面操作、外设驱动和数据信息管理等功能的单片机、DSP和ARM应用系统进行作品展示，并将作品作为成绩考核的依据。

层面三是培养学生具备能够进行基于SOPC嵌入式系统IP内核设计和开发的能力。要求学生在掌握前两层面的基础上，让学生能够进行基于FPGA的SOC系统的设计与开发训练，并结合嵌入式系统的发展进行有关计算机体系结构等理论研究。促使学生结合EDA设计、嵌入式系统优化、计算机体系结构理论、微电子等学科知识，将微处理器等以IP内核的方式植入FPGA中，利用FPGA的可编程逻辑资源，按照系统功能需求来添加接口功能模块，既能实现目标系统功能，又能降低系统的成本和功耗。这样就使得FPGA灵活的硬件设计与处理器的强大软件功能有机地结合在一起，高效地实现SOPC嵌入式系统。实践环节以学生参加嵌入式系统设计竞赛、科研创新、发明制作等实践进行作品展示，并将作品作为创新学分修读的依据。

2嵌入式系统设计实践教学方案

(1) 学生实践能力设计

“嵌入式系统设计”系列课程的教学内容应包括嵌入式系统硬件与软件的设计，在以电路与系统集成、计算机信息系统集成及计算机辅助设计与仿真为工程设计基础教学的同时，加强学生在工程设计能力方面的培养，提高学生的电路设计和软件开发能力。因而，通信工程本科专业的实践教学可在基于现代电子技术进行信息的采集、传输、处理、检测、控制和现代通信网工程应用的同时，以信息与通信工程技术为主线，融电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程技术于一体，构建通信与信息系统和信号与信息处理学科方向，使学生实践能力结构如图2所示。

(2) 实践教学方案

在教学中注重理论与实践课程相结合，加强实践与设计课程，设置完善的实践课程体系，强化学生的技能训练，开展工程设计。低年级课程要特别强调基础理论的学习，基本技能的训练；高年级逐步加强技术性，实用性课程，关注信息工业发展的需要。可结合本校学术研究、参与企事业科研及就业市场的方向，分设若干个课程组及专题设计，有利于学生专业化水平的提高，并缩小大学教育与企业要求之间的期望差距。其实践教学具体实施可参考图3进行。

第一学期培养学生认识、发现、探索实践的主动创新思维模式。如通过军事理论的学习，注重介绍通信技术在现代军事中的应用；通过工程制图的学习，以电子CAD为导引学习AutoCAD、Protel等绘图软件的应用；通过认识实习，下企业进行现代通信方式及通信器械的认识学习。

第二学期培养学生工程创新中结构设计及可视化界面编写能力。如在以国家级计算机等级考核展开教学的同时，注重学生计算机语言编程基础能力的培养，注重VB、VC、VF、Delphi、Java等编程的导向学习。

第三学期培养学生可视化界面及数据库管理信息系统的开发设计能力，进行有线与无线通信中电子测量仪器设备的使用。

第四学期培养学生基于单片机与EDA的嵌入式系统设计开发能力。在加强电子工艺实践的同时，以数字系统与逻辑设计教学为基础，加强硬件描述语言与电子技术系统级的融合，基本实现计算机软件到硬件的实践创新技能。

第五学期培养学生基于DSP的嵌入式系统设计开发能力，加强生产实践实习。在各专业课程学习的过程中，以计算机硬件与计算机软件设计来体现信息与通信工程学科下通信与信息系统和信号与信息处理学科方向共性的实践操作创新设计。

第六学期培养学生基于ARM的嵌入式系统设计开发能力。以通信与信息系统和信号与信息处理学科方向构建专业综合课程设计。

第七学期培养学生基于SOPC的嵌入式系统设计开发能力。在通信与信息系统学科方向以现代通信网络系统为导向，构建有线通信与无线通信的通信系统课程设计。在信号与信息处理学科方向以语音、图像等多媒体信号与信息为导向，构建语音与图像信号与信息工程应用的通信系统课程设计。

