張嫻靜 褚含冰

（鄭州工業(yè)應用技術(shù)學院，河南 鄭州 451100）

0 引言

嵌入式課程作為高校數(shù)學、計算機、電子、通信等專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，重點在于培養(yǎng)具備計算機、網(wǎng)絡通信等領(lǐng)域工程技術(shù)知識的高級技術(shù)人才，對“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”社會的發(fā)展能起到巨大推動作用。然而目前傳統(tǒng)的嵌入式課程教學更多是基于技術(shù)視角，對CPU結(jié)構(gòu)、匯編語言、操作系統(tǒng)使用等知識內(nèi)容進行講解，未關(guān)注到學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力方面的培養(yǎng)，可見并未完全發(fā)揮出該課程的優(yōu)勢。因此，本文將基于“雙創(chuàng)”視域，對嵌入式課程教學改革展開全面討論，希望能為高校教育改革提供實踐參考。

1 當前嵌入式課程教學存在的不足

在當前“雙創(chuàng)”時代背景下，Linux系統(tǒng)編程應當成為嵌入式開發(fā)的核心點，在專業(yè)教學中一定要重視更多創(chuàng)新實驗訓練的增設，才能契合時代發(fā)展需求。但是從當前嵌入式課程教學實際情況來看，學生所學內(nèi)容依舊是基于Windows系統(tǒng)，以ARM處理器為微處理器，用C語言進行編程，對Linux知識僅有簡單了解，實驗也更多是驗證性實驗，并無太多創(chuàng)新。同時，教學方法也較為單一，以教師為主導的教學現(xiàn)象十分普遍，課程考核也更看重分數(shù)成績，對學生學習過程、實驗結(jié)果的考核有所缺失。同時，在課堂上師生互動不足，學生的積極性不高，再加上受到學校師資、實驗室條件等各方因素的限制，教師與學生均呈現(xiàn)出實踐經(jīng)驗不足的情況，導致其創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)能力未能得到有效培養(yǎng)。

1.1 教學內(nèi)容滯后，難以適應社會發(fā)展

現(xiàn)如今的嵌入式技術(shù)發(fā)展日新月異，完全掌握相關(guān)知識較為困難，因此對教學內(nèi)容的更新提出了更高要求，必須牢牢把握這一行業(yè)領(lǐng)域的前沿技術(shù)。但是目前嵌入式課程所用教材及安排的教學內(nèi)容較為滯后，與行業(yè)用人需求不匹配。比如，嵌入式課程的內(nèi)容主要包含嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)與調(diào)試、ARM體系結(jié)構(gòu)知識學習、基于s3c2410系統(tǒng)的硬件設計以及簡單介紹Linux基礎(chǔ)知識等，而很明顯以上內(nèi)容很難配備上如今人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的發(fā)展趨勢。

此外，實踐教學比較缺失，目前嵌入式課程教學內(nèi)容依舊以理論為主，實踐為輔，盡管教學活動安排了課內(nèi)實驗與課程設計，但是學生普遍不夠重視，導致實驗形式化現(xiàn)象嚴重。此外，大部分實驗主要是驗證性實驗，不夠創(chuàng)新；實驗室環(huán)境較差，許多實驗裝置許久未更新，設備老舊且故障頻發(fā)，嚴重影響實驗結(jié)果的準確性，導致學生實驗熱情消磨殆盡。

1.2 教學方法傳統(tǒng)，忽視創(chuàng)新能力培養(yǎng)

嵌入式課程教學方法存在明顯的“重理論、輕實踐”情況，大多數(shù)時間為教師主導，學生被動學習，完全是教師的“一言堂”，學生只能坐在座位上接受，如此灌輸式教學模式不利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，更談不上創(chuàng)業(yè)思維的激發(fā)。此外，嵌入式課程的考核方式采取的是“平時成績+期末成績”的方式，其中平時成績只占總成績的20%，涵蓋出勤、作業(yè)、課堂表現(xiàn)等，而期末成績則占到80%，考核內(nèi)容也主要為理論知識。這種課程考核方式同樣忽視了實踐內(nèi)容，所以許多學生并不看重實踐，認為只要在期末考試前“突擊”劃重點，基本都能通過。此外，嵌入式課程的實訓也主要是在校內(nèi)完成，形式化嚴重，學生的實踐能力并沒有得到切實增強。

2 “雙創(chuàng)”視域下嵌入式課程教學改革策略

針對當前嵌入式課程教學中存在的不足，高校方面一定要組織教師多多展開教研工作，討論課程教學改革方案，基于社會時代發(fā)展趨勢以及“雙創(chuàng)”視域，重點培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，成長為應用型與創(chuàng)新型人才。

