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摘要：针对高校人才培养难以满足企业对嵌入式人才需求的现状，对东北农业大学计算机专业的嵌入式系统课程实验教学内容和教学模式进行了改革，提出了课堂实验教学与网上课外教学相结合的教学新模式，有效地调动了学生的学习积极性，提高了学生在嵌入式方面的综合实践能力。
关键词：嵌入式系统；实验教学；教学改革；教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）20-0134-01
伴随着计算机技术的飞速发展，嵌入式技术在通信、自动化控制、计算机硬件系统设计、仪器仪表开发等领域的应用越来越广泛[1]。面对嵌入式人才稀缺，就业形势看好的现状[2，3]，高校在人才培养方面确远远跟不上嵌入式技术的发展水平，难以满足企业对实践型嵌入式人才的需求。嵌入式系统是高校以电子信息、计算机、自动化等专业本科高年级学生为授课对象，开设的以实践应用为核心的专业技能课程[4]，涉及到电工电子技术、微机原理、接口技术、汇编语言等综合内容[5]。高校在嵌入式系统课程教学过程中面临如下困难：嵌入式系统基础知识多，涉及面广，内容更新快；教学中易产生过分偏软或偏硬的现象，软硬件结合不到位，且理论和实践结合较少；高校实验经费短缺导致嵌入式实验设备投入少等。这些原因直接导致高校在培养嵌入式人才时面临课程孤立、内容不全、实践创新能力有待加强、与实际应用脱节等问题[6]。本文以东北农业大学电气与信息学院计算机专业的嵌入式系统课程实验教学改革为背景，通过对传统嵌入式系统实验教学中存在的问题进行分析，提出了嵌入式系统课程实验教学内容改革的新思路，并基于亚科尔多媒体教学软件和BBS在线学习交流资源共享教学平台构建了课堂实验教学与网上课外教学相结合的教学新模式。
1 实验教学内容改革
基于企业对嵌入式复合型人才的需求，以计算机专业低年级开设的软硬件课程为基础，以嵌入式系统课程的硬件和软件单独实验为抓手，以培养学生软硬件交叉综合实验设计和开发能力为目标，确立嵌入式系统课程实验教学内容为基本接口实验、操作系统应用实验和综合设计实验三大类[7]。其中基本接口实验、操作系统应用实验为基础篇，偏重于大三学生学习，主要基于已有实验教学资料开展；而综合设计实验为提高篇，面向大四及研究生低年级学生开设，以创新项目和电子设计大赛为手段，提升学生的综合实践能力和创新能力。
2 实验教学模式改革
在嵌入式系统课程实验教学内容改革的基础上，利用计算机系服务器搭建BBS在线学习交流资源共享教学平台，结合亚科尔多媒体教学软件，形成网上课外教学与课堂实验教学相结合的教学模式，实现课上重点问题和共性问题集中解答、课下个别问题BBS在线辅导的新型实验教学模式。
2.1课堂实验教学
实验教学以实践训练为主，辅以适当的讲解，重点是对学生实验过程中遇到的共性问题进行集中讲解。基于东北农业大学电气与信息学院实验室购进的亚科尔多媒体教学软件的网络教室功能，实验教师能够高效地进行课堂实验教学，对学生进行课上教学内容的讲解、管理和共性问题的辅导。该多媒体教学软件具有易用性好、兼容性强、稳定性高等优点，通过教师端和学生端软件的安装快速地构建多媒体网络教室，实现教师和学生桌面的录制和快速切换演示、文件的分发和收集、快速关机和重启等。
2.2网上课外教学
通过BBS在线学习交流资源共享教学平台为学生进行网上课外教学辅导，实现相关学习资料的发布、学习内容的在线交流，个别问题的在线辅导，提高学生学习的主动性，增强实验教学效果。为了使学生尽早的了解实验内容，把握实验课的重点、难点及实验安排等信息，做好实验内容预习和实验结束后相关资料的整理，实验教师可通过BBS教学平台进行实验课程介绍、实验教学大纲、实验日历、实验规划、实验指导、实验教学视频等内容的发布[8]；通过使用该BBS教学平台，教师还可以为学生布置综合实验作业，通过学生上传的作业了解学生的完成情况，把握学生对知识的掌握程度，为课堂实验教学提供指导；通过使用该BBS教学平台，教室还可以实时与学生交流实验中遇到的问题，并为学生提供有针对性的网上在线辅导，进一步提高学生对知识的掌握程度。
3 教学成效
