楊篤偉 汪蕾

【摘要】本文在分析了民辦本科院校嵌入式軟件教學(xué)現(xiàn)狀和特點的基礎(chǔ)上，綜合技術(shù)進(jìn)步和行業(yè)發(fā)展等因素，明確了人才培養(yǎng)方案中的目標(biāo)定位和知識、能力與素質(zhì)要求，規(guī)劃了相關(guān)課程體系，并對教學(xué)實施過程中的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行了分析說明。

【關(guān)鍵詞】民辦本科院校；嵌入式系統(tǒng)；軟件；人才培養(yǎng)方案

【中圖分類號】G420 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018） 18-0045-02

前言

人才培養(yǎng)方案是高等學(xué)校的頂層設(shè)計文件，它根據(jù)學(xué)院辦學(xué)特色對人才培養(yǎng)進(jìn)行了目標(biāo)定位，對學(xué)生要達(dá)到的知識、能力和素質(zhì)進(jìn)行了說明，設(shè)置了課程體系，規(guī)劃了課程實施，是指導(dǎo)教學(xué)過程的重要依據(jù)，綜合論證、合理設(shè)計、有效實施人才培養(yǎng)方案是極其關(guān)鍵的。

隨著技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)作為軟硬件可裁剪、模塊化和實時的專用計算機(jī)系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于社會生活的方方面面，相關(guān)軟硬件專業(yè)人才需求強(qiáng)烈，特別是嵌入式軟件人才需求更大，各高校為適應(yīng)社會需要也陸續(xù)開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)專業(yè)或方向，到目前為止已十分廣泛。

嵌入式系統(tǒng)教學(xué)有其特殊性，知識技能層面涉及內(nèi)容比較繁雜，相關(guān)教學(xué)高校開展還相對短暫，對北大、清華、北航等有積淀的高校來說，嵌入式系統(tǒng)教學(xué)容易形成特色，培養(yǎng)出的學(xué)生社會認(rèn)同度很高，但對于一般本科院校，特別是中西部的民辦本科院校來說情況就有些尷尬了，參考知名高校的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式有諸多短板，自己形成又容易落入傳統(tǒng)計算機(jī)專業(yè)的教學(xué)模式，對嵌入式系統(tǒng)教學(xué)來說效果不佳，雖然社會需求強(qiáng)烈，但相關(guān)專業(yè)方向畢業(yè)的學(xué)生還是難以找到對口工作，或者找到了工作也難以適應(yīng)，關(guān)鍵問題就是不具備對應(yīng)的知識、能力和素質(zhì)，因此，一定要努力提升民辦院校自身的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)質(zhì)量，形成自身的特色，其中嵌入式人才培養(yǎng)方案的制定就顯得尤為關(guān)鍵。

一、民辦本科學(xué)院嵌入式軟件教學(xué)特點分析

1.嵌入式系統(tǒng)知識層面

嵌入式系統(tǒng)知識體現(xiàn)了多學(xué)科知識的交叉，內(nèi)容多而且比較復(fù)雜，是軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的綜合體，不僅包含傳統(tǒng)的計算機(jī)體系知識，而且包含DSP、ARM、Linux、WinCE等眾多軟硬件分支，嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用更強(qiáng)調(diào)學(xué)生各種知識的綜合應(yīng)用能力，這就對專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)提出了更高要求。

2.學(xué)生層面

民辦本科學(xué)院生源質(zhì)量相較公立學(xué)院偏弱，學(xué)生就業(yè)目的性更強(qiáng)，當(dāng)接觸到復(fù)雜龐大的嵌入式系統(tǒng)知識體系時容易產(chǎn)生為難情緒，目前，相當(dāng)比例的本科院校在實施嵌入式系統(tǒng)教學(xué)時通常延續(xù)重理論、輕實踐的教學(xué)模式，學(xué)生學(xué)習(xí)難度加大，各種技能提升有限，造成學(xué)生對所學(xué)專業(yè)方向的迷茫，對將來的崗位任職缺乏信心，學(xué)習(xí)興趣和動力逐步降低，直接帶來的結(jié)果就是教學(xué)效果不好。

3.教師層面

民辦本科院校教師隊伍層次結(jié)構(gòu)還有待完善，年輕老師占相當(dāng)比例，很多教師從院校畢業(yè)直接走上教學(xué)崗位，教學(xué)經(jīng)驗欠缺不說，特別對強(qiáng)調(diào)綜合應(yīng)用開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)來說，教師隊伍的實踐能力明顯偏弱，其次，教師隊伍能力提升缺乏有效途徑，院校教學(xué)存在與社會實際和行業(yè)發(fā)展脫節(jié)現(xiàn)象，加之教師隊伍穩(wěn)定性不好，構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)體系教學(xué)的鏈條環(huán)節(jié)不容易形成，體系往往難于趨于穩(wěn)定完善。

