淺談應(yīng)用型人才培養(yǎng)背景下的《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》課程建設(shè)

李敏

摘 要：文中介紹了電子信息工程專業(yè)中《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》課程的建設(shè)思路。引入課程建設(shè)線上線下結(jié)合的建設(shè)主線，并分別論述線上課程建設(shè)中的課程改革措施，線下課程資源建設(shè)的方法途徑，調(diào)整了課程考核評價體系，并分析了課程建設(shè)的初步成效，肯定了基于工作過程的項目設(shè)計方法。

關(guān)鍵詞：嵌入式;工作過程;教學(xué)改革;競賽

中圖分類號：TP393;TN915.41文獻標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1302（2019）02-0-02

0 引 言

嵌入式技術(shù)廣泛應(yīng)用在國民生計的各行各業(yè)，市場對嵌入式人才需求量大，很多專業(yè)都開設(shè)了嵌入式課程。是否具備嵌入式開發(fā)能力是許多企業(yè)招聘電子類、測控、通信等工科專業(yè)人才的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一[1]。《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》是一門系統(tǒng)性、綜合性非常強的課程，涉及知識面廣，其前驅(qū)課程包括C語言、電子技術(shù)、單片機、微機原理，還涉及操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、通信等相關(guān)知識，并且嵌入式技術(shù)發(fā)展快，學(xué)習(xí)難度大，導(dǎo)致該課程難以形成一個簡單明確的知識體系[2]。

傳統(tǒng)授課模式存在如下問題：

（1）課程內(nèi)容設(shè)置按照知識存儲的方式進行，不利于學(xué)生理解項目實施過程;

（2）授課重視匯編語言學(xué)習(xí)，該語言在實際工程項目開發(fā)中應(yīng)用較少，且學(xué)習(xí)難度大，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng);

（3）缺乏項目整體架構(gòu)設(shè)計的意識培養(yǎng)。

針對以上問題，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的背景下，以市場為導(dǎo)向，基于人才市場調(diào)研，在課程改革中對該課程內(nèi)容進行臻選，去掉匯編語言部分，增加課堂教學(xué)中真實項目案例的引入，構(gòu)建工作過程系統(tǒng)化的教學(xué)模式過程;課程教學(xué)課內(nèi)課外相結(jié)合，以課堂教學(xué)為主，課外第二課堂活動為輔，兩線同時開展，通過多種方式、多種途徑提高學(xué)生的嵌入式應(yīng)用能力。

1 引入項目案例的課程教學(xué)改革

經(jīng)過專業(yè)團隊的市場調(diào)研，梳理行業(yè)中基于嵌入式技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)知識點，根據(jù)電子信息工程專業(yè)基于嵌入式技術(shù)崗位的能力需求，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，引入真實項目案例，進行基于工作過程的課程大綱修訂。調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、優(yōu)化課程內(nèi)容，壓縮理論學(xué)時比，為項目案例的開展提供空間。課程增加了簡易儀表系統(tǒng)設(shè)計、多功能日歷系統(tǒng)設(shè)計、無線點餐系統(tǒng)設(shè)計等項目。

在教學(xué)設(shè)計中，按照嵌入式內(nèi)部模塊在設(shè)計中的應(yīng)用，結(jié)合真實案例進行課程學(xué)習(xí)。通過案例設(shè)計，引入系統(tǒng)設(shè)計的知識點，鍛煉學(xué)生嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計能力。每個案例融入多個模塊的應(yīng)用，通過各案例的開展、進行，學(xué)生不斷在項目案例實施中得到知識、技能的迭代提升，從而掌握及提升嵌入式開發(fā)技能，鍛煉綜合性系統(tǒng)設(shè)計能力。

基于工作過程系統(tǒng)化開展項目案例實施。工作過程是“在企業(yè)里為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進行的一個完整的工作程序”[3]，工作過程導(dǎo)向的課程實施是來自于職業(yè)行動領(lǐng)域里的工作過程，并進行適當(dāng)?shù)睦碚搶W(xué)習(xí)。當(dāng)行動組織發(fā)生變化或職業(yè)發(fā)生變更時，課程學(xué)習(xí)所培養(yǎng)的能力依然存在，從而能重新獲得新知識或新技能。每個項目的開展流程如圖1所示。

本文以“多功能日歷系統(tǒng)設(shè)計”項目為例，項目開展主要分為以下步驟：

（1）學(xué)生以小組為單位展開討論，分析項目設(shè)計需求、作品的功能要求，討論或調(diào)研后給出多種設(shè)計方案，分析比較后最終確定方案為：人機交互性好，界面美觀，具備時間查看、鬧鐘設(shè)定、數(shù)值調(diào)整并可顯示溫度值的時鐘設(shè)計系統(tǒng)，并從頂層系統(tǒng)進行架構(gòu)設(shè)計。

（2）分解設(shè)計模塊。需要涉及的模塊包括環(huán)境搭建、

C語言開發(fā)、時鐘模塊、測溫模塊。在這些模塊中，部分模塊已學(xué)習(xí)并應(yīng)用過，在當(dāng)前項目中又可反復(fù)學(xué)習(xí)進行知識迭代，而新出現(xiàn)的模塊則需要認(rèn)真學(xué)習(xí)，并將其帶入真實設(shè)計情景。

