獨立學院嵌入式系統專業方向人才培養體系改革與優化

余世干，劉 輝，李林國，馮瑩瑩

（阜陽師范學院 信息工程學院，安徽 阜陽 236041）

獨立學院嵌入式系統專業方向人才培養體系改革與優化

余世干，劉 輝，李林國，馮瑩瑩

（阜陽師范學院 信息工程學院，安徽 阜陽 236041）

獨立學院是一種新世紀全新的辦學模式，嵌入式系統專業方向發展日新月異，社會需求大量的該方向畢業生，而在實際的人才培養體系中，教學模式更新滯后.本文在分析目前獨立學院該專業方向人才培養現狀的基礎上，提出了具體的改革與優化方案，并付諸于阜陽師范學院信息工程學院(簡稱：阜師院信工)教學實際，實踐證明，學生的實踐能力得到明顯的提高，學生具有較高的滿意度，學生的就業率也得到顯著改善.

獨立學院；嵌入式系統專業；人才培養；改革；優化

獨立學院是從新世紀之初誕生的一種具有民辦性質的全新辦學模式，為我國高等教育做出了重要貢獻[1].由于當前社會快速發展，對嵌入式系統專業方向的畢業生的需求日益擴大，因而其也成為在獨立學院中就業前景較好的專業之一.在學校實際培養模式中，大多數獨立學院只是在計算機科學與技術專業基礎上增加一門嵌入式課程，這嚴重落后于社會對畢業生的實際需求，因此，迫切需要對該專業方向的人才培養體系進行改革與優化[2].

1 獨立學院嵌入式系統專業方向人才培養現狀

嵌入式系統是一個軟硬件緊密結合的專用系統，是一種廣泛應用于消費電子，智能處理等社會生活的各個領域，而獨立學院的該專業方向培養體系更新較慢，具體有如下幾個方面.

1.1 專業師資水平現狀

大多數獨立學院依靠母體院校成立，共享師資力量，經過十多年的發展，師資水平有所提高，但依然落后，部分課程仍需要依托母體院校的老師完成，在實際授課時缺乏主人翁的責任意識，授課后即離開課堂，對于學生的疑問很難及時給予解答，對學生要求不高以及獨立學院對其考核相對較為寬松，這嚴重影響該專業學生教育水平.

1.2 學生學習現狀

由于獨立學院錄取層次屬于第三批次，在這一批次的學生質量相對較差.這一批次學生在中學階段時由于缺乏主動性的特點，這導致在進入大學階段學習時依然沿襲之前習慣，在高等教育階段時，面對的學習的科目更多，老師約束力較小，緊緊滿足于課堂聽講甚至曠課，這導致著學習的效果低下.

1.3 專業培養計劃與實驗環境現狀

目前該專業屬于計算機科學與技術專業的一個分支方向，經過調研，在實際對學生的培養中，很多獨立學院是在計算機專業基礎上添加嵌入式系統概論等簡單的課程，作為選學內容，學生很難有一個清晰的專業方向認知.由于嵌入式系統專業方向需要大量的實驗，而不少獨立學院在實驗室建設方面不足，在實際實驗時，只是簡單的安排學生進入普通機房，學生操作一些嵌入式軟件程序，由于嵌入式系統專業方向依賴于實際操作，學生在動手能力方面嚴重不足，學生能力很難得到增強.

1.4 專業實踐訓練現狀

由于企事業單位需要能夠直接承擔實際任務的人才，因此學生進入單位就職之前，工程實踐訓練尤為關鍵.而目前多數獨立學院實際教學中，給予學生提供工程實踐訓練的機會不多，學生也很難接觸到工程項目，因而缺少工程的思想解決問題，這在就業時就是嚴重的短板，導致很多的工作機會丟失.因此務必重視實踐訓練，并應用于對學生的實際培養之中.

2 獨立學院嵌入式系統專業方向人才培養培養體系的改革與優化

2.1 改革目前該專業方向師資水平缺乏的現狀

師資水平決定了培養學生的質量，獨立學院需要一支專業素養過硬和思想優良的教師隊伍，經過向院領導的積極爭取人事政策，實行兩手抓策略：(1)提高專業教師的待遇，連續招聘質量優秀的研究生學歷加入到教師隊伍；(2)給予現有教師提供外出到企業培訓的機會，提高教師的專業水平、工程能力，樹立院內教師的主人翁責任意識，課上與課下隨時接受學生的提問，切實提高對學生的培養水平.

