面向能力培養的嵌入式應用程序開發課程建設方案探索

【摘要】從教學組織及過程建設、實驗環境建設和師資隊伍建設三個方面，研究和探索嵌入式應用程序開發課程建設方案。

【關鍵詞】嵌入式應用程序開發課程建設方案能力培養

【中圖分類號】G【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889(2012)05C-0047-03

隨著嵌入式技術的發展，嵌入式應用程序開發課程在整個嵌入式專業教學過程中扮演的角色越來越重要，也正因為如此，越來越多的高職院校嵌入式專業都開設了嵌入式應用程序開發課程。從高職院校的人才培養目標和教學定位來分析，高職院校對人才的培養最終是為了提高學生應用知識和實踐知識的能力，促進學生掌握現代化的信息技術，能夠在激烈競爭的信息時代中找到發揮其所學知識的職業崗位。因此，在高職院校所開設的專業課程中，其教學的核心目標都是圍繞如何提高學生應用知識和實踐知識的能力，如何讓學生通過課堂學習來提高其實踐應用的能力。所以，嵌入式應用程序開發課程整個教學內容的設計、教學組織實施的環節都應以如何提高高職院校畢業學生的實踐應用能力為中心。從另外一個角度來分析，這門課程所傳授的內容是有關嵌入式應用程序開發的相關原理基礎知識以及應用程序的開發過程和開發方法，所學習的內容都是嵌入式應用專業中最基礎、最核心的內容，而且這些內容都可以在嵌入式應用系統開發和設計中得到實踐和體現，因而這門課程在整個嵌入式專業中是一門核心的基礎課程，其所學習的知識和內容都是實踐應用型的內容。因此，對嵌入式應用程序開發課程的教學研究和改革過程中，既應認識到課程的改革目標，更應充分注意到該課程的自由特性。在以往的教學過程中，嵌入式技發展尚不成熟，對嵌入式應用程序開發課程的教學內容和教學組織的研究也不夠深入，而且嵌入式應用程序開發課程對教學的實驗環境和師資力量都提出了較高的要求，在過去的教學條件中由于高職院校自身條件的限制，嵌入式應用程序開發課程的總體教學質量并不高，因此，為了使高職院校學生學習該課程之后真正掌握到嵌入式應用程序開發的核心技術和自身能力，有必要對該課程的教學內容和組織形式以及教學環境等方面開展深入的研究，提出一系列的改革實踐措施。

一、教學組織及過程建設

教學組織及過程建設是嵌入式應用程序開發課程教學實施過程中的關鍵環節，因此在對嵌入式應用程序開發課程建設方案研究和探索過程中，首先需要圍繞著該課程的教學組織及過程建設進行深入的研究和分析，制定科學合理的課程教學組織過程和建設方案。針對嵌入式應用程序開發課程的教學組織建設方案主要從以下三個方面進行研究和分析。

第一，深入調研課程教學需求，制定明確的課程教學目標。嵌入式應用程序開發課程最終的培養目標是提高學生應用嵌入式程序開發技術，實現一些典型的嵌入式程序開發案例。由于嵌入式應用程序開發所需要的能力是全方位的能力，其涉及的知識技能、技巧也是全方位的。為了讓高職院校學生學習嵌入式應用程序開發課程之后盡快地滿足社會企業的需求，嵌入式應用程序開發課程的教學過程應具有更加明確的導向性，即要求課程在教學組織過程中能夠充分提高教學的效率，在有限的時間內讓學生盡可能多地掌握與未來就業需求相一致的信息。為了實現這一目標，則要求開展課程之前深入全面地對高職院校學生今后就業過程中應用嵌入式程序開發技術的情況進行全面的調研和統計，在此基礎上制定明確的教學任務和教學目標，才能夠保證該課程培養出來的學生與未來就業需求相一致。

第二，深入研究課程教學內容的邏輯關系，充實教學內容，增強教學內容的針對性。為了能夠實現嵌入式應用程序開發課程的教學目標，在經過深入詳細的調研和需求分析之后，需要對嵌入式應用程序開發課程的開發內容進行全面的梳理和分析。將該課程的教學內容進行優化和組合，刪除一些對學生實際能力沒有實質性幫助的教學內容，補充部分在今后就業過程中急需的相關知識，同時對該課程的教學內容進行重新組合，調整教學順序，使整個課程的教學內容針對性更加突出。以此保證學生學習該課程之后能夠真正地掌握嵌入式應用程序開發的核心技術，提高開發和應用嵌入式程序的能力。

