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电气信息类“嵌入式控制系统”课程改革与探索 　　摘要：嵌入式控制系统是一门综合性强、技术发展十分迅速的前沿性、交叉性学科，其理论性和实践性都很强。以培养符合社会需求的工程应用型人才为目的，通过对目前在电气信息类专业中引入和强化“嵌入式控制系统”课程的必要性进行分析，结合学生的认知规律和学习特点，阐述了“嵌入式控制系统”课程的改革目标，并从理论教学内容、实验实践教学、教学方法及教材建设等四个方面提出了具体的改革措施和建议。 　　关键词：嵌入式控制系统；课程改革；工程应用型 　　作者简介：党晓圆（1983-），女，甘肃张掖人，重庆邮电大学移通学院自动化系，讲师；马冬梅（1984-），女，四川遂宁人，重庆邮电大学移通学院实训中心，讲师。（重庆 401520） 　　基金项目：本文系重庆邮电大学移通学院校级教改项目（项目编号、独立学院自动化专业应用型人才培养模式研究的研究成果。 　　中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）06-0055-02 　　随着科学技术的发展，嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高等特点，已经在工业控制领域得到了广泛的应用，如工业过程控制、电力系统、电网设备监测、智能仪器仪表、机器人控制、数控系统等领域都需要大量技能型和工程应用型的嵌入式人才。除此之外，工业控制系统集成技术日趋完善，工程人员使用组态软件的水平不断提高，用户对组态软件的要求已不再像过去那样主要侧重画面。而是要考虑一些实质性的应用功能，如软PLC、过程控制策略、远程联网、冗余等。因此，在电气信息类专业引入和强化“嵌入式控制系统”课程，使学生掌握嵌入式控制系统的设计方法是十分必要的。 　　一、课程改革目标 　　近年来，在知识化和信息化的形势下，根据行业需求，以行业为导向，培养具有一定的理论基础，工程意识强，应用能力、实践能力、技术能力强，收集、消化、提升信息能力高，具有良好的综合能力、动手能力和解决问题能力为主要特征的新型本科工程应用型人才，是经济发展的要求。在高校就业压力和人才结构性矛盾的双重压力下，如何增强毕业生市场价值是目前比较重要的课题。“嵌入式控制系统”作为一门“软硬兼施”的综合性课程，涉及计算机、电子及自动控制等多门专业基础类课程内容并具有较强的应用针对性，不仅要具有较好的计算机软硬件基础知识，还要具有其他门类专业的常规知识，如通信技术、传感器技术等，是一门入门门槛较高的课程。而独立学院学生学科基础相对薄弱，所以必须设计适合独立学院学生发展的理论课程教学体系和实验实践教学体系，重新编写以培养学生工程应用能力为导向的教材，合理调整理论课课时，增加综合实验课课时和实践课时，增强学生的学习兴趣和动手能力，从而提高独立学院毕业生的就业率。 　　二、课程改革内容 　　近些年来，国内学者出版了不少关于嵌入式系统的教材，但是嵌入式系统主流产品的多样性决定了嵌入式教学内容的多选择性，各教材讲授的处理器和操作系统不尽相同。并且目前国内除了河北工业大学孙鹤旭教授主编的《嵌入式控制系统》这本教材是面向电气信息类专业的学生，其他的教材大多都适用于计算机类专业的学生。 　　本文针对理论教学内容、实验实践教学、教学方法及教材建设等四个方面提出一些具体的改革措施和建议。 　　1.教学内容改革 　　目前，工业控制领域主要采用ARM微处理器和嵌入式Linux操作系统。结合现有教材的内容，根据课程目标的要求，有所侧重地选择教学内容。注重外围接口设计，以软件开发为主，包括应用软件和驱动程序开发，并选择主流、有发展前景的ARM微处理器、嵌入式Linux和嵌入式MCGS组态软件作为主要授课内容。以智能家居系统为例，提炼适用于电气信息类工程应用型人才的课程内容，简要讲述嵌入式系统的开发过程，详细讲解系统总体设计中嵌入式处理器选型和嵌入式操作系统选择的原则。重点讨论嵌入式硬件系统的设计，结合Protel软件讲述原理图设计和PCB设计的过程，并演示部分模块的原理图设计。结合嵌入式MCGS组态软件讲述开发控制系统界面的方法和过程，阐述嵌入式软件系统的设计方法，为该系统选择合适的设计方法，引导学生实现系统中的某一功能，介绍嵌入式系统的测试项目和方法，使学生熟练掌握常用微处理器、存储器和外设接口的设计方法，熟悉典型嵌入式操作系统、底层内核移植、编译下载调试过程、驱动程序和应用程序开发，对嵌入式系统的开发有一个全景掌握，并对嵌入式系统的硬软件系统构成和硬软件协同开发有初步的认识。 　　2.实验实践教学改革 　　工程应用型本科人才的培养要着重体现以一线生产和活动的实际需要构建的知识、能力和素质结构，注重管理能力、设计能力和操作能力的培养。在第六学期，利用现有教学资源，开设了PROTEL和MCGS集中上机