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嵌入式系统专业方向人才培养与方向建设初探作者名（*大学 *学院, 辽宁 沈阳110870）（如多名作者请将所属单位一一写明）Exploration of Talents Training and Major Construction for Embedded System（标题英文译名） （前三位作者姓名拼音拼写，具体格式参见征稿启事）摘 要：作为信息领域一个新兴的重要技术分支，嵌入式技术得到了迅速发展，且部分高校也开设了嵌入式（系统）专业或专业方向。基于国内一般高校嵌入式系统的教学现状，探讨了嵌入式系统的人才培养和专业方向建设的基本方法，包括教学平台建设、课程设置思想、实践体系构建，以及教材编制等，其目的是通过合理的课程体系设置和教学安排，能够更好地实现适应社会需求的掌握嵌入式技术的高素质实用型人才培养。（摘要是文章的脸面。请注意简明扼要。突出题旨）关键词：嵌入式系统；人才培养；专业建设以下正文请双栏排版收稿日期： 年 月 日(编辑填写)作者简介：作者名(1970)，女，副教授，主要从事*的研究。项目来源：项目名称（编号）（这部分不是必须的，有则填写，没有就空。)嵌入式系统是指以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为核心组成的专用计算机系统，通常具有高性能、低功耗、可移动、软硬件可裁减等特征1。它是继IT网络技术之后，又一个具有广阔前景的技术发展方向，现已成为后PC时代最热门的研究领域之一，广泛应用于工业控制、网络、通讯、军事、航天、家电、医疗及金融等领域2。随着经济的飞速发展，我国逐渐成为世界制造业的中心。一方面，社会对嵌入式系统软硬件设计、应用开发和综合维护人才产生了巨大需求；另一方面，从事嵌入式系统开发的门槛比较高，领域技术发展快，嵌入式系统软硬件学习环境和条件相对不足，存在着较大的人才供需矛盾。因此，高校的嵌入式系统方向需要充分考虑市场需求，并以此确定具体的培养目标和与其相适应的专业或专业方向教学体系。1 国内嵌入式系统教学现状上个世纪80年代中期嵌入式系统进入中国，从那时起各高校陆续将此技术列入教学体系，教学内容从Zloge公司的Z80系列到Intel公司的MCS-48系列以及MCS-51系列。虽然有部分院校开展了较新型的嵌入式系统教学，但世界上各大电子厂商生产的实用嵌入式计算机系统仅在近年才真正进入中国的高校教学体系。分析表明，目前国内高校嵌入式系统教学中普遍存在如下问题：(1)教学环境尤其是硬件环境不足。嵌入式系统是实践性很强的学科，需要相应的嵌入式开发板和软件环境的支撑。(2)实践项目缺乏。由于缺少具有实际应用性的项目，使得高校市场信息获取不足，把握市场走向和技术发展趋势的能力不够。(3)课程设置不合理。教学配套课程相对单一，学科的融合交叉程度不高。(4)实践能力培养和技能训练不充分。教学中理论与实际相脱离，在整个学生的培养过程中，对实验能力的培养缺乏统一规划和系统安排，许多专业课程只是做了简单的理论介绍，没有经过严格的技能训练。面对生活中处处可见的嵌入式设备，从应用的角度来看，这种教学模式已不能满足高端应用领域的知识需求。对于这些具有广泛应用前景，且能引发学生兴趣的知识，需要更新教学模式，提高教学效果。2 嵌入式系统的教学平台建设教学平台建设是嵌入式系统教学实施的前提条件。结合我校实际，本文认为主要包括硬软件平台和教师队伍两个方面建设。2.1 硬软件平台搭建嵌入式软件开发人员必须掌握的技术主要有：主流嵌入式微处理器的结构与原理、嵌入式操作系统、嵌入式软件开发工具3。本文认为把ARM作为嵌入式系统的教学实验开发平台是合适的，实验开发平台核心板要选用嵌入式工控板，同时支持ARM920T结构芯片三星$3C2410X和Intel PXA270核心CPU，使学生能更好的了解和掌握嵌入式系统开发环境，熟悉其开发流程。其次，从事嵌入式的人还必须至少掌握一种嵌入式操作系统，这是嵌入式中最为关键的技术。经过多年的市场筛选，目前比较成熟的有C-OS、VxWorks、CLinux、WindowsCE及Palm等。2.2嵌入式系统教师队伍建设嵌入式系统教学不仅要求教育方法和配套的实验设备的改革，还需要教师本身的专业知识能够跟得上嵌入式系统技术发展的速度。