2.1 明確教學目標，創(chuàng)新教學模式

筆者認為嵌入式課程應當實施“三個層次，一個核心”的教學模式，其中“一個核心”指的是以創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為核心，而“三個層次”則是依據(jù)應用型人才培養(yǎng)需要所明確的基礎(chǔ)理論知識、綜合應用實踐、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓三個層次的教學內(nèi)容。詳細來講，在基礎(chǔ)理論知識學習階段，主要集中于嵌入式系統(tǒng)設計方法、微控制器基本結(jié)構(gòu)與應用、嵌入式操作系統(tǒng)與應用等方面；在綜合應用實踐階段，應當重點放在嵌入式課程設計方面，將學生進行小組劃分，合作完成相應的軟硬件實物以及完成設計報告，進行最終答辯。同時，還應多組織學生參加全國信息軟件技術(shù)人才大賽嵌入式設計，以此培養(yǎng)學生的綜合應用實踐能力；在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實訓階段，鼓勵學生多多申報大學生科研項目、雙創(chuàng)實訓項目、“互聯(lián)網(wǎng)+”創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽等，以此培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力及創(chuàng)業(yè)意識。

通過對教學模式的創(chuàng)新以及教學目標的明確，學生能夠更全面地掌握嵌入式系統(tǒng)技術(shù)，實現(xiàn)理論知識與實踐能力的同步提升，既能完成硬件方面的電路設計、PCB制作、電路調(diào)試等操作，也能完成軟件方面的系統(tǒng)設計、RTOS系統(tǒng)應用以及常用算法應用等操作。由此可見，憑借著“三個層次、一個核心”的教學模式設計，對各個教學環(huán)節(jié)的教學目標任務予以明確，能實現(xiàn)嵌入式課程知識的系統(tǒng)化講授，輕松達成“雙創(chuàng)”教育任務目標。

2.2 優(yōu)化教學內(nèi)容，重視實踐教學

對嵌入式課程教學內(nèi)容的選擇，學校方面需要組織教師隊伍進行集中商議，盡可能保證教材內(nèi)容涵蓋到嵌入式開發(fā)相關(guān)內(nèi)容，因為這方面學習內(nèi)容與當前市場對人才的需求契合。目前市場對Linux系統(tǒng)編程、Cortex-A8與Linux平臺開發(fā)、驅(qū)動程序設計等方面人才需求有所提升，教學內(nèi)容應當聚焦這些領(lǐng)域，讓學生學會在Linux環(huán)境下自主開發(fā)調(diào)試，解決Linux多任務編程的相關(guān)問題；掌握Cortex-A8與Linux平臺開發(fā)知識，能夠著手搭建底層平臺；深入了解Linux內(nèi)核機制以及學會開發(fā)驅(qū)動程序，自主進行軟硬件調(diào)試。

理論知識內(nèi)容的教學要合理選擇案例，結(jié)合行業(yè)實例展開教學，讓學生一邊接觸行業(yè)發(fā)展前沿信息，一邊深入鉆研理論知識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與探索精神。而實踐方面的教學，一定要明確實踐目的，嘗試問題導向教學方式，通過問題的提出、分析、解決，讓學生親歷知識形成的過程，并形成系統(tǒng)性的思維模式，全方位培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性、創(chuàng)新性思維，實現(xiàn)全面發(fā)展。當然，做好實踐教學還離不開學校相關(guān)經(jīng)費的投入，多購入嵌入式開發(fā)產(chǎn)品，為學生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實踐打造平臺，選擇有一定難度的開發(fā)項目，讓學生以小組合作的形式進行創(chuàng)新研究。同時，也鼓勵學生參加各種競賽以及課題申報，重點發(fā)展學生實踐動手能力。

2.3 改進教學方法，重視產(chǎn)教融合

為了提高教師的教學能力，學校方面需要組織教師通過學習培訓、專家講座、企業(yè)實習等方式，提高教師理論與實踐方面的教學能力，通過親身感受企業(yè)的創(chuàng)業(yè)、運作過程，才能在指導學生理實結(jié)合以及創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)方面更有說服力。

在課堂教學過程中，要更多使用信息化教學手段，重視“案例+實踐”的教學方式激發(fā)學生的創(chuàng)新意識。同時，在移動互聯(lián)網(wǎng)廣泛普及的年代，還可打造更多線上課程，為學生構(gòu)建在線學習平臺，以微課視頻的方式引導學生自主學習，完成課堂內(nèi)外的有效聯(lián)動，提升教學效果。

