發(fā)布時(shí)間:2023-10-08 17:36:28
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇物聯(lián)網(wǎng)工程嵌入式培訓(xùn),期待它們能激發(fā)您的靈感。
關(guān)鍵字:物聯(lián)網(wǎng)工程;卓越工程師;嵌入式系統(tǒng);人才培養(yǎng)
中圖分類(lèi)號(hào):G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2014)02(b)-0000-00
大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)將成為今后一項(xiàng)具有國(guó)家戰(zhàn)略意義的重要決策[1],物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī),互聯(lián)網(wǎng)后又一個(gè)信息技術(shù)綜合應(yīng)用的代名詞,掀起信息產(chǎn)業(yè)第三浪潮,其重要性顯而易見(jiàn),因此國(guó)家2011年在全國(guó)55所高校開(kāi)設(shè)物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè),該專(zhuān)業(yè)是國(guó)家戰(zhàn)略型新興產(chǎn)業(yè)急需的且指定大力發(fā)展的電子信息類(lèi)專(zhuān)業(yè),未來(lái)有著很大的需求和發(fā)展空間。從2012年開(kāi)始,我校實(shí)施了教育部制定的“卓越工程師教育培訓(xùn)計(jì)劃”,該計(jì)劃旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的各類(lèi)型工程技術(shù)人才,為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù)[2]。
物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)是我校特色專(zhuān)業(yè)之一,我校將物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)作為“卓越計(jì)劃”重點(diǎn)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)之一,因此,結(jié)合“卓越計(jì)劃”的要求,深入進(jìn)行“嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)改革勢(shì)在必行,以學(xué)生為中心,以開(kāi)拓知識(shí)視野、激發(fā)學(xué)習(xí)熱情、培養(yǎng)實(shí)踐能力為目的,為國(guó)家提供大批動(dòng)手能力強(qiáng),滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展要求,適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的高質(zhì)量各類(lèi)型工程技術(shù)人才。
一、教學(xué)現(xiàn)狀
目前嵌入式系統(tǒng)教學(xué)存與許多其它工科專(zhuān)業(yè)共存的問(wèn)題[3]。比如,課時(shí)安排不合理,實(shí)驗(yàn)課時(shí)較少;重傳統(tǒng)理論教學(xué),輕實(shí)驗(yàn)教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式比較單一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊,缺乏創(chuàng)新性,跟不上目前嵌入式發(fā)展水平;實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺少對(duì)非智力能力和綜合能力的訓(xùn)練;實(shí)驗(yàn)室嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備過(guò)于陳舊,實(shí)驗(yàn)室管理制度不完善;不能利用校外有效的合作資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的拓展[4];課程考核方式不完善,往往單純從理論考試成績(jī)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果評(píng)判,忽略實(shí)驗(yàn)過(guò)程,上述種種問(wèn)題,導(dǎo)致目前許多學(xué)生學(xué)完嵌入式系統(tǒng)課程之后,即使考到高分,依然不能獨(dú)自完成教學(xué)大綱要求之內(nèi)的相對(duì)簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)的嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā),學(xué)生完全處于紙上談兵階段,這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生不符合卓越工程師的要求,更不符合企業(yè)和國(guó)家所需要的復(fù)合型工程技術(shù)人才的要求。
二、以創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)為原則的改革
1. 開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)
在理論教學(xué)中,改變傳統(tǒng)填鴨式教學(xué)方法,老師不再只是對(duì)著現(xiàn)有的課本或者PPT直接講解嵌入式系統(tǒng)的理論知識(shí),而是通過(guò)提出目前實(shí)際嵌入式系統(tǒng)研究和開(kāi)發(fā)過(guò)程中遇到的問(wèn)題,或者將已有嵌入式產(chǎn)品中存在的問(wèn)題作為探究背景,通過(guò)設(shè)置讓學(xué)生和老師之間展開(kāi)開(kāi)放式討論和自由提問(wèn)的環(huán)節(jié),讓學(xué)生積極參加到課堂活動(dòng)中來(lái),最后,將老師的點(diǎn)評(píng)總結(jié)作為課堂內(nèi)容的點(diǎn)睛環(huán)節(jié),旨在將枯燥的基礎(chǔ)理論知識(shí)是如何運(yùn)用到實(shí)際嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中、以及如何解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程講解給學(xué)生。通過(guò)這種研究性的學(xué)習(xí)方式,給學(xué)生留下更加深刻的印象,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的興趣,使學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)的理論知識(shí)的本質(zhì)有更加深刻的認(rèn)識(shí),在以后的學(xué)習(xí)過(guò)程中將知識(shí)熟練運(yùn)用到實(shí)踐開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中去。
2. 開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)
