新工科背景下，应用型本科嵌入式系统教学改革

王宝珠 李文娟 邓华阳

0 前言

应用型本科院校是以培养应用型人才为主要任务，当今新兴产业和新经济形势对我国传统的工科应用人才提出了新的挑战，急需的是实践能力强、创新能力强、具有国际竞争力的新工科人才。嵌入式系统不仅是一门综合多个领域知识的工程应用技术，同时也是新兴行业领域（物联网、大数据等）的重要组成部分[1]，嵌入式系统专业技术人才严重匮乏，出现了很大的人才缺口，全国高校纷纷开展了嵌入式系统卓越人才的培养，但在课程教学过程中，课程内容及授课方式多采用传统的教学方法，虽然取得了一定的效果，但并不是很理想。因此，如何有效地开展嵌入式系统教学改革，提高嵌入式系统人才培养质量以满足相关行业的需求显得尤为重要。

1 以往课程教学存在的问题

嵌入式系统是电子信息类专业的核心课程，是一门实践性非常强的课程，在实际的人才培养中既要抓住核心技术能力的培养又要加强应用技术方面的培养，但是学校多采用传统教学方式，理论与实践联系不紧密，工程实践性较差。主要体现在：

①教学中理论讲授过多，实践偏少。

②虽有些高校重视了实践教学，增加了实验课，但是实验内容安排不合理，实验内容简单。验证性实验过多，设计性实验少；单一性基础实验多，综合性开发实验少。从而导致实验教学流于形式，造成学生学完课程之后不知道如何应用。

③目前市面上该课程教学的教材中的理论知识偏多，实践内容较少，缺乏实例和直观性，不适合应用型人才的培养。

④教学方式过于传统，往往将知识点“填鸭式”地灌输给学生，学生学习起来毫无兴趣，没有积极性。

⑤教师的评价考核体系主要是科研、论文这些，导致教师难以抽出更多的精力和时间将培养创新实践型、工程应用型人才作为重点。

⑥教学内容严重落后于相关行业与相关技术的更新换代速度。

2 嵌入式系统教学改革措施

2.1 修订培养方案

重新修订培养方案，调整实践教学和理论教学的课时比例，同时调整实践教学内容，增加综合性、设计性、开放性实践比例，减少单一验证性基础实验。还有很重要的一点是要针对这门课程的特殊性，在修订培养方案时要考虑到嵌入式技术的发展速度以及软硬件更新换代的速度，从而在人才培养中强化应用技术方面的教学。

2.2 开展实践教学平台建设

开展实践教学平台的软硬件环境建设。大力度加强我校电子信息综合演练中心、电子设计竞赛实训基地、卓越工程师实验室、创新创业模拟实训基地的建设，包括相关的软硬件、教学文件、制度规范、实践项目。将实际应用中的大项目转化成适用于学生的一个个小项目，供学生在实践平台上演练。

2.3 编写适用于学生的实践教材

在引入优秀实践教材的同时，根据我校及我校学生的实际特点、实际需要，结合行业、社会需求，编写适用于应用型本科院校的实践教材，包括具有工程案例分析的教材以及实践指导手册或开放性实验专题等。

2.4 改进教学方法

根据学生的需求、现有水平、学习动机等因素进行需求分析，改进教学方法，构建行之有效的教学方法。如：

“项目驱动”教学法，使学生在做中学，整个教学过程以项目的形式展开，达到理论实践一体化、传授知识与培养能力一体化、“教、学、做”一体化的培养工程人才的目的。同时鼓励学生开展各类科技创新项目，提高学生从事科学研究与技术开发的能力[2]。

“学竞一体”教学法，以学科竞赛为载体，转变教学理念，由教师向指导老师转变，组织和指导学生参加各级嵌入式系统专题比赛、单片机设计大赛、机器人比赛、电子设计竞赛等，组建高质量竞赛队伍和组建高水平教师竞赛指导队伍。在竞争中更容易激发学生的潜能和调动学生的学习兴趣，与学校密切沟通，制定出师生满意的奖励机制，激发师生的热情，有力地推动创新型、实践型学生的培养[3]。

同时在教学过程中采用一套有效而系统的反馈机制引入学生的评价意见，根据学生需求及反馈意见及时修改和完善教学方法。

2.5 制定合理的课程考核方式

考核方式必须能引导学生，建立正确的学习方向，调动学生学习的积极性，培养学生的工程实践能力、思维能力和创新能力。在成绩评定上改变传统的仅靠期末试卷定成绩的方法，加入实践能力考核机制和评判机制。将能力培养工作纳入到培养考核标准中，缩小理论考试成绩在最终成绩中的比例，增加实践成绩的比重，充分提高学生参与实践的积极性，激发他们的学习动机，进而有效地培养了他们的能力，为走向工作岗位奠定基础。

2.6 双师型师资队伍建设

加强与嵌入式技术相关企业的交流合作，加强教师对工程技术实践技能的学习与提升，并通过有组织有计划地选派部分年轻教师到企业挂职锻炼的方式，来提升教师的工程实践能力，推进双师型师资队伍的建设[4]。同时学校制定相关的教师考核与评价制度，保障教师在岗位晋升和职称晋升方面的权益。

3 预期效果

①嵌入式系统教学内容结构合理，内容与时俱进，适应当今行业的发展，满足学生实践能力和创新能力培养的要求。

②推动应用型本科院校嵌入式系统教育教学改革，以工程实践应用培养为主，满足社会相关行业的需求，提高毕业生就业率，实现共赢。

③通过教学方式方法的改革，教师教学有热情，学生学习兴趣高，最大限度提高教与学的积极性。

④通过建立符合我校特色的嵌入式系统实践教学体系，全面提升学生技能水平和就业竞争力。

4 总结

除上述措施外，应用型本科院校还应深度融合学校和企业共同致力于人才的培养。需要在几个方面进行提升，一是在企业开展工程岗位实习、专业课程实践、毕业设计三段式培养；二是鼓励教师深入企业，提升教师工程实践能力；三是校企合作开展企业员工到校培训，弥补教师工程教学的不足。