为评测该实验教学内容和模式改革的效果，以计算机专业 的学生为对象，以嵌入式系统课程的实验教学为媒介，进行实验教学模式的探讨和实验教学内容的实施。通过问卷调查和课后访谈，学生普遍反映如下：通过实验教学内容的改革，学生在完成基础实验内容后，通过综合性实验项目的开展，综合实践能力得到了一定的提升；通过教学模式的改革，将教师课上实验原理讲授、实验演示与学生课下预习实验、设计实验、教师网上指导等相结合，调动了学生学习的主观能动性，有效提高了学习效果。通过教学实践对比发现，应用该实验教学内容和模式的班级与未应用班级相比，在课上实验完成情况、综合实验设计能力方面都有了一定的提高。
4 结束语
在深入了解嵌入式系统课程特点、现状和不足的基础上，笔者结合自身的实际实验教学经验和体会，对嵌入式系统课程开展了实验教学内容和模式方面的改革探索。在实验教学内容改革的基础上，将基于亚科尔多媒体教学软件的课堂实验教学与基于BBS教学平台的网上课外教学相结合，调动了学生的学习积极性，对学生理论知识和实践能力的提高起到了很好的作用。结合BBS教学平台和亚科尔多媒体教学软件进行网上课外教学与课堂实验教学相结合的教学模式对其他计算机类课程的理论和实验教学也具有一定的可借鉴性。
参考文献：
[1] 张益嘉，宋嘉琳，丁男. 多层次嵌入式课程实践教学体系的建设与探索[J].实验科学与技术， 2014， 12（4）： 148-150.
[2] 胡威，郭宏，蒋旻等. 面向嵌入式系统的本科/研究生连续式课程建设研究[J].现代企业教育， 2014 （22）： 461-462.
[3] 蒋书波，王晓荣.嵌入式系统平台课程体系教学方法探析[J].中国电力教育， 2013（2）： 116-117.
[4] 张晓东，孙丽君，鲁可.高校嵌入式系统课程教学改革探索[J].中国电力教育， 2013（8）： 35-36， 38.
[5] 叶玮琳，包能胜，张兴伟.嵌入式系统教学中学生能力提升探索[J].教育教学论坛， 2014 （15）： 221-222.
[6] 刘泽平，羊四清.计算机专业嵌入式方向课程体系建设[J].计算机教育， 2013（6）： 103-106.
[7] 沈承舒，杨波.嵌入式课程教学方法的改革与探索[J].计算机教育， 2015（13）： 76-78.
[8] 卢有亮.嵌入式操作系统课程MOOC实践[J].实验技术与管理， 2014（314）： 200-202.
关键词：嵌入式系统；实验教学；教学改革；教学模式
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）20-0134-01
伴随着计算机技术的飞速发展，嵌入式技术在通信、自动化控制、计算机硬件系统设计、仪器仪表开发等领域的应用越来越广泛[1]。面对嵌入式人才稀缺，就业形势看好的现状[2，3]，高校在人才培养方面确远远跟不上嵌入式技术的发展水平，难以满足企业对实践型嵌入式人才的需求。嵌入式系统是高校以电子信息、计算机、自动化等专业本科高年级学生为授课对象，开设的以实践应用为核心的专业技能课程[4]，涉及到电工电子技术、微机原理、接口技术、汇编语言等综合内容[5]。高校在嵌入式系统课程教学过程中面临如下困难：嵌入式系统基础知识多，涉及面广，内容更新快；教学中易产生过分偏软或偏硬的现象，软硬件结合不到位，且理论和实践结合较少；高校实验经费短缺导致嵌入式实验设备投入少等。这些原因直接导致高校在培养嵌入式人才时面临课程孤立、内容不全、实践创新能力有待加强、与实际应用脱节等问题[6]。本文以东北农业大学电气与信息学院计算机专业的嵌入式系统课程实验教学改革为背景，通过对传统嵌入式系统实验教学中存在的问题进行分析，提出了嵌入式系统课程实验教学内容改革的新思路，并基于亚科尔多媒体教学软件和BBS在线学习交流资源共享教学平台构建了课堂实验教学与网上课外教学相结合的教学新模式。
1 实验教学内容改革
基于企业对嵌入式复合型人才的需求，以计算机专业低年级开设的软硬件课程为基础，以嵌入式系统课程的硬件和软件单独实验为抓手，以培养学生软硬件交叉综合实验设计和开发能力为目标，确立嵌入式系统课程实验教学内容为基本接口实验、操作系统应用实验和综合设计实验三大类[7]。其中基本接口实验、操作系统应用实验为基础篇，偏重于大三学生学习，主要基于已有实验教学资料开展；而综合设计实验为提高篇，面向大四及研究生低年级学生开设，以创新项目和电子设计大赛为手段，提升学生的综合实践能力和创新能力。