（3）項目所需的知識具備齊全后，可進行項目的具體開發(fā)，小組成員之間協(xié)調(diào)合作，進行任務(wù)分解、模塊設(shè)計，再進行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，反復(fù)測試修改，直至完成。在此過程中，實現(xiàn)行動領(lǐng)域的工作過程，并鍛煉團隊合作能力及職業(yè)素養(yǎng)。

（4）設(shè)計完成后，模擬企業(yè)設(shè)計流程，進行資料整理，對設(shè)計過程進行總結(jié)，固化知識的遷徙。

2 第二課堂活動開展及建設(shè)

對于嵌入式技術(shù)這門應(yīng)用性綜合性非常強的課程來說，應(yīng)用開發(fā)技能、系統(tǒng)總體設(shè)計能力以及在項目實施中所鍛煉的測試、調(diào)試方法必須通過不斷地持續(xù)學(xué)習(xí)、反復(fù)迭代來鍛煉提高。課堂有限的學(xué)時對于學(xué)生提升嵌入式開發(fā)技術(shù)來說顯然不夠，課外第二課堂活動的開展尤其重要。本專業(yè)開展第二課堂活動的行動方式包括以下幾點：

（1）校企合作，共建創(chuàng)客工作室。招收對嵌入式技術(shù)感興趣的專業(yè)學(xué)生，由企業(yè)技術(shù)人員帶領(lǐng)，了解行業(yè)前沿知識，進行課外作品設(shè)計，吸納部分優(yōu)秀學(xué)生參與到教師嵌入式技術(shù)相關(guān)科研中。

（2）參加嵌入式類競賽，鼓勵學(xué)生參加各類競賽。競賽是有效促進教學(xué)的重要手段之一。目前，各類嵌入式競賽主要以創(chuàng)新性作品設(shè)計為主，強調(diào)設(shè)計的現(xiàn)實應(yīng)用情景及未來發(fā)展的可能性。競賽是實現(xiàn)基于工作過程項目設(shè)計的最佳途徑，是有明確目標(biāo)的學(xué)生自主行為，能夠促進學(xué)生以嵌入式技術(shù)為中心，將多門學(xué)科知識綜合應(yīng)用，迅速培養(yǎng)及鍛煉學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)及設(shè)計能力。同時，競賽能激發(fā)學(xué)生的競爭意識，增加高校間學(xué)生的交流機會，大大激發(fā)課程學(xué)習(xí)的活力。

通過課內(nèi)課外的結(jié)合，拓展課程學(xué)習(xí)資源，提升設(shè)計視野，培養(yǎng)及鍛煉從宏觀把握設(shè)計架構(gòu)、微觀進行系統(tǒng)模塊開發(fā)的能力，從而鍛煉學(xué)生嵌入式系統(tǒng)設(shè)計能力。課內(nèi)教學(xué)、課外活動、競賽開展互相促進，教賽相長，形成良性循環(huán)。

3 課程考核評價體系的改革

課程考核反映了學(xué)生對該門課程的知識掌握能力及獲取狀態(tài)。傳統(tǒng)的理論考核不能全面反映學(xué)生的知識水平及設(shè)計能力，經(jīng)過課程結(jié)構(gòu)及內(nèi)容調(diào)整，制定過程化的課程考核標(biāo)準(zhǔn)，實行以過程為主、理論為輔的考核方式，更能反映出學(xué)生在實踐應(yīng)用性較強課程中的能力達成度。

原課程考核評價構(gòu)成：課程實驗（30分）+筆試（70分）。

過程化考核評價構(gòu)成：課程表現(xiàn)（10分）+作業(yè)（15分）+實驗（15分）+項目設(shè)計（10分）+課程競賽（10分）+筆試（40分）。

4 結(jié) 語

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的背景下，《嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用》建設(shè)的實施按兩條主線進行：課堂教學(xué)改革+課外實踐活動，兩者相輔相成，互相促進。通過課程改革及建設(shè)，使課程達到教學(xué)項目案例系統(tǒng)化、學(xué)科競賽常態(tài)化的教學(xué)模式;多途徑、多手段地使學(xué)生的課程學(xué)習(xí)“活”起來，學(xué)科知識“串”起來。通過本年度課程建設(shè)的實施，通過分析、對比，已初步看到成效。

（1）在延伸課程《嵌入式課程設(shè)計》中，學(xué)生的設(shè)計作品類型、數(shù)量相較于往屆有大幅提升，能基本達到單組單體，無重復(fù)。作品設(shè)計基于情景式應(yīng)用，功能性、系統(tǒng)性也有所提升。

（2）在各類嵌入式競賽中，報名參與人數(shù)有大幅提升，本年度競賽獲獎率有所提升。

（3）參與工作室活動的學(xué)生積極性較高，參加學(xué)生人數(shù)大幅提升。

課程建設(shè)的成功與否直接反映學(xué)生嵌入式技術(shù)開發(fā)技能是否得到提升。本文基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)、課程建設(shè)的思路及方法加以淺析，以資分享。

參 考 文 獻

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