摘要:嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程是一門(mén)知識(shí)體系完整、內(nèi)容豐富綜合的電子類(lèi)專(zhuān)業(yè)課,對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的電子設(shè)計(jì)能力、語(yǔ)言開(kāi)發(fā)能力等方面具有基礎(chǔ)性作用,但是傳統(tǒng)教學(xué)中凸顯了一些弊端。本文從工程教育認(rèn)證的理念入手,挖掘嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀中的問(wèn)題,闡述工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)“嵌入式系統(tǒng)”課程改革的影響因素以及相關(guān)的改革內(nèi)容,并提出改革與探索的方向和策略,希望對(duì)嵌入式系統(tǒng)課程改革有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:工程教育認(rèn)證;嵌入式系統(tǒng);課程改革
引言
工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證,在我國(guó)高等教育發(fā)展中發(fā)揮著重要的導(dǎo)向性作用,它是工程教育以及工程師資格這兩項(xiàng)國(guó)際互認(rèn)的基礎(chǔ)。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)了物質(zhì)的富足,高等教育的普及趨勢(shì)已然勢(shì)不可擋。我國(guó)本科院校培養(yǎng)可以說(shuō)是進(jìn)入了大眾化和普遍化的階段,雖然本科院校和專(zhuān)業(yè)在數(shù)量上急劇增長(zhǎng),卻出現(xiàn)了很多與之不對(duì)稱(chēng)的現(xiàn)象和問(wèn)題,例如,辦學(xué)定位不清、脫離實(shí)際現(xiàn)象突出、應(yīng)用型和技術(shù)性人才培養(yǎng)不足等問(wèn)題,這些都大大影響了高校的教學(xué)質(zhì)量和辦學(xué)水平,也就造成了學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的低下,并且引發(fā)了就業(yè)的結(jié)構(gòu)性矛盾等社會(huì)問(wèn)題。所以說(shuō)教學(xué)改革已經(jīng)成為了必然趨勢(shì),而作為核心的課程改革也是勢(shì)在必行。這些都要求高校改革要以工程教育認(rèn)證為導(dǎo)向,充分結(jié)合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求,突破應(yīng)用型教學(xué)和人才培養(yǎng)的瓶頸,從而有效解決教學(xué)與產(chǎn)業(yè)脫軌的難題,為社會(huì)輸送大量的高端技術(shù)型人才,促進(jìn)社會(huì)的未來(lái)發(fā)展。
嵌入式技術(shù)在當(dāng)下而言,無(wú)論是我們?nèi)粘I顟?yīng)用的廣泛性,還是對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,都顯然是一門(mén)重要的熱門(mén)技術(shù)。這也帶動(dòng)了很多高校教育中開(kāi)設(shè)此類(lèi)課程,滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)此類(lèi)人才的需求之外,也有利于促進(jìn)嵌入式技術(shù)整體水平的提高。因此,嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)的目標(biāo)在于培養(yǎng)學(xué)生從事嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的相關(guān)能力,從而更好地服務(wù)于自身就業(yè)以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。同時(shí)我也能夠看到,嵌入式系統(tǒng)課程具有專(zhuān)業(yè)性高、技術(shù)性強(qiáng)、實(shí)踐性要求高的特點(diǎn),課程質(zhì)量直接影響了學(xué)生未來(lái)的應(yīng)用效果,因此就要求基于工程教育認(rèn)證進(jìn)行新時(shí)代的人才培養(yǎng),結(jié)合行業(yè)發(fā)展的總體趨勢(shì)進(jìn)行有效的改革,形成專(zhuān)業(yè)體系,提高教學(xué)效果,滿足社會(huì)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)人才的需求。
1、嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀
1.1 教學(xué)知識(shí)和內(nèi)容的陳舊性。高校開(kāi)設(shè)相關(guān)嵌入式系統(tǒng)課程已經(jīng)不是新鮮話題,可以說(shuō)是普遍現(xiàn)象,并且也積累了一點(diǎn)的經(jīng)驗(yàn)和成果。嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)踐性和操作性對(duì)課程提出了相關(guān)的要求,尤其是整個(gè)行業(yè)可以說(shuō)更新速度很快、發(fā)展也很快,但是高校的課程設(shè)置上普遍缺乏與時(shí)俱進(jìn),如果知識(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于時(shí)代的進(jìn)步與發(fā)展,很容易就造成了相關(guān)知識(shí)在技術(shù)應(yīng)用方面與時(shí)代的脫離,陳舊乏味的知識(shí)只能是影響學(xué)生的積極性,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,教學(xué)效果不盡如人意也是情理之中的事情了。
