民辦本科學院嵌入式軟件人才培養方案的設計與實施

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現狀和特點的基礎上，綜合技術進步和行業發展等因素，明確了人才培養方案中的目標定位和知識、能力與素質要求，規劃了相關課程體系，并對教學實施過程中的幾個關鍵環節進行了分析說明。

【關鍵詞】民辦本科院校；嵌入式系統；軟件；人才培養方案

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

前言

人才培養方案是高等學校的頂層設計文件，它根據學院辦學特色對人才培養進行了目標定位，對學生要達到的知識、能力和素質進行了說明，設置了課程體系，規劃了課程實施，是指導教學過程的重要依據，綜合論證、合理設計、有效實施人才培養方案是極其關鍵的。

隨著技術進步和經濟發展，嵌入式系統作為軟硬件可裁剪、模塊化和實時的專用計算機系統，已廣泛應用于社會生活的方方面面，相關軟硬件專業人才需求強烈，特別是嵌入式軟件人才需求更大，各高校為適應社會需要也陸續開設了嵌入式系統專業或方向，到目前為止已十分廣泛。

嵌入式系統教學有其特殊性，知識技能層面涉及內容比較繁雜，相關教學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，嵌入式系統教學容易形成特色，培養出的學生社會認同度很高，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教學模式有諸多短板，自己形成又容易落入傳統計算機專業的教學模式，對嵌入式系統教學來說效果不佳，雖然社會需求強烈，但相關專業方向畢業的學生還是難以找到對口工作，或者找到了工作也難以適應，關鍵問題就是不具備對應的知識、能力和素質，因此，一定要努力提升民辦院校自身的嵌入式系統教學質量，形成自身的特色，其中嵌入式人才培養方案的制定就顯得尤為關鍵。

一、民辦本科學院嵌入式軟件教學特點分析

1.嵌入式系統知識層面

嵌入式系統知識體現了多學科知識的交叉，內容多而且比較復雜，是軟件系統和硬件系統的綜合體，不僅包含傳統的計算機體系知識，而且包含DSP、ARM、Linux、WinCE等眾多軟硬件分支，嵌入式系統的開發應用更強調學生各種知識的綜合應用能力，這就對專業學生培養提出了更高要求。

2.學生層面

民辦本科學院生源質量相較公立學院偏弱，學生就業目的性更強，當接觸到復雜龐大的嵌入式系統知識體系時容易產生為難情緒，目前，相當比例的本科院校在實施嵌入式系統教學時通常延續重理論、輕實踐的教學模式，學生學習難度加大，各種技能提升有限，造成學生對所學專業方向的迷茫，對將來的崗位任職缺乏信心，學習興趣和動力逐步降低，直接帶來的結果就是教學效果不好。

3.教師層面

民辦本科院校教師隊伍層次結構還有待完善，年輕老師占相當比例，很多教師從院校畢業直接走上教學崗位，教學經驗欠缺不說，特別對強調綜合應用開發的嵌入式系統來說，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，院校教學存在與社會實際和行業發展脫節現象，加之教師隊伍穩定性不好，構建嵌入式系統體系教學的鏈條環節不容易形成，體系往往難于趨于穩定完善。

4.教學資源層面

嵌入式系統軟硬件分支多而且發展快，用日新月異來形容都不為過，嵌入式系統教學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壓力，各個教學環節還有待完善，比如尚缺乏統一規劃、成熟配套的體系教材，教材種類五花八門，很多教材內容陳舊落后。

二、民辦本科院校嵌入式軟工人才培養方案的目標定位和特色分析

1.培養目標定位

人才培養的目標定位是人才培養方案的總綱，綜合論證、精確定位是教學體系構建和教學過程開展的基本保證，應立足于當今社會發展，從不同角度加以分析判斷，本人才培養方案的目標定位從以下幾個方面進行了考慮：

從國家層面上來說，教發[2015]7號文件“關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見”對院校教學給出了頂層指導，“推動轉型發展高校把辦學思想真正轉到服務地方經濟社會發展上來，轉到產教融合校企合作上來，轉到培養應用型技術技能型人才上來，轉到增強學生就業創業能力上來”。

從民辦本科院校自身辦學特色來說，鄭州大學西亞斯國際學院“秉持中西合璧辦學理念，實施國際化全人教育，培養復合型實用人才”。

從嵌入式系統本身特點來說，要求專業方向學生要有堅實的計算機體系軟硬件基礎知識，能夠了解嵌入式系統的整體發展，對某一分支或幾個分支比較熟悉，掌握嵌入式系統一般開發技術流程、調試和測試工具，重點培養學生的嵌入式系統軟件工程實踐能力。

