基于工程教育認證的“嵌入式系統”課程改革與探索

摘要：嵌入式系統教學課程是一門知識體系完整、內容豐富綜合的電子類專業課，對于培養學生的電子設計能力、語言開發能力等方面具有基礎性作用，但是傳統教學中凸顯了一些弊端。本文從工程教育認證的理念入手，挖掘嵌入式系統課程教學現狀中的問題，闡述工程教育專業認證對“嵌入式系統”課程改革的影響因素以及相關的改革內容，并提出改革與探索的方向和策略，希望對嵌入式系統課程改革有一定的借鑒意義。

關鍵詞：工程教育認證；嵌入式系統；課程改革

引言

工程教育專業認證，在我國高等教育發展中發揮著重要的導向性作用，它是工程教育以及工程師資格這兩項國際互認的基礎。經濟的發展帶來了物質的富足，高等教育的普及趨勢已然勢不可擋。我國本科院校培養可以說是進入了大眾化和普遍化的階段，雖然本科院校和專業在數量上急劇增長，卻出現了很多與之不對稱的現象和問題，例如，辦學定位不清、脫離實際現象突出、應用型和技術性人才培養不足等問題，這些都大大影響了高校的教學質量和辦學水平，也就造成了學生就業競爭力的低下，并且引發了就業的結構性矛盾等社會問題。所以說教學改革已經成為了必然趨勢，而作為核心的課程改革也是勢在必行。這些都要求高校改革要以工程教育認證為導向，充分結合產業發展的需求，突破應用型教學和人才培養的瓶頸，從而有效解決教學與產業脫軌的難題，為社會輸送大量的高端技術型人才，促進社會的未來發展。

嵌入式技術在當下而言，無論是我們日常生活應用的廣泛性，還是對于經濟社會的發展，都顯然是一門重要的熱門技術。這也帶動了很多高校教育中開設此類課程，滿足經濟發展對此類人才的需求之外，也有利于促進嵌入式技術整體水平的提高。因此，嵌入式系統課程教學的目標在于培養學生從事嵌入式系統技術的相關能力，從而更好地服務于自身就業以及國民經濟的發展。同時我也能夠看到，嵌入式系統課程具有專業性高、技術性強、實踐性要求高的特點，課程質量直接影響了學生未來的應用效果，因此就要求基于工程教育認證進行新時代的人才培養，結合行業發展的總體趨勢進行有效的改革，形成專業體系，提高教學效果，滿足社會對于嵌入式系統人才的需求。

1、嵌入式系統課程教學現狀

1.1 教學知識和內容的陳舊性。高校開設相關嵌入式系統課程已經不是新鮮話題，可以說是普遍現象，并且也積累了一點的經驗和成果。嵌入式系統課程的實踐性和操作性對課程提出了相關的要求，尤其是整個行業可以說更新速度很快、發展也很快，但是高校的課程設置上普遍缺乏與時俱進，如果知識遠遠滯后于時代的進步與發展，很容易就造成了相關知識在技術應用方面與時代的脫離，陳舊乏味的知識只能是影響學生的積極性，降低學生的學習熱情，教學效果不盡如人意也是情理之中的事情了。

1.2 教學內容重理論輕實踐。受到課時時長、實驗資源緊張等因素的制約，使得嵌入式系統教學的內容大打折扣，雖然核心部分的內容被保留了下來，但是很多輔助性的內容無法保證。在這種情況下，學生只是被灌輸了大量的理論知識，對產品的開發過程、方法等一知半解，分析能力與設計能力也就無從談起了。特別是在動手實踐能力的訓練上是少之又少，大量的時間被原理知識傳授所利用，哪怕是實例講解也嚴重縮水，實驗訓練的聯系性、系統性也就自然而然無法保證了，學以致用的效能必然受到嚴重影響。