2 实验教学模式改革
在嵌入式系统课程实验教学内容改革的基础上，利用计算机系服务器搭建BBS在线学习交流资源共享教学平台，结合亚科尔多媒体教学软件，形成网上课外教学与课堂实验教学相结合的教学模式，实现课上重点问题和共性问题集中解答、课下个别问题BBS在线辅导的新型实验教学模式。
2.1课堂实验教学
实验教学以实践训练为主，辅以适当的讲解，重点是对学生实验过程中遇到的共性问题进行集中讲解。基于东北农业大学电气与信息学院实验室购进的亚科尔多媒体教学软件的网络教室功能，实验教师能够高效地进行课堂实验教学，对学生进行课上教学内容的讲解、管理和共性问题的辅导。该多媒体教学软件具有易用性好、兼容性强、稳定性高等优点，通过教师端和学生端软件的安装快速地构建多媒体网络教室，实现教师和学生桌面的录制和快速切换演示、文件的分发和收集、快速关机和重启等。
2.2网上课外教学
通过BBS在线学习交流资源共享教学平台为学生进行网上课外教学辅导，实现相关学习资料的发布、学习内容的在线交流，个别问题的在线辅导，提高学生学习的主动性，增强实验教学效果。为了使学生尽早的了解实验内容，把握实验课的重点、难点及实验安排等信息，做好实验内容预习和实验结束后相关资料的整理，实验教师可通过BBS教学平台进行实验课程介绍、实验教学大纲、实验日历、实验规划、实验指导、实验教学视频等内容的发布[8]；通过使用该BBS教学平台，教师还可以为学生布置综合实验作业，通过学生上传的作业了解学生的完成情况，把握学生对知识的掌握程度，为课堂实验教学提供指导；通过使用该BBS教学平台，教室还可以实时与学生交流实验中遇到的问题，并为学生提供有针对性的网上在线辅导，进一步提高学生对知识的掌握程度。
3 教学成效
为评测该实验教学内容和模式改革的效果，以计算机专业 的学生为对象，以嵌入式系统课程的实验教学为媒介，进行实验教学模式的探讨和实验教学内容的实施。通过问卷调查和课后访谈，学生普遍反映如下：通过实验教学内容的改革，学生在完成基础实验内容后，通过综合性实验项目的开展，综合实践能力得到了一定的提升；通过教学模式的改革，将教师课上实验原理讲授、实验演示与学生课下预习实验、设计实验、教师网上指导等相结合，调动了学生学习的主观能动性，有效提高了学习效果。通过教学实践对比发现，应用该实验教学内容和模式的班级与未应用班级相比，在课上实验完成情况、综合实验设计能力方面都有了一定的提高。
4 结束语
在深入了解嵌入式系统课程特点、现状和不足的基础上，笔者结合自身的实际实验教学经验和体会，对嵌入式系统课程开展了实验教学内容和模式方面的改革探索。在实验教学内容改革的基础上，将基于亚科尔多媒体教学软件的课堂实验教学与基于BBS教学平台的网上课外教学相结合，调动了学生的学习积极性，对学生理论知识和实践能力的提高起到了很好的作用。结合BBS教学平台和亚科尔多媒体教学软件进行网上课外教学与课堂实验教学相结合的教学模式对其他计算机类课程的理论和实验教学也具有一定的可借鉴性。
参考文献：
[1] 张益嘉，宋嘉琳，丁男. 多层次嵌入式课程实践教学体系的建设与探索[J].实验科学与技术， 2014， 12（4）： 148-150.
[2] 胡威，郭宏，蒋旻等. 面向嵌入式系统的本科/研究生连续式课程建设研究[J].现代企业教育， 2014 （22）： 461-462.
[3] 蒋书波，王晓荣.嵌入式系统平台课程体系教学方法探析[J].中国电力教育， 2013（2）： 116-117.
[4] 张晓东，孙丽君，鲁可.高校嵌入式系统课程教学改革探索[J].中国电力教育， 2013（8）： 35-36， 38.
[5] 叶玮琳，包能胜，张兴伟.嵌入式系统教学中学生能力提升探索[J].教育教学论坛， 2014 （15）： 221-222.
[6] 刘泽平，羊四清.计算机专业嵌入式方向课程体系建设[J].计算机教育， 2013（6）： 103-106.
[7] 沈承舒，杨波.嵌入式课程教学方法的改革与探索[J].计算机教育， 2015（13）： 76-78.
[8] 卢有亮.嵌入式操作系统课程MOOC实践[J].实验技术与管理， 2014（314）： 200-202.