物联网工程嵌入式培训范例6篇

前言:中文期刊网精心挑选了物联网工程嵌入式培训范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。

物联网工程嵌入式培训

物联网工程嵌入式培训范文1

关键词:嵌入式系统;开发技术;教学研究与实践

嵌入式系统设计飞速的发展,渗透到社会生活的各个方面,例如掌上PDA、电视机顶盒、手机、汽车、空调、微波炉,等等,由于其硬件体积小、价格低廉、集成度高,而且软硬件可以“按需定制”,嵌入式系统的发展前景越来越广阔,物联网概念的提出以及嵌入式系统技术发展的日益成熟,将嵌入式系统的应用推向了,与此同时,国家及企业对嵌入式人才的需求越来越旺盛,作为输出社会人才输出的摇篮,学校应努力提升嵌入式系统教学的质量,培养出高质量的人才。

一、教与学的现状

嵌入式系统开发技术是我院物联网工程专业的一门专业必修课程,其综合性较强,涉及的知识面十分广泛,既有硬件设计又有软件代码的编写,学生在学习本门课程过程中需要具备较多的专业基础知识,涉及的课程有程序设计基础、模拟电路和数字电路等课程。同时嵌入式系统开发技术又是一门实践重于理论的课程,因此学生还需要进行实践操作。嵌入式系统开发技术课程的教学目标是培养学生的科学思想和研究方法,使学生较全面提升软硬件开发能力,着重提高学生就业竞争能力。目前某学校嵌入式系统开发技术的教学主要分为两部分,一部分是理论课堂教学,另一部分是实验教学。理论课堂教学普遍利用多媒体设备,通过幻灯片讲解系统结构、处理器结构、时钟树、存储地址映射、GPIO、中断、定时器等知识点。实验教学过程中所完成的多为验证型实验,教师仔细讲解硬件的连接方法,学生进行接线验证,观察实验现象。通过观察发现,在教与学的过程中,这种传统的教学方式使得学生的实践能力不足,需经过相关培训才能够从事嵌入式相关工作,结合学校培养应用型人才的目标,需对当前的教学方式做出改革。

二、课程的教学改革与实践

1.教材的选取近年来,嵌入式系统的教材多种多样,大部分是以知识点来组织相关章节,缺乏案例,内容略显生硬死板,使得学生很难将抽象的知识具体的应用到工程实践中去,因此教学改革的第一步首先是选择一本适合某学校学生能力的教材。在教学过程中,学校使用的是卢有亮编著的《基于STM32的嵌入式系统原理与设计》,这本书属于普通高等教育“十二五”电子信息类规划教材,基于STM32对嵌入式系统的原理、设计、编程进行讲解,并给出一个工程实例,可使读者通过该实例找到做工程的方法并巩固所学的知识,提高工程开发的能力,另外作者还搭建了交流论坛,给读者构造了一个比较完善的学习平台。同时,学校指导学生阅读芯片的数据手册和固件库等文档,使学生能够快速获得器件的特性,获得全面的固件库函数。2.授课地点的变更传统的教学方式中,授课地点均为普通教室,教学设备只有黑板和多媒体,导致任课教师只能按照幻灯片或者课本进行讲解,学生被动接受,效率较低。例如在讲授利用固件库搭建工程环境时,第一步详细地演示了如何获得固件库,并对固件库中文件的用途做出一一介绍;第二步为在电脑任意位置建立工作目录和子目录,将库文件中的内核文件、驱动支持文件、启动文件等复制到相应的工作目录中;第三步建立和配置工程文件;第四步编写代码;第五步编译代码;第六步下载到开发板运行;第七步使用JLINK调试。完成本次课程的教授用时2学时,但学生进行上机实验时,对于搭建工程环境仍比较困难,28名学生中只有4名学生完成。鉴于此,将授课地点均调整为实验室,带领着学生一步一步进行环境的搭建,均可以完成实验任务,这种授课方法不但提升了学生学习嵌入式系统开发技术的信心,也为后期的实验打下了良好的基础。3.课堂在传统授课过程中,多为教师讲、学生听的教学方式,学生不能完全参与到课堂中,因此,学校尽量避免这种教学方式,采用案例教学等方法,吸引学生的注意力,培养学生的学习兴趣,使学生积极主动参与到课堂中。例如在讲授GPIO的知识点时,设计了一个流水灯案例,吸引学生的目光,引导学生思考如何进行设置,包括GPIO模式的设置、速度的选择、引脚的设置,等等,在这一过程中把理论知识点汇聚到具体的实验中,做到理论与实践的结合,使学生利用相关知识看到具体的实验现象,深化了对知识点的理解,教学效果明显提升。

三、结语

本学期对某学校嵌入式系统开发技术课程进行了教学改革,与学期初相比,学生学习的积极性明显提高,课堂互动明显增多,同时教师的教学能力与课堂组织能力也明显得到提升。为了进一步增强学生的实践能力,学校开放了实验室,创建了兴趣小组,为学生后期能够参加相应的比赛做铺垫。

参考文献:

[1]韩洁,徐琴.嵌入式系统设计课程教学的研究与实践[J].电脑知识与技术,2016(12).