第三，建立客觀準確的教學質量評價機制。在教學組織過程中，除了要對教學目標、教學任務和教學內容進行梳理和研究之外，還有一個非常重要的環節需要研究，即建立客觀準確的教學質量的評價機制。為了驗證優化改革之后的教學內容及教學內容組織形式是否真正適應高職院校的學生學習情況，是否真正對學生今后走向就業崗位有實質性的幫助，在教學過程中必須建立一套客觀準確的教學質量評價機制。這一評價機制既需要充分考慮到短期內的教學效果，即學生學習這些知識的興趣和反饋效果，同時也要關注到課程對學生能力及長遠發展的影響作用。有些教學模式在短期之內可能看不到成效，但是不能夠僅僅為了迎合學生的滿意程度而使得教學質量評價機制具有明顯的短視和功利的特性。只有建立了比較客觀準確的教學質量評價機制才能夠對教學過程進行全程準確的監測，實時地注意學生在學習該課程中的各種反應，及時發現教學組織及教學過程中存在的不足和問題，并為課程的教學組織改進提供依據。

二、實驗環境建設

嵌入式應用程序開發課程實踐性很強，為了能夠取得比較好的教學效果，該課程除了課堂教學之外，往往還需要開展一定時間的實踐教學。因此，嵌入式應用程序開發課程的實驗條件以及實驗的組織形式對提高課程的教學質量有著非常重要的影響作用。在傳統的教學過程中，對嵌入式應用程序開發課程的課堂教學研究相對較多，而對于該課程的實驗環境教學研究則相對較少，因此本文重點對嵌入式應用程序開發的實驗環境建設進行詳細的分析。

嵌入式應用程序開發課程的實驗環境建設過程中首先需要考慮課程的實驗組織形式。從目前對嵌入式應用程序開發課程的定位以及教學的培養目標可知，該課程主要是為了提升高職院校學生的嵌入式程序開發能力，以及促進學生掌握一些基本的嵌入式程序開發技術。因此，在設計實驗環境時，應突出實驗的目的，結合現有的實驗條件與環境，組織多種多樣的嵌入式應用程序開發實驗組織形式，以此來提高學生學習和實踐嵌入式應用程序開發的興趣。

通過深入的研究與分析，本文提出了所示的嵌入式應用程序開發實驗組織框架。為了豐富學生進行程序開發課程實踐的形式，提高學生的興趣，該課程采用了五種不同的實驗組織形式，主要包括課堂實驗、興趣小組、競賽活動、案例實踐以及業務實習等形式。這些形式中課堂實驗是最為傳統、最經典的實踐課程組織形式，由于在開展課堂實驗時能夠為學生提供比較完善的實驗環境，制定比較明確的實驗目標和實驗過程，因此有利于大規模的學生進行實驗和練習。興趣小組的實驗組織形式則是依托學生自我學習能力，按照學生的學習興趣不同，劃分為若干個興趣小組，通過學生之間的相互討論，實驗論證以及指導老師的適量指導，可以大幅度提高學生的學習效率，取得比較明顯的學習效果。競賽活動的組織形式則是通過組織學生參加各種不同級別的相關競賽活動，讓學生在競賽過程中發揮其所學習和掌握的相關程序開發技能，同時在競賽過程中發現在學習中所存在的知識盲區和薄弱環節，促使學生主動地學習和補充相關知識和技巧，并最終應用到競賽活動中，既提高了學生的知識學習能力，同時也鍛煉了學生解決具體嵌入式應用程序開發案例的能力。案例實踐則是由課程的指導老師選取一定有代表性的經典案例，給予學生少量的指導和難點輔導，協助學生對一些成熟的經典案例進行重復實驗，讓學生在實驗過程中體會嵌入式應用程序開發的全過程，以及其中的一些關鍵技術。業務實習的形式則是通過組織學生到一些相關的對口的嵌入式應用程序開發單位進行實習，在實習過程中通過一些具體現實的問題來提升和鍛煉學生的能力。這五種組織形式各有優缺點，所適應的學生群體和達到的訓練目的都互不相同，在課程實驗教學過程中，需要綜合地應用這些實驗形式來最終共同促進學生的嵌入式應用程序開發實踐能力。

圍繞本文所提出的嵌入式應用程序開發實驗組織框架，在具體實施過程中可以結合學校現有的學習條件以及將部分學習條件進行改進和創新，以支持本文所提出的多種實驗組織形式。比如在課程實施過程中，利用現有的專用實驗室可以為學生開展課堂實驗、興趣小組、案例實踐等形式的課程實踐提供支撐環境。除此之外，學校還應有針對性地開辟課程興趣活動室、科研案例研究室、開放式研究論壇等相關的支撐環境，為學生進行嵌入應用程序開發提供全面的實驗條件。

