獨立學院校企聯合嵌入式實驗室的實踐

王恒+桑元俊

摘 要：為了解決高校在基礎理論研究和應用型人才的培養上存在的矛盾，校企共建聯合實驗室是一種較為有效的解決手段，尤其在側重應用型人才培養的獨立學院更加具有必要性。針對嵌入式應用人才的培養，根據獨立學院自身的特點，文中分析了共建嵌入式實驗室的建設目標;其次從實驗教學內容、實驗教學方法和手段、實驗教材建設、實驗環境、實驗室設備五個方面分析了具體的建設內容;最后，以南航金城學院為例，對校企聯合共建嵌入式聯合實驗室項目的初期成效進行了總結，并對該項目產生的新問題進行了討論。該校企共建聯合實驗室模式在嵌入式應用人才培養方面，一定程度的證明了該模式能夠滿足獨立學院的人才培養要求和社會對應用型人才素質的基本要求。

關鍵詞：獨立學院;校企共建;嵌入式實驗室;人才培養

中圖分類號：G434 ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-1302（2015）09-0-03

0 ?引 ?言

近代科學產生的兩大基礎，一是形式邏輯，二是科學實證。實驗是驗證科學理論的手段，是增加科學知識的源泉，常使人們從中獲得啟發性思考。實驗室是現代大學基礎理論研究和應用型人才培養的場所和載體[1，2]。目前高校在基礎理論的研究和應用型人才的培養上存在著矛盾。傳統的高校實驗室是以國家資源支持，學校根據自己的教學需求建立的，對基礎理論研究和理論研究型人才起到了很大的促進作用。但是，學校自建實驗室對社會企業需求考慮不足，對應用型人才的培養則稍顯不足。而目前我們國家對應用型人才的需求十分旺盛，理論型人才常常需要企業再培訓才能適應工作需求。企業參與共建實驗室則會增加企業需求的教學內容，培養學生成為更適合企業和社會需求的應用型人才[3-5]。所以，校企共建聯合實驗室則是一種較為有效的解決方法。

校企共建實驗室模式對獨立學院更加具有必要性。獨立學院的辦學資源相對短缺，而其目前培養目標定位于本科應用型人才[6-9]。企業參與共建實驗室，學校一方面可能得到了社會資源支持，另一方面也可能提升應用型人才的培養素質，更加滿足社會需求。在參考上海交通大學，南京航空航天大學等高校聯合實驗室建設的基礎上[10]，針對嵌入式系統設計的人才培養建立了符合獨立學院自身特色的聯合實驗室。本文結合南航金城學院的特點和多年的實踐教學經驗[11]，對獨立學院校企共建嵌入式實驗室建設內容的有效性進行了探索。

1 ?聯合嵌入式實驗室建設目標

南航金城學院作為具有航空航天特色的獨立學院，以培養應用型人才為主。自動化系學生培養的方向之一就是嵌入式系統設計。目前學院嵌入式實驗室建設存在著資金配套資源不足，學生應用能力不夠強，與企業的需求還存在一定距離等問題。所以，在參考其他高校聯合實驗室的基礎上，學院聯合企業建立了嵌入式實驗室，并制定了符合學院教學和企業人才需求的建設目標。

（1）利用企業贊助的嵌入式開發套件，并自制符合學院教學的嵌入式系統套件，全方面的展開嵌入式方面的教學，加強學生基礎理論的掌握。

（2）在基礎理論教學的基礎上，建立通用型應用型人才培養方案和課程教材。更進一步建立符合合作企業所在行業特色的人才需求的培養方案和課程教材。

（3）建立開放式實驗室制度，讓學生隨時參與到實驗室環境，培養學生研究興趣和動手能力。

（4）培養學生進行創新設計和參與嵌入式設計競賽，增強學生科研收獲感。

（5）采取開放式教學管理方式，建立企業導師和學校導師同時授課方案，以實際工程項目帶動教學。

（6）以聯合實驗室為依托，教師申請國家基礎科研基金等科研項目，并和企業合作承擔橫向項目，走“頂天立地”的科研道路，既滿足國家和社會的重大需求，又滿足學科前沿的理論基礎研究要求。

