【摘要】實(shí)用型人才的培養(yǎng)已成為三本院校的教育方針,在此大環(huán)境下,針對(duì)當(dāng)前嵌入式教學(xué)中存在的問題進(jìn)行分析,提出現(xiàn)實(shí)可行的解決方法,經(jīng)教學(xué)實(shí)踐檢驗(yàn),證明所采用的教學(xué)方法能夠培養(yǎng)出符合社會(huì)要求的應(yīng)用型人才,具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】人才驅(qū)動(dòng);嵌入式系統(tǒng);社會(huì)需求;教學(xué)改革
1.引言
國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)中明確指出辦好一批高水平民辦院校,要求民辦院校要辦出特色。該政策為獨(dú)立院校培養(yǎng)“應(yīng)用服務(wù)型人才”、“理論教學(xué)與工程實(shí)踐訓(xùn)練有機(jī)融合”的教育教學(xué)模式長(zhǎng)足發(fā)展帶來契機(jī)與動(dòng)力,實(shí)用型人才的培養(yǎng)已成為三本院校院培養(yǎng)人才的基本方針和目標(biāo),“實(shí)用型人才驅(qū)動(dòng)”也日益成為各三本院校教學(xué)改革的方向和動(dòng)力。
嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是一門結(jié)合了多個(gè)學(xué)科,包含了計(jì)算機(jī)軟硬件和電子技術(shù)的新興技術(shù),隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,在企業(yè)廣泛推廣和應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)已成為趨勢(shì),企業(yè)不僅對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才需求的數(shù)量在增加,同時(shí)對(duì)應(yīng)用型的嵌入式系統(tǒng)人才質(zhì)量的要求也在提高。目前,我國(guó)還沒有完善的嵌入式系統(tǒng)人才教育體系和培訓(xùn)標(biāo)準(zhǔn),所培養(yǎng)出的嵌入式系統(tǒng)人才無論從數(shù)量,還是從質(zhì)量上都不能滿足企業(yè)的需求,因此特別對(duì)于獨(dú)立學(xué)院而言,推進(jìn)嵌入式教學(xué)改革,建設(shè)一個(gè)有特色的教學(xué)平臺(tái),培養(yǎng)滿足企業(yè)實(shí)際需求的嵌入式人才是一件迫在眉睫的事情。
2.傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)模式所存在的問題
2.1 缺乏統(tǒng)一的教學(xué)模式和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的方針
目前國(guó)內(nèi)三本院校的嵌入式系統(tǒng)教育還處于不成熟的階段,不少院校雖然有這個(gè)方向的課程,但大部分都是選修課,課時(shí)量沒有達(dá)到應(yīng)用型課程的標(biāo)準(zhǔn),教學(xué)中還是采用其它電子課程一樣的教學(xué)方法,教師上課講一下PPT,學(xué)生了解一下基本知識(shí)就能通過,基本沒有實(shí)踐環(huán)節(jié),這樣培養(yǎng)出的學(xué)生達(dá)不到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,以后在企業(yè)中也很快會(huì)被淘汰,因此如何建立一套適合三本院校學(xué)生的嵌入式教學(xué)模式,確定應(yīng)用型人才培養(yǎng)方針,是當(dāng)前開設(shè)這一方向課程院校的核心問題。
2.2 在教學(xué)中知識(shí)體系結(jié)構(gòu)比較陳舊落后,針對(duì)性不強(qiáng)
當(dāng)前不少開設(shè)嵌入式方向課程的三本院校,不能把握當(dāng)前嵌入式發(fā)展的方向和人才市場(chǎng)的需求,一方面表現(xiàn)在先修課程的支持上,嵌入式專業(yè)要求的一些基礎(chǔ)課程沒有針對(duì)性的安排,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)這門課程時(shí)缺乏基本的硬件知識(shí)和基本編程能力,學(xué)習(xí)興趣索然。另一方面在教學(xué)中依然停留在單片機(jī)應(yīng)用的層次上,沒有體現(xiàn)出嵌入式應(yīng)用的特點(diǎn)和要求,導(dǎo)致學(xué)生工程實(shí)踐能力差,不能滿足企業(yè)對(duì)嵌入式軟硬件人才的需求。
3.嵌入式系統(tǒng)課程建設(shè)教學(xué)模式改革探討
3.1 知識(shí)體系結(jié)構(gòu)建設(shè)
針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式下知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的問題,我們對(duì)該專業(yè)學(xué)生的課程安排和掌握知識(shí)先后順序進(jìn)行設(shè)計(jì),根據(jù)三本學(xué)生的基礎(chǔ)情況,把這個(gè)專業(yè)方向分為嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式微處理器結(jié)構(gòu)與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用三門課,每門課64課時(shí),使學(xué)生能夠深入細(xì)致的掌握嵌入式從基礎(chǔ)到應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)。另外根據(jù)本課程綜合性較強(qiáng)的特點(diǎn),把這幾門課安排在大三下學(xué)期和大四上學(xué)期,先修課程包括:模電數(shù)電、微機(jī)原理與接口技術(shù)、單片機(jī)應(yīng)用、C語言程序設(shè)計(jì)、匯編語言,主要安排在大二和大三上學(xué)期,這樣整個(gè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)比較完善,專業(yè)方向明確。
