基于CDIO的嵌入式系统工程专业人才培养模式研究

刘龙 张云翠

【摘要】专业特色建设和强化是电子信息专业在科技日益更新的时代背景下，提高专业竞争力、开拓发展前景的重要手段。本文主要介绍了在嵌入式系统工程专业的特色建设下单片机人才培养方面的实施手段和实施内容，并提出为保证建设内容的有效性和人才培养的实用性而采用的CDIO教学模式和实践环节，为提高本专业的建设水平提供了有力保障。

【关键词】专业建设;人才培养;创新

引言

电子信息专业是20世纪90年代以来，随着以通信、计算机及软件产业为主体的电子信息产业的迅速发展对人才的迫切需要而设立的专业。该专业是科技进步和产业发展对教育提出的必然要求。电子信息产业具有较强的先进性、普及性、应用性等特点，因此该专业的建设和人才培养要与产业特点相适应，满足产业发展对人才的需求，为电子信息产业输送满足行业发展和科技进步需要的专门人才。

嵌入式系统工程专业的培养目标是培养具备电子技术和信息系统的基础知识，能从事各类电子设备和信息系统的研究、设计、制造、应用和开发的高等工程技术人才。该类人才既需要具有较强的专业基础又需要具有鲜明的专业特色，满足嵌入式行业对专门人才的需要，使学校在完成电子信息专业通才培养的同时实现学生的专才培养，实现学生毕业与产业的无缝接轨。

1.专业介绍

为适应科技发展对嵌入式专业人才的需要，大连东软信息学院在2005年建设成立电子信息工程专业。学校的专业建设采用的是立足大平台，强化特色建设的发展战略。学校为嵌入式系搭建了以实验硬件、辅助软件等方面的专业建设大平台。嵌入式系统工程专业自成立以来就大力充分利用学校原有基础与资源，完善基础设施建设，大量引进教学实验硬件设备，提高师资队伍水平，构建适应学生发展需要的课程体系，为电子信息专业人才培养提供必备的教学条件和教学设施。

特色是专业建设的灵魂，是提升专业建设水平、提高人才竞争力的重要手段。系部具有电子信息工程方向的基础，同时招纳大量的具有行业经验的高级工程师教师队伍，嵌入式系统专业在通才培养的同时选择嵌入式系统方向作为专业的特色方向，使学生掌握嵌入式系统开发专门知识和技能，满足我国嵌入式产业对该类人才的迫切需要。

2.特色专业建设

在嵌入式行业领域，嵌入式系一直跟踪国际前沿，立足我国嵌入式产业发展的实际情况，结合我国嵌入式产业建设的需要，开展具有创新性理论研究、前沿技术研发、创新人才培养模式研究工作，培养具有创新意识的特色人才。在特色专业建设中，进行了多方面的建设和尝试。建设内容主要包括：课程设置、实验室建设、教师队伍建设等。

2.1 课程设置

课程体系建设是学科建设和学生培养的骨架，合理、科学的课程建设为教育教学建构了充分的平台基础和充分的发展空间。课程体系的设置既要保证专业基础知识和能力的培养，又要实现专业特色知识和能力的培养。专业基础知识和能力的培养主要包括掌握本专业领域宽广的技术基础、理论知识、基本实验技术，了解信息产业的信息和理论前沿，具有研究、开发新系统、新技术的初步能力;专业特色知识和能力的培养主要包括嵌入式专业的基础知识，掌握专业实验技术，了解了解嵌入式产业发展的现状和趋势，具备新产品、新技术的创新、开发的思想和初步能力，着重培养学生软硬兼通的设计能力。

该专业结合学科的先进性和工程性，不断探索与学科发展相适应的课程设置建设体系，借鉴国际合作组织的最新研究成果创立的CDIO工程教育模式的思想。在课程设置中，采用工程教育的思想，寻找嵌入式行业专业人才培养的最佳途径，适应现代社会工程化、系统化人才的培养目标的需要。增加课程设计的设置，同时到业界寻找设计题目，使学生的设计题目解决实际生产中一线问题，建立产业工程师与学生的“师傅与徒弟”的联系。增加业界对学生进行评价的环节，打破“教师和学生互评”的传统局面。