（7）加大和拓展與社會單位的合作力度，最大程度滿足社會單位對嵌入式應用型人才的需求。

2 ?聯合嵌入式實驗室建設內容

2.1 ?實驗教學內容

聯合嵌入式實驗室依托友善之臂tiny210嵌入式教學實驗開發平臺進行日常科研教學活動，教學內容涉及到電氣工程與自動化、自動化和測控技術與儀器等相關專業的教學內容。本實驗室的教學內容分為以下幾個方面：

（1）“ARM控制器實用技術”課程的實踐教學

與傳統的課堂教學和實踐教學分開的做法不同，本課程教學采用“邊學變做”方式，即無論是理論課還是實踐課都是在聯合實驗室或企業現場進行的。教師可以根據課堂或現場實際情況進行實踐教學。實踐教學分為四個部分，分別是：基礎理論實踐、通用設計實踐、系統綜合實踐和專用創新實踐。基礎理論實踐和通用設計實踐為必修課程，均開設課內實驗。系統綜合實踐和專用創新實踐是為學有余力的學生開設的，他們可以通過參加競賽、參與教師的科研項目、參與企業專門工程項目等來完成這兩個部分。

（2）企業的嵌入式實踐教學

與學校主導性的聯合實驗室不同，金城學院創新的引入企業導師制度。安排企業工程師參與到學校的實踐教學中，結合實際工程項目，培訓學生基礎理論聯系實際工程實踐的能力，掌握相關行業對嵌入式人才要求的知識，使得學生畢業就能達到合作企業所在行業的工作要求。

（3）學校對企業的再培訓

在學校、企業雙方對在校學生進行雙重教學實踐的基礎上，金城學院還承擔了企業工作人員的再培訓教學。企業招收的工作人員，也是其他高校畢業學生，他們在校學習的知識基礎并不是特別牢固，也和企業不對口，而企業往往沒有類似系統的再培訓教程。所以，學校也承擔了企業工作人員基礎理論和實踐教學的再培訓。通過這個過程，企業人員得到了理論的再夯實，知識的靈活運用程度得到了提升。

（4）指導大學生創新競賽、完成畢業設計

以大學生創新實驗為載體，引導學生開展創新活動。通過大學生創新實驗，來啟發和引導學生開展創新活動，盡量為更多的學生提供參與和實際鍛煉的機會。同時，畢業設計的選題更加接近于實際工程項目，學生對基礎理論的研究，以及對實際工程實踐都得到了極大的提升，畢業論文的質量也得到了提高。

（5）校企橫向項目的開展

聯合實驗室在促進在校學生和企業工作人員的知識基礎理論和實踐動手能力的基礎上，也對教師提出了新的要求和提供了新的機遇。教師可以承擔企業的橫向項目，利用學校資源解決企業的實際問題，教師的能力也得到了提升，成為“雙師型”人才，而企業在問題得到解決后，也給與了學校更多的技術和資金支持。

2.2 ?實驗教學方法和手段

嵌入式實驗室實驗教學建立以學生自我訓練為主的教學模式。基礎理論實驗1人一組，實際工程專用型實驗可2至3人一組。這樣學生自主參與到實驗中，可以培養學生求真務實的科學態度，相互協作的團隊精神，以及勇于開拓的創新意識。充分運用聯合實驗室教學設備增強理論基礎和實踐能力。具體方法和手段為：

（1） 建立案例庫

建立基礎理論型、行業通用型、企業專業需求型等典型的案例庫，學生在學習探索時，可首先根據自己的知識儲備進行分析和設計，然后與案例提示解決方案進行比較，評價各自方案的優缺點，以提高學生的批判性分析和設計能力。

（2）項目式教學

企業在開發工程項目時離不開項目流程管理。課程的教學也采用企業的項目研發的流程進行授課。教師研發的嵌入式橫向項目作為課程內容，按照研發方案中的各個模塊設計相應的實驗，學生最后的大實驗就是將前面所實現的各個模塊進行系統性整合。項目式教學方法讓學生就具體的項目進行研究，可以讓學生學習掌握系統設計功能分解的方法，以及各模塊整合的方法，既能“從上到下”，又可以“從下到上”的設計系統項目。

