以赛促教的嵌入式系统教学改革

张仕海 游波 叶利丽

摘 要 物联网技术和移动通信技术飞速发展的今天，嵌入式技术也得到了极大的提升，但是对于职业院校如何在有限的课时内上好嵌入式课程是一门艺术，嵌入式技术本来就纷繁复杂，其包括网络通信技术、计算机技术和电子信息技术，涉及到硬件和软件，内容众多，本文改革传统的嵌入式系统教学方法，以项目为突破口，从项目出发，结合嵌入式职业技能大赛的相关内容，以技能竞赛带动教学，一方面提高了学生的积极性，也可以通过竞赛提升嵌入式教学的发展。

关键词 以赛促教 嵌入式系统 教学改革 项目式教学

中图分类号：G633.51文献标识码：A

1嵌入式系统教学面临的问题

1.1课程定位不准确

隨着信息技术的发展，嵌入式系统已经广泛的应用各类信息通信设备以及物联网领域，当前高职院校嵌入式课程的定位不准确，嵌入式系统课程教学的重点是到底是偏向于底层的ARM处理器的讲解，还是以应用层上偏软件的应用开发来讲解，由于高职学生在校的时间所限制，嵌入式系统课程到底是按照设备应用的具体方向如智能家居或者是智慧农业来分门别类的讲解，还是按照传统的先硬件后语言的方式来教学？在这两个方面都存在争议。

1.2实验实训设备无法跟上信息技术的发展

嵌入式系统是一个非常注重实践操作的课程，不管课程是偏向于应用软件的开发，还是底层硬件的开发，都需要有嵌入式实训设备作为基础。但是，嵌入式系统的设备发展非常迅速，乐山职业技术学院物联网应用技术专业开始招生之时，就开设了嵌入式系统方面的课程，实训设备更是从基于ARM7的S3C44B0到基于ARM9的S3C2410再到ARM  cortex-A9，嵌入式设备更新太快，这之后就没有对设备设施进行更新换代，而嵌入式系统在这些年，发展非常迅速，ARM处理器已经发展到A73。因此嵌入式系统课程的开设也受到了很大的影响。

2关于嵌入式系统教学改革的思考

2.1通过职业技能竞赛来引领改革方向

高职高专嵌入式技术应用开发职业技能竞赛以每一年举办一次，重点考察电子电路设计、嵌入式微处理器控制、传感器应用、无线传感网、移动互联技术、Android应用开发、机器视觉、智能语音控制、RFID应用技术等嵌入式技术核心知识和核心技能。

通过竞赛，搭建校企合作的平台，深化产教融合，强化校企合作，推进协同育人，基于竞赛达到赛项引领教学实践、促进工学结合的目的。实现嵌入式技术行业企业资源与教学资源的有机融合，学院在专业建设、课程建设、人才培养方案和人才培养模式等方面，跟踪社会发展的最新需要，引领相关专业的教育教学改革与专业建设，缩小人才培养与行业需求差距，深化专业教学改革。比赛能够全面检验学生嵌入式技术应用开发的工程实践能力和创新能力;加强学生对嵌入式技术相关知识的理解、掌握和应用;培养学生的动手实操能力、团队协作能力、创新意识和职业素养;促进理论与实践相结合，增强技能型人才的就业竞争力;提高学生的就业质量和就业水平。

通过竞赛，充分展示职业院校师生积极向上、奋发进取的精神风貌和职教改革成果。在锻炼学生综合能力的同时，还培养出一批会知识、懂技术、熟项目的嵌入式技术师资，促进教师全面掌握行业企业对高素质嵌入式技术技能人才培养需求及相关职业岗位的技能要求，不断提高自身的专业水平和与实践能力，不断提高自身“双师型”素养与水平，及时更新教学内容，改进教学方法，不断提高教学质量，形成师生同赛、教学相长的生动活泼的教学格局，从而推动嵌入式技术应用开发相关专业的教学改革，实现以赛促教、以赛促学、以赛促改、以赛促建。

2.2衔接竞赛与嵌入式课堂教学

高职院校嵌入式相关的比赛有全国高职院校《嵌入式技术应用开发》赛项，该赛项主要考察学生对嵌入式系统的认知和理解，涉及到的知识有嵌入式处理器的编程技术、基于Android的应用开技术以及通信网络相关的技术。鉴于此，学院相关专业在开设嵌入式系统课程的同时，制定的课程标准和教案教学计划、期末考核内容中，都穿插相关内容进行讲解，在实训操作和技能操作方面也进行相关的训练，这样一来提高了学生的学习积极性，在课堂上，不是一味的讲解理论知识，理论与实践相结合，学生的学习兴趣大大提高。二来在课程这种将竞赛融入到教学之中，能够提高职业技能竞赛的水平，课堂上的以项目式教学，部分小产品或作品可以作为创新创业产品，甚至有部分产品还能够申请专利。

3以赛促教的主要教学内容改革

传统的嵌入式教学主要以ARM为核心，讲解ARM 的体系结构、thumb指令系统、ARM汇编语言程序设计、ARM存储系统和ATPCS。讲完这些理论知识，这些知识是ARM嵌入式系统的基础知识，学好这些对嵌入式处理器的内核处理的结构的理解是非常有好处的。再配以少量的实验实训项目，一门课程的教学就结束了。

但是对于高职院校的学生来说，这样上课是收不到好的效果的。高职学生对于理论的接受能力有限，更喜欢动手操作和能看见“成果”的实验内容。为此需要对教学内容和教学方式进行调整，将嵌入式的理论知识融入到实践项目中，为此结合学院的实验实训条件，开出了如下的实训项目。

前面的几个项目是为整个学习奠定基础的，是整个嵌入式linux的环境配置，系统移植等方面的内容，而最后一个项目则是一个综合性的项目，在这个项目中，又可以分为若干个小项目（包括图片显示、视频播放、WiFi识别），使得这些项目能够包络嵌入式技术相关的知识点，同时学生通过完成这些实际的项目，积累丰富的经验，学生在硬件和软件以及系统的移植，驱动的开发和bootloader上都有很大的进步，能够在职业技能大赛中能取得更好的成绩。嵌入式课程是一门实践性很强的课程，不能按照传统的教学方法来进行教学，而是要以项目为基础，以实际操作为途径，每一堂课程一个教学任务，老师操作，学生跟着做，然后学生再独立完成方能更好的服务教学和服务学生。

4结束语

在信息通信类专业中开设嵌入式相关课程是必须的，那么如何在课程的教学内容中选好案例，提升学生的主动积极性和创新型，只有通过实践，调整教学内容，改革教学方法，通过项目操作和锻炼，培养学生在硬件设计和软件编程的能力。以期培养高素质技术技能人才。

参考文献

[1] 邓小武.嵌入式系统教学模式的探索与实践[J].物联网技术，2017（07）.

[2] 陆渊章.基于物联网ARM嵌入式系统教学体系探讨[J].工业和信息化教育，2013（11）.

[3] 吴新生.基于高职学生特点的《嵌入式操作系统》课程教学改革[J].物联网技术，2015（02）.

[4] 李志军，张子红，王昊.以设计能力为主线的嵌入式系统教学改革[J].物联网技术，2014（10）.