4.教學(xué)資源層面

嵌入式系統(tǒng)軟硬件分支多而且發(fā)展快，用日新月異來形容都不為過，嵌入式系統(tǒng)教學(xué)顯然做不到大而廣之、緊跟潮流，但這也無形中增加了不少教學(xué)壓力，各個教學(xué)環(huán)節(jié)還有待完善，比如尚缺乏統(tǒng)一規(guī)劃、成熟配套的體系教材，教材種類五花八門，很多教材內(nèi)容陳舊落后。

二、民辦本科院校嵌入式軟工人才培養(yǎng)方案的目標(biāo)定位和特色分析

1.培養(yǎng)目標(biāo)定位

人才培養(yǎng)的目標(biāo)定位是人才培養(yǎng)方案的總綱，綜合論證、精確定位是教學(xué)體系構(gòu)建和教學(xué)過程開展的基本保證，應(yīng)立足于當(dāng)今社會發(fā)展，從不同角度加以分析判斷，本人才培養(yǎng)方案的目標(biāo)定位從以下幾個方面進(jìn)行了考慮：

從國家層面上來說，教發(fā)[2015]7號文件“關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見”對院校教學(xué)給出了頂層指導(dǎo)，“推動轉(zhuǎn)型發(fā)展高校把辦學(xué)思想真正轉(zhuǎn)到服務(wù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展上來，轉(zhuǎn)到產(chǎn)教融合校企合作上來，轉(zhuǎn)到培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才上來，轉(zhuǎn)到增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)能力上來”。

從民辦本科院校自身辦學(xué)特色來說，鄭州大學(xué)西亞斯國際學(xué)院“秉持中西合璧辦學(xué)理念，實施國際化全人教育，培養(yǎng)復(fù)合型實用人才”。

從嵌入式系統(tǒng)本身特點來說，要求專業(yè)方向?qū)W生要有堅實的計算機(jī)體系軟硬件基礎(chǔ)知識，能夠了解嵌入式系統(tǒng)的整體發(fā)展，對某一分支或幾個分支比較熟悉，掌握嵌入式系統(tǒng)一般開發(fā)技術(shù)流程、調(diào)試和測試工具，重點培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)軟件工程實踐能力。

2.知識、能力和素質(zhì)模型

人才培養(yǎng)目標(biāo)下的知識、能力、素質(zhì)要求一定要立足于院校實際和學(xué)生自身特點，參考借用其他院校的或其他相近專業(yè)方向的，執(zhí)行起來往往教學(xué)效果并不好。為此，在知識層面以嵌入式軟件助理工程師的標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)要求，考慮基礎(chǔ)知識體系的廣博性和相關(guān)專業(yè)方向的延展性，在知識要求方面強(qiáng)調(diào)厚基礎(chǔ)、整鏈條、精方向、強(qiáng)實踐的整體思路；在能力和素質(zhì)要求方面，以普通本科院校大學(xué)生畢業(yè)要求為基本出發(fā)點，以社會相關(guān)專業(yè)崗位的第一任職需要為主要參考標(biāo)準(zhǔn)，同時也兼顧學(xué)生的后續(xù)成長進(jìn)步提出具體要求。

三、課程體系的設(shè)置和實施

課程體系是人才培養(yǎng)方案的核心，由于涉及范圍廣泛的知識體系，同時又強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在有限的教學(xué)時數(shù)和教學(xué)資源限制下，合理設(shè)置課程體系并保證各門課程的有效實施是民辦學(xué)院嵌入式軟工人才培養(yǎng)的關(guān)鍵。

1.厚基礎(chǔ)

在院校教學(xué)中，嵌入式軟件一般作為計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)下的一個分支方向，作為民辦本科院校不應(yīng)過分細(xì)化專業(yè)方向，而應(yīng)打通專業(yè)基礎(chǔ)體系，以方便將來的一般性行業(yè)需要，雖然嵌入式系統(tǒng)發(fā)展出了眾多的硬件架構(gòu)和軟件體系，但基礎(chǔ)依然是傳統(tǒng)的計算機(jī)體系，因此，以大專業(yè)平臺統(tǒng)籌規(guī)劃通識課和專業(yè)基礎(chǔ)課，硬件分類架構(gòu)和軟件實時操作系統(tǒng)不建議在基礎(chǔ)模塊中完成。具體主要的課程如表一所示。

表1 通識課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程

通識課程 高等數(shù)學(xué)大學(xué)英語大學(xué)體育計算機(jī)科學(xué)導(dǎo)論C語言程序設(shè)計概率論與數(shù)理統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫原理與應(yīng)用馬澤東思想與中國特色社會主義等

專業(yè)基礎(chǔ)

課程 電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)計算機(jī)組成原理操作系統(tǒng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件工程編譯原理網(wǎng)站建設(shè)及開發(fā)技術(shù)微機(jī)技術(shù)等

