基于职业岗位的高等院校嵌入式课程体系的改革探索

肖宏飞

基于职业岗位的高等院校嵌入式课程体系的改革探索

肖宏飞

（滁州职业技术学院，安徽 滁州 239000）

嵌入式课程体系有着实践操作性强、综合性强、应用广泛和教学难度大等特点，但也存在着师资力量薄弱、课程体系不合理、实验教学资源弱、教学与就业脱节等问题。在此基础上进行分析、研究，提出通过明确职业定位、分层设置课程、课程内容个性化、产学研相结合、丰富课程延伸、建设硬件平台等措施，提升学生的综合素质和业务水平，为嵌入式领域提供相关人才。

职业岗位；高等院校；嵌入式课程体系

近年来，随着嵌入式系统技术的不断发展，其应用范围逐渐扩大到微电子技术、电子信息技术、通信技术等领域，许多高等院校都开设了嵌入式专业。嵌入式课程体系有着实践性强、综合性强、应用广泛和教学难度大等特点，同时也存在着师资力量薄弱、课程体系不合理、实验教学资源差、教学与就业脱节等问题，因此对高等院校的嵌入式课程体系进行改革很有必要［1］。本文结合嵌入式系统的特点与当前高等院校的课程体系现状，提出高等院校嵌入式课程体系改革的对策，丰富了嵌入式教学的理论内涵，为培养符合嵌入式领域发展需求的专业人才提供一定的理论参考。

一、嵌入式课程体系概述

（一）嵌入式系统的内涵与特点

嵌入式系统的基础是计算机技术，嵌入式系统是一种能够满足应用系统对高效率、低成本要求的计算机系统。嵌入式课程体系的特点主要表现在以下几个方面：首先，嵌入式课程体系涵盖的课程内容较多，例如计算机、自动控制、汇编语言等课程，具有鲜明的综合性特点。其次，嵌入式课程体系不仅包括理论教学，对实践操作也有很高要求，需要在操作中提升对理论的掌握水平，具有很强的实践操作性。最后，嵌入式系统被广泛地应用于当今社会中，广阔的应用领域与多样化的应用方式在无形中增加了嵌入式课程体系的设计难度［2］。

（二）人才培养目标分析

嵌入式系统人才需求报告的调查结果显示［3］，嵌入式系统对人才的需求并不在于产品制造，而在于研发与技术支持。嵌入式课程体系的教学，需要组织学生进行理论学习和实践操作，使学生逐渐掌握ARM体系的结构特点与嵌入式Linux的构建方法。高等院校学生能够适应嵌入式技术企业生产部与销售部的多个职位，同时可以在研发部门中工作，主要岗位为单片机工程师和应用程序开发工程师等。

二、高职院校嵌入式课程体系的现状

（一）师资力量薄弱

师资力量是提升教学效果的主要保障，嵌入式课程对教学要求比较高，尤其是需要教师具有软件开发的实践经验，但是目前高等院校教师由于自身的局限性，难以满足嵌入式课程体系。不能将实际工程开发的经验引入教学中，学生能够学到的知识相应也比较有限。再加上学生的知识储备、接受知识的能力相对比较薄弱，学生们对嵌入式操作系统鲜有接触，通常不了解Linux、WinCE等系统，学生面对复杂的嵌入式学习多存在畏怯心理，增加了教学难度。

（二）课程体系不合理

由于嵌入式课程体系的专业综合性强，学生不仅要掌握基础知识，还要具备专业技能。部分高等院校在进行嵌入式教学中只是为了技术的发展趋势而设置课程，部分教师在设计中侧重于软件编程，还有一些教师注重硬件电路设计教学，导致课程体系设计缺乏完整性，课程体系在整体上不够合理。

（三）实验教学资源弱

部分高等院校在嵌入式课程体系的教学资源多集中于理论知识，关于实验室的资源建设比较弱，难以实现对学生开发能力和拓展能力的培养与提升。很多院校的实验教学资源多由开发商提供，是一种试验箱的验证性实验，严重影响学生的创新能力与实践操作能力［4］。

（四）教学与就业脱节

目前，很多高等院校的嵌入式教学都无法适应IT行业对人才需求的步伐，存在严重的教学与就业脱节的现象。这就导致学生在封闭式的教学环境多学习落后知识与技术，难以了解与接触行业新技术，难以实现教学与就业的高度结合，难以适应企业对人才的需求。

三、嵌入式课程体系的改革对策

（一）加强师资配备

在嵌入式教学的改革实践中，加强师资配备是进行改革的前提。这要求高等院校通过组织会议与培训帮助教师掌握技术发展动态、通过企业学习，加强实践经验，最终在教学实践中组建拥有理论教师、实践教师与技术专家的教师队伍，在理论教学、实际操作和技术交流的方式中完成教学。

