基于創(chuàng)客教育的高職嵌入式課程體系的改革與實(shí)踐

李蘭蘭

（滁州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 滁州 239000）

一、引言

“創(chuàng)客”一詞來(lái)源于英文單詞“Maker”，是指出于興趣與愛(ài)好，努力把各種創(chuàng)意轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的人，“創(chuàng)客”起源于2001年由麻省理工學(xué)院比特與原子研究中心發(fā)起的FabLab（FabricationLaboratory，微觀裝配實(shí)驗(yàn)室）創(chuàng)新項(xiàng)目[1]。在國(guó)家大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”深度融合各領(lǐng)域，嵌入式行業(yè)發(fā)展也進(jìn)入新的階段。高職院校的嵌入式專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)和課程體系結(jié)合創(chuàng)客教育方式，進(jìn)行了改革和優(yōu)化，有效提高了學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

二、專(zhuān)業(yè)定位和人才培養(yǎng)目標(biāo)

專(zhuān)業(yè)制訂人才培養(yǎng)方案時(shí)，合理進(jìn)行以往對(duì)口就業(yè)學(xué)生企業(yè)走訪(fǎng)、招聘網(wǎng)站人才需求規(guī)格進(jìn)行調(diào)研，行業(yè)需求多樣化、層次差異較大[2]，當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下把創(chuàng)客教育思想融入到嵌入式專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)中，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，以興趣為導(dǎo)向，從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，以校園孵化基地為依托，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意產(chǎn)品化、商業(yè)化。

人才培養(yǎng)以“立足地方、輻射長(zhǎng)三角、為區(qū)域經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展服務(wù)”辦學(xué)定位，對(duì)接本地的家電產(chǎn)業(yè)，地方經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型為契機(jī)，及時(shí)對(duì)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行改革和調(diào)整。根據(jù)高職院校教育的基本任務(wù)，培養(yǎng)擁護(hù)黨的基本路線(xiàn)，德、智、體、美全面發(fā)展，具有與本專(zhuān)業(yè)相適應(yīng)的文化水平和良好的職業(yè)道德，了解嵌入式系統(tǒng)知識(shí)體系及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，初步掌握嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)和技能，掌握單片機(jī)系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)及應(yīng)用技能，熟悉嵌入式軟硬件模塊設(shè)計(jì)基本方法，熟練掌握嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)技能、嵌入式硬件實(shí)現(xiàn)與調(diào)試技能、嵌入式系統(tǒng)測(cè)試技能，可從事嵌入式應(yīng)用軟件編程、嵌入式軟件測(cè)試、系統(tǒng)維護(hù)、嵌入式產(chǎn)品技術(shù)支持及售前、售后服務(wù)工作，服務(wù)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)和企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新需要的發(fā)展型、復(fù)合型和創(chuàng)新型的技術(shù)技能人才。具體培養(yǎng)規(guī)格如下：

（一）知識(shí)要求

（1）熟練掌握電子電路分析中的基本概念、基本原理和基本方法。

（2）掌握本專(zhuān)業(yè)必備的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，并掌C程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

（3）掌握單片機(jī)的結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)及應(yīng)用系統(tǒng)的組成與研制開(kāi)發(fā)過(guò)程。