而實踐教學則要注重產(chǎn)教融合，力求促進學生所學知識的有效內(nèi)化。學?？烧\邀企業(yè)管理人員為學生講解行業(yè)的最新發(fā)展信息以及未來發(fā)展趨勢，拓寬學生視野，激發(fā)學生創(chuàng)業(yè)意識。同時，也應與企業(yè)合作建設培養(yǎng)渠道，為學生安排實習通道，讓學生在實踐中不斷積累經(jīng)驗，為今后創(chuàng)業(yè)做足準備。嵌入式課程的實踐教學大部分為基本驗證試驗與綜合應用設計實驗，后者實驗內(nèi)容可直接引入企業(yè)的項目，企業(yè)方面可派人指導，與師生一起完成項目設計。在教學過程中，需要所有學生參與到項目需求分析、方案設計、測試調(diào)試等各個環(huán)節(jié)，讓每一位學生都能掌握產(chǎn)品設計開發(fā)過程，進而實現(xiàn)學習內(nèi)容的有效內(nèi)化。

2.4 理實結(jié)合教學，培養(yǎng)雙創(chuàng)能力

“雙創(chuàng)”背景下嵌入式課程教學改革，需要重視學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，一方面需要實現(xiàn)理論教學與實踐教學的一體化以及教學內(nèi)容安排的項目化，另一方面則要針對嵌入式設計開展校內(nèi)賽、參加全國比賽。理實結(jié)合教學離不開項目化的教學內(nèi)容，如上文所言可直接引入企業(yè)的真實項目，基于CDIO理念，讓學生進行項目可行性分析、軟硬件設計、電路調(diào)測等操作，學校實驗室應當為各個項目小組提供開發(fā)板套件，保證學生順利完成第二次開發(fā)，實現(xiàn)教學時間與空間的有效延伸。同時，在不同的教學階段，要鼓勵學生參加更多競賽活動，比如在基礎(chǔ)階段可鼓勵學生參加學校舉辦的嵌入式設計大賽，在實踐實訓階段則鼓勵學生參加全國大學生電子設計競賽，通過課程與競賽有機結(jié)合的方式，激發(fā)學生的實踐動手積極性，有助于其創(chuàng)新意識與創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)。

2.5 改革考核體系，合理評價學生

在以往的嵌入式課程教學當中，針對實踐教學并未進行單獨考核，所以許多學生對實踐環(huán)節(jié)不夠重視，直接導致實踐教學成效難有提升，所以筆者認為應當將嵌入式課程的考核按照理論與實踐進行拆分評價，其中理論考核依舊采取筆試形式，而實踐考核則由教師依據(jù)學生的項目完成情況或是現(xiàn)場實驗測試情況進行打分，如此能更全面地評判學生的項目完成能力以及學習目標完成情況。詳細來講：（1）理論成績=平時成績×30%+期末考試成績×70%。其中，平時成績包含作業(yè)、出勤、課堂提問等方面，并且對作業(yè)完成情況進行A、B、C、D四個等級的評定，通過百分比折算累計為平日作業(yè)成績；而期末考試的試題則由教師從試題庫中選擇或自主出題，要至少保證有一道綜合性試題。（2）實踐成績=平時成績×50%+期末考試成績×50%。而平時成績主要分為考勤、課內(nèi)實驗、實驗報告三個方面，其中課內(nèi)實驗則主要考核學生實驗的完成度與結(jié)果，實驗報告的評定與作業(yè)相類似。

2.6 完善保障機制，夯實教學基礎(chǔ)

一方面，完善實驗實訓保障?；凇半p創(chuàng)”背景的嵌入式課程教學改革，需要重視實驗實訓方面的保障。首先，要打造嵌入式計算機實驗室，負責課內(nèi)實驗教學內(nèi)容的講授；其次，校企共建Altium電子設計實訓基地與ARM-ST嵌入式創(chuàng)新實踐基地，負責雙創(chuàng)項目的開發(fā)研究；最后，建設大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)中心，負責所有學生雙創(chuàng)計劃訓練項目，對學生參加的競賽項目進行指導。

另一方面，完善師資力量保障。嵌入式課程教師隊伍應當與企業(yè)展開合作，致力于構(gòu)建雙師型教師隊伍，所以可利用寒暑假期時間，讓教師前往企業(yè)進行頂崗工作，積累經(jīng)驗有助于教學科研以及嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品項目設計，完善校本教材的編寫。

3 結(jié)語

綜上所述，在“雙創(chuàng)”社會環(huán)境背景下，高校嵌入式課程教學改革正在穩(wěn)步推進，逐步形成了以創(chuàng)新意識與創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)為目標、以課程內(nèi)容建設為抓手、以“雙創(chuàng)”教育理念為指導的課程教學體系，旨在適應社會與行業(yè)發(fā)展，培養(yǎng)更多應用型與創(chuàng)新型人才。當然，嵌入式課程教學改革還有許多探索空間，在今后課程教學中，針對教學內(nèi)容、教學方式、教學實踐等方面還應順應時代的發(fā)展變化深入探究，向社會輸送更多具有創(chuàng)新精神與創(chuàng)業(yè)能力的優(yōu)質(zhì)人才。