基于企業(yè)需求的嵌入式專業(yè)課程體系建設(shè)探究

朱其慎?查英華

摘 要 高職院校的專業(yè)設(shè)置和人才培養(yǎng)方案需從市場(chǎng)需求出發(fā)，適應(yīng)區(qū)域企業(yè)的需求。企業(yè)的招聘信息是企業(yè)需求的風(fēng)向標(biāo)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)企業(yè)需求的高職嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)招聘信息，對(duì)招聘人才的主要技術(shù)要求和職位信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，根據(jù)課程學(xué)習(xí)難度，使用函數(shù)修正企業(yè)招聘職位數(shù)與課程的關(guān)系，設(shè)置修正系數(shù)，建立數(shù)學(xué)模型，確定嵌入式專業(yè)課程的設(shè)置方法。

關(guān)鍵詞 招聘信息；嵌入式專業(yè)；課程設(shè)置；企業(yè)需求；高職院校

中圖分類號(hào) G718.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1008-3219（2017）20-0025-04

一、引言

在國(guó)家“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略不斷推進(jìn)，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等與傳統(tǒng)制造業(yè)結(jié)合，推動(dòng)傳統(tǒng)制造業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級(jí)的背景下，高職嵌入式專業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。高職院校的人才培養(yǎng)方案和課程設(shè)置需從市場(chǎng)需求出發(fā)，分析企業(yè)需求，對(duì)現(xiàn)有專業(yè)和課程體系進(jìn)行優(yōu)化改革。

企業(yè)的技術(shù)需求緊跟經(jīng)濟(jì)發(fā)展，緊跟新技術(shù)的發(fā)展，反映了當(dāng)前技術(shù)人才的需求信息。調(diào)查表明，只有59.1%的企業(yè)認(rèn)為高職課程“基本適合”企業(yè)的需要，認(rèn)為高職課程“不很適合”與“不適合”的比例達(dá) 40.9%，這意味著近半數(shù)的企業(yè)對(duì)高職課程設(shè)置或教學(xué)內(nèi)容不滿意[1]，高職院校的課程體系與企業(yè)的需求嚴(yán)重脫節(jié)。高職院校嵌入式專業(yè)的課程設(shè)置與企業(yè)的人才需求的矛盾同樣突出，一方面用人單位抱怨嵌入式專業(yè)人才缺乏，另一方面高職院校的嵌入式專業(yè)學(xué)生就業(yè)的專業(yè)對(duì)口率很低，因此，及時(shí)、科學(xué)地分析企業(yè)的需求，建立動(dòng)態(tài)調(diào)整專業(yè)課程體系和資源配備的常態(tài)機(jī)制，是高職嵌入式專業(yè)課程改革亟需解決的問(wèn)題。

二、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)調(diào)查研究與結(jié)果分析

網(wǎng)絡(luò)招聘是學(xué)生找工作的主要媒介，也是學(xué)生、教師和學(xué)校了解企業(yè)需求的重要途徑。通過(guò)收集招聘網(wǎng)站與嵌入式專業(yè)相關(guān)的招聘需求，分類整理分析，得出招聘信息和專業(yè)課程的相關(guān)度，作為高職院校嵌入式專業(yè)課程體系建設(shè)的重要依據(jù)，優(yōu)化和擴(kuò)展現(xiàn)有的專業(yè)課程體系。

本文以前程無(wú)憂招聘網(wǎng)站為例，統(tǒng)計(jì)了2016年12月份發(fā)布的嵌入式專業(yè)的招聘信息，每年的11～12月份是高職學(xué)生離校頂崗實(shí)習(xí)找工作的高峰期，也是企業(yè)新的一年工作項(xiàng)目需求的規(guī)劃期。招聘信息檢索以“嵌入式”為關(guān)鍵字，工作地點(diǎn)為嵌入式專業(yè)招聘企業(yè)相對(duì)集中的南京、杭州、上海、蘇州、寧波等江浙滬城市，學(xué)歷要求為大專，完整的檢索條件為：嵌入式+南京+上海+杭州+蘇州+寧波+大專+近一個(gè)月，共檢索出4706條招聘信息。