2.2 实验室建设

在专业特色建设方面，学校提供模拟电路实验室，数字电路实验室，单片机实验室，微机原理实验室，嵌入式系统实验室，高级数字系统设计实验室等。专业实验室建设突出先进性和实用性，在以下几个方面加强实验室建设：

（1）完善模拟电路教学试验室;

（2）完善光电检测实验室;

（3）加强光电控制系统试验室;

（4）建立电路仿真系统实验室;

（5）建设智能控制系统实验室。

培养的学生具备实验测试和产品开发能力，能够满足企业和单位对人的需要，为学生走向社会打下坚实的知识和技能的基础。嵌入式系实验室经过以上实验系列的完善和加强，目的是提高教学水平、专业特色更加突出，使该专业培养的学生能够达到国内领先的水平。

2.3 教师队伍建设

学生培养过程中教师的素质和能力是为学生提供营养和阳光的重要的补给站，只有具有较强的专业素质和学生培养能力的教师才能够保障教育教学过程的充分实施。为实现专业的快速、健康、稳固的发展，学校不断引进人才，为专业建设注入活力和动力。该专业引进的人才为学科建设带来智力、技术和设备支持。注重团队建设，提高教师的科研能力和教育教学水平，用团队带动教师队伍的发展，在竞争中提高教师队伍的水平。

2.4 社会合作

将学生带出去，带领他们更加有效的接触外界，打破学校教育的局限、开发社会资源，是开拓学生眼界，为学生创造机遇的重要途径;将各种社会资源引入到教学中使学生在学校学到更多的实用技术为保证人才培养与行业的无缝接轨具有重要意义。通过建立校企合作基地，充分利用与开发社会资源，能够使学校教育紧跟时代步伐，培养适应时代需要的人才。同时带领学生参加各类社会实践和比赛提高学生的动手能力和竞争意识。

3.特色人才培养模式

专业建设的根本目的是为人才培养服务，人才培养是学科和学校建设的根本。建立与专业建设目标相适应的人才培养模式是专业建设的重要内容。为适应现代社会对人才培养越来越专业化、系统化的需要，根据每个学生的实际确定培养方案，弥补传统课堂教学的不足，建立新型的“TOPCARES—CDIO”教学模式，真正实施式“做中学”的教学模式;为满足信息化时代对学生信息量的迫切要求，建立工程人才培养模式，为学生打开视野，开拓机遇，使学生能够站在科学技术的前沿，了解国内外的科研动态和教育现状，培养学生的沟通和交流等方面的能力。

在践行“TOPCARES—CDIO”教学改革过程中，单片机原理与应用课程无疑走在了实践的第一线，并取得了较好的效果。单片机原理与应用课程是学生建立软硬件协同开发概念的第一课，前修为各种电路课程，基础语言类课程，后续为基于操作系统上嵌入式系统开发过程，怎样由分离的硬件设计到系统平台上的软件设计，带领学生完成嵌入式开发能力的跨越，单片机课程担负着重要的责任。

由教师确定课程项目，帮助学生确定研究方向，并指导学生进行判断，对项目进行各级分解，确定各个模块作用，明确自己未知能力，进而分析需要学习各个理论知识点，确定单元学习内容的教学方式，学生从课程整体出发，系统把握，知道所学之用，为何所学。整体项目组织方式为将学生分为各项目组，明确组员分工，确定组员任务，专业教师按照课内课外一体化培养方案，安排课上课下教学内容，素质教师负责实施监控，定期进行协同评测，并以学生信息反馈员制度配合，确保进程顺利进行，使学生进行深入的专业研究，专业教师进行探讨，并完成设计、论文、实物等不同形式的研究成果。

该模式由于形式新颖，充分考虑学生的满足，建立了学生与教师的密切联系，既得到学生的认可，也调动了教师的科研和教学的积极性，实现“教学相长”的教学效果。

4.结论

嵌入式系统专业在专业建设和人才培养过程中，应该坚持立足基础、培养特色的发展路线，努力提升学科的建设水平和科研实力，强化学科的特色优势，使学生能够满足社会对该类人才需求。在专业建设中，大力进行课程设置、实验室建设、教师队伍建设等方面的建设，并采用新型的TOPCARES—CDIO教学模式，能够培养出更多具有更强的应用能力满足行业的人才。

参考文献

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