（3）“導師制”教學

“導師制”教學，教師需要把自己的科研項目融入到教學中。課程教學由3位或更多的教師，分別根據自己的項目，將其分解為可供學生參與的子項目，或者設計成與項目相似的小型項目。老師在自己的科研過程中，讓學生參與到老師的科研中去，這樣對激發學生研究興趣，提高分析問題解決問題的能力有很大的促進作用。

（4）加強校企合作

學生提前到企業實習，深化自己的理論認知和實際動手能力，企業可以擇優錄用，確保就業率。教師到企業兼職技術管理，以及參與企業項目。聘請企業技術人員定期到學校授課，講授企業實際工程項目的問題、難點及前景。企業冠名自動化系的電子設計競賽，通過競賽激發學生興趣和知識系統整理的能力。競賽難度分為初級、中級、高級等以適應各年級階段的學生，參與學生不局限于自動化系，而是面向全校學生。目的就是通過比賽這個平臺，培養真正發現問題解決問題的嵌入式應用型人才。

2.3 ?實驗教材建設

聯合嵌入式實驗室的教材建設是重中之重。在案例教學，項目教學等基礎上，校企雙方總結編著具有自身特色的教材，覆蓋通用性基礎理論，也要覆蓋專用型實際工程應用，這樣編著的教材應該至少為2套以上。并積極開發與教材配套的計算機輔助實驗教學軟件和多媒體實驗教學課件。根據企業需求及時更新專用型工程應用方面的實驗教材內容，作為教材更新的原材料。

2.4 ?實驗環境設備

聯合實驗室環境設備建設參考了其它高校和企業的實驗室環境建設，基本設置相同。目前實驗室規劃面積為160平方米左右。從環境管控上借鑒了合作公司的實驗室，符合RoHS環保要求。實驗室地面、桌面均作防靜電處理，靜電桌布、靜電棒、靜電手環、靜電服、靜電鞋、靜電箱等均配備齊全，人員進出實驗室均需靜電處理。將聯合實驗室的室內溫度、濕度均作恒定設置。這對學生提前接收正規訓練有很大的益處的。

2.5 ?實驗教學設備

實驗室教學設備建設內容包括建立小型的局域網所需的軟、硬件設備，以及嵌入式教學開發平臺等。聯合實驗室目前有60余臺Windows客戶機和1臺Linux服務器，嵌入式教學實驗開發平臺為60臺友善之臂tiny210實驗平臺，以及自制60套基礎實驗開發平臺。實驗所需要的各種儀器、工具等擺放在相應的設備架上，所需要的軟件與實驗文檔儲存在服務器中供學生下載使用，同時學生通過教學系統軟件上傳實驗報告、作業等。

3 ?聯合實驗室初期成效和存在的問題

3.1 ?初期成效

學院聯合南京蘇嵌科技有限公司成立了聯合嵌入式實驗室，實驗室籌備建設僅一年多，就取得了較好的初期成果，很多方面都是零的突破。在教學方面，按照應用型人才培養定位制定課程教學目標和課程內容，編寫符合學院教學要求和企業崗位需求的講義和相應的電子教案，并出版教材一部[12];培養學生參加國家級電子競賽獲得一等獎3次，獲得企業贊助的“藍橋杯”競賽和飛思卡爾智能車比賽獲獎等。科研方面，共接收到企業項目合作橫向項目基金共計16萬元，申請得到江蘇省創新基金5項，申請得到學院教改項目2項，成功舉辦企業贊助的 “蘇嵌杯”首屆嵌入式系統設計競賽，并簽訂后續競賽持續贊助的協議。學科建設方面，“嵌入式系統設計”從一門僅30人選修的課程，成為近300多人選修的課程，自動化系各專業學科均向嵌入式設計方向傾斜。社會服務方面，為對口企業員工的培訓達300多人次，畢業學生進入三星電子，國家電網，中興南研所，華為技術，南京地鐵等公司達到了180多人。相比于其他高校而言，金城學院以聯合嵌入式實驗室為載體，取得了較好的初期成果，相信隨著合作的深入，聯合嵌入式實驗室定能取得更大的成績。