（4）掌握嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本知識(shí)。

（5）初步掌握嵌入式系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)基本知識(shí)。

（6）掌握嵌入式軟硬件模塊設(shè)計(jì)基本知識(shí)和方法。

（7）掌握MCGS組態(tài)軟件使用方法。

（二）能力要求

（1）計(jì)算機(jī)的基本操作能力。

（2）電子元器件識(shí)別與檢測(cè)能力。

（3）常用的電子測(cè)量?jī)x器儀表使用能力。

（4）單片機(jī)選用能力。

（5）單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)能力。

（6）嵌入式微處理器選用能力。

（7）嵌入式硬件平臺(tái)搭建與驅(qū)動(dòng)能力。

（8）嵌入式操作系統(tǒng)裁剪、定制、移植能力。

（9）嵌入式設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編程能力。

（10）嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用軟件編程能力。

（11）組態(tài)軟件應(yīng)用能力。

（三）素質(zhì)要求

（1）高效的學(xué)習(xí)能力。

（2）完美的表達(dá)能力。

（3）有效的溝通能力。

（4）良好的創(chuàng)新能力。

（5）較強(qiáng)的自我約束、自我管理和心理調(diào)適能力，具有團(tuán)隊(duì)精神和合作意識(shí)。

（6）高度的責(zé)任感和吃苦耐勞的工作作風(fēng)，自覺(jué)遵守行業(yè)規(guī)程。

三、課程設(shè)置與課程改革

課程體系突出創(chuàng)客教育創(chuàng)新能力本位，以貫穿整個(gè)三年學(xué)習(xí)過(guò)程的各種社會(huì)活動(dòng)與實(shí)踐、職業(yè)生涯規(guī)劃等講座、兩課等課程，尤其是在專(zhuān)業(yè)課教學(xué)中通過(guò)創(chuàng)客工作室培養(yǎng)模式鍛煉學(xué)生自我學(xué)習(xí)、信息處理、數(shù)字應(yīng)用、表達(dá)溝通、團(tuán)隊(duì)合作等所有職業(yè)所通用的能力。向崗位群所要求的基本能力課程在第一、二學(xué)期開(kāi)設(shè)，培養(yǎng)學(xué)生行業(yè)基本能力，其目的是通過(guò)這些課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生達(dá)到該專(zhuān)業(yè)相關(guān)崗位群基本能力要求。嵌入式專(zhuān)業(yè)行業(yè)基本能力由典型工作任務(wù)歸納為行動(dòng)領(lǐng)域并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的學(xué)習(xí)領(lǐng)域，在第三、四、五學(xué)期開(kāi)設(shè)崗位專(zhuān)項(xiàng)能力課程，崗位專(zhuān)項(xiàng)能力層面設(shè)置了適應(yīng)不同崗位的專(zhuān)項(xiàng)能力課程模塊，每個(gè)課程模塊以項(xiàng)目為載體，基于工作過(guò)程設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)領(lǐng)域，以便學(xué)生在某一方向具有較強(qiáng)的技術(shù)應(yīng)用能力[3]，嵌入式專(zhuān)業(yè)工作任務(wù)與職業(yè)能力分析，如表1所示。

表1嵌入式專(zhuān)業(yè)工作任務(wù)與職業(yè)能力分析表

專(zhuān)業(yè)以通識(shí)基本能力、行業(yè)基本能力、崗位專(zhuān)項(xiàng)能力三重能力培養(yǎng)進(jìn)行構(gòu)建了課程體系，以“項(xiàng)目化”教學(xué)模式為基礎(chǔ)，增加《大學(xué)生學(xué)習(xí)與職業(yè)規(guī)劃》、《嵌入式創(chuàng)客實(shí)踐》、《創(chuàng)業(yè)孵化項(xiàng)目與實(shí)踐》等課程的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)模塊，建立四重能力培養(yǎng)體系。

嵌入式四重能力課程體系結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1嵌入式四重能力課程體系

四、創(chuàng)客教育的改革與實(shí)踐

（一）成立嵌入式創(chuàng)客工作室，豐富對(duì)嵌入式感興趣同學(xué)的業(yè)余生活

在課余時(shí)間，對(duì)嵌入式感興趣的學(xué)生在創(chuàng)客工作室開(kāi)展課外實(shí)踐活動(dòng)，包括創(chuàng)意作品制作、參加學(xué)院大學(xué)生科研課題研究、參加技能大賽等。實(shí)踐活動(dòng)中，教師以創(chuàng)新理念引導(dǎo)學(xué)生，為學(xué)生提供了智能小車(chē)、機(jī)器人、ardiuno開(kāi)源套件等創(chuàng)新硬件平臺(tái)，充分培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力、自學(xué)能力和動(dòng)手能力。學(xué)生通過(guò)課外實(shí)踐活動(dòng)，加強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，拓寬了創(chuàng)新基礎(chǔ)知識(shí)面，為技能大賽提供選手儲(chǔ)備。