物联网工程嵌入式培训范文2

 

作为信息技术应用发展的一个新方向,嵌入式系统是单片机系统更高级的应用,硬件资源非富,软件开发基于嵌入式操作系统基础之上,系统的功能和性能有了大大的提高。它可以应用于物联网的前端、车联网的移动端、移动应用等。嵌入式软件开发课程是我校计算机科学与技术和软件工程专业的一门专业课程,其实践教学是整个教学课程的一个重要环节,是提高学生积极性、主动性和创造性的重要教学过程。通过实验课程的学习和实践,学生提高了工程设计能力、系统分析能力、基础知识综合性整合能力等。在实际的嵌入式软件开发实践教学中,通过近几年的不断改革和探索,实践教学效果有了较大的提高。

 

一、嵌入式软件开发课程的现状

 

嵌入式系统是控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。嵌入式系统通常执行的是带有特定要求的预先定义的任务,通常,这一任务是通过执行嵌入式软件来实现的。广义的嵌入式系统一般分为两种,一种是嵌入到其他设备或者机器中的模块,进行设备的控制,比如冰箱、空调等里面控制模块;另一种是独立的设备系统,比如:路由器、机顶盒、手机等。针对前一种嵌入式控制模块,一般采用的嵌入式操作系统为:uC/OS、uCLinux、Window CE、Linux、VxWorks等。而后一种嵌入式系统采用的操作系统,主要针对手机而言,操作系统平台:Microsoft公司的window phone、Google公司的Android、Apple公司的iOS以及嵌入式Linux等。进行嵌入式软件开发时,针对不同的嵌入式开发平台,需要的软硬件环境是不同的。尤其是iOS开发环境,需要使用Apple公司的硬件平台和MACOS操作系统环境。我们调研了周边的一些高校,各高校设置的嵌入式软件开发的课程教学内容不尽相同,有的是基于uC/OS操作系统的软件开发,有的是基于Linux操作系统的软件开发。软件平台主要是指嵌入式操作系统,如VxWork、WinCE、uC/OS、嵌入式Linux等。我们学校选择的该课程内容是基于Linux操作系统平台的嵌入软件开发。

 

二、嵌入式软件开发实践教学情况

 

嵌入式软件开发实践课程对学生的基础要求较高,学生的动手操作能力要强。一方面,嵌入式软件开发实践的基础要求,不仅要懂得底层系统软件和软件性能优化,而且必须懂得一部分硬件的工作原理。另一方面,是因为这一领域较新,技术发展较快,很多软硬件技术较新或正在出现(如无线通信协议等),掌握这些新技术需要有较强的学习能力。目前,高校的嵌入式实验室一般都配有专门的嵌入实验箱或者嵌入式开发模块,学生按照实验箱(或者开发板)进行Bootloader移植、操作系统移植、硬件模块的驱动程序开发、应用程序开发等。这些实验项目,一般都随着实验设备随机配备,有现成的实验步骤和源码。实验课堂上,学生一般按照实验指导书的操作进行。这样,学生在嵌入式系统的软件开发实践中,学习的内容和形式对学生积极性的提高没有多大作用,学生自主创新的机会较少。

 

三、嵌入式系统实践教学的改进

 

针对在嵌入式软件开发实践教学中出现的一些问题,我们进行了一系列的实践教学改革与探索。

 

1.软硬件兼顾,加强基于硬件应用的软件开发实践教学环节。嵌入式系统的硬件平台是多种多样的,还有丰富的外部设备。嵌入式系统软件是在这些特定的硬件基础之上运行的,嵌入式软件的运行依赖于特定的硬件。在实践教学环节,考虑到在特定的嵌入式硬件平台之上,完成嵌入式软件开发的实践课。最初,我们在嵌入式软件开发实践教学的对硬件的实验安排较少,甚至没有,学生没有掌握底层知识,对嵌入式软件开发访问硬件资源方面,就无从下手。加强用软件控制硬件的实践教学内容。嵌入式软件开发的软件实验,一方面通过软件去控制硬件,完成特定的功能。利用硬件平台的核心硬件电路和外设,通过丰富的传感器获取一系列的参数,通过网络和控制系统,控制一些机械设备。比如,利用无线技术进行工业控制、环境监测、机器人控制等。这样便提高了学生的兴趣性、积极性和创造性。

 

2.开放实践教学模式,与社会培训公司联合培养学生。充分利用社会培训机构资源,联合培养优质学生。嵌入式系统软件开发技术特点,是技术新颖、发展快、应用广泛等,高校教师需要有学习过程和项目实践过程。然而,许多培新公司有专门的技术教师专门从事这方面的教学培训工作。目前,有关嵌入式软件开发培训的公司很多,他们的教学体系、实验内容、项目实践等很有特色,他们一直关注着该方向的前沿技术,这些都是值得我们学习的。我校和北京博创兴业科技有限公司合作,利用他们优质的培训教师和实践的开发经验,参与学校的实践教学,是我们嵌入式软件开发实践教学改革的一个重要方向。

 

3.按照社会需求培养学生,与企业联合创建实践教学基地。让学生参与到科研和技术公司中,让他们接触到最近的理念和开发技术。创建校企合作的实践教学体系,就是以培养学生的全面素质和实际项目能力为重点,利用学校与企业两种不同的教育环境和教育资源,采用学校教育与企业实训、实习的有机结合,共同完成高技术人才培养任务。在培养方案中体现校企合作实践教学体系,与企业科研部门共同制定人才培养方案。这样,学生能够准确及时地根据市场变化和企业的需求,结合行业与社会经济的发展,遵循教育规律,共同制定人才培养方案。在培养方案中,实践教学过程处于突出位置,具有很强的岗位针对性和主动适应性,既能丰富学生的项目经历,又能够大大缩短学生就业后项目研究的适应期。

 