3.2 ?存在的問題

校企聯合嵌入式實驗室建設這一年多來，取得了較大程度的初期收益。但是出現了不同程度的新問題，和其他公立學校出現的問題不完全一樣[13-15]。獨立學院在企業支持的基礎上，并沒有配套的國家支持，如申請國家自然科學基金等，所以和公立院校相比，實驗室資源支持還是遠遠不夠的。企業對獨立學院的支持還處于保守或者有償階段，而企業對公立學校的支持很多時候是無償的，且支持力度遠大于對獨立學院的支持力度。企業交付給獨立學院的橫向項目額度較小，一般在1萬元左右，最高5萬元，這說明企業對獨立學院的信可度還是不夠的，同時對口企業的實力也較弱。學院還需要加大和嵌入式應用行業的頂尖企業、國家重點企業的合作，隨著合作的深入，相信聯合實驗室肯定能解決這些問題。

4 ?結 ?語

本文介紹了獨立學院新建立校企嵌入式聯合實驗室的目標和具體建設內容，并介紹了南航金城學院所建立的聯合實驗室的初期成效，對存在的問題也進行了討論。雖然該校企聯合嵌入式的實驗室規模、實力還較弱，但是已經能證明：在獨立學院里，校企聯合實驗室模式是一條可行的合作模式，該模式對獨立學院的教學、科研、學科建設及社會服務方面等均取得了較好的成果。希望該模式對其他兄弟院校也能提供一定程度的參考。

參考文獻

[1] 魯越青， 朱小芳， 白忠喜. 對高校實驗室建設與教學管理職能整合的思考[J]. 實驗室研究與探索， 2011 （4）： 146-149.

[2] 孫水林. 地方性高校實驗室建設和管理體制的研究[J]. 實驗室研究與探索， 2005 （2）： 92-95.

[3] 周俊， 雷家勇， 顏為向. 校企共建實驗室運行機制研究與實踐[J]. 實驗技術與管理， 2013 （11）： 234-236，246.

[4] 姜文彪， 陳燁. 實施校企合作共建實驗室 強化實踐教學應用性[J]. 實驗室研究與探索， 2011 （11）： 356-358，370.

[5] 邵紅艷， 鄭春龍. 校企共建實驗室的合作模式與運行機制探討[J]. 實驗室研究與探索， 2007 （7）： 119-121.

[6] 楊德廣. 獨立學院是中國特色的新型民辦高校[J]. 高等教育研究， 2009 （3）： 56-60.

[7] 季誠鈞， 方文彬， 何菊芳. 獨立學院辦學現狀、困境與對策思考[J]. 教育發展研究， 2009 （22）： 25-29.

[8] 金波， 王飛宇. 國有民辦獨立學院教育和管理[J]. 遼寧工程技術大學學報（社會科學版）， 2007（2）： 212-214.

[9] 齊鳳和. 民辦獨立學院的四大困惑及解決途徑[J]. 現代教育科學， 2005 （11）： 53-56.

[10]易高峰， 趙文華. 關于國家實驗室管理體制與運行機制若干問題的思考[J]. 高等工程教育研究， 2009 （2）： 107-110.

[11]王志凌， 吳玲. 獨立學院課程的改革與實踐[J]. 江蘇科技信息， 2013（10）： 41-43.

[12]王麗，張燕，王恒. 單片機原理及應用[M]. 北京： 國防工業出版社， 2014.

[13]伍揚. 校企聯合實驗室合作模式的實踐與探索[J]. 實驗技術與管理， 2014（10）： 235-237.

[14]周永生， 陳群， 何明陽， 等. 校企聯合實驗室的共建實踐及功能探索[J]. 實驗技術與管理， 2013（10）： 208-211，215.

[15]許春冬， 吳軍. 高校校企聯合實驗室建設與發展對策研究[J]. 江西理工大學學報， 2011（2）： 35-37.