第八学期培养学生综合的嵌入式系统设计开发能力。通过专题进行企事业单位上岗实践，加强毕业设计的理论与实践相结合，为毕业后就能上岗打下基础。

在以上各环节中除了完成课程实践教学外，还要求学生在课外必须参与科技实践及各项竞赛活动或提供自已的创意作品以取得一定的创新学分。因此在“嵌入式系统设计”实践教学与创新型人才培养体系建设中，要综合考虑实验、实习、课程设计、毕业设计及课外科技实践活动等实践环节，统筹实践教学体系，使学生能从课内到课外，充分发挥课外科技活动提高自身工程素质。

3嵌入式系统设计实践教学支持

以嵌入式系统设计为指引，将理论与实践进行有效合理的整合，应用现代教育技术，结合工程实践进行分解，变成可供实际推广操作的学习任务，辅以必要的教育技术支持手段(开发教材、课件、培训计划、教学设计、实验设计、必要的评估手段)强调学生自主学习，在实际工程环境中掌握和内化工程的理念。

(1) 开放实验室

在以“学生是主体，教师是主导” 的基础上，为了使学生在高等教育中获取更多的实用知识和创新技能，开辟与课程配套的网上资源系统，鼓励学生遇到问题后上网查找资料，采用基于Web的开放实践教学管理系统[3]。对实验室教学信息进行综合分析，建立开放式实践教学平台和开放式实践教学管理体系，通过Web页完成学生开放实验的各个环节管理，提高教学质量和办学效益。使学生由实验申请到实验结束完全网络化管理，有利于实验设备的充分利用，也有利于学生思维能力、设计能力、知识综合运用能力和创新能力的培养。

实验室开放的对象为所有在校学生，主要以设计性、综合性及研究创新性的实验项目开放为主，培养学生综合运用所学基础理论和专业知识解决复杂问题的能力。在实验室内部的各实验分室可根据自身特点和教学实际需要，采取定时开放与网上预约开放两种不同的模式向学生开放。

所谓定时开放是根据教学安排，在指定时间内向学生全面开放。理论课教师和实践课教师根据实验室仪器设备情况，结合课程内容，确定教学计划以外的自选实践项目。学生可以根据自己的兴趣爱好对实践项目进行创新设计组合成综合型、设计型实践课题，在课外独立完成自己的课题方案设计并经指导教师审核通过，在实践过程中学生必须独立完成实践并撰写上传实验报告。

所谓网上预约开放是学生提前申请拟做实践项目和所需仪器设备及元器件，由实验室根据学生人数、实践内容和网上预约时间安排实践设备、器材和指导教师。学生根据实验室的仪器设备的条件自行拟定科技活动课题并提供方案，在网上预约相应的实验室与指导教师，开展创新发明、科技制作、论文撰写等实践活动。在实践过程中学生都必须进行独立的思考，查阅相关文献资料，综合多方面的知识和技能，在实践设备和操作环节上不受任何限制的情况下自行分析、设计和调试实践系统，最终得出实践结果并撰写上传实践报告或论文。

(2) 实践教学组织

联系专业提供工程设计课题，结合前面所讲的教学层面与科研、科技竞赛工作开展学生设计性实践项目，激发学生的创新热情，如将行走机器人的制作分解为语音识别、图像识别、高精密电机进给控制等实践项目。强化实践过程，选派具有实践经验的教师参与指导，有助于培养学生的创新能力，如通过提供的对比示例来启发学生，增强学生的自信心。在实验方法与实验措施上实现多元化，使学生在不断改进、反复锻炼中提高分析问题、解决问题的能力，在实践过程中真正做到举一反三。

学生须进行嵌入式系统的软硬件设计，为了使实践内容和教学内容联系得更紧密，可结合前面所讲的教学层面要求学生设计实践核心板与扩展板。核心板提供相对应微处理器的最小系统，包括了处理器、RAM、ROM、寄存器接口等；扩展板提供电源、LCD显示、串口、USB、以太网口等模块。

改革课程考核方式，加强学生动手能力的培养，单片机技术、DSP技术、EDA技术、嵌入式系统、可视化程序设计等技术课程的考核成绩全部采用实践环节，实验占总成绩的40%，课程设计(要求有硬件和软件制作)占总成绩的40%，创意制作占总成绩的20%。学生在完成实验基础上，完成选定题目的课程设计，实验与课程设计题目每年不断更新，学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目，分值依据题目难易程度而定。

这样将“嵌入式系统设计”系列课程实践教学融合到地方理工科院校的人才培养体系中。通过加强开放实验与科技制作及科技竞赛等创新学分的管理，改革相关课程考核方式，综合考虑知识、能力和素质三者的关系，统筹实践教学体系，提供丰富的工程设计课题，加强学生对“嵌入式系统设计”的工程训练，促进大学教育的创新性人才培养。

参 考 文 献

[1] 沈连丰,宋铁成,叶芝慧等. 嵌入式系统及其开发应用[M]. 北京：电子工业出版社,2005.

