新工科背景下，應用型本科嵌入式系統教學改革

王寶珠 李文娟 鄧華陽

0 前言

應用型本科院校是以培養應用型人才為主要任務，當今新興產業和新經濟形勢對我國傳統的工科應用人才提出了新的挑戰，急需的是實踐能力強、創新能力強、具有國際競爭力的新工科人才。嵌入式系統不僅是一門綜合多個領域知識的工程應用技術，同時也是新興行業領域（物聯網、大數據等）的重要組成部分[1]，嵌入式系統專業技術人才嚴重匱乏，出現了很大的人才缺口，全國高校紛紛開展了嵌入式系統卓越人才的培養，但在課程教學過程中，課程內容及授課方式多采用傳統的教學方法，雖然取得了一定的效果，但并不是很理想。因此，如何有效地開展嵌入式系統教學改革，提高嵌入式系統人才培養質量以滿足相關行業的需求顯得尤為重要。

1 以往課程教學存在的問題

嵌入式系統是電子信息類專業的核心課程，是一門實踐性非常強的課程，在實際的人才培養中既要抓住核心技術能力的培養又要加強應用技術方面的培養，但是學校多采用傳統教學方式，理論與實踐聯系不緊密，工程實踐性較差。主要體現在：

①教學中理論講授過多，實踐偏少。

②雖有些高校重視了實踐教學，增加了實驗課，但是實驗內容安排不合理，實驗內容簡單。驗證性實驗過多，設計性實驗少；單一性基礎實驗多，綜合性開發實驗少。從而導致實驗教學流于形式，造成學生學完課程之后不知道如何應用。

③目前市面上該課程教學的教材中的理論知識偏多，實踐內容較少，缺乏實例和直觀性，不適合應用型人才的培養。

④教學方式過于傳統，往往將知識點“填鴨式”地灌輸給學生，學生學習起來毫無興趣，沒有積極性。

⑤教師的評價考核體系主要是科研、論文這些，導致教師難以抽出更多的精力和時間將培養創新實踐型、工程應用型人才作為重點。

⑥教學內容嚴重落后于相關行業與相關技術的更新換代速度。

2 嵌入式系統教學改革措施

2.1 修訂培養方案

重新修訂培養方案，調整實踐教學和理論教學的課時比例，同時調整實踐教學內容，增加綜合性、設計性、開放性實踐比例，減少單一驗證性基礎實驗。還有很重要的一點是要針對這門課程的特殊性，在修訂培養方案時要考慮到嵌入式技術的發展速度以及軟硬件更新換代的速度，從而在人才培養中強化應用技術方面的教學。

2.2 開展實踐教學平臺建設

開展實踐教學平臺的軟硬件環境建設。大力度加強我校電子信息綜合演練中心、電子設計競賽實訓基地、卓越工程師實驗室、創新創業模擬實訓基地的建設，包括相關的軟硬件、教學文件、制度規范、實踐項目。將實際應用中的大項目轉化成適用于學生的一個個小項目，供學生在實踐平臺上演練。

2.3 編寫適用于學生的實踐教材

在引入優秀實踐教材的同時，根據我校及我校學生的實際特點、實際需要，結合行業、社會需求，編寫適用于應用型本科院校的實踐教材，包括具有工程案例分析的教材以及實踐指導手冊或開放性實驗專題等。

2.4 改進教學方法

根據學生的需求、現有水平、學習動機等因素進行需求分析，改進教學方法，構建行之有效的教學方法。如：

“項目驅動”教學法，使學生在做中學，整個教學過程以項目的形式展開，達到理論實踐一體化、傳授知識與培養能力一體化、“教、學、做”一體化的培養工程人才的目的。同時鼓勵學生開展各類科技創新項目，提高學生從事科學研究與技術開發的能力[2]。

“學競一體”教學法，以學科競賽為載體，轉變教學理念，由教師向指導老師轉變，組織和指導學生參加各級嵌入式系統專題比賽、單片機設計大賽、機器人比賽、電子設計競賽等，組建高質量競賽隊伍和組建高水平教師競賽指導隊伍。在競爭中更容易激發學生的潛能和調動學生的學習興趣，與學校密切溝通，制定出師生滿意的獎勵機制，激發師生的熱情，有力地推動創新型、實踐型學生的培養[3]。

同時在教學過程中采用一套有效而系統的反饋機制引入學生的評價意見，根據學生需求及反饋意見及時修改和完善教學方法。

2.5 制定合理的課程考核方式

考核方式必須能引導學生，建立正確的學習方向，調動學生學習的積極性，培養學生的工程實踐能力、思維能力和創新能力。在成績評定上改變傳統的僅靠期末試卷定成績的方法，加入實踐能力考核機制和評判機制。將能力培養工作納入到培養考核標準中，縮小理論考試成績在最終成績中的比例，增加實踐成績的比重，充分提高學生參與實踐的積極性，激發他們的學習動機，進而有效地培養了他們的能力，為走向工作崗位奠定基礎。

2.6 雙師型師資隊伍建設

加強與嵌入式技術相關企業的交流合作，加強教師對工程技術實踐技能的學習與提升，并通過有組織有計劃地選派部分年輕教師到企業掛職鍛煉的方式，來提升教師的工程實踐能力，推進雙師型師資隊伍的建設[4]。同時學校制定相關的教師考核與評價制度，保障教師在崗位晉升和職稱晉升方面的權益。

3 預期效果

①嵌入式系統教學內容結構合理，內容與時俱進，適應當今行業的發展，滿足學生實踐能力和創新能力培養的要求。

②推動應用型本科院校嵌入式系統教育教學改革，以工程實踐應用培養為主，滿足社會相關行業的需求，提高畢業生就業率，實現共贏。

③通過教學方式方法的改革，教師教學有熱情，學生學習興趣高，最大限度提高教與學的積極性。

④通過建立符合我校特色的嵌入式系統實踐教學體系，全面提升學生技能水平和就業競爭力。

4 總結

除上述措施外，應用型本科院校還應深度融合學校和企業共同致力于人才的培養。需要在幾個方面進行提升，一是在企業開展工程崗位實習、專業課程實踐、畢業設計三段式培養；二是鼓勵教師深入企業，提升教師工程實踐能力；三是校企合作開展企業員工到校培訓，彌補教師工程教學的不足。