2.2 改革學生學習不主動的現狀

惰性是獨立學院學生的固有性質之一，但是作為學校管理部門，可以從思想意識上加以引導，給予正確的學習觀，價值觀，人生觀等方面教育，樹立主動學習，刻苦鉆研的思想意識，從學習管理制度上，獎優懲劣方面著手，切實提高主動學習意識，讓學生以極大的熱情投入到專業學習之中，更好的彌補學校教育水平與用人單位要求的缺口，同時促進學校良好聲譽的擴散.

2.3 完善學校專業課培養計劃，改進學校實驗環境，切實提高專業教育水平

一個完整嵌入式系統涉及到計算機軟件與硬件的結合，但在獨立學院本科階段的教育，根據學生生源的實際情況，確定了應用型辦學目標[3]，因此針對嵌入式系統專業方向，提出了以實際應用為導向的專業培養目標，弱化深奧的理論知識的講解，強化應用的系統設計開發能力的傳授.

根據市場對嵌入式系統方向人才的要求，結合學生實際，在計算機專業核心課程不作變更的基礎上，完善了該方向培養計劃，應用于阜師院信工教學之中，產生了良好的教學效果，如圖1.在課程的講授中，均需要把課程實驗放在重要的位置，按照課程的性質，可分為驗證性，課程技能與綜合設計實驗，最后實現項目創新型實驗.阜師院信工近年來陸續建立相關的實驗室:(1)電路實驗室：滿足學生完成電路基礎，模擬、數字電路課程的實驗要求；(2)嵌入式系統實驗室：滿足學生進行單片機實驗，嵌入式系統開發實驗，嵌入式項目開發與課程設計的要求，采用模塊化的實驗箱和實驗開發板，提供各種嵌入式調試模塊給學生鍛煉；(3)嵌入式軟件實驗室：滿足嵌入式操作系統，嵌入式應用軟件開發，軟件設計的要求；(4)專業綜合實踐實驗室：滿足學生課外實踐的需求，鼓勵學生自己動手，為學生提供參加與該專業方向密切相關的學科競賽，鍛煉學生的實踐能力.

2.4 改革專業實踐訓練落后的現狀

根據地方經濟建設和社會發展對人才需求，結合阜師院信工實際，把嵌入式系統專業方向的培養目標定位為“面向時代發展，社會需求的專業應用型人才”，因此大力發展學生實踐能力教育也成為了各界教育管理部門的首要目標.

圖1 嵌入式系統專業方向課程培養計劃

2.4.1 發揮學科競賽在培養學生實踐能力中的重要作用

近年來，國家各級教育管理部門舉辦全國大學生智能汽車競賽，電子設計大賽等多種學科競賽，旨在提高學生實踐能力.阜師院信工積極組織學生參加，在歷屆競賽中，均取得了優異成績，尤其在筆者指導的學生隊伍中，于2015年的全國大學生智能汽車競賽，榮獲安徽省分賽一等獎，全國總決賽二等獎，實現了對同類院校的超越.在實際操作中，可以根據每種比賽情況，根據學生各自興趣，把學生分成若干學科競賽參與小組，并組織校內比賽，提供給學生各種可以鍛煉的機會.

把教學實踐內容模塊化，以競賽活動形式部署給學生完成，在學生完成任務遇到困難時，促使學生主動查找資料，進一步深入學習，提高學生的專業實踐知識水平，在完成教學實踐任務的同時又實現了對競賽的準備，設計出相應的符合競賽要求的成果，調動了學生專業學習的積極性.以競賽活動為載體，使學生帶著興趣沿著競賽任務逐步學習，打破了傳統的實踐教學中老師直接讓學生解答問題的舊模式，學生得到激勵，興趣得到激發，調動了學生的主觀能動性，以學生發展為主，以實用為主，改變知識的傳授直接由老師單獨講授完成，強調學生形成積極主動的學習態度，在實踐教學中既有教的設計又有學的主動性，充分發揮學生的主體作用和教師的主導作用.由于每一個學科競賽組織引入排名和等級的競爭機制，學生為了獲得更好的成果，就更進一步主動的去搜索資料，提煉技能與掌握解決問題的方法，通過競賽的歷練，引導學生的自主實踐水平的迅速提升.