去除以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果單一,過(guò)程機(jī)械化,沒(méi)有拓展性,缺乏綜合型和研究型的基礎(chǔ)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)[5]。改用內(nèi)容比較新穎,又不太復(fù)雜的開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),比如,當(dāng)前智能手機(jī)和游戲開(kāi)發(fā)是一個(gè)很流行的研究方向,智能手機(jī)中簡(jiǎn)單游戲就是一個(gè)很好的嵌入式具體應(yīng)用的例子,所以我們可以選取一些相對(duì)簡(jiǎn)單、開(kāi)放性強(qiáng)、形式新穎、吸引力足的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的游戲案例來(lái)取代已經(jīng)沿用多年的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,使實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容真正做到來(lái)源于實(shí)際案例,又促進(jìn)實(shí)際嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的功能。開(kāi)放性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)不僅豐富嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,而且使實(shí)驗(yàn)本身更加有趣、貼近生活。更重要的是在進(jìn)行上述開(kāi)放性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生可以親身體會(huì)到實(shí)踐是如何檢驗(yàn)真理、理論與實(shí)踐之間如何相互促進(jìn)的道理,在一定程度上可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的興趣,培養(yǎng)學(xué)生敢于創(chuàng)新、敢于探索、不怕困難的科研精神。
3. 以競(jìng)促學(xué)
學(xué)科競(jìng)賽是學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的一種重要方式,競(jìng)賽是對(duì)學(xué)生更高一層次的要求,是考察學(xué)生綜合能力的一個(gè)重要方法[6]。目前諸如博創(chuàng)杯嵌入式比賽,“ZLG杯”中國(guó)大學(xué)生ARM嵌入式系統(tǒng)電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽,微軟嵌入式大賽,全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽等都是含金量較高的比賽,通過(guò)參加競(jìng)賽可以發(fā)掘出嵌入式系統(tǒng)這門(mén)課程真正的魅力所在,解決嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐環(huán)節(jié)中缺乏挑戰(zhàn)與創(chuàng)新的不足,真正提升學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作解決特定問(wèn)題的能力,提高實(shí)踐環(huán)節(jié)的質(zhì)量。在比賽過(guò)程中不僅對(duì)學(xué)生嵌入式系統(tǒng)及其它學(xué)科知識(shí)的拓展有所幫助,而且能夠培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)和配合意識(shí)。
4. 嵌入式系統(tǒng)實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)
物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)作為“卓越計(jì)劃”重點(diǎn)培養(yǎng)專(zhuān)業(yè)之一,對(duì)于實(shí)踐訓(xùn)練要求自然極高,改變以往實(shí)習(xí)完全以老師講解為主導(dǎo),動(dòng)手環(huán)節(jié)較少,完全違背實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)方式,將學(xué)生帶到當(dāng)?shù)貙?duì)嵌入式研究具有一定規(guī)模的企業(yè)公司參加實(shí)習(xí)培訓(xùn),了解目前企業(yè)嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)流程和水平。同時(shí)將實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的主導(dǎo)權(quán)下放給學(xué)生,鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力,以一種學(xué)生為主,老師為輔的實(shí)訓(xùn)方式讓學(xué)生真正融入到嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中來(lái)。
5. 改革考核方式, 體現(xiàn)綜合能力
事實(shí)證明“一張?jiān)嚲泶蛱煜隆钡目己朔绞酵⒉荒苷嬲从吵鰧W(xué)生對(duì)于知識(shí)的掌握和運(yùn)用情況。為了督促學(xué)生認(rèn)真做好嵌入式實(shí)驗(yàn),真正考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手和實(shí)驗(yàn)觀察能力[7]。可將嵌入式系統(tǒng)課程成績(jī)分為: ①筆試?yán)碚摮煽?jī),該項(xiàng)占40%,主要考察嵌入式操作系統(tǒng)概述、微處理器與調(diào)試技術(shù)、ARM體系結(jié)構(gòu)和指令集、ARM開(kāi)發(fā)工具和匯編程序設(shè)計(jì)、嵌入式存儲(chǔ)器和接口技術(shù)等; ②開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的成績(jī),該項(xiàng)占40%,主要考察每次實(shí)驗(yàn)課學(xué)生出勤次數(shù),具體操作步驟,實(shí)驗(yàn)結(jié)果完成情況以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告;③課外創(chuàng)新成績(jī),該項(xiàng)占10%,主要考察學(xué)生參加各種嵌入式比賽、實(shí)戰(zhàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)的獲獎(jiǎng)情況;④學(xué)期末的實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)成績(jī),該項(xiàng)占10%,主要考察在實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)階段指定項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的完成情況。
結(jié)語(yǔ)
工程師是未來(lái)世界的塑造者[8]。嵌入式系統(tǒng)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,因此采用課內(nèi)外、校內(nèi)外相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系,以卓越工程師的基本要求為導(dǎo)向,使學(xué)生能熟悉掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,掌握一種開(kāi)發(fā)工具,熟悉一種調(diào)試方法,使學(xué)生在學(xué)完嵌入式系統(tǒng)課程后,能真正掌握最基本的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā),成為一名合格優(yōu)秀的卓越工程師。