3.2 實(shí)踐環(huán)節(jié)教學(xué)模式的建設(shè)
實(shí)用型人才驅(qū)動(dòng)模式要求對(duì)人才的培養(yǎng)必須走理論教學(xué)和工程實(shí)踐訓(xùn)練相融合的模式,這種模式下對(duì)學(xué)生的實(shí)踐應(yīng)用能力的要求比較高,因此實(shí)踐環(huán)節(jié)的教學(xué)是整個(gè)嵌入式教學(xué)改革的核心部分,我們從以下幾個(gè)方面進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)建設(shè):
第一,實(shí)驗(yàn)架構(gòu)。采用理論實(shí)驗(yàn)合一教學(xué),以實(shí)驗(yàn)為主,理論為實(shí)踐服務(wù)的方針。課內(nèi)基本實(shí)驗(yàn)是必修實(shí)驗(yàn),它包含三部分內(nèi)容:基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)?;A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是以實(shí)驗(yàn)箱為主,配合理論課學(xué)習(xí),這部分實(shí)驗(yàn)采用理論授課與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方式。自己動(dòng)手,實(shí)際操作,驗(yàn)證課堂上的理論知識(shí),使學(xué)生加深對(duì)理論知識(shí)的掌握和理解,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,依托試驗(yàn)箱的硬件環(huán)境,設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)單的應(yīng)用實(shí)例,是對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展。應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)則進(jìn)一步提高要求,把前面的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中,完成一些具有實(shí)用性功能的設(shè)計(jì)。
第二,開放型實(shí)訓(xùn)架構(gòu)。在基本課程和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)完成之后,增加開放性實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié),實(shí)訓(xùn)一般安排兩到三周,首先由任課教師提出實(shí)訓(xùn)的任務(wù)要求,選題是一些開放性的應(yīng)用類題目,比如交通燈、秒表、GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的設(shè)計(jì),學(xué)生不僅要完成單片機(jī)層面的基本控制設(shè)計(jì),還要用ARM完成控制,做出相應(yīng)的圖形界面,和硬件進(jìn)行通信和功能控制。在這個(gè)過程中學(xué)生搜集資料,充分發(fā)揮學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性,把平時(shí)上課學(xué)到的基本理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí)充分應(yīng)用起來,解決實(shí)際應(yīng)用的問題,對(duì)于學(xué)生的嵌入式專業(yè)應(yīng)用能力的培養(yǎng)有重要的幫助。
第三,項(xiàng)目應(yīng)用型架構(gòu)。在課堂教學(xué)中引入項(xiàng)目應(yīng)用的教學(xué)理念,不僅把項(xiàng)目開發(fā)的流程進(jìn)行詳細(xì)的講解和分析,而且把一些工程實(shí)際應(yīng)用項(xiàng)目拿到課堂上進(jìn)行逐步深入的講解,包括項(xiàng)目的提出、方案的設(shè)計(jì)、到整機(jī)調(diào)試以及客戶驗(yàn)收等各個(gè)方面,進(jìn)一步培養(yǎng)提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
4.教學(xué)成果
在應(yīng)用型人才驅(qū)動(dòng)模式下的嵌入式教學(xué)改革,經(jīng)過筆者在內(nèi)的教師團(tuán)隊(duì)三年的實(shí)踐,取得了良好的教學(xué)效果,按照我們的人才培養(yǎng)方案,大部分的學(xué)生達(dá)到了預(yù)期的培養(yǎng)目標(biāo),能夠在老師的引導(dǎo)下完成學(xué)習(xí)任務(wù),并能夠?qū)W以致用,完成簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)和開發(fā)工作,從學(xué)生就業(yè)后反饋回的信息來看,大部分從事本專業(yè)的學(xué)生在就業(yè)企業(yè)都能勝任相應(yīng)的開發(fā)技術(shù)工作,另外少部分能力比較強(qiáng)的學(xué)生在全國(guó)的嵌入式大賽中獲得了一等獎(jiǎng)。
5.結(jié)語
通過對(duì)傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)模式存在的問題進(jìn)行分析,提出了應(yīng)用型驅(qū)動(dòng)的嵌入式教改模式,該模式突出了教學(xué)過程中的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的構(gòu)建和實(shí)踐教學(xué)的核心機(jī)制,通過教學(xué)實(shí)踐證明了這種模式的可行性和應(yīng)用性,具有推廣價(jià)值。
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作者簡(jiǎn)介:趙志鵬(1973—),男,河南西平人,碩士,現(xiàn)供職于桂林電子科技大學(xué)信息科技學(xué)院,主要從事智能儀器、嵌入式開發(fā)應(yīng)用、及測(cè)控方面的教學(xué)工作。