篇3

论文关键词：通信工程；本科专业；新疆；塔里木

目前新疆维吾尔自治区普通本科院校共计11所，其中综合类院校3所，即新疆大学、石河子大学和塔里木大学。新疆大学、石河子大学是新疆维吾尔自治区的“211工程”本科院校，位于新疆维吾尔自治区的北疆。塔里木大学是排位仅次于这两所大学的在新疆维吾尔自治区综合实力排名第三的本科院校，也是新疆维吾尔自治区南疆地区唯一的一所综合性大学。

塔里木大学原名塔里木农垦大学，位于塔里木河畔的阿拉尔市，创建于1958年，2004年5月经教育部批准更名为塔里木大学。塔里木大学原为农业部直属院校，现为中央和新疆生产建设兵团共建。塔里木大学信息工程学院成立于2003年9月，现有教职工76人，专任教师65人，副高以上职称占17%，硕士学位的教师占64%。学院包括5个教研室：计算机应用基础教研室、计算机软件教研室、计算机硬件教研室、通信工程教研室、数学教研室以及1个计算机实验室。目前该学院有计算机科学与技术及通信工程2个本科专业。其中通信工程本科专业于2009年开始招生，每届两个班，每班30余人，该专业现有专业任课教师7人。

一、专业课程设置

1.专业必修课

塔里木大学信息工程学院通信工程专业人才培养方案中所设置的专业必修课有：高等数学、大学物理、线性代数、概率论与数理统计、大学计算机基础、c语言程序设计、电路分析、现代电子技术、信号与系统、通信原理、通信电子线路、微波技术与天线、信息论与编码技术、单片机与外围电路、计算机网络、数字信号处理、光纤通信、移动通信、现代交换原理与技术、嵌入式系统原理及应用等。

与中央民族大学通信工程本科专业培养方案（2010年版）相比，其多开设的专业必修课有大学计算机基础（由于中央民族大学生源较好，因此没必要开设该门课程）。中央民族大学按照专业选修课开设、塔里木大学按照专业必修课开设的课程有：计算机网络、光纤通信、移动通信、现代交换原理与技术、嵌入式系统原理及应用等（由于中央民族大学通信工程本科专业是按照两个主要专业方向培养学生，即无线通信和通信网络，因此这种设置是合理的）。塔里木大学通信工程本科专业未开设的专业必修课有：机械制图、数学物理方法、电磁场与电磁波、通信网理论基础等。

2.专业选修课

塔里木大学通信工程本科专业大一上学期开设的专业选修课：通信工程专业导论。大二?上学期开设的专业选修课：数据库原理。大二下学期开设的专业选修课：通信仿真技术eda。大三上学期开设的专业选修课：matlab及仿真应用、综合布线技术。大三下学期开设的专业选修课：web系统与开发技术、现代传输技术、dsp原理与应用。大四上学期开设的专业选修课：通信工程专业英语、多媒体通信技术、前沿技术专题讲座、宽带无线通信、图像处理与通信。四学年开设的专业选修课共计13门。

中央民族大学通信工程本科专业所开设的专业选修课分布如下：大二下学期开设专业选修课3门，大三上学期开设专业选修课5门，大三下学期开设的专业选修课8门，大四上学期开设的专业选修课16门（由于大部分学生专业选修课的学分在前三学年已选够，且到了大四很多学生要考研究生、找工作、忙着联系出国等，故大四上学期能够真正开设的专业选修课寥寥无几）。四学年开设专业选修课共计32门。