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嵌入式課程教學(xué)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)展了近20年,目前大多數(shù)的普通本科院校、高職高專(zhuān)和獨(dú)立學(xué)院都開(kāi)設(shè)有嵌入式相關(guān)的課程。嵌入式系統(tǒng)不僅是一門(mén)綜合多個(gè)領(lǐng)域知識(shí)的工程應(yīng)用技術(shù),同時(shí)也是新興行業(yè)領(lǐng)域(物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等)的重要組成部分[1]。隨著技術(shù)的進(jìn)步,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能為信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的風(fēng)口,潮流勢(shì)不可擋。嵌入式系統(tǒng)正是這些產(chǎn)業(yè)應(yīng)用技術(shù)中最核心、最關(guān)鍵的部分,目前市場(chǎng)上嵌入式系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才嚴(yán)重匱乏,出現(xiàn)了很大的人才缺口,雖然全國(guó)高校紛紛開(kāi)展了嵌入式系統(tǒng)卓越人才的培養(yǎng),但在課程教學(xué)過(guò)程、課程內(nèi)容設(shè)置及授課方式上成效并不是很理想。因此,在應(yīng)用型高校建設(shè)的背景下,如何有效地開(kāi)展嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革,提高嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)質(zhì)量以滿(mǎn)足相關(guān)行業(yè)的需求顯得尤為重要。
1電子信息工程專(zhuān)業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程特點(diǎn)
電子信息工程專(zhuān)業(yè)是集現(xiàn)代電子技術(shù)、信息技術(shù)、通信技術(shù)于一體的專(zhuān)業(yè)[2],主要研究信息的獲取與處理,電子設(shè)備與信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和集成。而嵌入式技術(shù)是20世紀(jì)計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要標(biāo)志,有著廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。嵌入式技術(shù)已廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類(lèi)電子、工業(yè)控制、物聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)電子、安防監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)安全、醫(yī)療器械、視頻編碼解碼、圖像處理、航天航空等領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)多所高校都開(kāi)展了嵌入式系統(tǒng)課程,而且嵌入式系統(tǒng)課程作為電子信息工程的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)課程,是以應(yīng)用為中心,對(duì)于電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō),硬件方面學(xué)習(xí)側(cè)重于電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、醫(yī)療儀器、智能儀表等的方案設(shè)計(jì),軟件專(zhuān)業(yè)則側(cè)重于嵌入式應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)。嵌入式系統(tǒng)課程內(nèi)容涵蓋范圍廣泛,課程學(xué)時(shí)又比較緊張,無(wú)法在課堂教學(xué)中使學(xué)生對(duì)硬件、軟件都精通。因此,教學(xué)更側(cè)重于基礎(chǔ)內(nèi)容,結(jié)合實(shí)踐環(huán)節(jié)使學(xué)生在硬件和軟件兩方面掌握嵌入式技術(shù)。硬件方面可以掌握如何去讀懂電路原理圖、能夠讀懂芯片手冊(cè),熟悉嵌入式系統(tǒng)的外設(shè),畢業(yè)后可以從事嵌入式驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)移植工作。軟件方面,熟悉操作系統(tǒng)的工作原理,熟練掌握C語(yǔ)言編程,熟悉交叉編譯環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用程序設(shè)計(jì)與測(cè)試程序設(shè)計(jì)。授課教師可以利用學(xué)習(xí)通、騰訊課堂、雨課堂等在線(xiàn)教育平臺(tái),提供給學(xué)生豐富的參考資料,對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)習(xí)。從而克服教學(xué)時(shí)間短、授課內(nèi)容不全面的弊端,滿(mǎn)足學(xué)生課下深入學(xué)習(xí)的需求。
2嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀
國(guó)內(nèi)嵌入式課程的平臺(tái)存在多樣化和復(fù)雜性現(xiàn)狀,各高校基于自身已有的資源開(kāi)展課程,導(dǎo)致嵌入式教學(xué)即使相同的課程也會(huì)由于硬件平臺(tái)不同,而選擇的嵌入式OS不同,課程的內(nèi)容都會(huì)因?yàn)殚_(kāi)發(fā)板、編譯工具、操作系統(tǒng)不同而不同。傳統(tǒng)工科單片機(jī)課程開(kāi)展的非常廣泛,因此目前基于8051和80x86單片機(jī)進(jìn)行嵌入式教學(xué)高校比重依然很大,一般選擇的是μC/OS。北京郵電大學(xué)軟件學(xué)院一直強(qiáng)調(diào)通信設(shè)備對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)系統(tǒng)(RTOS)的依賴(lài),他們把這個(gè)作為自己學(xué)院嵌入式教學(xué)一個(gè)重點(diǎn),堅(jiān)持在教學(xué)中使用VxWorks和C/OS這種RTOS類(lèi)型的嵌入式操作系統(tǒng)。也有一些嗅覺(jué)靈敏的學(xué)校已經(jīng)開(kāi)始針對(duì)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)整。Linux、ARM、嵌入式設(shè)計(jì)這類(lèi)課程已經(jīng)越來(lái)越多的引入課堂。隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的進(jìn)入,ZigBee、WiFi和藍(lán)牙等無(wú)線(xiàn)技術(shù)和MEMS傳感器技術(shù),這些原本自成一體的嵌入式系統(tǒng)變成了智能聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),因此傳統(tǒng)的8051單片機(jī)教學(xué)和“ARM+Linux”的嵌入式教學(xué)也亟需改革。
3應(yīng)用型本科嵌入式課程教學(xué)改革
3.1師資隊(duì)伍建設(shè)
教師隊(duì)伍是高校發(fā)展的關(guān)鍵,應(yīng)用型本科高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵是建設(shè)一支既重視理論又具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的教師隊(duì)伍。學(xué)校要根據(jù)應(yīng)用型的辦學(xué)定位,圍繞專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)需要,首先可以考慮加大“雙師型”教師的引進(jìn),同時(shí)可以結(jié)合課程設(shè)置,聘請(qǐng)企業(yè)優(yōu)秀專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行授課,引入實(shí)際的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以從實(shí)踐的角度去指導(dǎo)學(xué)生項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)。其次,學(xué)校可以選派教師到行業(yè)企業(yè)掛職鍛煉,參與實(shí)際項(xiàng)目,從而提升授課教師的實(shí)踐應(yīng)用能力。學(xué)校要加強(qiáng)對(duì)教師能力的培訓(xùn),使他們持續(xù)提升教學(xué)能力。有計(jì)劃選派青年教師到高水平院校、培訓(xùn)機(jī)構(gòu)進(jìn)修學(xué)習(xí),提升專(zhuān)業(yè)理論能力。建立與應(yīng)用型人才培養(yǎng)相適應(yīng)的教師評(píng)價(jià)制度、績(jī)效考核、職務(wù)(職稱(chēng))評(píng)聘、薪酬激勵(lì)和科研成果獎(jiǎng)勵(lì)等制度,引導(dǎo)教師投身教學(xué)、開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)實(shí)踐項(xiàng)目、開(kāi)展有利于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的應(yīng)用研究,形成能轉(zhuǎn)化為服務(wù)社會(huì)的應(yīng)用研究成果。