“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的提出，傳統(tǒng)行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)擴(kuò)展了嵌入式專業(yè)的就業(yè)領(lǐng)域。在對(duì)職位信息分析過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，嵌入式專業(yè)不僅用于消費(fèi)電子、汽車(chē)、新能源、家電、通信等傳統(tǒng)行業(yè)的技術(shù)改造，還應(yīng)用到智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、智能醫(yī)療等智能制造領(lǐng)域。職位根據(jù)嵌入式軟件和硬件工程師進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，把企業(yè)的需求技能與主流嵌入式專業(yè)的課程相關(guān)聯(lián)，各種職位的技術(shù)要求跟高職院校嵌入式專業(yè)課程的對(duì)應(yīng)如表1所示。

表1 職位對(duì)應(yīng)的技術(shù)要求統(tǒng)計(jì)表

職位名稱 技術(shù)要求 對(duì)應(yīng)專業(yè)課程

嵌入式軟件工程師 C、C++、STM32、ARM芯片開(kāi)發(fā)、ARM芯片相關(guān)驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。 C語(yǔ)言、C++語(yǔ)言、Java語(yǔ)言、Linux操作系統(tǒng)、單片機(jī)接口技術(shù)、Linux-C編程、ARM接口技術(shù)、嵌入式Linux應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、測(cè)試技術(shù)

嵌入式硬件工程師 ARM、STM32等芯片技術(shù)，I2C總線、SPI總線、CAN總線、UART接口、嵌入式硬件設(shè)計(jì)、C/C++等語(yǔ)言。 C語(yǔ)言、Linux操作系統(tǒng)、單片機(jī)接口技術(shù)、Linux-C編程、ARM接口技術(shù)、嵌入式Linux應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、傳感器技術(shù)、電子線路CAD設(shè)計(jì)、測(cè)試技術(shù)

在檢索到的4706個(gè)職位中，統(tǒng)計(jì)匯總出嵌入式專業(yè)的12門(mén)專業(yè)課程和對(duì)應(yīng)的招聘人數(shù)，詳細(xì)的對(duì)應(yīng)關(guān)系統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。與C語(yǔ)言、C++語(yǔ)言和Java語(yǔ)言相關(guān)的招聘人數(shù)分別有3585、2055和2755個(gè)，這些招聘人數(shù)彼此有交叉，說(shuō)明近80%的職位都有明確的編程語(yǔ)言要求，企業(yè)要求的主流編程語(yǔ)言與www.tiobe.com權(quán)威網(wǎng)站公布的主流編程語(yǔ)言走勢(shì)圖一致[2]。

三、嵌入式專業(yè)課程設(shè)置存在的問(wèn)題

“互聯(lián)網(wǎng)+”促進(jìn)和提升了企業(yè)智能化制造的發(fā)展和傳統(tǒng)技術(shù)的改造升級(jí)，而嵌入式技術(shù)作為“互聯(lián)網(wǎng)+”的底層技術(shù)，在企業(yè)進(jìn)行技術(shù)融合過(guò)程中，對(duì)嵌入式人才的需求也在不斷增加，而且會(huì)有更多的新技術(shù)與傳統(tǒng)嵌入式技術(shù)進(jìn)行融合，使嵌入式技術(shù)的概念不斷拓展。企業(yè)需求是高職院校專業(yè)課程設(shè)置和優(yōu)化的依據(jù)。嵌入式技術(shù)不僅隨著計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展不斷更新，也隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大不斷延伸到不同的行業(yè)，企業(yè)的需求也在不斷更新迭代。由于學(xué)校和企業(yè)之間還不能做到無(wú)縫對(duì)接，高職院校制定人才培養(yǎng)方案時(shí)，傳統(tǒng)的做法是從專業(yè)教師自身的技術(shù)體系、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)條件出發(fā)進(jìn)行課程設(shè)置，與企業(yè)的實(shí)際需求有很大差距；而且學(xué)校的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的更新速度也明顯落后于技術(shù)的發(fā)展，造成學(xué)生學(xué)到的知識(shí)很難適應(yīng)企業(yè)的真實(shí)需求。所以，關(guān)注市場(chǎng)需求的新技術(shù)以及技術(shù)要求成為高職院校人才培養(yǎng)課程體系建設(shè)的必要前提。

