獨立學(xué)院嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向人才培養(yǎng)體系改革與優(yōu)化

余世干，劉 輝，李林國，馮瑩瑩

（阜陽師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽 236041）

獨立學(xué)院嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向人才培養(yǎng)體系改革與優(yōu)化

余世干，劉 輝，李林國，馮瑩瑩

（阜陽師范學(xué)院 信息工程學(xué)院，安徽 阜陽 236041）

獨立學(xué)院是一種新世紀(jì)全新的辦學(xué)模式，嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向發(fā)展日新月異，社會需求大量的該方向畢業(yè)生，而在實際的人才培養(yǎng)體系中，教學(xué)模式更新滯后.本文在分析目前獨立學(xué)院該專業(yè)方向人才培養(yǎng)現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，提出了具體的改革與優(yōu)化方案，并付諸于阜陽師范學(xué)院信息工程學(xué)院(簡稱：阜師院信工)教學(xué)實際，實踐證明，學(xué)生的實踐能力得到明顯的提高，學(xué)生具有較高的滿意度，學(xué)生的就業(yè)率也得到顯著改善.

獨立學(xué)院；嵌入式系統(tǒng)專業(yè)；人才培養(yǎng)；改革；優(yōu)化

獨立學(xué)院是從新世紀(jì)之初誕生的一種具有民辦性質(zhì)的全新辦學(xué)模式，為我國高等教育做出了重要貢獻(xiàn)[1].由于當(dāng)前社會快速發(fā)展，對嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向的畢業(yè)生的需求日益擴(kuò)大，因而其也成為在獨立學(xué)院中就業(yè)前景較好的專業(yè)之一.在學(xué)校實際培養(yǎng)模式中，大多數(shù)獨立學(xué)院只是在計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)上增加一門嵌入式課程，這嚴(yán)重落后于社會對畢業(yè)生的實際需求，因此，迫切需要對該專業(yè)方向的人才培養(yǎng)體系進(jìn)行改革與優(yōu)化[2].

1 獨立學(xué)院嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

嵌入式系統(tǒng)是一個軟硬件緊密結(jié)合的專用系統(tǒng)，是一種廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子，智能處理等社會生活的各個領(lǐng)域，而獨立學(xué)院的該專業(yè)方向培養(yǎng)體系更新較慢，具體有如下幾個方面.

1.1 專業(yè)師資水平現(xiàn)狀

大多數(shù)獨立學(xué)院依靠母體院校成立，共享師資力量，經(jīng)過十多年的發(fā)展，師資水平有所提高，但依然落后，部分課程仍需要依托母體院校的老師完成，在實際授課時缺乏主人翁的責(zé)任意識，授課后即離開課堂，對于學(xué)生的疑問很難及時給予解答，對學(xué)生要求不高以及獨立學(xué)院對其考核相對較為寬松，這嚴(yán)重影響該專業(yè)學(xué)生教育水平.

1.2 學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

由于獨立學(xué)院錄取層次屬于第三批次，在這一批次的學(xué)生質(zhì)量相對較差.這一批次學(xué)生在中學(xué)階段時由于缺乏主動性的特點，這導(dǎo)致在進(jìn)入大學(xué)階段學(xué)習(xí)時依然沿襲之前習(xí)慣，在高等教育階段時，面對的學(xué)習(xí)的科目更多，老師約束力較小，緊緊滿足于課堂聽講甚至?xí)缯n，這導(dǎo)致著學(xué)習(xí)的效果低下.

1.3 專業(yè)培養(yǎng)計劃與實驗環(huán)境現(xiàn)狀

目前該專業(yè)屬于計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的一個分支方向，經(jīng)過調(diào)研，在實際對學(xué)生的培養(yǎng)中，很多獨立學(xué)院是在計算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)上添加嵌入式系統(tǒng)概論等簡單的課程，作為選學(xué)內(nèi)容，學(xué)生很難有一個清晰的專業(yè)方向認(rèn)知.由于嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向需要大量的實驗，而不少獨立學(xué)院在實驗室建設(shè)方面不足，在實際實驗時，只是簡單的安排學(xué)生進(jìn)入普通機(jī)房，學(xué)生操作一些嵌入式軟件程序，由于嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向依賴于實際操作，學(xué)生在動手能力方面嚴(yán)重不足，學(xué)生能力很難得到增強(qiáng).