2.知識、能力和素質模型

人才培養目標下的知識、能力、素質要求一定要立足于院校實際和學生自身特點，參考借用其他院校的或其他相近專業方向的，執行起來往往教學效果并不好。為此，在知識層面以嵌入式軟件助理工程師的標準為基礎要求，考慮基礎知識體系的廣博性和相關專業方向的延展性，在知識要求方面強調厚基礎、整鏈條、精方向、強實踐的整體思路；在能力和素質要求方面，以普通本科院校大學生畢業要求為基本出發點，以社會相關專業崗位的第一任職需要為主要參考標準，同時也兼顧學生的后續成長進步提出具體要求。

三、課程體系的設置和實施

課程體系是人才培養方案的核心，由于涉及范圍廣泛的知識體系，同時又強調學生綜合應用能力的培養，在有限的教學時數和教學資源限制下，合理設置課程體系并保證各門課程的有效實施是民辦學院嵌入式軟工人才培養的關鍵。

1.厚基礎

在院校教學中，嵌入式軟件一般作為計算機科學與技術專業下的一個分支方向，作為民辦本科院校不應過分細化專業方向，而應打通專業基礎體系，以方便將來的一般性行業需要，雖然嵌入式系統發展出了眾多的硬件架構和軟件體系，但基礎依然是傳統的計算機體系，因此，以大專業平臺統籌規劃通識課和專業基礎課，硬件分類架構和軟件實時操作系統不建議在基礎模塊中完成。具體主要的課程如表一所示。

表1 通識課程和專業基礎課程

通識課程 高等數學大學英語大學體育計算機科學導論C語言程序設計概率論與數理統計數據庫原理與應用馬澤東思想與中國特色社會主義等

專業基礎

課程 電子技術基礎數據結構計算機組成原理操作系統計算機網絡軟件工程編譯原理網站建設及開發技術微機技術等

2.整鏈條

嵌入式系統教學效果最終會落實到具體的嵌入式設備開發與應用上，對于嵌入式軟件人才培養來說，不僅要求學生熟悉掌握軟件開發環境、實時操作系統、基礎開發語言等內容，同時也要求學生了解掌握硬件架構和接口技術等內容，軟硬結合、分支眾多，相對傳統計算機軟件專業來說增加了教學內容，提高了教學難度，對教學提出了更高要求，解決方法是選好選精專業課，少開專業必修課，多開專業選修課，讓學生體系掌握某一個嵌入式系統分支基礎上，通過個人的自主學習能力舉一反三了解掌握其他內容。專業必修課主要包括嵌入式系統概論、嵌入式操作系統、嵌入式設備驅動技術和嵌入式軟件開發技術等四門。

3.精方向

嵌入式系統教學內容繁雜，不可能面面俱到，而作為嵌入式軟件人才培養又需要有完整的知識體系和較強的綜合應用能力，以滿足嵌入式軟件的行業特殊需求，解決方法是選擇一條教學主線，形成完整的嵌入式系統開發應用教學流程，教學主線的確定基于嵌入式軟件平臺、開發語言和硬件平臺的選擇，按當今的流行趨勢和行業主導，嵌入式軟件平臺選擇Linux操作系統內核，開發語言選擇C，硬件平臺選擇ARM架構。

4.重實踐

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

四、工程應用能力培養與實踐教學環節的開展

嵌入式軟件人才培養強調工程應用能力，而工程應用能力又與實踐教學環節息息相關，實踐教學環節的有效開展是整個課程體系實施效果的可靠保證，應積極整合各類資源，多角度、分層次、全范圍的分步展開進行，以期得到良好的效果。

1.建立健全院校實驗實習環境

隨著科學技術的迅猛發展和生產能力的不斷提高，各類嵌入式系統實驗實習設備已成熟配套，所需元器件成本也不斷下降，基于上文所述的專業教學主線進行實踐教學環境建設是可行的，比如ARM架構實驗室，周期短、投資也不大，不僅可以用來學生的實驗實習，也可用來教師開展科學研究，同時建設過程中也會與行業企業建立橫向聯系，對各方面能力提升都有好處。

2.積極開展第二課堂活動

教學過程中要注意對學生的引導，在學生中廣泛開展第二課堂活動，把課堂教學轉化為工程實際，比如鼓勵引導學生參加大學生軟件設計大賽、大學生科技創新、嵌入式助理工程師認證考試等活動，以點帶面，不斷激發學生的學習興趣，促進學生綜合應用能力和行業競爭能力的提升。

3.加強產學研合作

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

五、結語

民辦學院嵌入式軟件人才培養方案一定要根據自身情況來制定，切不能照搬照抄，制定過程中要充分考慮嵌入式系統的技術發展、行業需求、學生能力和院校教學條件等因素，同時要重視課程的有效實施和學生能力的培養，只有這樣才能取得良好的教學效果，達到培養合格人才的目的。

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作者簡介：

楊篤偉、汪蕾，鄭州大學西亞斯國際學院教授，研究方向為測控技術。