四、嵌入式專業(yè)課程體系改革方案

（一）課程結(jié)構(gòu)改革

1. 課程學(xué)習(xí)難度

有研究者提出，學(xué)科難度可以用該學(xué)科中含有的數(shù)學(xué)、邏輯和語(yǔ)言等基本要素和經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行衡量，數(shù)學(xué)、邏輯和語(yǔ)言等內(nèi)容的含量越大，則此學(xué)科的學(xué)習(xí)難度越大[3]。對(duì)于嵌入式專業(yè)而言，課程的學(xué)習(xí)難度指的是學(xué)生在已學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上新增知識(shí)量的多少。此處定義的課程學(xué)習(xí)難度是以學(xué)生的基礎(chǔ)、對(duì)課程的重視程度、學(xué)習(xí)的努力程度等因素基本一致為前提。

根據(jù)教師多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)每門(mén)課程知識(shí)量的計(jì)算以及學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，確定上述嵌入式專業(yè)課程在整個(gè)專業(yè)體系的學(xué)習(xí)難度，用0～9表示，數(shù)字越大表示難度越高，如C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)難度為3，嵌入式Linux應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)難度則為9，也就是說(shuō)嵌入式Linux應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)包含的知識(shí)量要高于C語(yǔ)言，學(xué)習(xí)的復(fù)雜程度要高。每門(mén)課程的學(xué)生學(xué)習(xí)難度見(jiàn)表2。

2. 課程難度系數(shù)設(shè)置

李中復(fù)等人提出學(xué)生成績(jī)符合正態(tài)分布規(guī)律[4]，劉根正等人的研究也認(rèn)為學(xué)生的能力水平一般呈現(xiàn)正態(tài)分布的特征[5]，黃艷等人提出高校畢業(yè)生就業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力符合正態(tài)分布的規(guī)律[6]。王少湘等人雖然認(rèn)為過(guò)分強(qiáng)調(diào)成績(jī)的正態(tài)分布對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)有消極的影響，呼吁教育者擺脫正態(tài)分布率的桎梏，但他也認(rèn)同正態(tài)分布率是建立在發(fā)現(xiàn)教育觀基礎(chǔ)上的學(xué)生學(xué)業(yè)成績(jī)總體分布的一種極可靠的數(shù)學(xué)模型[7]。依據(jù)這些學(xué)者的研究結(jié)果，高職院校的課程設(shè)置應(yīng)根據(jù)符合正態(tài)分布規(guī)律的學(xué)生能力水平進(jìn)行調(diào)整，讓處于正態(tài)分布中部的學(xué)生學(xué)到更多的企業(yè)需要的技能。

不少研究者詳細(xì)論述了教育中的實(shí)踐能力階梯的教育改革[8][9][10]，在專業(yè)設(shè)置時(shí)進(jìn)行階梯分段培養(yǎng)，階梯培養(yǎng)的課程體系之間不能出現(xiàn)拐點(diǎn)，應(yīng)該是逐步提高和深化的知識(shí)結(jié)構(gòu)。正態(tài)分布作為近似分布，其概率密度函數(shù)是中間高兩頭低的鐘形曲線。本文討論的課程難度和課程包含的知識(shí)量成階梯狀分布的理想狀態(tài)，所以標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布不適合本文課程難度的修正要求。本文選擇sin（x）函數(shù)作為本數(shù)學(xué)模型的修正系數(shù)，原因是sin（x）值在0～1之間，圖形數(shù)據(jù)的對(duì)稱性與正態(tài)分布相似，符合課程難度修正要求。