3.2實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容建設(shè)
嵌入式系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置目的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),驗(yàn)證、鞏固和補(bǔ)充課堂講授的理論知識(shí),使學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作原理及應(yīng)用有深刻的認(rèn)識(shí),并通過(guò)對(duì)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法熟悉今后在工程實(shí)際中設(shè)計(jì)性能優(yōu)良的嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)打下基礎(chǔ)[3]。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根據(jù)教學(xué)目標(biāo)可分為基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn),根據(jù)課堂講授的理論知識(shí)結(jié)合基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生獨(dú)立完成。課程進(jìn)行到相應(yīng)程度后,可以設(shè)置綜合型實(shí)驗(yàn)。綜合性實(shí)驗(yàn)可以包含幾個(gè)章節(jié)的內(nèi)容,完成一個(gè)具體功能的小項(xiàng)目,由指導(dǎo)教師指定或讓學(xué)生自由選擇組隊(duì),鍛煉其團(tuán)隊(duì)合作能力共同完成項(xiàng)目。根據(jù)每個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程的完整性、實(shí)驗(yàn)指標(biāo)點(diǎn)完成情況,以及對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的規(guī)范性,進(jìn)行評(píng)分。
3.3教學(xué)內(nèi)容改革
傳統(tǒng)的嵌入式教學(xué)以理論講解為主,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也僅僅是結(jié)合章節(jié)進(jìn)行設(shè)計(jì),不利于學(xué)生接受?,F(xiàn)在很多工科院校在教學(xué)改革方面,壓縮理論課學(xué)時(shí),加大學(xué)生實(shí)踐環(huán)節(jié)的比重,重視應(yīng)用能力培養(yǎng)的思路。例如上海交大在嵌入式課程教學(xué)創(chuàng)新研討介紹他們的“嵌入式系統(tǒng)原理與實(shí)驗(yàn)”理論和實(shí)驗(yàn)的比例已經(jīng)調(diào)整到3:2(以前是3.5:1.5)。嵌入式課程是一門(mén)理論講授和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的課程[4],從某種意義講實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)更重要。因此教學(xué)改革方面可以對(duì)大綱要求的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新布置,緊密結(jié)合一個(gè)對(duì)應(yīng)項(xiàng)目案例,通過(guò)具體案例,促進(jìn)新知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)掌握,提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,具體過(guò)程為:講授演示-小案例練習(xí)-項(xiàng)目分析-小組討論-綜合案例實(shí)踐。理論課階段,通過(guò)小案例的講解+實(shí)踐無(wú)縫銜接,幫助學(xué)生掌握知識(shí)點(diǎn)。綜合實(shí)踐環(huán)節(jié)階段,在掌握基本知識(shí)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)具體應(yīng)用設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生可以采用自由組隊(duì)方式,在完成過(guò)程中掌握理論知識(shí)的運(yùn)用以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作開(kāi)展項(xiàng)目的技巧。
3.4學(xué)生成績(jī)考核
嵌入式系統(tǒng)課程考核方法應(yīng)重視解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力,改變傳統(tǒng)單一卷面考試的考核評(píng)價(jià)方法。以往學(xué)生成績(jī)中理論考試占比大,實(shí)踐環(huán)節(jié)占比小,無(wú)法對(duì)學(xué)生進(jìn)行全面評(píng)價(jià)??s小理論考試成績(jī)?cè)谧罱K成績(jī)中的比例,增加實(shí)踐成績(jī)的比重,充分提高學(xué)生參與實(shí)踐的積極性,采用課堂表現(xiàn)(10%)+實(shí)驗(yàn)(30%)+報(bào)告(10%)+期末考試(50%)的綜合考核方式更重視完成綜合項(xiàng)目的參與討論過(guò)程、團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)、書(shū)寫(xiě)規(guī)范實(shí)驗(yàn)報(bào)告的能力。根據(jù)學(xué)生在項(xiàng)目組中的工作量不同獲得不等的學(xué)分,激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí),提高學(xué)生的主動(dòng)性。在項(xiàng)目完成的時(shí)候,教師對(duì)學(xué)生完成情況采取答辯打分的方式。
4結(jié)語(yǔ)
隨著技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步,工業(yè)領(lǐng)域智能化程度的不斷提高,嵌入式系統(tǒng)的重要性越發(fā)彰顯,應(yīng)用將越來(lái)越廣泛和深入。企業(yè)對(duì)嵌入式人才需求旺盛,從而也促使嵌入式教學(xué)將迎來(lái)一個(gè)新的發(fā)展機(jī)遇。只有加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè),健全科學(xué)的培養(yǎng)方法,形成高效的評(píng)價(jià)機(jī)制,才能有效引導(dǎo)學(xué)生,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力、思維能力和創(chuàng)新能力。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:應(yīng)用型;校企合作;人才培養(yǎng)
中圖分類(lèi)號(hào):G646 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2017)05-0028-02