（二）改革课程体系

1、明确职业定位

嵌入式课程作为一门偏硬件系统设置的课程，只有明确职业定位，才能合理设置教学目标、有序完成教学过程，使学生适应岗位要求。

2、分层设置课程

由于嵌入式系统课程综合性强，内容覆盖面广，在教学中应当借助分层课程设置安排学生的理论与实践教学。我们认为应当从以下六个方面进行课程设置：

第一层次：培养学生基本的硬件知识和调试技能，使之掌握万能表、示波器、信号发生设备等仪器的使用方法。

第二层次：培养学生编汇语言与C语言的应用能力，使之熟悉掌握单片机系统结构、软件设计，熟悉单片机外围器件。

第三层次：在课程设置中注重提升学生应用集成开发工具的能力，同时提升学生在编译方面的能力，组织起借助C与ARM编汇指令完成对小型操作系统应用软件项目的开发实训。

第四层次：提升学生对应用程序设计语言的能力，对嵌入式操作系统的掌握水平、对顶层应用软件和嵌入式软件测试工具的开发［6］。

第五层次：注重提升学生的英语口语和书面交流能力，同时提升其技术文档的撰写水平。

第六层次：通过研究性课程与工学结合课程，支持高年级学生申请研究性课程，在教师的指导下开发项目；组织毕业班学生在实习后申请工学结合课程，在导师指导下实习。

3、课程内容个性化

高等院校在嵌入式课程系统改革中应当借助个性化的课程内容，满足学生的求知欲：一方面组织大二、大三学生参与研发课程，从硬件、软件、文档来完成嵌入式系统项目，课程结题时进行答辩；另一方面可以组织与机器人、单片机、智能车等相关的竞赛，指导学生参赛，学习参赛模型的硬件组成与软件系统。

4、产学研相结合

高等院校在嵌入式课程系统改革中可以借助产学研结合的方式，促进科研成果的转化。将典型案例引导、分析工作任务等方式引入到教学实践中；将企业引入到教学中，形成工学结合的教学制度；以科研项目培养学生的操作能力与嵌入式开发能力。在教学、科研和产业化互相结合与促进的模式下，能够将科研优势转化为教学优势，持续调整课程内容与教学体系，更新学生的知识与技能。

5、加强课程延伸

改革嵌入式课程体系，也应当注重课程延伸方面的内容，可以通过组织优秀的学生组建社团，帮助本专业学生提升学习能力和效果，为其提供硬件检测与维修的服务。同时以技术竞赛和知识讲座的形式丰富学生的课余生活，提升专业的影响力，创设良好的学习氛围，帮助学生养成主动学习与互帮互助的精神。

（三）建设硬件平台

结合嵌入式课程体系的培养目标与职业定位，建设嵌入式硬件平台十分必要，在实践中应当建设和完善ARM平台，具体包括ARM7实验平台、ARM9实验开发板以及智能家居平台。ARM7实验平台主要是用于ARM7体系结构、ARM7原理、UC/OS-II操作系统等，可以在平台中设置ARM7核心板块及接口资源；ARM9主要用于高年级Linux的开发应用与毕业设计，包括摄像头模块、接触式IC卡与CF卡等配套模版；借助智能家居平台，包括传感检测、门禁系统、窗户系统、模拟加点等，提升学生的实践能力［7］。

（四）变革教学方式

在嵌入式课程体系改革中，高等院校可以从以下几个方面变革教学方式：首先，教师分析教学中的理论内容和学生水平选定项目案例，将实际项目作为提升学生理解嵌入式系统知识的载体，组织与指导学生完成对项目的分析和开发，提升学生的积极性；其次，以团队合作的方式组织学生在理论课程中共同学习，在实践课程中共同开发，促使其在互相学习中提高能力，在此过程中教师扮演的是指导与帮助的角色，学习的中心与重点则是学生本身；再次，将自由开放的教学方式引入到实践教学中，在实验教学中提升学生学习内容与方式的自由度，借助自由选题的形式提升学生的自主学习热情，同时通过开放式考核的方式检验学生多方面的能力［8］；最后，以校企合作的方式鼓励学生进行实际项目的开发，在锻炼学生实践能力的同时为合作企业创造效益。

［1］李伟，门佳.高职院校嵌入式技术课程教学方法研究［J］.宁波职业技术学院学报，2014，（01）：38-42.

［2］过怡.高职院校嵌入式基础课程整合的研究［J］.常州信息职业技术学院学报，2013，（02）：45-48.

［3］邓力.高职院校嵌入式系统课程的改革探索［J］.教育与职业，2011，（29）：140-141.

［4］王欣.高职院校嵌入式系统课程的教学方法探究［J］.课程教育研究，2013，（08）：235.

［5］吉洁贝，傅永慧，林岚.高职院校嵌入式学科化服务初探与思考--以海南经贸职业技术学院图书馆为例［J］.内蒙古科技与经济，2014，（08）：112-113.

［6］张健铭.高职院校嵌入式系统课程教学改革研究［J］.计算机光盘软件与应用，2014，（17）：241-242.

［7］王若金，候军，郑国勋.高职嵌入式课程体系及嵌入式实验室建设探索［J］.电子技术与软件工程，2013，（14）：146.

［8］崔永利．弹性学习在嵌入式系统方向实践教学中的探索［J］．教学园地，2010，（10）：29-30．

TP391

A

1671-5993（2016）02-0022-03

2016-04-15

安徽省教育厅质量工程教学研究项目“基于职业岗位的高职嵌入式课程体系改革的探索与实践”（2014jyxm516）的成果。

肖宏飞（1983-），男，安徽滁州人，滁州职业技术学院讲师，硕士。