3. 根據(jù)課程難度調(diào)整課程設(shè)置

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力呈現(xiàn)正態(tài)分布和課程難度成階梯狀分布的特征，本文選擇sin（x）函數(shù)作為修正系數(shù)建立企業(yè)招聘職位數(shù)與課程關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。提出課程與招聘人數(shù)的關(guān)系使用與正態(tài)分布函數(shù)相似的sin（x）函數(shù)進(jìn)行修正，根據(jù)學(xué)習(xí)難度設(shè)置修正系數(shù)，公式為：修正系數(shù)=sin（（π/10）*學(xué)習(xí)難度），修正值根據(jù)崗位人數(shù)和修正系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，公式為：修正值=招聘崗位人數(shù)*修正系數(shù)，進(jìn)一步算出每門(mén)課程在整個(gè)課程體系的占比，占比為每門(mén)課的修正值除以修正值的總和。嵌入式專業(yè)的專業(yè)相關(guān)課程的理論學(xué)時(shí)總數(shù)一般為600～800學(xué)時(shí)，本文以總學(xué)時(shí)600進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)占比計(jì)算每門(mén)課開(kāi)設(shè)的學(xué)時(shí)數(shù)。計(jì)算結(jié)果如表2所示。

從以上的計(jì)算分析得出，C語(yǔ)言、Java語(yǔ)言和測(cè)試技術(shù)的學(xué)習(xí)難度相對(duì)較低，但企業(yè)針對(duì)高職的招聘人數(shù)較多，所以應(yīng)設(shè)置較多的課時(shí)數(shù)，如C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)難度為3，雖然不是最高，但由于企業(yè)的需求量大，需要的課時(shí)數(shù)卻達(dá)到108學(xué)時(shí)。但這些課程都屬于專業(yè)基礎(chǔ)課，在其他專業(yè)課程和實(shí)訓(xùn)中都會(huì)應(yīng)用，根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置的學(xué)時(shí)數(shù)為表中數(shù)據(jù)的70%較合適，如C語(yǔ)言的課時(shí)為108*70%，約為72學(xué)時(shí)，而108-72=36學(xué)時(shí)的課程可以分散到與C語(yǔ)言相關(guān)的其他專業(yè)課中，用來(lái)加強(qiáng)對(duì)C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)和應(yīng)用。而對(duì)于學(xué)習(xí)難度和招聘人數(shù)都低的課程，說(shuō)明無(wú)需單獨(dú)設(shè)置，可以在相關(guān)的課程中增加一些教學(xué)內(nèi)容作為補(bǔ)充，如傳感器技術(shù)和電子線路CAD設(shè)計(jì)等。

對(duì)于課程難度較大的課程，企業(yè)面向高職招聘的人數(shù)較少的課程，如ARM接口技術(shù)和嵌入式Linux應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程，可以設(shè)置為選修課，供感興趣或?qū)W有余力的學(xué)生選擇。而對(duì)于大多數(shù)學(xué)生，這類課程可以通過(guò)開(kāi)設(shè)講座的方式進(jìn)行入門(mén)教育，開(kāi)闊學(xué)生視野，不作為主要的技能教學(xué)目標(biāo)。對(duì)于難度系數(shù)偏大且企業(yè)需求大的課程可以加大課時(shí)數(shù)，如單片機(jī)接口技術(shù)、Linux-C編程和Android系統(tǒng)開(kāi)發(fā)等課程，使大多數(shù)學(xué)生都能通過(guò)努力學(xué)習(xí)，達(dá)到企業(yè)的技術(shù)要求。