通过以上数据可看出，中央民族大学通信工程本科专业所开设的专业选修课数量远远多于塔里木大学通信工程本科专业所开设的专业选修课数量。但在塔里木大学通信工程本科专业所开设的专业选修课中也不乏颇具特色的课程，如综合布线技术就是一门实用性很强的课程。

二、其他专业教学环节

1.实验与实践教学

塔里木大学信息工程学院的实验教学楼建筑面积8800平方米，拥有10个多媒体教室、10个公共机房和8个专业实验室（计算机组成原理、计算机硬件、计算机软件、计算机网络、自动控制、通信工程、数学建模、计算机创新）。通信工程专业所开设的实验课有：电路分析实验、现代电子技术实验、信号与系统实验、单片机与外围电路实验、c语言程序设计实验、通信电子线路实验、通信原理实验、matlab及应用实验、数据库原理实验、通信仿真技术实验、现代交换原理与技术实验、计算机网络实验、光纤通信实验、移动通信系统实验、嵌入式系统原理及应用实验等。专业实践性教学环节包括信号与系统课程设计、现代电子技术课程设计、通信原理课程设计、通信电子线路课程设计、嵌入式系统课程设计、专业认知实习、计算机网络实习等。

2.专业实习

塔里木大学信息工程学院通信工程专业的专业实习安排在第六学期暑假进行，时间为8周（4学分）。塔里木大学信息工程学院十分重视学生的专业实习，为学生联系了多个新疆维吾尔自治区与通信工程专业有关的实习单位，如新疆阿克苏移动通信公司在通信工程专业建设、实习基地建设、教师实践锻炼、实验通信机房建设等方面都给予了塔里木大学信息工程学院大力支持。为了保证专业实习的效果及真实性，每个实习点都有学院专业教师带队，发现问题随时解决，并保持和学院的经常联系。这种保质保量的专业实习为学生们毕业后走向社会并尽快融入企业打下了良好的基础。

3.毕业设计

塔里木大学的毕业设计安排在第8学期进行，时间为12周（6学分）。为了保证毕业设计质量，塔里木大学信息工程学院严把开题关，提倡毕业设计内容与实际工程相联系，避免学生在毕业设计中弄虚作假。为了鼓励教师搞好毕业设计工作，带一个本科生毕业设计给10个课时的工作量；若所带的学生毕业设计成绩优秀，则工作量加倍。为了使学生的毕业设计成绩公平、公正，塔里木大学信息工程学院制定了一系列严格的毕业设计成绩评定程序与标准。

4.学科竞赛

塔里木大学信息工程学院非常鼓励与支持学生参加新疆维吾尔自治区及全国举办的各项学科竞赛，并取得了不错的成绩。如在2011年的全国大学生数学建模竞赛中，通信工程专业有两名同学分别获得了国家的二等奖，一名同学获得了新疆维吾尔自治区的一等奖，三名同学分别获得了自治区的二等奖，还有两名同学获得了自治区的三等奖。全国大学生数学建模竞赛由教育部高等教育司和中国工业与应用数学学会共同主办，是教育部重点支持的全国大学生四大竞赛之一，目前已成为全国高校规模最大的基础性学科竞赛，也是世界上规模最大的数学建模竞赛。作为创办时间很短的塔里木大学信息工程学院通信工程本科专业，能在这样的大赛上取得如此成绩实为不易。

此外，为了使学生能够较早地对所从事职业有所认知并做好就业准备，塔里木大学信息工程学院为学生还安排有职业规划与就业指导课程。

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关键词：嵌入式系统；教学方法；创新实践；自主实践

1 前言

嵌入式系统是一项集计算机、通信、电子信息和微电子等技术为一体，具有面向特定应用、技术密集和发展迅速等特点的综合性技术。在教学过程中，笔者发现，目前来看国内嵌入式系统的教学主要是在讲述某个处理器硬件系统、处理器体系结构和指令系统，而在学生动手的能力培养方面的讲述则较少， 因此，若能进行“面向应用的嵌入式系统的教学改革和方法研究”，加大实践课程教学，特别是将具体实际工程案例引入嵌入式系统教学，将能提高学生动手能力、设计能力和创新能力。同时若能研究出一套旨在提高学生嵌入式应用开发能力的教学方法和教学体系，不仅可以提高学生学习兴趣、实践技能，同时对“卓越工程师”建设和本科教学改革也能有一定的贡献。