1.3 課程創新性、自主性培養不足。很多高校在嵌入式系統課程教學中一味地強調技術的重要性，忽視了培養、引導其自主開發和創新的能力。學生只是在給定題目的情況下，追求為了完成任務而進行機械實驗活動，局限于課程之中，獨立發現問題、分析問題并且真正掌握設計與開發技能的能力反而被忽視了。我們能夠明確的是，嵌入式系統課程學習不只是教師照本宣科，作為一門應用技術的掌握來說，設計的方法、技巧顯然是更為重要的，并且能夠對學生產生深遠影響的是應用系統綜合設計能力的提升，唯有此，才能勝任以后相關領域將要從事或者承擔的工作。所以在課程中注重學生解決實際問題的能力、獨立開發設計的能力都是非常有意義的。

2、工程教育專業認證對“嵌入式系統”課程改革的影響因素

自從我國實行工程教育專業認證以來，工程教育專業認證對高等院校工科專業建設的影響日益顯現，工程教育專業認證不僅對高校工科專業的課程設置、師資隊伍建設、辦學條件以及軟硬件設施建設等方面，都提出了明確要求和詳細的規定。“嵌入式系統”課程是多門工科類專業設置的必修課程，處于十分重要的位置。近年來，隨著高等教育課程改革的深入推進，“嵌入式系統”課程改革也成為了一項改革的熱點，日益受到高等教育界的廣泛關注。基于工程教育專業認證框架下的“嵌入式系統”課程改革，必修符合工程教育專業認證的各項要求和規定，必須順應工程教育專業認證的發展趨勢，做到迎合而上，未雨綢繆，無縫銜接。工程教育專業認證對“嵌入式系統”課程改革的影響體現在以下幾方面因素。

2.1 工程教育專業認證能夠直接推動“嵌入式系統”課程的改革與發展。眾所周知，“嵌入式系統”課程涉及的專業知識非常廣泛，包括基礎數學、物理、模電、電子、計算機、通信工程等多方面內容，是許多工科專業的必修科目。由于工程教育專業認證的存在，對于工科畢業生畢業時需要達到的條件作出了嚴格和詳細的要求，同樣對工科專業學生在高校內的學習課程和培養體系也有各自規定和影響。工程教育專業認證的要求是嚴格的，并且有相當明確的標準可以衡量，工科專業學生必須適應工程教育專業認證帶來的變化和影響，并積極適應這一規定和影響，才能按時完成學業，并且保證學業質量符合一名未來工程師的資質和崗位需求。

2.2 工程教育專業認證能夠促進“嵌入式系統”課程的優化設計。“嵌入式系統”課程是一門典型的工科課程，它的教學內容相對比較抽象，對學生的抽象思維要求較高，基礎較差的學生接觸起來比較難，即使是對于學習處于上游的學生來說，其學習的過程同樣也會比較枯燥，這對學生的學習來說是一個挑戰。但是，“嵌入式系統”課程是很多工科專業內必修的一門基礎課程，重要性不言而喻，只有學會弄通這門課程，才能為今后的工程類工作打下堅實的基礎。工程教育專業認證提出的考核與評價系數都是圍繞著大學生提升專業素質，掌握扎實的基礎知識，增強未來的就業能力為出發點的，其作為指揮課程改革的風向標，能夠倒逼和促進“嵌入式系統”課程的改革和創新，促進“嵌入式系統”課程的優化設計，從而推動“嵌入式系統”課程不斷向前發展，更能夠適應社會時代的發展和教學與實踐需求，保證高校培養出來的工科畢業生都是具備扎實專業素養、能夠跟得上時代發展的工程人才。

2.3 工程教育專業認證能夠為“嵌入式系統”課程發展提供改革方向。工程教育專業認證是社會應用的一個重要環節，也是代表著高校培養的人才流向社會、工廠、單位的最終環節，工程教育專業認證為“嵌入式系統”課程發展提供了清晰的改革方向，即實用性方向。高校的培養最終落腳在人才的使用上。進入新時代以來，我國已經成為世界上首屈一指的制造業大國。激烈的國際競爭，使我國短時間內迫切需求大量的高精尖工程人才，工程教育專業認證突出的“實用性”原則，一切教育過程最終都要落腳在培養出理論功底扎實、工作實踐能力強、創新發展能力強，同時具有國際競爭力、能夠積極適應未來挑戰的高素質復合型工科人才，為社會主義國家建設提供源源不斷的工程技術人才，避免高校培養出理論與實踐脫節的兩腳貓人才，防止出現人才培養的半拉子工程，都是特別具有現實意義的。