1.2 教學(xué)內(nèi)容重理論輕實(shí)踐。受到課時(shí)時(shí)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)資源緊張等因素的制約,使得嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容大打折扣,雖然核心部分的內(nèi)容被保留了下來(lái),但是很多輔助性的內(nèi)容無(wú)法保證。在這種情況下,學(xué)生只是被灌輸了大量的理論知識(shí),對(duì)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)程、方法等一知半解,分析能力與設(shè)計(jì)能力也就無(wú)從談起了。特別是在動(dòng)手實(shí)踐能力的訓(xùn)練上是少之又少,大量的時(shí)間被原理知識(shí)傳授所利用,哪怕是實(shí)例講解也嚴(yán)重縮水,實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的聯(lián)系性、系統(tǒng)性也就自然而然無(wú)法保證了,學(xué)以致用的效能必然受到嚴(yán)重影響。
1.3 課程創(chuàng)新性、自主性培養(yǎng)不足。很多高校在嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)中一味地強(qiáng)調(diào)技術(shù)的重要性,忽視了培養(yǎng)、引導(dǎo)其自主開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新的能力。學(xué)生只是在給定題目的情況下,追求為了完成任務(wù)而進(jìn)行機(jī)械實(shí)驗(yàn)活動(dòng),局限于課程之中,獨(dú)立發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并且真正掌握設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)技能的能力反而被忽視了。我們能夠明確的是,嵌入式系統(tǒng)課程學(xué)習(xí)不只是教師照本宣科,作為一門(mén)應(yīng)用技術(shù)的掌握來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)的方法、技巧顯然是更為重要的,并且能夠?qū)W(xué)生產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響的是應(yīng)用系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)能力的提升,唯有此,才能勝任以后相關(guān)領(lǐng)域?qū)⒁獜氖禄蛘叱袚?dān)的工作。所以在課程中注重學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力、獨(dú)立開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的能力都是非常有意義的。
2、工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)“嵌入式系統(tǒng)”課程改革的影響因素
自從我國(guó)實(shí)行工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證以來(lái),工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)高等院校工科專(zhuān)業(yè)建設(shè)的影響日益顯現(xiàn),工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證不僅對(duì)高校工科專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置、師資隊(duì)伍建設(shè)、辦學(xué)條件以及軟硬件設(shè)施建設(shè)等方面,都提出了明確要求和詳細(xì)的規(guī)定?!扒度胧较到y(tǒng)”課程是多門(mén)工科類(lèi)專(zhuān)業(yè)設(shè)置的必修課程,處于十分重要的位置。近年來(lái),隨著高等教育課程改革的深入推進(jìn),“嵌入式系統(tǒng)”課程改革也成為了一項(xiàng)改革的熱點(diǎn),日益受到高等教育界的廣泛關(guān)注?;诠こ探逃龑?zhuān)業(yè)認(rèn)證框架下的“嵌入式系統(tǒng)”課程改革,必修符合工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的各項(xiàng)要求和規(guī)定,必須順應(yīng)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的發(fā)展趨勢(shì),做到迎合而上,未雨綢繆,無(wú)縫銜接。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)“嵌入式系統(tǒng)”課程改革的影響體現(xiàn)在以下幾方面因素。
2.1 工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證能夠直接推動(dòng)“嵌入式系統(tǒng)”課程的改革與發(fā)展。眾所周知,“嵌入式系統(tǒng)”課程涉及的專(zhuān)業(yè)知識(shí)非常廣泛,包括基礎(chǔ)數(shù)學(xué)、物理、模電、電子、計(jì)算機(jī)、通信工程等多方面內(nèi)容,是許多工科專(zhuān)業(yè)的必修科目。由于工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的存在,對(duì)于工科畢業(yè)生畢業(yè)時(shí)需要達(dá)到的條件作出了嚴(yán)格和詳細(xì)的要求,同樣對(duì)工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生在高校內(nèi)的學(xué)習(xí)課程和培養(yǎng)體系也有各自規(guī)定和影響。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的要求是嚴(yán)格的,并且有相當(dāng)明確的標(biāo)準(zhǔn)可以衡量,工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生必須適應(yīng)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證帶來(lái)的變化和影響,并積極適應(yīng)這一規(guī)定和影響,才能按時(shí)完成學(xué)業(yè),并且保證學(xué)業(yè)質(zhì)量符合一名未來(lái)工程師的資質(zhì)和崗位需求。