1.4 專業(yè)實踐訓(xùn)練現(xiàn)狀

由于企事業(yè)單位需要能夠直接承擔(dān)實際任務(wù)的人才，因此學(xué)生進(jìn)入單位就職之前，工程實踐訓(xùn)練尤為關(guān)鍵.而目前多數(shù)獨立學(xué)院實際教學(xué)中，給予學(xué)生提供工程實踐訓(xùn)練的機(jī)會不多，學(xué)生也很難接觸到工程項目，因而缺少工程的思想解決問題，這在就業(yè)時就是嚴(yán)重的短板，導(dǎo)致很多的工作機(jī)會丟失.因此務(wù)必重視實踐訓(xùn)練，并應(yīng)用于對學(xué)生的實際培養(yǎng)之中.

2 獨立學(xué)院嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向人才培養(yǎng)培養(yǎng)體系的改革與優(yōu)化

2.1 改革目前該專業(yè)方向師資水平缺乏的現(xiàn)狀

師資水平?jīng)Q定了培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)量，獨立學(xué)院需要一支專業(yè)素養(yǎng)過硬和思想優(yōu)良的教師隊伍，經(jīng)過向院領(lǐng)導(dǎo)的積極爭取人事政策，實行兩手抓策略：(1)提高專業(yè)教師的待遇，連續(xù)招聘質(zhì)量優(yōu)秀的研究生學(xué)歷加入到教師隊伍；(2)給予現(xiàn)有教師提供外出到企業(yè)培訓(xùn)的機(jī)會，提高教師的專業(yè)水平、工程能力，樹立院內(nèi)教師的主人翁責(zé)任意識，課上與課下隨時接受學(xué)生的提問，切實提高對學(xué)生的培養(yǎng)水平.

2.2 改革學(xué)生學(xué)習(xí)不主動的現(xiàn)狀

惰性是獨立學(xué)院學(xué)生的固有性質(zhì)之一，但是作為學(xué)校管理部門，可以從思想意識上加以引導(dǎo)，給予正確的學(xué)習(xí)觀，價值觀，人生觀等方面教育，樹立主動學(xué)習(xí)，刻苦鉆研的思想意識，從學(xué)習(xí)管理制度上，獎優(yōu)懲劣方面著手，切實提高主動學(xué)習(xí)意識，讓學(xué)生以極大的熱情投入到專業(yè)學(xué)習(xí)之中，更好的彌補(bǔ)學(xué)校教育水平與用人單位要求的缺口，同時促進(jìn)學(xué)校良好聲譽(yù)的擴(kuò)散.

2.3 完善學(xué)校專業(yè)課培養(yǎng)計劃，改進(jìn)學(xué)校實驗環(huán)境，切實提高專業(yè)教育水平

一個完整嵌入式系統(tǒng)涉及到計算機(jī)軟件與硬件的結(jié)合，但在獨立學(xué)院本科階段的教育，根據(jù)學(xué)生生源的實際情況，確定了應(yīng)用型辦學(xué)目標(biāo)[3]，因此針對嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向，提出了以實際應(yīng)用為導(dǎo)向的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，弱化深奧的理論知識的講解，強(qiáng)化應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)能力的傳授.

根據(jù)市場對嵌入式系統(tǒng)方向人才的要求，結(jié)合學(xué)生實際，在計算機(jī)專業(yè)核心課程不作變更的基礎(chǔ)上，完善了該方向培養(yǎng)計劃，應(yīng)用于阜師院信工教學(xué)之中，產(chǎn)生了良好的教學(xué)效果，如圖1.在課程的講授中，均需要把課程實驗放在重要的位置，按照課程的性質(zhì)，可分為驗證性，課程技能與綜合設(shè)計實驗，最后實現(xiàn)項目創(chuàng)新型實驗.阜師院信工近年來陸續(xù)建立相關(guān)的實驗室:(1)電路實驗室：滿足學(xué)生完成電路基礎(chǔ)，模擬、數(shù)字電路課程的實驗要求；(2)嵌入式系統(tǒng)實驗室：滿足學(xué)生進(jìn)行單片機(jī)實驗，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)實驗，嵌入式項目開發(fā)與課程設(shè)計的要求，采用模塊化的實驗箱和實驗開發(fā)板，提供各種嵌入式調(diào)試模塊給學(xué)生鍛煉；(3)嵌入式軟件實驗室：滿足嵌入式操作系統(tǒng)，嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)，軟件設(shè)計的要求；(4)專業(yè)綜合實踐實驗室：滿足學(xué)生課外實踐的需求，鼓勵學(xué)生自己動手，為學(xué)生提供參加與該專業(yè)方向密切相關(guān)的學(xué)科競賽，鍛煉學(xué)生的實踐能力.