4.科研竞赛项目带动实践教学。嵌入式软件开发,作为软件开发的一种,按照软件工程的要求进行实践教学安排,起到良好的教学效果。依据实验教学课程与创新平台的资金支持,深入企业进行项目调研,获取企业在人才和技术上的各项需求。实验室专业教师提出科研和实践教学的需求方向和研究题目,嵌入式软件开发的学生根据自身的兴趣结合所学习的知识和技术,选择项目驱动式实践课程。项目来自老师的科研课题或企业技术研发。社会上,有关嵌入式系统开发的竞赛也比较多,我们有选择地让学生参与嵌入式软件开发的竞赛。学生参与竞赛,一方面给学生提供了学习新技术的机会,另一方面,学生积累项目了经验,提高了协同工作能力,这些活动的参与,属于嵌入式软件开发实践课程的一部分。这样,丰富了学生实践课程的形式,也提高了学生的学习兴趣。

 

5.实践成绩评价体系的改革。嵌入式软件开发实践课程是具有操作性很强的教学环节。如何给学生一个合理的评价方法,一直是我们的改革内容,包括学习态度、实施和创作能力、文档编制能力、组织协调能力以及团队协作能力等。项目考核一般以项目答辩的形式进行,同时采用实践考核和提交作品以及论文的形式,由指导老师评分。一方面,强调实践过程的评价。嵌入式系统软件开发的实验功能和性能的实现非常重要,考虑到整个实验过程的复杂性,我们更强调学生的实验过程和实验态度,实验过程环节成绩所占比重,由原来的30%提高到50%。另一方面,加强实验报告的撰写。撰写实验报告是大学生的一项重要的技能和素质,在实验完成后,必须在规定时间内完成自己的实验报告。嵌入式系统软件开发的实验报告内容主要包括:实验目的、硬件平台(具体外设)、软件平台(运行平台、开发平台及开发环境等)、实验过程、软件流程图及源码、实验过程遇到的主要问题及解决方案等。在学生成绩评价过程中,实验报告部分是评价体系的一个重要指标。

 

四、嵌入式软件开发实践教学改革的初见成效

 

通过嵌入式软件开发实践教学环节,学生进一步地巩固和加深了在课堂上学得的知识,锻炼了实践操作技能,增强了实际动手能力。通过近期的实践教学改革,通过我们对学生的调研,学生对实践教学评价越来越高,学生对该课程的兴趣也更大了,学生的积极性和主动性有了较大的提高,学生的实际动手操作能力有了较大的提高,选课的学生也越来越多。通过对近几年毕业学生的就业情况进行调研,从事嵌入式系统软件开发的学生就业情况非常好,学生发展的机会也比较多。

 

五、结语

 

由于嵌入式设备的硬件和软件的快速发展,嵌入式软件操作系统的发展也比较快,这对这门课程的实践教学改革也在不断的推进,其教学方式和教学内容也必须与时俱进。在实践教学中,更好地完成教学任务和如何激发学生的学习的主动性、积极性与创造性,是我们实践教学改革的核心与主题。

物联网工程嵌入式培训范文3

[关键词]物联网 就业导向 人才培养方案

[作者简介]蒋琴雅(1966- ),女,江苏常州人,南京邮电大学学生工作处就业指导中心副主任,副研究员,硕士,研究方向为大学生就业与创业。(江苏 南京 210003)

[基金项目]本文系2008年江苏省教育科学“十一五”规划重点资助课题“理工科大学生就业与创业教育研究”、2010年江苏省教育厅高校哲学社会科学基金项目“以就业为导向的物联网专业人才培养研究”(项目编号:2010SJB880026)、2011年南京邮电大学思想政治教育校级规划项目“物联网对大学生思想行为影响的调查研究”(项目编号:XC211021)的阶段性研究成果。

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1004-3985(2013)08-0103-02

一、研究背景

1999年在美国召开的移动计算和网络国际会议首先提出物联网概念,自此物联网概念正式进入人们的视野。物联网的英文名是 Internet of Things,也称为Web of Things,是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络,具有普通对象设备化、自治终端互联化和普适服务智能化三个重要特征。2009年8月同志在视察中科院无锡物联网产业研究所时,对物联网应用提出了一些看法和要求,自提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一并写入“政府工作报告”,物联网受到了中国全社会极大的关注。每个产业的发展都离不开人才的培养。当今物联网时代,对物联网人才的培养势在必行。物联网与互联网、传感网有着重要的联系,互联网和传感网的人才培养早已开始,但物联网的人才培养还处在初始阶段,因此我国更应该加快物联网专业人才的培养。

二、物联网人才培养的现状

2010年2月25日,《教育部办公厅关于战略性新兴产业相关专业申报和审批工作的通知》指出:当前国家决定大力发展互联网、绿色经济、低碳经济、环保技术、生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要战略性新兴产业。为了加大战略性新兴产业人才培养的力度,支持和鼓励有条件的高等学校从本科教育入手,加速教学内容、课程体系、教学方法和管理体制与运行机制的改革和创新,积极培养战略性新兴产业相关专业的人才,满足国家战略性新兴产业发展对高素质人才的迫切需求,经研究,决定在2010年4月前完成一次战略性新兴产业相关专业的申报和审批工作。战略性新兴产业涉及的领域包括:(1)新能源产业。(2)信息网络产业。如传感网、物联网技术。(3)新材料产业。(4)农业和医药产业。(5)空间、海洋和地球探索与资源开发利用。可见,教育部已经认识到物联网人才培养的重要性,并希望各高校能够增设物联网相关专业,为物联网产业的发展提供优秀的专业人才。各高校积极申报,教育部快速反应,在《教育部关于公布同意设置的高等学校新兴产业相关本科新专业名单的通知》中获得批准的物联网工程专业30所、物联网技术专业5所、智能电网信息工程专业2所。2011年,在《教育部关于公布2010年高等学校专业设置备案或审批结果的通知》中,新增批准的物联网工程专业25所。尽管高校开办物联网相关专业的热情高涨,但有一个现实不容回避,即目前许多高校的物联网学科课程未形成体系,实训建设标准等相关问题有待进一步规范。面对这一现状,高校需要及时跟踪物联网可能发展的就业空间,找准物联网行业企业动向,以就业为导向制订物联网专业人才培养方案。