2 嵌入式课程存在的问题

2.1 教材的问题

由于嵌入式系统是最近几年的新开课程，优秀的嵌入式系统的教材非常少。有的教材非常理论化，没有相应的实验和案例与之配套；有的教材却像产品说明书，而理论和实践结合得很好的教材相当少。

2.2 嵌入式系统课程定位方面的问题

根据电子信息工程和通信工程本科教学计划安排，在开设嵌入式系统课程之前这两个专业分别先后开设了《微机原理与接口技术》和《单片机原理与应用》等课程，学生选修《嵌入式系统》，希望看到教学内容的不同之处，但是遗憾的是，在教学内容上三者之间的同质化非常高。

2.3 学时安排上的问题

嵌入式系统这门课程的特色和学生的兴趣点在于嵌入式操作系统和嵌入式系统的工程开发，但由于在学生之前有上过《微机原理与接口技术》和《单片机原理与应用》这两门必修课程，所以，嵌入式系统这门课总学时偏少。

2.4 课程实验太过注重验证性，从而缺乏设计性

课程实验往往注重单项基础实验，缺乏设计和创新环节。

2.5 课程教学与实际工程脱节

嵌入式技术日新月异，嵌入式课程具有很强的工程应用前景。学习这门课程的目的，也是为了在实际的工程实践中来应用它。但是，工程开发要依据一系列规范的步骤包括分析、设计、调试、运行一系列过程，但是我们的教学特别是实践教学中缺失这一环节。

3 对嵌入式课程进行改革的思路

近几年来，教育部积极倡导“卓越人才”教育和培养，各高校对此响应积极。在建设过程中，“卓越人才”培养的根本在于面向应用实践的创新能力培养，它的建设的成功与否关系到国民经济结构转型和创新性经济的建立，所以，在《嵌入式系统》的教学中，基于这一指导思想，我们建立了一种面向应用的嵌入式系统教学方法和体系：以培养和提高学生应用实践能力为基本出发点，夯实基础，实践和创新，改革课程体系，建立多层式多环节的实验和实践体系，将产学研引入课堂教学。

4 实施嵌入式课程改革的措施

面对嵌入式系统本科教学中存在的上述问题，在建设思路的指导下，近几年我们对嵌入式系统教学方法和实验教学进行了一些改革探索，取得了较好的效果，具体措施包括：

4.1 选择合适的教材

在对我国《嵌入式系统》教材进行广泛调研的基础上，我们最终选择的教材是北京航空航天大学出版社出版的、周立功编著的《ARM嵌入式系统基础教程》。选用的主要依据是：一是该教材通俗易懂，适合入门教学；二是有相配套的教辅和相应的实验教程、案例丰富。

4.2 学时分配改革

在总学时不变的前提下，我们当缩短理论课授课课时。课堂实验课时应当由原来的6学时增加到16学时。实验不该分课上课下，只要课后有兴趣都可以申请进入实验室。

4.3 建立面向应用的“多层次”实践环节

经过近几年的教学改革实践，本课程初步建立起了涵盖“基础实验”、“综合实验”、“创新小制作”、“大学生创新计划和学科竞赛”、“产学研”等多层次、立体化的面向应用的课程实验和实践环节。课程实验应该与电子设计大赛或嵌入式系统竞赛等相结合。为了提高学生的动手能力、创新和设计能力，我们必须改革课程考核办法，不能让学生死记硬背。

5 结束语

嵌入式课程教改存在着较多的问题：第一大类问题有教材上的问题、嵌入式系统课程定位方面的问题、学时安排上的问题；第二大类问题是课程实验上的问题，其太过注重验证性，从而缺乏设计性；第三大类问题是课程教学上的问题，其与实际工程脱节。我们应当致力于培养学生的动手能力、设计能力和创新能力，建立起面向应用的“多层次”实践环节。

[参考文献]

[1]周红波，刘涛.构建适应就业需求的嵌入式系统实验教学模式探讨[J].软件导刊，2010，9（1）： 177-179.