2.2 工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證能夠促進(jìn)“嵌入式系統(tǒng)”課程的優(yōu)化設(shè)計(jì)?!扒度胧较到y(tǒng)”課程是一門(mén)典型的工科課程,它的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)比較抽象,對(duì)學(xué)生的抽象思維要求較高,基礎(chǔ)較差的學(xué)生接觸起來(lái)比較難,即使是對(duì)于學(xué)習(xí)處于上游的學(xué)生來(lái)說(shuō),其學(xué)習(xí)的過(guò)程同樣也會(huì)比較枯燥,這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。但是,“嵌入式系統(tǒng)”課程是很多工科專(zhuān)業(yè)內(nèi)必修的一門(mén)基礎(chǔ)課程,重要性不言而喻,只有學(xué)會(huì)弄通這門(mén)課程,才能為今后的工程類(lèi)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證提出的考核與評(píng)價(jià)系數(shù)都是圍繞著大學(xué)生提升專(zhuān)業(yè)素質(zhì),掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí),增強(qiáng)未來(lái)的就業(yè)能力為出發(fā)點(diǎn)的,其作為指揮課程改革的風(fēng)向標(biāo),能夠倒逼和促進(jìn)“嵌入式系統(tǒng)”課程的改革和創(chuàng)新,促進(jìn)“嵌入式系統(tǒng)”課程的優(yōu)化設(shè)計(jì),從而推動(dòng)“嵌入式系統(tǒng)”課程不斷向前發(fā)展,更能夠適應(yīng)社會(huì)時(shí)代的發(fā)展和教學(xué)與實(shí)踐需求,保證高校培養(yǎng)出來(lái)的工科畢業(yè)生都是具備扎實(shí)專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)、能夠跟得上時(shí)代發(fā)展的工程人才。
2.3 工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證能夠?yàn)椤扒度胧较到y(tǒng)”課程發(fā)展提供改革方向。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是社會(huì)應(yīng)用的一個(gè)重要環(huán)節(jié),也是代表著高校培養(yǎng)的人才流向社會(huì)、工廠、單位的最終環(huán)節(jié),工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證為“嵌入式系統(tǒng)”課程發(fā)展提供了清晰的改革方向,即實(shí)用性方向。高校的培養(yǎng)最終落腳在人才的使用上。進(jìn)入新時(shí)代以來(lái),我國(guó)已經(jīng)成為世界上首屈一指的制造業(yè)大國(guó)。激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),使我國(guó)短時(shí)間內(nèi)迫切需求大量的高精尖工程人才,工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證突出的“實(shí)用性”原則,一切教育過(guò)程最終都要落腳在培養(yǎng)出理論功底扎實(shí)、工作實(shí)踐能力強(qiáng)、創(chuàng)新發(fā)展能力強(qiáng),同時(shí)具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、能夠積極適應(yīng)未來(lái)挑戰(zhàn)的高素質(zhì)復(fù)合型工科人才,為社會(huì)主義國(guó)家建設(shè)提供源源不斷的工程技術(shù)人才,避免高校培養(yǎng)出理論與實(shí)踐脫節(jié)的兩腳貓人才,防止出現(xiàn)人才培養(yǎng)的半拉子工程,都是特別具有現(xiàn)實(shí)意義的。
3、基于工程教育認(rèn)證的“嵌入式系統(tǒng)”課程改革內(nèi)容
嵌入式系統(tǒng)課程改革是一項(xiàng)綜合性、專(zhuān)業(yè)性的工作,涉及的內(nèi)容也是多方面的,也可以說(shuō)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)模式、教學(xué)手段的改革應(yīng)該是齊頭并進(jìn)的,既離不開(kāi)教學(xué)與實(shí)踐的密切結(jié)合,又需要教學(xué)手段的更新。從教學(xué)內(nèi)容改革來(lái)說(shuō),主要是將更多的實(shí)際案例融入于教學(xué)過(guò)程之中,打破傳統(tǒng)教學(xué)重原理知識(shí)輕應(yīng)用的局限性,加強(qiáng)成果導(dǎo)向。在教學(xué)過(guò)程中圍繞重點(diǎn)項(xiàng)目,讓學(xué)生真正參與其中,通過(guò)項(xiàng)目訓(xùn)練達(dá)到知識(shí)掌握和理解的目的,從而提高學(xué)生的綜合能力和競(jìng)爭(zhēng)力。從教學(xué)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),除了相關(guān)的學(xué)校師資隊(duì)伍之外,要加大引入企業(yè)工程師等社會(huì)力量,加強(qiáng)校企合作,無(wú)論是教學(xué)內(nèi)容的制定還是教學(xué)過(guò)程的實(shí)施,都要起到相互促進(jìn)、教學(xué)相長(zhǎng)的作用。在教師理論知識(shí)講解、企業(yè)人員利用自身實(shí)際經(jīng)驗(yàn)傳授的基礎(chǔ)上,學(xué)生組織團(tuán)隊(duì)共同進(jìn)步。在教學(xué)模式方面,將工程教育認(rèn)證理念中的學(xué)生中心理念充分運(yùn)用于課程教學(xué)之中,培養(yǎng)學(xué)生的自主意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí),并且鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立完成相關(guān)的訓(xùn)練任務(wù),學(xué)生團(tuán)隊(duì)也可以爭(zhēng)相討論,解決學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的難題。同時(shí),輸送學(xué)生到合作的企業(yè)進(jìn)行實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí),通過(guò)接觸實(shí)際項(xiàng)目提升自身的實(shí)踐能力,必然是事半功倍的效果。