三、以就业为导向的物联网专业人才需求分析

1.物联网人才需求及就业岗位分析。物联网行业需要多种技术人才,根据物联网的四层架构,可对应为四类技术人才。电子设备开发人员和传感器设计与制造人员;移动通信和计算机网络人员;软件设计人员,特别是网络服务人员;嵌入式软件设计与开发人员。根据物联网人才需求分析,物联网专业应培养具有物联网行业必备的理论知识和专业技能,有较强的物联网应用系统操作能力、一定的系统设计和开发能力,能从事物联网硬件系统安装与调试、物联网系统管理及嵌入式软件开发的高技术应用型专业人才。根据对物联网企业的调研,其面向的职业岗位主要有感知设备设计与安装、系统集成与调试、嵌入式软件设计、物联网管理与应用。

2.物联网专业培养方向和能力需求分析。物联网专业是一个综合性学科,涉及电子技术、计算机技术和软件技术等相关专业,所以人才培养可根据不同的岗位目标分为四个方向,即感知设备设计与安装方向、传输与网络方向、嵌入式应用软件方向和物联网管理方向。四个培养方向对学生的能力要求有所不同。物联网专业学生应掌握物联网系统基本理论,具备构建、调试、运行和管理物联网专业应用系统的能力,具备开发物联网终端软件的基本能力,具备物联网应用系统故障排除能力,了解物联网技术发展动态等。

四、物联网专业人才培养方案研究

1.课程设置。应从现有支撑物联网的专业着手,以就业为导向,根据物联网产业发展的实际情况做出实时调整。本文根据物联网的四个方向,结合目前物联网产业设计的四大核心学科——微电子、无线传感、通信传输、计算机及其网络,以网络工程、物联网工程两个专业方向来讨论物联网专业人才培养方案和核心课程,重点是课程设置。

一是网络工程。人才培养目标:培养适应信息产业发展需要,在德、智、体、美诸方面全面发展,基础扎实、知识面宽、实践能力强,具有创新精神、较高思想道德、良好的科学文化素质、敬业精神和社会责任感,拥有扎实的通信技术、通信系统、网络工程和网络管理等方面的基础理论和系统专业知识,能在物联网与传感网技术等相关领域从事科学研究、教学、应用开发、产品设计等工作的高级专业技术人才。专业核心课程:网络技术概论、离散数学、数据结构与算法、计算机组成原理、信息与系统、通信原理、操作系统、数据库系统原理、编译原理、计算机网络、网络安全技术、IP网络技术及应用、网络编程技术、网络工程基础实验等。 专业方向:面向信息网络国家战略性新兴产业培养的网络工程专业技术人才应满足企事业单位需求,着重网络与应用系统研发、运营支撑以及技术创新能力的培养。

二是物联网工程。人才培养目标:培养适应国家战略性新兴产业发展需要,德、智、体、美全面发展,基础扎实,创新意识和实践能力强,具有较高的思想道德和良好的科学文化素质以及敬业精神和社会责任感,拥有扎实的物联网基础理论知识和专业技术方法,能在信息网络等领域从事科学研究、教学、应用开发、产品设计等方面工作的高级跨专业型人才。专业核心课程:高级语言程序设计、电工电子技术基础、数字电路与逻辑设计、物联网架构和技术、数据结构与算法、计算机组成原理、通信原理、操作系统原理、数据库系统原理、计算机网络、嵌入式系统原理与应用、物联网感知技术及其应用、无线传感器网络、物联网安全技术、软件工程、通信软件设计基础等。专业方向:面向信息网络国家战略性新兴产业培养满足企事业单位需求的物联网工程的专业技术人才,着重在物联网产品与应用系统研发、运营支撑以及技术创新能力的培养。

2.实践体系。以“智慧校园”为背景,搭建集传感层、网络层、应用层的综合应用系统,以智能家居、智能安防、智能门禁、智能教学、广域信息等为应用背景的综合系统,坚持开放性和应用为导向的原则,以实训的形式培养学生的创新能力为主要目的,见下图。

3.师资建设。首先,物联网是一个多学科领域,除计算机学科外,还需要引进通信工程、电子科学与技术、电子信息工程等专业具有高职称或高学历的讲师,同时在企业聘请具有丰富项目开发和管理经验的工程师参与教学与实训共建,打造一支专兼结合的教师队伍,形成企业和相关产业领域专家到高校和高校教师到企业的双向互动的机制和模式。其次,整合现有人才资源,将计算机科学与技术、电子信息工程和通信工程等专业的教师资源整合起来,实现软件资源共享。最后,走出去进修或请进来培训,对于有些未开设过的课程,可以选派教师到国内外相关机构进修,或聘请教师对校内教师进行培训,以提高师资水平。

4.校企合作。据测算,物联网的产业规模比互联网产业大20倍以上,物联网技术领域需要的人才每年都在百万人的量级。物联网高技能人才将作为商家和企业的宝贵财富,在促进企业提高效益、实现科技成果转化和增强企业经济技术实力方面具有不可替代的重要作用。校企合作是培养物联网人才的途径。对学校而言,要选择管理比较规范、经济效益比较好的企业作为校外实习教学的合作伙伴,并成立实习小组,由学校确定组长,负责学生上班和业余时间的管理,确保实习正常进行;同时聘请企业领导或专家听课,对教师所教、学生所学、企业所用三者是否对接进行评估,及时发现和纠正问题,学生实习前,学校、企业、学生三方面要签订相关协议。对企业而言,可以挑选人才,降低用人方面的成本和风险。当前校企合作的模式有四种:学校引进企业模式,实践和教学相结合、工学交替模式,校企互动式模式,“订单”式合作模式。其中,“订单”式合作模式使学生入学就有工作,毕业即就业,实现了招生与招工同步、教学与生产同步、实习与就业联体,突出了职业技能培训的灵活性和开放性,培养的学生适应性强,就业率高。