（二）開(kāi)展大學(xué)生科研課題研究，促進(jìn)教學(xué)和科研水平提升

學(xué)生本人為主體，進(jìn)行創(chuàng)新科研課題研究，指導(dǎo)教師與學(xué)生定期開(kāi)展項(xiàng)目組課題研討，對(duì)學(xué)生的作品設(shè)計(jì)進(jìn)行指導(dǎo)和驗(yàn)收，促進(jìn)學(xué)生和教師科研素養(yǎng)提升。

（三）以技能大賽為契機(jī)，參觀走訪(fǎng)相關(guān)企業(yè)和院校，促進(jìn)校企合作和院校間師生交流

教師帶領(lǐng)學(xué)生參加各項(xiàng)競(jìng)賽的同時(shí)，積極到主辦院校和相關(guān)企業(yè)參觀交流，了解企業(yè)工作環(huán)境和工作過(guò)程，參觀相關(guān)院校開(kāi)闊師生視野，學(xué)生、企業(yè)參與專(zhuān)業(yè)建設(shè)研討，對(duì)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方案提出學(xué)習(xí)反饋，促進(jìn)專(zhuān)業(yè)穩(wěn)健發(fā)展。

（四）不斷深入教學(xué)方式改革

從“項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”的項(xiàng)目化教學(xué)改革到微課改革，不斷創(chuàng)新，以適應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)生的特點(diǎn)，一是教學(xué)采取“任務(wù)導(dǎo)向、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”；二采用“教、學(xué)、做”一體；三是堅(jiān)持“更新教學(xué)內(nèi)容、符合就業(yè)實(shí)際”；四是“游戲化”培養(yǎng)創(chuàng)客，項(xiàng)目化激發(fā)創(chuàng)意[4]。創(chuàng)客教育繼承了項(xiàng)目化教學(xué)法，做中學(xué)、探究學(xué)習(xí)等以學(xué)生為中心的教學(xué)思想，后項(xiàng)目化教學(xué)改革時(shí)期，具有很扎實(shí)的基礎(chǔ)來(lái)建立創(chuàng)客課程體系。

（五）不斷推進(jìn)教學(xué)課程體系和課程內(nèi)容改革

在項(xiàng)目化教學(xué)改革時(shí)期建立了較為完善的課程體系，在此基礎(chǔ)上繼續(xù)深入核心課程改革，確立崗位專(zhuān)項(xiàng)能力課程為核心課程，以創(chuàng)客項(xiàng)目為課程內(nèi)容，完成基礎(chǔ)項(xiàng)目、綜合性項(xiàng)目、創(chuàng)新項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和產(chǎn)品化，課外完成創(chuàng)新項(xiàng)目外延研究[5]，以競(jìng)賽作品、專(zhuān)利申請(qǐng)、科技展出等方式實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品被認(rèn)可，并積極進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。

五、創(chuàng)客教育教學(xué)效果總結(jié)

《嵌入式創(chuàng)客實(shí)踐》、《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》等課程已經(jīng)完成教學(xué)改革，編寫(xiě)了校本教材、實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)任務(wù)書(shū)、部分視頻資源公開(kāi)。實(shí)驗(yàn)室硬件建設(shè)不斷豐富，多項(xiàng)產(chǎn)品獲得國(guó)家專(zhuān)利，從開(kāi)源Arduino平臺(tái)、微型遙控飛行器、智能家居、智能農(nóng)業(yè)等作品，到完全學(xué)生自主研發(fā)制作的智能小車(chē)，在各種國(guó)家級(jí)、省級(jí)競(jìng)賽中獲得一、二、三等獎(jiǎng)成績(jī)。畢業(yè)生對(duì)口就業(yè)率逐年上升。

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