实用型人才培养驱动下的嵌入式教改模式探讨

来源:用户上传      作者: 赵志鹏

　　【摘要】实用型人才的培养已成为三本院校的教育方针，在此大环境下，针对当前嵌入式教学中存在的问题进行分析，提出现实可行的解决方法，经教学实践检验，证明所采用的教学方法能够培养出符合社会要求的应用型人才，具有重要意义。
　　【关键词】人才驱动；嵌入式系统；社会需求；教学改革
　　1.引言
　　国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）中明确指出办好一批高水平民办院校，要求民办院校要办出特色。该政策为独立院校培养“应用服务型人才”、“理论教学与工程实践训练有机融合”的教育教学模式长足发展带来契机与动力，实用型人才的培养已成为三本院校院培养人才的基本方针和目标，“实用型人才驱动”也日益成为各三本院校教学改革的方向和动力。
　　嵌入式系统技术是一门结合了多个学科，包含了计算机软硬件和电子技术的新兴技术，随着信息技术的快速发展，在企业广泛推广和应用嵌入式系统技术已成为趋势，企业不仅对嵌入式系统人才需求的数量在增加，同时对应用型的嵌入式系统人才质量的要求也在提高。目前，我国还没有完善的嵌入式系统人才教育体系和培训标准，所培养出的嵌入式系统人才无论从数量，还是从质量上都不能满足企业的需求，因此特别对于独立学院而言，推进嵌入式教学改革，建设一个有特色的教学平台，培养满足企业实际需求的嵌入式人才是一件迫在眉睫的事情。
　　2.传统嵌入式教学模式所存在的问题
　　2.1 缺乏统一的教学模式和应用型人才培养的方针
　　目前国内三本院校的嵌入式系统教育还处于不成熟的阶段，不少院校虽然有这个方向的课程，但大部分都是选修课，课时量没有达到应用型课程的标准，教学中还是采用其它电子课程一样的教学方法，教师上课讲一下PPT，学生了解一下基本知识就能通过，基本没有实践环节，这样培养出的学生达不到应用型人才培养的要求，以后在企业中也很快会被淘汰，因此如何建立一套适合三本院校学生的嵌入式教学模式，确定应用型人才培养方针，是当前开设这一方向课程院校的核心问题。
　　2.2 在教学中知识体系结构比较陈旧落后，针对性不强
　　当前不少开设嵌入式方向课程的三本院校，不能把握当前嵌入式发展的方向和人才市场的需求，一方面表现在先修课程的支持上，嵌入式专业要求的一些基础课程没有针对性的安排，导致学生在学习这门课程时缺乏基本的硬件知识和基本编程能力，学习兴趣索然。另一方面在教学中依然停留在单片机应用的层次上，没有体现出嵌入式应用的特点和要求，导致学生工程实践能力差，不能满足企业对嵌入式软硬件人才的需求。
　　3.嵌入式系统课程建设教学模式改革探讨
　　3.1 知识体系结构建设
　　针对传统教学模式下知识体系结构的问题，我们对该专业学生的课程安排和掌握知识先后顺序进行设计，根据三本学生的基础情况，把这个专业方向分为嵌入式操作系统、嵌入式微处理器结构与应用、嵌入式系统开发应用三门课，每门课64课时，使学生能够深入细致的掌握嵌入式从基础到应用的相关知识。另外根据本课程综合性较强的特点，把这几门课安排在大三下学期和大四上学期，先修课程包括：模电数电、微机原理与接口技术、单片机应用、C语言程序设计、汇编语言，主要安排在大二和大三上学期，这样整个知识体系结构比较完善，专业方向明确。
　　3.2 实践环节教学模式的建设
　　实用型人才驱动模式要求对人才的培养必须走理论教学和工程实践训练相融合的模式，这种模式下对学生的实践应用能力的要求比较高，因此实践环节的教学是整个嵌入式教学改革的核心部分，我们从以下几个方面进行实践教学建设：
　　第一，实验架构。采用理论实验合一教学，以实验为主，理论为实践服务的方针。课内基本实验是必修实验，它包含三部分内容：基础性实验、设计性实验、应用性实验。基础性实验是以实验箱为主，配合理论课学习，这部分实验采用理论授课与动手实验相结合的方式。自己动手，实际操作，验证课堂上的理论知识，使学生加深对理论知识的掌握和理解，设计性实验则在验证性实验基础上，依托试验箱的硬件环境，设计一些简单的应用实例，是对基础实验的扩展。应用性实验则进一步提高要求，把前面的基础实验知识应用到实际中，完成一些具有实用性功能的设计。
　　第二，开放型实训架构。在基本课程和实验环节完成之后，增加开放性实训环节，实训一般安排两到三周，首先由任课教师提出实训的任务要求，选题是一些开放性的应用类题目，比如交通灯、秒表、GPS导航系统的设计，学生不仅要完成单片机层面的基本控制设计，还要用ARM完成控制，做出相应的图形界面，和硬件进行通信和功能控制。在这个过程中学生搜集资料，充分发挥学习的积极主动性，把平时上课学到的基本理论和实验知识充分应用起来，解决实际应用的问题，对于学生的嵌入式专业应用能力的培养有重要的帮助。
　　第三，项目应用型架构。在课堂教学中引入项目应用的教学理念，不仅把项目开发的流程进行详细的讲解和分析，而且把一些工程实际应用项目拿到课堂上进行逐步深入的讲解，包括项目的提出、方案的设计、到整机调试以及客户验收等各个方面，进一步培养提高学生运用所学知识解决实际问题的能力。
　　4.教学成果
　　在应用型人才驱动模式下的嵌入式教学改革，经过笔者在内的教师团队三年的实践，取得了良好的教学效果，按照我们的人才培养方案，大部分的学生达到了预期的培养目标，能够在老师的引导下完成学习任务，并能够学以致用，完成简单的设计和开发工作，从学生就业后反馈回的信息来看，大部分从事本专业的学生在就业企业都能胜任相应的开发技术工作，另外少部分能力比较强的学生在全国的嵌入式大赛中获得了一等奖。
　　5.结语
　　通过对传统嵌入式教学模式存在的问题进行分析，提出了应用型驱动的嵌入式教改模式，该模式突出了教学过程中的知识体系结构的构建和实践教学的核心机制，通过教学实践证明了这种模式的可行性和应用性，具有推广价值。
　　参考文献
　　[1]田泽.嵌入式系统开发与应用实验教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2004.
　　[2]马忠梅.嵌入式系统教学模式探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2000（11）.
　　[3]吴方.独立院校计算机专业嵌入式方向教学改革研究[J].计算机教育，2008（8）.
　　作者简介：赵志鹏（1973—），男，河南西平人，硕士，现供职于桂林电子科技大学信息科技学院，主要从事智能仪器、嵌入式开发应用、及测控方面的教学工作。
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