例如在智能車競賽中，涉及到軟件和硬件的結合知識，軟件方面，需要學習智能車調度控制算法設計，程序設計，驅動程序的設計等方面知識；硬件方面，需要掌握如K60,S12等核心控制器體系結構，設計控制電路結構圖能力，元器件的焊接方法，智能車整體的機械性能的搭配組裝，陀螺儀工作原理，驅動芯片結構，電磁感應、攝像頭、光電傳感器等信號采集器件工作原理等方面的能力.把智能汽車作為一個綜合項目，逐步引導學生進行學習實踐，最后達到應用能力的提高.

2.4.2 發揚CDIO理念，付諸于該專業應用型人才培養體系之中

應用CDIO(Conceive,Design,Implement,Operate)思想于專業實踐教學是近年來響應國家提出的“卓越工程師培養計劃”項目的重要舉措，尤其是在嵌入式系統工程專業方向這種對實踐要求極為嚴格的專業教育之中[4]，為此，進一步結合實際需求，創造性的應用EPT(Engineering quality,Professionalism,Team accomplishment)人才培養模式于教學之中[5].學生在接受基本的嵌入式系統專業知識之后，授課老師需要鍛煉學生的工程能力，職業能力，團隊合作能力，例如在實際教學中，設計了“嵌入式WEB服務器”、“嵌入式人臉圖像采集與識別”、“嵌入式交通控制系統”等十余個可供選擇的案例，把學生分成若干組，每組3-5位同學，在學生的設計過程中，老師提供指導，對于在設計中遇到的難點，授課老師給予講解引導，逐步讓學生實現整個項目的設計，最后，學生的EPT-CDIO能力達到提高，專業學習興趣也得到增強，促進綜合實踐能力的改善，初步達到企業的需求.

2.4.3 校企合作，提高學生的職業準備能力

大多數的學校教育的重點往往停留在理論階段，搭建學校專業教育與實際企業需求的橋梁，校企合作是一種重要途徑，創造條件，在學生的見習、實習階段，積極支持學生走進企業，鍛煉學生滿足企業需求的能力，滿足社會對該專業方向學生的需求，實現學生的專業價值.

阜陽師院信工在教學管理中，積極拓寬學生見習渠道、實習單位，為此，針對大二學生，在暑假期間，引進企業專業工程師走進校園，給予兩個星期的實踐能力指導；針對大三學生，引導學生走進企業，開展20天的見習活動，讓學生真正了解企業的工程項目能力的需求；針對大四學生，提供完善的實習場所，進行3個月的職前專業實習，實現由學校教育到職前教育的過渡，提高工程能力，為學生就業、走進職場奠定基礎.

3 結語

針對獨立學院嵌入式系統專業人才培養體系的不足，本文提出了專業改革與完善的思路，并付諸于阜師院信工的專業教學實際，自2012年實施以來，學生的實踐能力得到明顯的提高，學生具有較高的滿意度，學生的就業率也得到了改善，這說明，此種專業人才培養方式符合目前獨立學院實際，未來筆者將繼續與時俱進的開展多途徑，多角度的該專業方向的教育方法的研討，力爭培養更多的較高水平的專業畢業生.

〔1〕程向陽.發揮獨立學院優勢，加強應用型人才培養[J].阜陽師范學院學報（社會科學版）,2011（6）:140-143.

〔2〕潘登,陳啟軍.面向卓越人才培養的嵌入式系統教學改革[J].計算機教育,2013（7）:1-5.

〔3〕肖瑋,程向陽.獨立學院應以需求為導向培養應用型人才[J].江蘇高教,2012（4）:112-113.

〔4〕但永平,張五一,郭艷青.“嵌入式系統”課程與CDIO教學模式改革的研究[J].中國電力教育,2013（6）：60-63.

〔5〕馮瑩瑩.基于EPT-CDIO的應用型人才培養模式創新研究——以計算機專業為例[J].赤峰學院學報,2015（5）:227-229.

G642

A

1673-260X（2017）09-0175-03

2017-06-14

安徽省質量工程項目（2014sxzx049，2014JYXM49，2014zjjh079，2015jyxm728，2016jyxm0777）；安徽省高等學校自然科學研究項目（KJ2017A837）；阜陽師范學院教研項目（2014JYXM41）