5.学术交流。高校教学和课程相对独立和封闭,缺乏全国范围内教与学沟通的平台,阻碍了新学科的发展。物联网专业应本着开放性的态度,建立教学交流的开放平台,便于学生、教师、专家、学者进行交流。交流的具体功能如下:教学交流,教师可讨论、交流、共享,促进课程的标准化、完善化,形成精品课程;学生学习交流,可按不同的知识点分版块、课程交流和学生项目交流;以学科竞赛促进交流;业界厂家新技术交流、人才需求;标准课程的再推广,包括师资培训、社会人才培训和高校课程的再植入。

物联网作为一个战略性新兴产业,涉及领域很广,不仅需要学校培养人才,也需要社会帮助培育。高校作为培养高素质人才的主要场所,应结合实际,以就业为导向,为未来庞大的物联网产业输送人才,为我国物联网产业的发展贡献力量。

[参考文献]

[1]冯高峰,魏楠,原佩剑.高职物联网技术专业人才培养模式探讨[J].电脑知识与技术,2012(5).

物联网工程嵌入式培训范文4

Abstract: Embedded laboratory is engaged in the embedded experimental teaching, research, technology development and an important place for academic exchange. It is the important base of embedded talent cultivation. With all kinds of embedded experimental equipment introduced, it makes the embedded laboratory management work more and more complex, also more and more demanding. How to manage laboratory and maximize effect becomes an important work in laboratory management.

关键词: 嵌入式实验室;管理;设备

Key words: embedded laboratory;management;equipment

中图分类号:G647 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)05-0148-02

0 引言

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。它涉及计算机技术、微电子技术、电子技术、通信和软件等各行各业。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。我们在生活中到处可见使用嵌入式系统的设备,像手机,门禁系统,数码相机,摄像机等带有数字接口的设备。

以前的嵌入式实验室就是一个学生自主学习中心,设备都是学生自己买,实验室也是学生自己管理,从2013年才正式买进设备,将实验室正式整理出来投入教学实验使用,并且专门由实验室老师负责。现在嵌入式实验室里面的设备主要包括:电脑45台,C51单片机开发套件120套,CC25303无线模块Zigbee开发板80套,SD503物联网综合试验箱5个,Android开发套件80套,嵌入式CORTFX平台60套,嵌入式ARM11开发平台120套,示波器2台,Android开发套件UNO R3 60套,STM32开发板套件80套,RFID开发板80块等。如何管理这些设备,使其最大限度地发挥作用,成为嵌入式实验室管理的一项重要工作。

在平时的实验室管理中有时会出现这样的矛盾:学生来实验室上实验课,实验室管理员和教师都认为应该由对方管理,这就不利于实验教学的正常、有序进行。因为实验室管理不只是管理员或教师的行为,而应该是双方共同的责任。管理员应该积极主动的配合,与任课教师共同管理,这种管理不只是单纯的上课前后的管理,而应该贯穿整个实验教学的始终。作为一名嵌入式实验室的管理员,针对嵌入式这种专业性比较强的实验室,在管理上笔者认为应该做到以下几点:

1 加强日常管理,提高嵌入式实验室管理水平

嵌入式实验室和所有的实验室一样建有完备的工作规范和工作制度,如学生实验守则和实验室安全卫生制度等。同时还有针对专业实验室的管理制度,如计算机科学与技术实验室实验开放管理制度、嵌入式系统实验分室简介以及实验项目介绍等。这些规则和制度都在实验室上墙张贴,并严格执行。嵌入式实验室的常规管理应做好如下基本工作。

1.1 安全管理 从安全角度分析,嵌入式实验室可能会由于以下几种原因造成安全事故:操作不当和粗心大意酿发的人为责任事故,如带电使用ARM开发套件;因设备的使用寿命到期而引起的设备设施事故,如RFID套件寿命是三年;雨天未关窗户,雷电时未断电引起的设备损坏;计算机被病毒感染或遭黑客攻击,开发套件里的小零件被故意损坏,使用者想带出实验室私自操作而引起的丢失、偷盗行为事故;未关电源导致设备通电时间过长,温度过高,供电线路老化、超负荷运行导致线路发热,引起火灾;实验员应对可能发生的所有安全事故要有高度警惕,认真做好实验室的安全管理。

1.2 设备管理 在使用中管好设备是实验室管理的重要任务。管理的原则是:最大限度的使用且用而不乱。在实验之前,教师要向学生讲清楚所用设备的原理和操作规范,每次实验后,都要作详细的使用记录,作为以后检查和维修的凭证。嵌入式实验室的设备不仅种类多还全是散件,且使用频率高,在管理上存在很多问题,如这个班的学生刚上完课,下个班又要用同一套设备,这就会存在丢失和赔付问题。目前我采用的方法是在每盒设备贴上标签,写上使用者的姓名、学号和电话,并告知使用规则,在本学期该学生只能使用该设备,并对本盒设备负责。职责明确,到实验课结束时,再逐一清点设备,丢了的则使用者赔付。虽然这样管理有些费时费力,但是经过一年的实践操作,我发现此法很有效。