2.4 改革專業(yè)實踐訓(xùn)練落后的現(xiàn)狀

根據(jù)地方經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展對人才需求，結(jié)合阜師院信工實際，把嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向的培養(yǎng)目標(biāo)定位為“面向時代發(fā)展，社會需求的專業(yè)應(yīng)用型人才”，因此大力發(fā)展學(xué)生實踐能力教育也成為了各界教育管理部門的首要目標(biāo).

圖1 嵌入式系統(tǒng)專業(yè)方向課程培養(yǎng)計劃

2.4.1 發(fā)揮學(xué)科競賽在培養(yǎng)學(xué)生實踐能力中的重要作用

近年來，國家各級教育管理部門舉辦全國大學(xué)生智能汽車競賽，電子設(shè)計大賽等多種學(xué)科競賽，旨在提高學(xué)生實踐能力.阜師院信工積極組織學(xué)生參加，在歷屆競賽中，均取得了優(yōu)異成績，尤其在筆者指導(dǎo)的學(xué)生隊伍中，于2015年的全國大學(xué)生智能汽車競賽，榮獲安徽省分賽一等獎，全國總決賽二等獎，實現(xiàn)了對同類院校的超越.在實際操作中，可以根據(jù)每種比賽情況，根據(jù)學(xué)生各自興趣，把學(xué)生分成若干學(xué)科競賽參與小組，并組織校內(nèi)比賽，提供給學(xué)生各種可以鍛煉的機(jī)會.

把教學(xué)實踐內(nèi)容模塊化，以競賽活動形式部署給學(xué)生完成，在學(xué)生完成任務(wù)遇到困難時，促使學(xué)生主動查找資料，進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的專業(yè)實踐知識水平，在完成教學(xué)實踐任務(wù)的同時又實現(xiàn)了對競賽的準(zhǔn)備，設(shè)計出相應(yīng)的符合競賽要求的成果，調(diào)動了學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)的積極性.以競賽活動為載體，使學(xué)生帶著興趣沿著競賽任務(wù)逐步學(xué)習(xí)，打破了傳統(tǒng)的實踐教學(xué)中老師直接讓學(xué)生解答問題的舊模式，學(xué)生得到激勵，興趣得到激發(fā)，調(diào)動了學(xué)生的主觀能動性，以學(xué)生發(fā)展為主，以實用為主，改變知識的傳授直接由老師單獨講授完成，強(qiáng)調(diào)學(xué)生形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，在實踐教學(xué)中既有教的設(shè)計又有學(xué)的主動性，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用和教師的主導(dǎo)作用.由于每一個學(xué)科競賽組織引入排名和等級的競爭機(jī)制，學(xué)生為了獲得更好的成果，就更進(jìn)一步主動的去搜索資料，提煉技能與掌握解決問題的方法，通過競賽的歷練，引導(dǎo)學(xué)生的自主實踐水平的迅速提升.

例如在智能車競賽中，涉及到軟件和硬件的結(jié)合知識，軟件方面，需要學(xué)習(xí)智能車調(diào)度控制算法設(shè)計，程序設(shè)計，驅(qū)動程序的設(shè)計等方面知識；硬件方面，需要掌握如K60,S12等核心控制器體系結(jié)構(gòu)，設(shè)計控制電路結(jié)構(gòu)圖能力，元器件的焊接方法，智能車整體的機(jī)械性能的搭配組裝，陀螺儀工作原理，驅(qū)動芯片結(jié)構(gòu)，電磁感應(yīng)、攝像頭、光電傳感器等信號采集器件工作原理等方面的能力.把智能汽車作為一個綜合項目，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)實踐，最后達(dá)到應(yīng)用能力的提高.