4. 專業(yè)課程設(shè)置

將嵌入式專業(yè)的課程分為專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課和技術(shù)拓展課三大類，根據(jù)企業(yè)招聘職位數(shù)與課程關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出各類課程的課時(shí)總數(shù)分別為297、250、53，各類課程的平均學(xué)習(xí)難度分別為2.5、5.25、6.5，如表3所示。各類課程的學(xué)時(shí)數(shù)在總學(xué)時(shí)的占比分別為：42%、49%、9%，各類課程的平均難度課時(shí)數(shù)分別為：118.8、47.62、8.15。

從數(shù)據(jù)分析的結(jié)果來(lái)看，專業(yè)基礎(chǔ)課的學(xué)時(shí)數(shù)最多、課程難度最小和平均難度學(xué)時(shí)數(shù)最大，專業(yè)基礎(chǔ)課程需要設(shè)置較多學(xué)時(shí)，這也符合企業(yè)要求具有良好專業(yè)基礎(chǔ)的人才需求，學(xué)生具有良好的專業(yè)基礎(chǔ)才能適應(yīng)企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目開(kāi)發(fā)。專業(yè)課程的平均難度學(xué)時(shí)數(shù)是專業(yè)基礎(chǔ)課的一半左右，也就是說(shuō)在學(xué)生掌握專業(yè)基礎(chǔ)之后，應(yīng)多開(kāi)設(shè)專業(yè)方向課程，促使學(xué)生掌握多種專業(yè)技能。技術(shù)拓展課的平均難度學(xué)時(shí)數(shù)最少，這部分課程可以開(kāi)設(shè)選修課，開(kāi)闊學(xué)生的視野，了解最新的技術(shù)動(dòng)態(tài)，或者穿插在其他專業(yè)課程中講解，讓學(xué)生了解這些課程的基本知識(shí)點(diǎn)，可以不作為主要的專業(yè)技能要求。

5. 根據(jù)企業(yè)技術(shù)發(fā)展更新課程

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的實(shí)施和技術(shù)發(fā)展，以Android技術(shù)為主的移動(dòng)互聯(lián)+底層嵌入式應(yīng)用的軟硬結(jié)合模式發(fā)展迅速，需求激增，招聘比例占到9%左右；傳統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用也正從過(guò)去的單機(jī)控制或者過(guò)程控制為主，向支持多種網(wǎng)絡(luò)通訊方式的遠(yuǎn)程監(jiān)控特別是移動(dòng)設(shè)備的方向發(fā)展，因此嵌入式專業(yè)引入Java語(yǔ)言和Android開(kāi)發(fā)，符合企業(yè)的技術(shù)發(fā)展，可以在原有課程體系的基礎(chǔ)上，動(dòng)態(tài)調(diào)整增加一些與移動(dòng)開(kāi)發(fā)相關(guān)的課程，增加新的技術(shù)發(fā)展相關(guān)課程，開(kāi)拓新的前沿技術(shù)，在嵌入式專業(yè)設(shè)置軟硬件相結(jié)合的課程。

（二）加強(qiáng)高職院校實(shí)際項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)

對(duì)企業(yè)技術(shù)招聘信息的分析表明，90%的企業(yè)更需要實(shí)際動(dòng)手能力強(qiáng)、專業(yè)知識(shí)應(yīng)用扎實(shí)和一定開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的畢業(yè)生。為了提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，需要高職院校高度重視實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)。特別是中小企業(yè)，希望求職者進(jìn)行過(guò)相應(yīng)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)，能夠擔(dān)當(dāng)重任，盡快投入到企業(yè)的實(shí)際項(xiàng)目中去。院校可根據(jù)企業(yè)的需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)計(jì)劃，提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量，用企業(yè)真實(shí)項(xiàng)目案例及管理流程為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)資源，進(jìn)而更貼近企業(yè)需求，為學(xué)生的技能訓(xùn)練提供真實(shí)、全面和規(guī)范的內(nèi)容服務(wù)體系。