篇5

关键词 实验教学体系 电信与计算机分中心 信息工程 教学改革

中图分类号：G424 文献标识码：A DOI：10.16400/ki.kjdks.2016.10.047

Abstract Theoretical teaching and experimental teaching is for colleges to train two essential link， for information engineering and other related majors， experimental teaching is particularly important， key steps of application type talents training. With the continuous development of information technology， traditional experimental teaching content and teaching method has and social demand can not adapts with my school experiment teaching center of telecommunications and computer center specific experiment teaching pattern and system， describes the various problems encountered by the information engineering specialty in experimental teaching and solutions， in order to deepen teaching reform and improve the quality of experimental teaching play an important role， but also for future application key provincial experimental teaching demonstration center provides a basic guarantee.

Keywords experimental teaching system； telecommunications and computer sub center； information engineering； teaching reform

我校信息工程学院所开设的四个专业分别为电子信息工程、通信工程、物联网工程、计算机科学与技术，其80%以上的实验课是在电信与计算机分中心的实验室开设。这四个专业的共同特点就是实验课比例要多于理论课，而且，随着信息技术的不断发展，实验课程的教学模式和实验内容如果一成不变，则会极大地影响人才培养效果，如何让实验课程和社会接轨是目前电信与计算机分中心亟需解决的问题。

1实验教学体系主要研究内容

1.1 实验课程结构

（1）基础类、专业类、综合设计性以及创新性实验课程的比例不够合理，基础类实验所占比例过大；（2）大一可以开设和学科专业特点相近的基础性实验；大二可以以各种竞赛为导向、把硬件故障诊断的实例融入实验教学中去；大三可以把企业中实际的项目和大学生科技创新活动等渗透到平时的实验教学中去。

1.2 实验教师结构

（1）学历结构；（2）年龄结构；（3）职称结构；（4）双师型教师比例。

1.3 实验教学大纲

因为电信、通信、物联网技术发现迅速，需要及时更新实验内容，陈旧的设备和技术手段不能满足社会发展趋势。相对应的实验教学大纲最少三年要更新一次。

1.4 实验教学质量评价

（1）对实验教师的评价主要包括实验讲授方法、以及能否及时处理实验中遇到的各种问题，因为理论课中描述的都是在理想的环境中得出的规律和现象，而在实际进行的实验过程中会有各种不可预知的问题出现，需要教师能逐一分析并解决问题；（2）对学生的评价主要包括实验现象和数据的分析，遇到故障的处理方法等。

2 我校信息工程学院各专业实验课教学体系结构

2.1 电子信息工程专业实验课程体系

（1）专业基础实验课：大学物理实验、C语言程序设计、电信工程导论、数字逻辑电路实验、模拟电子线路实验、电工基础实验、电路分析基础实验、数据结构；（2）专业实验：通信原理实验、数字信号处理实验、高频电子线路实验、信号系统实验、单片机技术应用实验、计算机网络实验、嵌入式与多核技术实验、数字图像处理实验、移动通信系统实验、汽车电子实验；（3）项目综合实训：电子电路实训、电子工艺实训、C语言程序课程设计、模拟电路课程设计、单片机技术课程设计、实用电源实训、FPGA课程设计、嵌入式应用实训。

2.2 通信工程专业实验课程体系

（1）专业基础实验课：大学物理实验、C语言程序设计、通信工程导论、数据结构、JAVA程序设计、电工基础实验、电路分析基础实验、数字逻辑电路实验、模拟电子线路实验；

（2）专业实验：信号系统实验、单片机技术应用实验、通信原理实验、高频电子线路实验、计算机网络实验、数字信号处理实验、嵌入式与多核技术实验、数字图像处理实验、移动通信技术实验、现代交换技术实验、光纤通信技术；

（3）项目综合实训：电子电路实训、电子工艺实训、C语言程序课程设计、模拟电路课程设计、单片机技术课程设计、嵌入式与多核课程设计、传感器技术实训、安卓技术开发、通信系统综合实训。

2.3 物联网工程专业实验课程体系

（1）专业基础实验课：物联网工程专业导论、大学物理实验、数据结构、电路与电子技术实验、计算机概论、计算机组成原理、JAVA程序设计、计算机网络、C语言程序设计；

（2）专业实验：数据库原理、传感器原理实验、操作系统、RFID原理实验、物联网通信技术实验、嵌入式系统设计、JAVA WEB开发技术、单片机原理实验、无线网络技术实验、网络互连技术、CC2530原理、软件工程；