1.3 档案管理 嵌入式实验室作为专业实验室,和一般的实验室一样,实验员必须把管理工作进行的情况及结果如实记录在册,建立实验室管理档案,为学校考核提供依据,同时也为实验室向量化管理发展创造条件。实验室管理档案包括实验仪器损坏维修记录本、实验室开放记录本、实验教学记录本、本实验室的课表、实验设备清单、规章制度和工作总结等资料。

2 加强维护保养,提高设备利用率

实验设备的维护与保养是很重要的,科学的维护保养设备不仅能够提高实验时的工作效率,而且还可以延长使用寿命。不同的实验器材要根据其要求采取不同的保养方式,以维持和保护设备的性能和技术状况。

2.1 实验设备管理的科学化 合理的使用、调配、管理仪器设备,能充分发挥实验仪器设备的效能,在这方面必须根据实际情况制定出合理的、科学的管理措施。如:分散与集中管理相结合,有效利用有些实验仪器设备过于分散(如RFID、TQ2110)或过于集中使用(如ARM、TQ2440),对教学和科研的开展也不利。

2.2 实验器材要处于正常运行状态 对学生要使用的实验器材要定期进行保养和检修,提高实验器材仪的完好率。比如发现Zigbee开发套件里面的开发板有问题了,就测试找出原因,联系厂商技术支持。

2.3 提高对实验设备的利用率 提高实验仪器设备的利用率,是发挥实验仪器设备效能的一项重要措施。若是搁置在实验室,一直不用,那就浪费了人力和财力,时间长了,也就失去了使用价值。利用率高,实验仪器设备的功效就大,经济效益也大。尤其是像示波器这种贵重的实验设备,就更应该充分利用起来,发挥它本身最大的功效。

3 加强业务培训,提高专业素质

实验员的素质对于专业实验室管理水平有着至关重要的影响。只有提高实验员的综合素质和专业水平,建设一支技术过硬、德才兼备的实验员队伍,才能保障嵌入式探讨活动的顺利开展。具体方法有:

3.1 外出学习 对于热爱专业实验室的实验员,可采取外出进修、短期培训等方法进行培养。培养出具有较高的理论水平和实验技能的高级实验员,作为实验仪器设备使用、管理、维护的骨干。很多厂家现在都举行了各个实验器材的专门培训,可以派出实验员去专门学习,以便日后的实验室管理。如今年暑假中兴公司在南京举行的4G网络和云计算的专门培训。

3.2 专职培训 对于一些大型、精密、贵重的实验仪器设备或某项新实验技术,要有针对性的配备经专职培训的实验员和维护人员,保证这些仪器设备的科学使用和管理。比如物联网实验箱和示波器这类比较贵重和高端的实验器材,则可专门请厂家的技术专家来实验室进行专门的培训,保证在实验器材的最大利用率。

3.3 以老带新 建立“高、中、初”三层管理结构,发挥有经验的实验员的榜样作用,充分发挥一技之长,采取“传帮带”的方式扶助新进的实验技能不足的实验员,加强对在日常第一线工作的实验员的检查、督促和指导工作。

总之,嵌入式实验室的管理是一项综合性很强的系统工程。它涉及的面很广,既有普通的实验室的特点,又有嵌入式独特的专业性特点。作为学校工作的一个重要组成部分,专业实验室工作必须在学校管理和教学管理规律与原则指导下,提高管理水平,达到实现学校教育的整体目标。

参考文献:

[1]王婕妤.浅谈高校实验室管理工作[J].中小企业管理与科技,2009(10).

物联网工程嵌入式培训范文5

关键词:嵌入式系统;课程群;网络教学平台

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)11-0099-02

Abstract: According to the courses of embedded system have the characteristics of strong correlation of core curriculum, more knowledge, higher practice requirements and less class hours, the embedded system course group network assisted teaching platform was Designed. It helps students to straighten out the curriculum knowledge system and integrate curriculum teaching resources. And it can achieve the extension of classroom teaching from the learning of basic knowledge to the training of the basic skills. The platform gives full play to the interactive function of the network to achieve the interaction between teachers and students, and makes up for the lack of classroom teaching.

Key words: Embedded System; Course group; Network teaching platform

在现代教育技术发展的大背景下,计算机网络辅助教学已经成为传统教学的有力补充。然而,早期计算机网络辅助教学只针对某一门课程,而近几年网络教学平台开始关注课程群的建设[1-2]。

近年来,随着物联网技术的推广以及各类消费电子产品的快速发展,社会急需具有嵌入式系统开发能力的专业技术人才。为此,很多高校开设了嵌入式系统课程群,并从不同角度积极开展课程群建设[3-7],以提高嵌入式系统课程群的教学效果,但嵌入式系统课程群网络辅助教学平台尚不多见。

江苏科技大学电子信息学院顺应社会发展需求,在电子信息工程专业中设立嵌入式系统方向,开设多门嵌入式系统核心课程形成课程群,培养学生的嵌入式系统应用开发能力,但我校嵌入式系统核心课程基本为32学时,学生在有限的学时内难以充分掌握相关知识和技能。为提高我校嵌入式系统方向的培养成效,帮助学生认识课程群知识体系,更好地掌握嵌入式系统基础知识和基本技能,本文设计了一个适合我校嵌入式系统课程群的网络辅助教学平台,在提供嵌入式系统课程群相关教学资料的基础上,充分发挥网络的互联互通优势,随时实现师生之间、学生之间的互动交流,与课堂教学相辅相成。