作为一名教师，尤其作为嵌入式系统专业的教师，对于自身知识更新的要求是非常高的，无论是所讲授的知识，还是讲授的方式方法，都需要不断地进行总结提高。由于嵌入式系统更偏重于硬件，项目研发更需要以丰富的经验做支撑。因此，教师本身必须具有较强的工程实践背景，而非从理论到理论。换言之，教师应该是嵌入式系统开发的工程师，并具有丰富的实际项目开发经历，才能在授课中给出足够的设计细节和那些书本上所介绍不到的要点，并将合适的实际项目在适当的实际引入到教学环节中。3 嵌入式系统教学实施方案3.1 嵌入式系统教学课程设置考虑到教学计划是对学校教育内容、标准和进程的总体安排，是确保达到高校培养目标的基本途径，在课程设置上应遵循“强化基础”和“拓宽专业”的原则，以适应市场非规律波动带来的对人才需求的变化。从研究内容上看，可以将嵌入式系统分为硬件层、驱动层、操作系统层和应用层4个层面。其中，硬件层是整个嵌入式系统的根本，驱动层要求设计者对电路和操作系统内核都十分精通，操作系统层主要依据系统和项目要求现有操作系统进行裁剪和移植，应用层则是利用对系统功能的调用完成特定的任务，也包括嵌入式数据库、基于嵌入式系统的网络编程和基于某应用层面的协议（如SIP、H.323、Astrisk）进行应用开发等复杂的任务。不同的目标要求不同的知识侧重点，也决定了教学课程的设置。具体实施中，首先安排好通用的基础课程。对于从事嵌入式系统开发的学生，如计算机基础、模拟、数字电路、计算机组成原理、计算机接口技术、嵌入式微处理器结构及其相应的实验课程构成了学生的硬件知识基础和基本技能。另外，汇编语言语言程序设计、C/C+语言程序设计、数据结构、算法设计与分析，特别是操作系统等软件基础课也十分重要，学生软件设计的入门知识、基本概念和编程的基本方法都从这些课程获得。其次，补充一些比较新的专业基础课程例如计算机控制技术和DSP开发等，为学生今后深入学习打基础。ARM系统是真正了解嵌入式系统的关键课程，当然也可以包括专门的嵌入式操作系统、嵌入式驱动程序设计等专门课程。从硬件上讲该课程要学习接口电路设计，从软件上说则需要学习基于ARM处理器的操作系统层面的驱动程序设计和操作系统的裁剪、移植等知识，当然也包括基于ARM的C语言和汇编语言编程及调试开发环境等。3.2嵌入式系统实践体系嵌入式技术具有实践性很强的特点，实验教学更应该注意发挥学生的主观能动性，注重加强对学生的操作技术、实验思路、实验设计和实验综合分析能力的训练。结合计算机专业的特点，可以把嵌入式实验分为基础性实验、综合性实验、设计创新性实验、工程实践等四个模块来设计实验项目和内容。要加强学生的操作技术、实验思路、实验设计和实验综合分析能力的训练。基础性实验主要对一些基本原理进行验证，目的在于加深学生对基本理论的理解，掌握基本技能，为后续的设计性综合实验做准备。综合性实验需要培养学生的综合设计能力，所设计的实验要贯穿整个知识体系，培养学生灵活运用知识和理论联系实际的能力，锻炼学生思考问题的能力，提高学生的综合素质。创新性实验要结合工程实际，要求学生自拟设计方案，进行可行性审查，提交报告和相关程序，完全发挥学生的主观能动性，可以分组或个人完成。实践活动实验主要是结合一些社会应用课题进行训练，目的是培养其工程应用能力4。3.3 嵌入式系统教材建设嵌入式系统涉及的知识面广。参考资料也非常之多，但过于宽泛的参考书会导致学生不易抓住重点。嵌入式系统的进一步建设，应该根据该课程的目标和内容的需要，结合教师自己科研的情况编写理论课和实验课教材。这样既可以帮助学生掌握嵌入式系统的基本知识，又节省了学生的时间。因此，教材组织应注重实用性而非完整性和理论性，要突出设计的要点，还要有别于手册。4 结束语（总结段落一定要有）随着新兴计算机应用领域如物联网、普适计算等的出现，嵌入式系统的应用更为广泛，市场对嵌入式系统开发人员的需求也更加旺盛。在计算机及相关学科中扩充和完善嵌入式系统方向是社会的需要，也是这些学科自身发展的需要。这就要求在专业方向设计时合理地进行教学方案的设置，改进教学方法和手段，才能培养符合社会需求的掌握嵌入式系统技术的高素质的实用型人才。参考文献：1 杨军，王先国计算机科学与技术专业嵌入式系统课程建设初探J科技信息，2007(36)：10-11.2 何小苑基于嵌入式的计算机应用专业人才培养模式的改革探索J计算机教育，2009(