隨著我國(guó)高等教育進(jìn)入大眾化教育階段,地方院校逐漸成為我國(guó)高等教育中培養(yǎng)本科層次教育的主力軍,且應(yīng)用型本科人才已成為地方院校主要的人才培養(yǎng)層次。但是應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)過(guò)程中存在教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)內(nèi)容相對(duì)陳舊,本科畢業(yè)生所具備的能力嚴(yán)重不滿(mǎn)足企業(yè)需求;教學(xué)方式與學(xué)生自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不相適應(yīng)等一系列問(wèn)題,導(dǎo)致出現(xiàn)“大學(xué)生就業(yè)難”的現(xiàn)象。大學(xué)畢業(yè)生如何和行業(yè)接軌、和企業(yè)接軌,提高就業(yè)率的問(wèn)題不僅是高校面臨的問(wèn)題,同時(shí)也是企業(yè)急需解決新入職員工的職業(yè)能力的問(wèn)題。近年來(lái)教育部高度重視大學(xué)生的就業(yè)工作,積極采取措施推進(jìn)校企合作,創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式,提升大學(xué)生的實(shí)踐能力和就業(yè)能力,共同解決就業(yè)難問(wèn)題。
大連中軟國(guó)際卓越信息技術(shù)有限公司于2011年開(kāi)始與長(zhǎng)春光華學(xué)院接觸,共同商量校企深度合作,于2012年在物聯(lián)網(wǎng)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)進(jìn)行深度校企合作試點(diǎn),根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、專(zhuān)業(yè)的特色和人才培養(yǎng)現(xiàn)狀,著手探索企業(yè)“嵌入式”人才培養(yǎng)的具體模式,研究如何打破理論知識(shí)和實(shí)踐能力的界線(xiàn)、學(xué)校和企業(yè)的界線(xiàn)、理論課程和實(shí)踐課程的界線(xiàn),以及如何體現(xiàn)出理論教學(xué)中有企業(yè)實(shí)踐內(nèi)容,實(shí)踐教學(xué)中蘊(yùn)含企業(yè)崗位技能的相互嵌入,使學(xué)生具備的知識(shí)體系、能力素質(zhì)與企業(yè)的實(shí)際需求對(duì)接,探索出一條“合作育人、合作發(fā)展、合作就業(yè)”的嵌入型校企合作辦學(xué)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)學(xué)校、企業(yè)、學(xué)生“三贏”的共同目標(biāo)。下面簡(jiǎn)單介紹我們實(shí)行的人才培養(yǎng)模式改革
一、人才培養(yǎng)目標(biāo)及特色
我們與長(zhǎng)春光華學(xué)院全程實(shí)行“企業(yè)嵌入式”人才培養(yǎng)模式,企業(yè)全程參與教學(xué)過(guò)程,注重實(shí)踐能力培養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)與企業(yè)的無(wú)縫鏈接,學(xué)生入學(xué)即簽署就業(yè)協(xié)議。企業(yè)全程參與教學(xué)過(guò)程,包括人才培養(yǎng)方案的制定、新生入學(xué)教育、企業(yè)課程嵌入課程培訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)、師資培訓(xùn)、企業(yè)實(shí)踐、就業(yè)服務(wù)等。由企業(yè)專(zhuān)家和學(xué)校專(zhuān)業(yè)教師組成專(zhuān)業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì),其中企業(yè)專(zhuān)家占50%以上。利用校企深度合作的優(yōu)勢(shì),探索學(xué)校、企業(yè)(合作)、社會(huì)(就業(yè))的“三元”運(yùn)行機(jī)制,實(shí)行“共同制定培養(yǎng)方案、共同實(shí)施培養(yǎng)過(guò)程、共同開(kāi)發(fā)教學(xué)資源、共同監(jiān)控教學(xué)質(zhì)量”的合作模式,構(gòu)建“平臺(tái)+模塊”的課程體系,逐步形成“三元四共五平臺(tái)”工學(xué)融合的應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式。
二、人才培養(yǎng)方案
通過(guò)企業(yè)專(zhuān)家與學(xué)校專(zhuān)家在行業(yè)技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)、行業(yè)用人需求狀況、行業(yè)用人基本要求等方面進(jìn)行交流,通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)的人才需求崗位進(jìn)行分析,著眼于未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程師、嵌入式工程師、軟件工程師、Java工程師等崗位的人才需求,分別完成2012、2014、2016級(jí)以崗位需求為導(dǎo)向的人才培養(yǎng)方案和課程體系。先后進(jìn)行三次人才培養(yǎng)方案修訂后,修訂后的人才培養(yǎng)方案實(shí)踐教學(xué)比例有很大幅度增加。其中計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)由原來(lái)的23.8%增加到33%,并有17門(mén)企業(yè)級(jí)課程由中軟國(guó)際有限公司技術(shù)人員講授,物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)是新建專(zhuān)業(yè),實(shí)行“2.5+1.5”人才培養(yǎng)模式,人才培養(yǎng)方案中實(shí)踐教學(xué)比例占33.7%,并有16門(mén)企業(yè)級(jí)課程由中軟國(guó)際有限公司技術(shù)人員講授,全面提升職業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
三、人才培養(yǎng)實(shí)施過(guò)程
目前物聯(lián)網(wǎng)工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)實(shí)行“2.5+1.5”的人才培養(yǎng)模式,即2.5年在學(xué)校學(xué)習(xí)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí),1.5年學(xué)生全部到“中軟國(guó)際有限公司(大連)”去進(jìn)行專(zhuān)業(yè)方向課程的W習(xí)和在中軟所屬企業(yè)進(jìn)行實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、畢業(yè)設(shè)計(jì)。其中學(xué)校的2.5年期間,1.0年期末本專(zhuān)業(yè)學(xué)生到中軟國(guó)際有限公司(大連基地)進(jìn)行為期2周的企業(yè)課程設(shè)計(jì),讓學(xué)生真實(shí)感受企業(yè)工作環(huán)境、工作流程、工作氛圍,在1.5-2.5年每學(xué)期期末都必須有一個(gè)課程設(shè)計(jì)由企業(yè)工程師到學(xué)校來(lái)進(jìn)行,給學(xué)生講解企業(yè)相關(guān)技術(shù)動(dòng)態(tài)、技術(shù)詳解、方案設(shè)計(jì)等內(nèi)容。企業(yè)整體實(shí)訓(xùn)流程如圖1所示。
四、職業(yè)能力培養(yǎng)過(guò)程