1 辅助教学平台总体结构设计

本文所设计的嵌入式系统课程群网络教学平台结构如图1所示,分为前台和后台管理两大部分,其中前台面向学生,具体体现为网站栏目,分为五大栏目:嵌入式概述、理论教学、实践教学、自我测试和互动平台,每个栏目再细分若干子栏目。后台管理实现对后台数据库的管理,包括用户库的管理、资料库的管理、互动平台涉及的动态数据库管理等。本文主要考虑前台功能的设计。

为充分发挥本教学平台资源共享、及时互动的功能,采用Php技术和Mysql数据库技术相结合进行系统设计。

2 网络辅助教学平台功能设计

(1)嵌入式概述

通过概述,让学生了解什么是嵌入式系统,并且对相关核心课程的内容及相互之间的关系有所了解。

① 认识嵌入式:利用身边的实例,如手机、空调、网络机顶盒等,让学生对嵌入式系统有个初步的认识。

② 课程群简介:由于嵌入式系统课程群涉及的课程比较多,其中包含若干电子信息工程专业的基础课程,为此,本栏目主要向学生介绍我校嵌入式系统课程群核心课程的主要内容及相互关系,具体包括《单片机原理及应用》、《嵌入式系统基础》、《DSP原理及应用》、《FPGA系统设计》、《嵌入式软件开发基础》、《嵌入式操作系统》、《嵌入式系统应用》等课程,帮助学生从整体上了解嵌入式系统课程群。

(2)理论教学

提供我校嵌入式系统课程群核心课程的理论教学相关要求和教学资料,分为三个子栏目。

① 教学大纲:提供各门核心课程的教学大纲,让学生通过教学大纲的阅读深入了解不同课程的教学目标、教学内容和要求,为学生的自主学习提供引导。

② 教学课件:提供各门课程课件的在线学习和下载,便于学生预习和复习,让学生课堂上有更多的时间听教师的讲解,避免因忙于抄课件而跟不上教师的节奏。由于担任同一门课教学的教师可能不止一位,而每位教师都有自己的特色,因此,本栏目尽可能多的提供不同任课教师的课件。

此外,为了便于教师不断完善课件,在每一门课程的课件下方提供留言交流,学生可以对课件的内容和演示形式进行评价,并且提供建议。

③ 教学视频:提供嵌入式系统课程群各门核心课程教学视频的在线学习和下载,包括本校教师的教学视频和外校教师的教学视频,学生可以自主选择需要巩固学习的内容,通过教学视频进一步延伸课堂讲授教学。

(3)实践教学

嵌入式系统课程具有较强的实践性,强调培养学生的动手能力,因此如何引导学生掌握基本操作技能对于后续的深入学习以及实际的项目开发具有极其重要的作用。但从目前的情况看,由于实践课时少,难以保证每个学生都得到充分的训练。本栏目主要从三个子栏目入手为学生的实践操作提供预习、复习和训练的机会。

① 实践大纲:提供各门核心课程课内实验的实验大纲或者课程设计大纲,让学生通过大纲了解不同课程实践操作所要掌握的基本技能。

② 实践指导:提供各门核心课程课内实验的指导书或者课程设计指导书,为学生的实践操作提供必要的理论和技术指导,帮助学生掌握必要的操作步骤和方法。学生可以根据自己的具体情况,对实践指导提出建议。

③ 实践视频:提供各门核心课程课内实验的演示教学视频或者课程设计演示教学视频,帮助学生进一步学习实践操作的步骤和方法。

(4)自我测试

① 理论题库:提供各门核心课程相关基础知识和基础理论的试题以及参考答案,供学生自我测试。

② 实践练习:在完成基本实践操作的基础上,为巩固学生的动手能力,各门课程分别提供更加深入的实践操作练习,并提供必要的指导,如实践的步骤、实施流程等。同时,针对一些动手能力较强的学生,则以项目的形式给出具有综合性质的具体实践要求,由学生独立完成,帮助学生整合各门课程的基本技能。

(5)互动平台

主要实现师生之间、学生之间相互的学习交流,包括三个子栏目,均采用实名制。

① 资料交流:教学平台中提供的资料主要来自于教师,但教师提供的资料毕竟是有限的,学生在学习过程中可能会获得其他学校的教学资料、与嵌入式系统相关的培训资料等,学生都可以提交到系统中,供教师和学生使用。为规范管理,所有提交的资料都要经过网站管理员的审核才能成功。

② 在线答疑:采用即时通讯的方式实现在线答疑,由老师提前在线答疑时间公告,学生在指定时间内登录即可与老师进行即时交流。

③ 交流讨论:以BBS的形式对课程学习及项目开发中存在的问题进行讨论,每门核心课程作为一个板块,以及实践板块和项目开发板块,其中课程板块主要对相应课程的学习中存在的问题进行交流讨论;实践板块对实践过程遇到的疑问进行交流讨论;而项目开发板块则主要提供给学有余力的同学以及参加实际项目开发的同学。在讨论中,可以由一位用户(学生或者老师)发起话题,其他用户(老师或者学生)都可以给出自己的看法,充分体现百家争鸣的学习氛围。

3 结束语

本文初步建立了江苏科技大学嵌入式系统课程群网络辅助教学平台,并在学校内部试用,取得了一定的效果,尤其解决了师生之间的互动问题,但远远没有达到预期目标。如何进一步优化网络辅助教学平台结构和管理模式、整合嵌入式系统课程群教学资源,以充分发挥网络辅助教学平台的作用还有待于深入研究。

参考文献:

[1] 赵彦.Java课程群网络教学平台的构建[J].实验室研究与探索,2015,34(1):199-204.

[2] 蒋雯音,杨芬红,励朗杰.基于Moodle的专业课程群集成网络教学平台研究[J]. 中国教育信息化, 2013(9):53-55.