（3）项目综合实训：C语言程序课程设计、数据结构课程设计、语言类综合实训、关系数据库课程设计、嵌入式课程设计、Zigbee应用课程设计、网络通信课程设计、物联网应用项目实训、智能家居模拟实训、移动应用开发实训；

2.4 计算机科学与技术专业实验课程体系

（1）专业基础实验课：数据结构实验、面向对象程序实验、计算机组成原理；

（2）专业实验：JAVA程序设计、操作系统、网页设计、计算机网络、数据库原理、JAVA WEB、计算机系统、软件工程、单片机原理实验、网络管理、XML技术、多媒体技术；

（3）项目综合实训：嵌入式课程设计、JAVA WEB课程设计、数据结构课程设计、单片机技术课程设计、JAVA课程设计、软件测试课程设计、Android系统课程设计、网络工程课程设计、Linux C课程设计。

3 目前实验教学面临的问题和解决方案

3.1 实验课时分配不合理

单片机课程设计、模拟电路课程设计、数字电路课程设计等综合设计类实验为16学时，而通信原理以验证性为主的实验课则安排有34学时，明显设置不合理，今后更新培养方案可重新分配学时。

3.2 实验内容陈旧

（1）电子工艺实训仍使用potel99的最老版本，而目前经过升级后已有最新的potel2008版本；（2）嵌入式系统仍使用的是2006年流行的arm9的操作系统，而目前使用的主流操作系统应该是arm11；（3）移动通信仍使用的是3G技术，而目前4G移动技术已经非常成熟，且有部分高校向5G扩展；（4）单片机技术仍使用的是51系列单片机芯片，而目前应用较多的是STM32系列的单片机，相比处理速度更快，内存更大。（5）计算机网络实验仍是以有线网络教学为主，而目前应用较多的是无线网络技术。

根据以上问题，可在培养方案中注明要求必须使用某种软件或实验方法，实验教学中心适时的淘汰过时的硬件或者软件设备。

3.3 单个教师承担一门课程的局限性

部分课程设计类实验涉及的知识点较多，单个教师不能完全承担整门课程，这相当于做一个项目，项目组成员对于各个知识点进行分工协作才能更顺利完成教学任务。例如：某学生做一个无线电能传输装置的课程设计，就需要掌握单片机技术，开关电源技术，无线网络，高频等多个知识点，而几乎没有一个教师能同时精通这所有知识，这就需要在排课的时候能同时安排几个相关教师授课。

3.4 各专业实验课的专业性不强

电子信息工程专业可不开设移动通信实验、数字图像处理，可增开设自动控制原理实验，微波技术等实验课程；通信工程专业可不开设电子工艺实训、FPGA技术，可增开设射频技术，光纤通信等实验课程；物联网工程可不开设计算机组成原理；计算机科学与技术专业可增开部分专业基础实验课。

3.5 大部分实训课程未能和生产实际紧密结合

例如软件类实验相互抄袭、网上拷贝较多，学生毕业后不能胜任项目开发工作，因为真实的项目开发不同于普通按部就班的实验课教学，其整个过程中会遇到各种不可预知的困难，为了让学生学会分析处理各种问题，应把企业中实际的项目融入平时的实验教学中，让学生真实体验项目开发整个过程，这样学生踏上工作岗位后就能直接进入企业第一线工作。

4 结语

实验教学体系改革是一个长期的过程，要根据社会发展趋势，学科专业特点随时改进，而信息工程专业实验发展尤为迅速，这就要求实验教师长期不断地学习，经常深入企业掌握先进的技术和方法，实验教学中心也要适时更新硬件和软件设备，保障实验教学体系的实用性、先进性、创新性和完整性。

参考文献

[1] 柴文妍，王皖贞.电子信息工程专业“综合课程设计”教学实践与探讨[J].北华航天工业学院学报，2011.21（3）.

[2] 王青云，宗慧.电子信息工程专业的“课题式”教学改革研究[J].中国科教创新导刊，2011.34.