3、基于工程教育認證的“嵌入式系統”課程改革內容

嵌入式系統課程改革是一項綜合性、專業性的工作，涉及的內容也是多方面的，也可以說教學內容和教學模式、教學手段的改革應該是齊頭并進的，既離不開教學與實踐的密切結合，又需要教學手段的更新。從教學內容改革來說，主要是將更多的實際案例融入于教學過程之中，打破傳統教學重原理知識輕應用的局限性，加強成果導向。在教學過程中圍繞重點項目，讓學生真正參與其中，通過項目訓練達到知識掌握和理解的目的，從而提高學生的綜合能力和競爭力。從教學團隊來說，除了相關的學校師資隊伍之外，要加大引入企業工程師等社會力量，加強校企合作，無論是教學內容的制定還是教學過程的實施，都要起到相互促進、教學相長的作用。在教師理論知識講解、企業人員利用自身實際經驗傳授的基礎上，學生組織團隊共同進步。在教學模式方面，將工程教育認證理念中的學生中心理念充分運用于課程教學之中，培養學生的自主意識和創新意識，并且鼓勵學生獨立完成相關的訓練任務，學生團隊也可以爭相討論，解決學習過程中遇到的難題。同時，輸送學生到合作的企業進行實訓、實習，通過接觸實際項目提升自身的實踐能力，必然是事半功倍的效果。

4、“嵌入式系統”課程改革與探索的方向和策略

毋庸置疑，“嵌入式系統”課程改革與探索的方向就是將工程教育專業認證的要求和標準全面滲透進課程改革中來，以實用性、創新性為改革目標，以培養復合型、素質型、知識技能型工程人才為改革目的，為我國培養合格的工程人才，將我國的先進生產力推向歷史的新高度。

4.1“嵌入式系統”課程改革要以培養專業的、能夠適應激烈競爭的專業工程技術人才為目標。“嵌入式系統”課程改革首先要革除課程內容過時、教材陳舊、教學模式與社會脫節、教學目標模糊等問題。課程改革不能為了改革而改革，不能脫離了培養實用性工程人才這一初衷，不能把教學環節弄得花里胡哨，也不能喧賓奪主，弄些花拳繡腿來充臺面，必須落腳在一個“實”字上。在課程教學模式上重點探索以工程案例為核心的問題導向式教學方法，通過實踐性強的生動案例進行發散式教學，由教師層層剖析，利用課堂教學與現場實踐教學相結合的方式，全面培養學生的創新實踐思維和主動學習的興趣，進一步提高學生的綜合素質，為國家和用人單位培養專業素質強、能夠適應激烈競爭的專業工程技術人才。

4.2“嵌入式系統”課程改革必須符合工程教育專業認證這一帶有指導考核性的標準導向。凡是基于工程教育專業認證所能達成目標的課時、教材、實驗等教學內容必須包括進來，同時也包括教學場所、實驗場所、實踐基地以及教學設施、工具和設備，高校必須通過采購、建設等途徑來滿足工程教育專業認證對于“嵌入式系統”課程的各項指標性要求，并且不斷提高建設水平，以進一步鞏固和提升學科建設水平。“嵌入式系統”課程的改革與發展也必須符合工程教育專業認證的需求，并在學科建設、課程優化、教學創新、效果評價、教學實踐、人才培養等方面予以調整，以適應工程教育專業認證的要求。

4.3“嵌入式系統”課程改革要緊盯國際發展趨勢，主動適應國際競爭。2016年，我國正式簽署了《華盛頓協議》，并且成為其中的正式成員，標志著我國的工程教育質量認證體系標準得到了國際認可，我國工程教育認證的結果已得到世界上18個成員國及地區的認可。我國各高校應該在推動“嵌入式系統”課程改革的時候，不但要將中國工程教育認證標準要求與課程改革有機結合，而且要積極主動對標《華盛頓協議》，結合高校自身的特色和現實特點，進一步修訂培養目標、完善課程體系、深化教學改革、更新考核與評價機制，保證工程人才培養質量實現逐步提升。

參考文獻：

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作者簡介：王潔，浙江工業大學之江學院，講師，碩士，研究方向：嵌入式系統。