在大連基地學(xué)習(xí)過(guò)程中,采用學(xué)中做,做中學(xué)的5R教學(xué)方法?!?R”教學(xué)方法,即Real office(真實(shí)的企業(yè)環(huán)境)、Real PM(真實(shí)的項(xiàng)目經(jīng)理)、Real Project(真實(shí)的開(kāi)發(fā)項(xiàng)目)、Real Pressure(真實(shí)的工作壓力)、Real Opening(真實(shí)的工作機(jī)會(huì))。學(xué)生在課程設(shè)計(jì)、實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)過(guò)程中,由有豐富行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目經(jīng)理、企業(yè)工程師講授專(zhuān)業(yè)課程,課程安排由淺入深,循序漸進(jìn),注重實(shí)踐。學(xué)生能夠感受真實(shí)的企業(yè)環(huán)境,初步解了企業(yè)文化、企業(yè)崗位需求、企業(yè)技術(shù)規(guī)范、企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)管理模式,熟悉真實(shí)的企業(yè)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)流程,了解真實(shí)的工作壓力,提高學(xué)生職業(yè)技能,并從入學(xué)就簽訂就業(yè)協(xié)議,最后1.5年到企業(yè)集中培訓(xùn)6個(gè)月后給提供學(xué)生真實(shí)的工作機(jī)會(huì)。2012級(jí)、2013級(jí)、2014級(jí)物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)全體學(xué)生的C語(yǔ)言課程設(shè)計(jì)都是在中軟國(guó)際做的,真正體驗(yàn)了5R教學(xué),每個(gè)學(xué)生都有很大收獲,去過(guò)企業(yè)做課程設(shè)計(jì)學(xué)生的精神面貌、學(xué)習(xí)熱情和團(tuán)結(jié)合作精神都要好于沒(méi)去過(guò)企業(yè)做課程設(shè)計(jì)的同學(xué)。同時(shí),每年都有一門(mén)課程設(shè)計(jì)到企業(yè)去做或由企業(yè)的技術(shù)人員來(lái)指導(dǎo),采用5R教學(xué),使學(xué)生真正體驗(yàn)到了項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)過(guò)程。課程設(shè)計(jì)的階段提交物如圖2所示。
五、人才培養(yǎng)效果
通過(guò)企業(yè)和學(xué)校的共同努力,2012級(jí)校企合作第一屆物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專(zhuān)業(yè)于2016年畢業(yè),本屆共63名畢業(yè)生,除了2人考研、3人自主就業(yè)(家里安排,不用推薦)之外,其他58名畢業(yè)生經(jīng)過(guò)企業(yè)培訓(xùn)和推薦已全部高薪就業(yè),就業(yè)率達(dá)到92%,就業(yè)單位對(duì)口率達(dá)到100%。
關(guān)鍵詞:ARM體系;嵌入式方向;實(shí)踐課程設(shè)置
中圖分類(lèi)號(hào):G643 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)23-0221-02
引言:
隨著嵌入式技術(shù)的廣泛應(yīng)用,許多高等院校計(jì)算機(jī)、電子、通信等專(zhuān)業(yè)針對(duì)市場(chǎng)需求,開(kāi)設(shè)了嵌入式方向相關(guān)課程,然而同嵌入式技術(shù)的高速發(fā)展和巨大的產(chǎn)業(yè)需求相比,目前國(guó)內(nèi)許多高校的嵌入式方向?qū)嵺`課程設(shè)置存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊、缺乏實(shí)踐鍛煉、不能滿(mǎn)足企業(yè)需求等實(shí)際問(wèn)題。在對(duì)北京地區(qū)農(nóng)業(yè)龍頭企業(yè)和兄弟院校進(jìn)行廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上,本文就目前嵌入式實(shí)踐教學(xué)中存在的問(wèn)題進(jìn)行深入細(xì)致地分析,借鑒其他農(nóng)業(yè)院校的成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合我院的實(shí)際情況和特點(diǎn),為農(nóng)業(yè)院校都市應(yīng)用型嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人才培養(yǎng)提供一些有益的實(shí)踐教學(xué)思路,并進(jìn)行了有益的實(shí)踐教學(xué)研究與探索,取得了一些經(jīng)驗(yàn)。
一、嵌入式方向?qū)嵺`教學(xué)的重要性與實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)置情況
1.計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)嵌入式方向?qū)嵺`教學(xué)的重要性。我校計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)嵌入式系統(tǒng)方向培養(yǎng)整體目標(biāo)是注重工程能力培養(yǎng)的嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng),在教學(xué)中始終強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)際解決問(wèn)題的能力培養(yǎng),尤其是在智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用能力,因此,相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)尤為重要。
2.嵌入式方向?qū)嵺`教學(xué)課程設(shè)置情況及實(shí)踐教學(xué)體系建設(shè)。嵌入式課程是實(shí)操性極強(qiáng)的課程,因此實(shí)踐教學(xué)在嵌入式培養(yǎng)體系中占有重要的地位,它既是理論講解的驗(yàn)證與升華,又是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和獨(dú)立分析解決問(wèn)題能力的重要途徑。我院嵌入式實(shí)驗(yàn)室選用UP-Magic2410/6410嵌入式實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái),該平臺(tái)是一套滿(mǎn)足現(xiàn)代教學(xué)軟硬件資源開(kāi)發(fā)、編寫(xiě)靈活、啟發(fā)創(chuàng)新需要的嵌入式學(xué)習(xí)平臺(tái)。該平臺(tái)具有組合和擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn),能滿(mǎn)足嵌入式基本教學(xué)、課程設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)的要求。
我校的嵌入式方向?qū)嵺`教學(xué)課程設(shè)置時(shí)間和學(xué)時(shí)大致如下表1所示。
二、嵌入式課程實(shí)踐教學(xué)體系
我校開(kāi)設(shè)的嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容分三層次,如圖1所示。