三、師資隊伍建設

高水平的師資隊伍是嵌入式應用程序開發教學質量提高的基礎和條件，在以往的教學過程中，由于對嵌入式應用程序開發技術重視程度相對比現在小很多，因此在開展嵌入式應用程序開發課程過程中對學校的師資隊伍水平關注也較少。而且，目前從事嵌入式應用程序開發的授課老師之中，參與過多個經典的嵌入式應用項目全過程開發的較少，教師的科研實踐經驗也不夠豐富，這些因素將會制約高職院校嵌入式應用程序開發課程的教學質量，因而需要對高職院校中的師資隊伍建設情況進行研究和改進，促使高職院校師資隊伍的水平得到提高，以適應在新的環境和需求條件下嵌入式應用程序開發課程的教學要求。為此，本文提出從以下三個方面開展研究以提高該課程的教學師資隊伍水平：

第一，加強項目研究和實踐鍛煉，提高任課老師的教學能力。嵌入式應用程序開發課程是一門實踐性和業務性非常強的課程，為了能夠給學生講好這門課程，相關的授課老師必須具備相對豐富的嵌入式應用程序開發經驗，而這種經驗的獲取無法通過閱讀教科書或者相關理論教材來獲得，必須在長期的嵌入式應用程序開發的過程中逐步積累。因此，應對授課老師提出加強科研項目研究和實踐鍛煉的要求，讓更多從事嵌入式應用程序開發課程教學的一線老師參與到相關的嵌入式應用程序開發過程中去。通過一系列的經典嵌入式應用項目讓老師體會到在典型的嵌入式應用工程中需要什么樣的程序開發技能，這樣才能夠促使相關的老師在嵌入式應用程序開發課程的授課過程中，對教學的內容進行更為準確的把握，同時也能夠保證授課老師給學生傳授的知識是緊貼實踐應用，真正能夠提升學生綜合能力的相關知識。

第二，加強教學技巧的培訓，提高師資隊伍的教學方法水平。在教學過程中，有了科學合理的教學內容，還需要有良好的教學方法和教學技巧，才能夠讓高職院校的學生對課程產生濃厚的興趣，引導學生逐步學習嵌入式應用程序開發中的關鍵核心技術。而且，從以往的教學經驗可以發現，科學合理的教學方法是一門課程教學組織過程中成功的關鍵因素，這也是需要從事課程教學的老師重點研究和解決的一個難題。在傳統的教學過程中，相關老師一直在關注著課程教學方法的研究及改進。隨著嵌入式程序的不斷發展，嵌入式應用程序開發的需求也在不斷地變化；而高職院校學生的基礎條件也是一個動態變化的因素，因此，在教學過程中，需要對影響教學質量的各種因素進行綜合全盤的考慮，針對不同學生的教學條件和教學能力的差異制定有針對性的教學方法，引導和促進學生加強嵌入式應用程序開發課程的學習。

第三，建立良好的溝通互動機制。在嵌入式應用程序開發課程學習過程中，學生需要掌握的最核心知識是程序開發的技巧和方法，而培養學生掌握這方面的知識需要一個漫長的過程。從以往的教學過程中可以發現，學生在學習應用程序開發過程中往往會遇到各種各樣的不利因素和障礙。學生只有對這些障礙進行了很好的解決，才能夠比較有效地繼續推進課程的深入學習。因此，在教學過程中應建立一套良好的老師與學生溝通及互動的機制，讓老師能夠實時地了解和掌握學生在學習過程中遇到的困難和問題，并及時進行解決；同時也能夠根據學生普遍所反映的一些共性問題，尋找在教學內容和教學方法上存在的一些不足。一個良好的溝通及互動機制，是提高教學質量的一個有效手段，在課程建設中尤其是面對嵌入式應用程序開發這樣的應用型課程時，更應該加強這方面的相關研究和建設。

嵌入式應用程序開發課程作為嵌入式專業的一門重要的基礎課程，其教學水平直接關系到嵌入式專業學生今后就業的情況。因此，該課程在高職嵌入式專業中受到的重視程度與日俱增，而在研究該課程的詳細建設方案過程中需要充分考慮到高職院校開展該課程教學時所遇到的特殊情況和困難，對課程教學實施過程中的關鍵問題予以分析和解決。

本文針對目前高職院校教學實施過程的三個軟肋，從該課程的教學組織及過程建設、實驗環境建設、師資隊伍建設等三個方面開展了深入的研究，以求促進高職嵌入式專業發展。

【參考文獻】

[1]王蘇峰，寧洪，陸洪毅等，嵌入式系統課程體系及其創新實踐的探索[I].計算機教育，2010(7).

【作者簡介】黃力(1968- )，男，廣西河池人，柳州職業技術學院信息工程系副教授，碩士，研究方向：嵌入式系統教學；謝翠蘭(1973-)女，廣西貴港人，柳州職業技術學院信息工程系副教授，碩士，研究方向：計算機應用技術。

(責編 黎原)