[3] 陈乃金,周鸣争.“嵌入式系统”课程群的改革与实践[J].长春大学学报,2013, 23(8):1044-1046.

[4]郑广海,曲英伟.嵌入式系统课程群实践教学优化整合与知识融合的研究[J].软件工程师,2015,18(6):58-60.

[5] 姚文卿,董良威,韩益锋.应用型本科院校“ 嵌入式应用” 课程群建设模式的探讨[J].考试周刊,2014,(37):157-158.

物联网工程嵌入式培训范文6

【关键词】项目驱动 嵌入式系统 教学研究

【基金项目】山东交通学院教学改革项目(JG201415),山东交通学院应用型人才培养改革重大项目(鲁交院高发〔2014〕1 号),山东省青少年教育科学规划课题(15AJY132,15AJY133)。

【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2015)06-0011-01

以计算机技术为核心的嵌入式系统开发是当前最热门的职业之一,有着广阔的发展前景。随着市场对嵌入式系统开发人才的需求,如何进行嵌入式系统教学、培养开发能力强的人才成为高校教学中的重点和难点。

一、当前嵌入式系统教学存在的不足

1.以教师讲授为主的教学方式。当前嵌入式系统教学中,一次课只有短短的90分钟,教师往往是在这90分钟内将理论对学生进行灌输。因此,这种教学方式让学生觉得异常乏味,抑制了学生学习嵌入式系统的积极性、主动性,对学生学习潜能的开发、创新思维的训练以及创新能力的培养是一种束缚,使学生的学习效率大打折扣。

2.实践教学效果差。目前学生的实验课多为验证性实验,缺乏综合设计。学生对着实验指导书进行代码的输入及验证,学生缺少创新能力的培养,不能独立完成项目,并且缺少团队协作能力。

3.课程考核方式单一。目前该课程多数仍采用闭卷考试的方式,学生到期末考试时,把考试点背诵一下就能得到高分。该考试方式对于实践性很强的嵌入式系统教学来说,明显不足,不能真正测试出学生的学习效果。

通过在嵌入式教学中的长期实践,课题组探索出了基于项目驱动的嵌入式系统教学方法。通过项目实施,锻炼了学生的动手能力;同时在项目实施过程中,穿插理论教学,使学生更容易理解并掌握,培养学生学习嵌入式系统的积极性。

二、项目驱动法在嵌入式系统教学中的应用

1.制定新的集中教学方案。实践证实,一段时间内大强度、集中的嵌入式系统学习效果远远好于零星、松散式学习。这种方法克服了传统教学中实验时间过短而不能得到有效实践的问题,并且能在较短时间内迅速提高学生独立完成项目的能力,在项目实施中查漏补缺,夯实基础理论。

2.项目的题材选择。项目最好能够来源于教师的横纵向科研项目,能够紧密联系实际,激发学生的学习热情;同时,项目题材难易适当,要因材施教。制定层次式项目计划,随着教学进程的深入开展,根据情况给学生布置相应难度的项目,通过渐进式学习,学生会对嵌入式不断渗入的了解,并在实践的过程中锻炼动手能力以及夯实理论知识。

3.以嵌入式项目为主导进行教学。教师将项目任务分发给学生,通过讲授、组织讨论、案例等方法讲解任务中所需的相关知识点并向学生提供参考文献和学习资料。学生通过查阅相关技术资料获取信息开展项目,在项目过程中遇到问题积极与老师沟通解决,使学生掌握嵌入式系统开发中必要的自学能力。

4.以团队管理模式进行学习。一个良好的团队往往能使项目顺利的完成,在教学中采用团队管理模式。学生自发的组成团队,团队内选取组长一名。各团队根据团队意见选取相应的项目,组长制定项目计划并进行任务分工。在项目实施过程中,团队成员根据分工实施项目任务。团队管理模式要求项目成员间既要独立完成分工任务,又要与团队成员进行及时的沟通。这就要求项目成员有扎实的专业理论知识,另一方面在项目实施过程中,培养良好的团队合作意识。

团队管理模式的实施,可以使教师在教学过程中,由讲授者向指导者过渡。既能有效的提高学生学习的主动性,增强学生的动手能力,又能使学生及早的向公司项目管理模式过渡,以便在学生进入公司后能更快的融入其中。

5.改革课程考核方式。采用以项目作品参与竞赛获奖成绩作为考核成绩,例如:在教学过程中,组织学生参加大学生电子设计大赛、物联网大赛等嵌入式相关竞赛,以参加竞赛的成绩作为最终考核的成绩。

三、项目驱动教学方法实施效果

1.嵌入式系统教学中,通过项目驱动教学使学生更容易的理解理论知识。

2.从考核结果中我们看出,通过项目锻炼,明显提高了学生对嵌入式学习的积极性,并且能够更容易的理解理论。从2013年采用项目驱动法教学至今,学生在近两年的大学生科技竞赛中,取得了近100项国家级及省级奖项。

3.从学生的就业方面看出,有过项目经验的学生找到的工作质量明显要高于其他同学。这类学生在就业时能够很顺利的融入项目组,对学生来说,缩短了进入公司之后的实习期,比较顺利的完成学生到员工过渡;对公司来说,公司减少了在新员工培训方面的开支,并且能够引进一名快速上手的员工。

参考文献:

[1]刘雍,马玉春,汪文彬,吴淑婷.项目驱动在嵌入式系统实验教学改革中的初探.中国科教创新导刊,2014(13).

[2]冀常鹏,马飞,徐维.项目驱动的嵌入式系统教学改革.电气电子教学学报,2012(33).

[3]孙成富.基于“项目驱动”的《嵌入式系统开发与应用》课程教学[J].高等教育,2013(8).