2.整鏈條

嵌入式系統(tǒng)教學(xué)效果最終會落實到具體的嵌入式設(shè)備開發(fā)與應(yīng)用上，對于嵌入式軟件人才培養(yǎng)來說，不僅要求學(xué)生熟悉掌握軟件開發(fā)環(huán)境、實時操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)開發(fā)語言等內(nèi)容，同時也要求學(xué)生了解掌握硬件架構(gòu)和接口技術(shù)等內(nèi)容，軟硬結(jié)合、分支眾多，相對傳統(tǒng)計算機(jī)軟件專業(yè)來說增加了教學(xué)內(nèi)容，提高了教學(xué)難度，對教學(xué)提出了更高要求，解決方法是選好選精專業(yè)課，少開專業(yè)必修課，多開專業(yè)選修課，讓學(xué)生體系掌握某一個嵌入式系統(tǒng)分支基礎(chǔ)上，通過個人的自主學(xué)習(xí)能力舉一反三了解掌握其他內(nèi)容。專業(yè)必修課主要包括嵌入式系統(tǒng)概論、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式設(shè)備驅(qū)動技術(shù)和嵌入式軟件開發(fā)技術(shù)等四門。

3.精方向

嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容繁雜，不可能面面俱到，而作為嵌入式軟件人才培養(yǎng)又需要有完整的知識體系和較強(qiáng)的綜合應(yīng)用能力，以滿足嵌入式軟件的行業(yè)特殊需求，解決方法是選擇一條教學(xué)主線，形成完整的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用教學(xué)流程，教學(xué)主線的確定基于嵌入式軟件平臺、開發(fā)語言和硬件平臺的選擇，按當(dāng)今的流行趨勢和行業(yè)主導(dǎo)，嵌入式軟件平臺選擇Linux操作系統(tǒng)內(nèi)核，開發(fā)語言選擇C，硬件平臺選擇ARM架構(gòu)。

4.重實踐

嵌入式系統(tǒng)純理論教學(xué)效果很不好，也不利于學(xué)生能力的提升，實踐教學(xué)可以說是重中之重，但要實踐的內(nèi)容很多，比如說軟件編程、操作系統(tǒng)裁剪和移植、資源控制、接口實現(xiàn)等等，所以一定要把好握實驗實習(xí)時機(jī)和方式，使教學(xué)資源最大化，能力提升整體化。

四、工程應(yīng)用能力培養(yǎng)與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的開展

嵌入式軟件人才培養(yǎng)強(qiáng)調(diào)工程應(yīng)用能力，而工程應(yīng)用能力又與實踐教學(xué)環(huán)節(jié)息息相關(guān)，實踐教學(xué)環(huán)節(jié)的有效開展是整個課程體系實施效果的可靠保證，應(yīng)積極整合各類資源，多角度、分層次、全范圍的分步展開進(jìn)行，以期得到良好的效果。

1.建立健全院校實驗實習(xí)環(huán)境

隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展和生產(chǎn)能力的不斷提高，各類嵌入式系統(tǒng)實驗實習(xí)設(shè)備已成熟配套，所需元器件成本也不斷下降，基于上文所述的專業(yè)教學(xué)主線進(jìn)行實踐教學(xué)環(huán)境建設(shè)是可行的，比如ARM架構(gòu)實驗室，周期短、投資也不大，不僅可以用來學(xué)生的實驗實習(xí)，也可用來教師開展科學(xué)研究，同時建設(shè)過程中也會與行業(yè)企業(yè)建立橫向聯(lián)系，對各方面能力提升都有好處。

2.積極開展第二課堂活動

教學(xué)過程中要注意對學(xué)生的引導(dǎo)，在學(xué)生中廣泛開展第二課堂活動，把課堂教學(xué)轉(zhuǎn)化為工程實際，比如鼓勵引導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生軟件設(shè)計大賽、大學(xué)生科技創(chuàng)新、嵌入式助理工程師認(rèn)證考試等活動，以點帶面，不斷激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生綜合應(yīng)用能力和行業(yè)競爭能力的提升。

3.加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作

產(chǎn)學(xué)研合作是近年來國家力推的高等教育改革措施，是院校教學(xué)與社會接軌的不二選擇，但作為中西部的民辦學(xué)院來說只能是一廂情愿，形式大于內(nèi)容，這就需要院校想辦法主動靠上去，出臺配套的辦法和政策。要在人才培養(yǎng)方案中設(shè)置產(chǎn)學(xué)研教學(xué)模塊，比如第五學(xué)期的企業(yè)參觀見學(xué)，第七學(xué)期的行業(yè)知識介紹專項學(xué)分等等。

五、結(jié)語

民辦學(xué)院嵌入式軟件人才培養(yǎng)方案一定要根據(jù)自身情況來制定，切不能照搬照抄，制定過程中要充分考慮嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展、行業(yè)需求、學(xué)生能力和院校教學(xué)條件等因素，同時要重視課程的有效實施和學(xué)生能力的培養(yǎng)，只有這樣才能取得良好的教學(xué)效果，達(dá)到培養(yǎng)合格人才的目的。

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作者簡介：

楊篤偉、汪蕾，鄭州大學(xué)西亞斯國際學(xué)院教授，研究方向為測控技術(shù)。