4、“嵌入式系統(tǒng)”課程改革與探索的方向和策略
毋庸置疑,“嵌入式系統(tǒng)”課程改革與探索的方向就是將工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的要求和標(biāo)準(zhǔn)全面滲透進(jìn)課程改革中來(lái),以實(shí)用性、創(chuàng)新性為改革目標(biāo),以培養(yǎng)復(fù)合型、素質(zhì)型、知識(shí)技能型工程人才為改革目的,為我國(guó)培養(yǎng)合格的工程人才,將我國(guó)的先進(jìn)生產(chǎn)力推向歷史的新高度。
4.1“嵌入式系統(tǒng)”課程改革要以培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)的、能夠適應(yīng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人才為目標(biāo)?!扒度胧较到y(tǒng)”課程改革首先要革除課程內(nèi)容過(guò)時(shí)、教材陳舊、教學(xué)模式與社會(huì)脫節(jié)、教學(xué)目標(biāo)模糊等問(wèn)題。課程改革不能為了改革而改革,不能脫離了培養(yǎng)實(shí)用性工程人才這一初衷,不能把教學(xué)環(huán)節(jié)弄得花里胡哨,也不能喧賓奪主,弄些花拳繡腿來(lái)充臺(tái)面,必須落腳在一個(gè)“實(shí)”字上。在課程教學(xué)模式上重點(diǎn)探索以工程案例為核心的問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)方法,通過(guò)實(shí)踐性強(qiáng)的生動(dòng)案例進(jìn)行發(fā)散式教學(xué),由教師層層剖析,利用課堂教學(xué)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的方式,全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐思維和主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣,進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì),為國(guó)家和用人單位培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)素質(zhì)強(qiáng)、能夠適應(yīng)激烈競(jìng)爭(zhēng)的專(zhuān)業(yè)工程技術(shù)人才。
4.2“嵌入式系統(tǒng)”課程改革必須符合工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證這一帶有指導(dǎo)考核性的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向。凡是基于工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證所能達(dá)成目標(biāo)的課時(shí)、教材、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)內(nèi)容必須包括進(jìn)來(lái),同時(shí)也包括教學(xué)場(chǎng)所、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所、實(shí)踐基地以及教學(xué)設(shè)施、工具和設(shè)備,高校必須通過(guò)采購(gòu)、建設(shè)等途徑來(lái)滿足工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證對(duì)于“嵌入式系統(tǒng)”課程的各項(xiàng)指標(biāo)性要求,并且不斷提高建設(shè)水平,以進(jìn)一步鞏固和提升學(xué)科建設(shè)水平?!扒度胧较到y(tǒng)”課程的改革與發(fā)展也必須符合工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的需求,并在學(xué)科建設(shè)、課程優(yōu)化、教學(xué)創(chuàng)新、效果評(píng)價(jià)、教學(xué)實(shí)踐、人才培養(yǎng)等方面予以調(diào)整,以適應(yīng)工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的要求。
4.3“嵌入式系統(tǒng)”課程改革要緊盯國(guó)際發(fā)展趨勢(shì),主動(dòng)適應(yīng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。2016年,我國(guó)正式簽署了《華盛頓協(xié)議》,并且成為其中的正式成員,標(biāo)志著我國(guó)的工程教育質(zhì)量認(rèn)證體系標(biāo)準(zhǔn)得到了國(guó)際認(rèn)可,我國(guó)工程教育認(rèn)證的結(jié)果已得到世界上18個(gè)成員國(guó)及地區(qū)的認(rèn)可。我國(guó)各高校應(yīng)該在推動(dòng)“嵌入式系統(tǒng)”課程改革的時(shí)候,不但要將中國(guó)工程教育認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)要求與課程改革有機(jī)結(jié)合,而且要積極主動(dòng)對(duì)標(biāo)《華盛頓協(xié)議》,結(jié)合高校自身的特色和現(xiàn)實(shí)特點(diǎn),進(jìn)一步修訂培養(yǎng)目標(biāo)、完善課程體系、深化教學(xué)改革、更新考核與評(píng)價(jià)機(jī)制,保證工程人才培養(yǎng)質(zhì)量實(shí)現(xiàn)逐步提升。
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作者簡(jiǎn)介:王潔,浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院,講師,碩士,研究方向:嵌入式系統(tǒng)。