1.基礎(chǔ)層。包括嵌入式導(dǎo)論、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式程序設(shè)計(jì)三門(mén)實(shí)驗(yàn)。嵌入式軟件導(dǎo)論實(shí)驗(yàn)開(kāi)出了認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、了解嵌入式硬件的使用方法、安裝嵌入式Linux開(kāi)發(fā)及操作系統(tǒng)軟件、Makefile文件練習(xí)、配置嵌入式Linux開(kāi)發(fā)環(huán)境、軟件調(diào)試練習(xí)、嵌入式Linux開(kāi)發(fā)流程、驅(qū)動(dòng)移植實(shí)驗(yàn)、嵌入式模塊實(shí)驗(yàn)、Android環(huán)境安裝、配置、應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。嵌入式Linux操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)開(kāi)出Linux常用命令文本編輯器的使用、編譯與調(diào)試、U-Boot的移植、Linux內(nèi)核移植與編譯、Linux根文件系統(tǒng)移植、Android內(nèi)核移植等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。嵌入式程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)出了嵌入式Linux程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、多線(xiàn)程應(yīng)用程序設(shè)計(jì)、串行端口程序設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)單的嵌入式WEB服務(wù)器設(shè)計(jì)、嵌入式數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、USB攝像頭視頻采集實(shí)驗(yàn)、安裝與建立QT桌面運(yùn)行環(huán)境、Linux內(nèi)核移植與編譯實(shí)驗(yàn)、LED驅(qū)動(dòng)及控制實(shí)驗(yàn)、GPS通訊實(shí)驗(yàn)、溫濕度傳感器模塊實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2.綜合層。包括JAVA高級(jí)程序設(shè)計(jì)、嵌入式接口技術(shù)、嵌入式高級(jí)編程三門(mén)實(shí)驗(yàn)。JAVA高級(jí)程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)出了安裝、熟悉編程環(huán)境和開(kāi)發(fā)環(huán)境、三種流程控制實(shí)現(xiàn)、簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類(lèi)型應(yīng)用類(lèi)和對(duì)象的設(shè)計(jì)和使用方法、面向?qū)ο蟮暮诵奶匦?、接口、?nèi)部類(lèi)和包、設(shè)計(jì)圖形用戶(hù)界面、Applet與繪圖的簡(jiǎn)單操作等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。嵌入式接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)有匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、存儲(chǔ)器試驗(yàn)、輸入輸出實(shí)驗(yàn)、中斷系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)、并聯(lián)接口實(shí)驗(yàn)、從A/D轉(zhuǎn)換或D/A轉(zhuǎn)換、時(shí)鐘顯示實(shí)驗(yàn)及串行通訊實(shí)驗(yàn),微機(jī)接口技術(shù)綜合應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。嵌入式高級(jí)編程實(shí)驗(yàn)開(kāi)出了Android的開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建、創(chuàng)建一個(gè)Android項(xiàng)目、獨(dú)立完成常見(jiàn)控件的添加和屬性設(shè)置、獨(dú)立完成小游戲的開(kāi)發(fā)以及開(kāi)發(fā)文檔的構(gòu)建使用、Box2D物理引擎進(jìn)行游戲開(kāi)發(fā)以及加速、綜合開(kāi)發(fā)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
3.應(yīng)用型實(shí)踐層。主要指校企合作,讓學(xué)生到企業(yè)中實(shí)踐的教學(xué)形式。我院學(xué)生在專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)期間,結(jié)合學(xué)生的意愿和興趣,安排學(xué)生到相關(guān)的企業(yè)中去,在“用中學(xué)”。在這種基于項(xiàng)目的教學(xué)模式中,能調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性。在企業(yè)實(shí)習(xí)中盡量選擇軟硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)、程序的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)等相關(guān)嵌入式方向的項(xiàng)目,通過(guò)這種實(shí)踐活動(dòng),既能為企業(yè)選拔出所需的優(yōu)秀人才,更能為學(xué)生提供理論與實(shí)際相結(jié)合,適應(yīng)市場(chǎng)需求的嵌入式研發(fā)平臺(tái),進(jìn)而使學(xué)生的專(zhuān)業(yè)綜合素質(zhì)得到大幅的提高,為未來(lái)的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我院與一些科研院所合作,比如東軟、農(nóng)科院信息所、大學(xué)科技園區(qū)等企業(yè)合作,直接把學(xué)生派到企業(yè)進(jìn)行16周的專(zhuān)業(yè)實(shí)習(xí)和12周的畢業(yè)設(shè)計(jì),使學(xué)生盡快熟悉就業(yè)環(huán)境,促進(jìn)學(xué)校與企業(yè)的良好對(duì)接。
三、實(shí)踐教學(xué)探索的體會(huì)
1.發(fā)揮我校辦學(xué)特色,體現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化實(shí)踐教學(xué),采用基于“項(xiàng)目”的教學(xué)方法。隨著我院物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚的投入和使用,我們讓學(xué)生參與以嵌入式為核心的物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚的控制全過(guò)程,在基于嵌入式的物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚控制智能系統(tǒng)中,指導(dǎo)學(xué)生主要研究功能架構(gòu)及軟、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì),測(cè)試整體系統(tǒng)的性能。重點(diǎn)講解物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚智能控制系統(tǒng),其中硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要有無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、ZigBee無(wú)線(xiàn)組網(wǎng)的設(shè)計(jì)等等;軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要有軟件功能的總體設(shè)計(jì)思想以及軟件功能模塊的流程圖。這種帶學(xué)生在物聯(lián)網(wǎng)溫室大棚實(shí)地參觀講解控制過(guò)程和在上位機(jī)上用程序?qū)崿F(xiàn)的“項(xiàng)目”的教學(xué)方法使嵌入式課程的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)過(guò)程更加直觀和可控。