2.4.2 發(fā)揚(yáng)CDIO理念，付諸于該專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系之中

應(yīng)用CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)思想于專業(yè)實踐教學(xué)是近年來響應(yīng)國家提出的“卓越工程師培養(yǎng)計劃”項目的重要舉措，尤其是在嵌入式系統(tǒng)工程專業(yè)方向這種對實踐要求極為嚴(yán)格的專業(yè)教育之中[4]，為此，進(jìn)一步結(jié)合實際需求，創(chuàng)造性的應(yīng)用EPT(Engineering quality,Professionalism,Team accomplishment)人才培養(yǎng)模式于教學(xué)之中[5].學(xué)生在接受基本的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)知識之后，授課老師需要鍛煉學(xué)生的工程能力，職業(yè)能力，團(tuán)隊合作能力，例如在實際教學(xué)中，設(shè)計了“嵌入式WEB服務(wù)器”、“嵌入式人臉圖像采集與識別”、“嵌入式交通控制系統(tǒng)”等十余個可供選擇的案例，把學(xué)生分成若干組，每組3-5位同學(xué)，在學(xué)生的設(shè)計過程中，老師提供指導(dǎo)，對于在設(shè)計中遇到的難點，授課老師給予講解引導(dǎo)，逐步讓學(xué)生實現(xiàn)整個項目的設(shè)計，最后，學(xué)生的EPT-CDIO能力達(dá)到提高，專業(yè)學(xué)習(xí)興趣也得到增強(qiáng)，促進(jìn)綜合實踐能力的改善，初步達(dá)到企業(yè)的需求.

2.4.3 校企合作，提高學(xué)生的職業(yè)準(zhǔn)備能力

大多數(shù)的學(xué)校教育的重點往往停留在理論階段，搭建學(xué)校專業(yè)教育與實際企業(yè)需求的橋梁，校企合作是一種重要途徑，創(chuàng)造條件，在學(xué)生的見習(xí)、實習(xí)階段，積極支持學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，鍛煉學(xué)生滿足企業(yè)需求的能力，滿足社會對該專業(yè)方向?qū)W生的需求，實現(xiàn)學(xué)生的專業(yè)價值.

阜陽師院信工在教學(xué)管理中，積極拓寬學(xué)生見習(xí)渠道、實習(xí)單位，為此，針對大二學(xué)生，在暑假期間，引進(jìn)企業(yè)專業(yè)工程師走進(jìn)校園，給予兩個星期的實踐能力指導(dǎo)；針對大三學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)企業(yè)，開展20天的見習(xí)活動，讓學(xué)生真正了解企業(yè)的工程項目能力的需求；針對大四學(xué)生，提供完善的實習(xí)場所，進(jìn)行3個月的職前專業(yè)實習(xí)，實現(xiàn)由學(xué)校教育到職前教育的過渡，提高工程能力，為學(xué)生就業(yè)、走進(jìn)職場奠定基礎(chǔ).

3 結(jié)語

針對獨立學(xué)院嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才培養(yǎng)體系的不足，本文提出了專業(yè)改革與完善的思路，并付諸于阜師院信工的專業(yè)教學(xué)實際，自2012年實施以來，學(xué)生的實踐能力得到明顯的提高，學(xué)生具有較高的滿意度，學(xué)生的就業(yè)率也得到了改善，這說明，此種專業(yè)人才培養(yǎng)方式符合目前獨立學(xué)院實際，未來筆者將繼續(xù)與時俱進(jìn)的開展多途徑，多角度的該專業(yè)方向的教育方法的研討，力爭培養(yǎng)更多的較高水平的專業(yè)畢業(yè)生.

〔1〕程向陽.發(fā)揮獨立學(xué)院優(yōu)勢，加強(qiáng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)[J].阜陽師范學(xué)院學(xué)報（社會科學(xué)版）,2011（6）:140-143.

〔2〕潘登,陳啟軍.面向卓越人才培養(yǎng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革[J].計算機(jī)教育,2013（7）:1-5.

〔3〕肖瑋,程向陽.獨立學(xué)院應(yīng)以需求為導(dǎo)向培養(yǎng)應(yīng)用型人才[J].江蘇高教,2012（4）:112-113.

〔4〕但永平,張五一,郭艷青.“嵌入式系統(tǒng)”課程與CDIO教學(xué)模式改革的研究[J].中國電力教育,2013（6）：60-63.

〔5〕馮瑩瑩.基于EPT-CDIO的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新研究——以計算機(jī)專業(yè)為例[J].赤峰學(xué)院學(xué)報,2015（5）:227-229.

G642

A

1673-260X（2017）09-0175-03

2017-06-14

安徽省質(zhì)量工程項目（2014sxzx049，2014JYXM49，2014zjjh079，2015jyxm728，2016jyxm0777）；安徽省高等學(xué)校自然科學(xué)研究項目（KJ2017A837）；阜陽師范學(xué)院教研項目（2014JYXM41）