2.實(shí)驗(yàn)教師積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。嵌入式實(shí)踐教學(xué)是一門(mén)軟硬兼施的課程,既有軟件的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)又有硬件底層設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn),難度較大,往往容易讓學(xué)生產(chǎn)生畏難的情緒。這就要求指導(dǎo)教師從嵌入式課程需要和學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際能力出發(fā),選擇適合的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性,變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”。學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情提高,學(xué)習(xí)成績(jī)及能力也隨之提高,更適應(yīng)用人單位的需要,2013年計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)率提高至100%。
3.重視與嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)研發(fā)企業(yè)的合作,獲得最直接的技術(shù)支持。我院嵌入式實(shí)驗(yàn)室使用的是由博創(chuàng)公司開(kāi)發(fā)的嵌入式實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)平臺(tái)UP-Magic2410/6410,該平臺(tái)能開(kāi)出嵌入式課程的絕大部分硬件、軟件實(shí)驗(yàn)以及綜合設(shè)計(jì)類(lèi)實(shí)驗(yàn),涉及面非常廣,不易于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的選取和把握。廠商根據(jù)自己的研發(fā)理念為教師提供相關(guān)培訓(xùn),不但有利于廠商及時(shí)獲得客戶(hù)使用信息改進(jìn)相關(guān)產(chǎn)品,更能彌補(bǔ)學(xué)校課程資源的不足,有效地培養(yǎng)師資隊(duì)伍。
4.我們組織學(xué)生參加了電子設(shè)計(jì)大賽、程序設(shè)計(jì)大賽等活動(dòng),并指導(dǎo)學(xué)生參加國(guó)家級(jí)與北京市的大學(xué)生科研計(jì)劃項(xiàng)目,學(xué)生們?cè)诳萍几?jìng)賽中得到了極大的錘煉,這些經(jīng)驗(yàn)和積累也充實(shí)到學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程之中。學(xué)生多次獲得北京市及國(guó)家的各種競(jìng)賽一、二、三等獎(jiǎng)及優(yōu)秀獎(jiǎng)等。通過(guò)參與到各大賽事的活動(dòng)中,進(jìn)一步提高了學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)、技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力,并促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性,培養(yǎng)了良好的團(tuán)隊(duì)合作精神與創(chuàng)新精神,促進(jìn)了學(xué)生的快速成長(zhǎng),指導(dǎo)教師在此過(guò)程中也會(huì)積累豐富的大賽經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)成果。
5.存在的不足。由于UP-Magic2410/6410能完成軟、硬件的實(shí)驗(yàn),尤其是軟件實(shí)驗(yàn)調(diào)試時(shí)間長(zhǎng),如果是針對(duì)問(wèn)題的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)則耗時(shí)會(huì)更長(zhǎng)。目前許多學(xué)校嵌入式實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)設(shè)置嚴(yán)重不足,建議實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置中增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)。
四、結(jié)語(yǔ)
隨著嵌入式技術(shù)的高速發(fā)展,嵌入式方向課程實(shí)踐教學(xué)地位日趨重要。筆者結(jié)合長(zhǎng)期的工作經(jīng)驗(yàn),提出了“三個(gè)層次”的實(shí)踐課程體系,教學(xué)中采取基于項(xiàng)目的實(shí)踐教學(xué)方式,學(xué)生在實(shí)踐教學(xué)中不但學(xué)到了扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能,而且為學(xué)生走向工作崗位打下良好的基礎(chǔ),最終達(dá)到計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)嵌入式方向的教學(xué)和培養(yǎng)目標(biāo)。
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(武漢工程大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院,湖北武漢430073)
摘要:隨著物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的興起,對(duì)物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)逐漸提上高校人才培養(yǎng)的日程。本文結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求的實(shí)際,論述了物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的課程設(shè)置、工程實(shí)踐、就業(yè)引導(dǎo)等,全方位闡述了當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)亟待解決的問(wèn)題,可以為物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)提供借鑒。
關(guān)鍵詞 :物聯(lián)網(wǎng);IT產(chǎn)業(yè);需求導(dǎo)向;人才培養(yǎng);專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置
中圖分類(lèi)號(hào):G640 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-1580(2014)10-0058-02
物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起而開(kāi)設(shè)與逐步發(fā)展的新專(zhuān)業(yè),從其專(zhuān)業(yè)覆蓋的范圍來(lái)看,物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)是目前機(jī)、電、控制、通信等專(zhuān)業(yè)的融合,其專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)即是對(duì)現(xiàn)有的專(zhuān)業(yè)技術(shù)和領(lǐng)域的整合,涵蓋了電子信息技術(shù)、通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的最新成果,并與行業(yè)應(yīng)用密切聯(lián)系,與社會(huì)需求緊密結(jié)合。物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的人才培養(yǎng)應(yīng)立足社會(huì)需求的實(shí)際,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐與理論相結(jié)合的綜合運(yùn)用能力。
一、以需求為導(dǎo)向的專(zhuān)業(yè)課程規(guī)劃
物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)課程設(shè)置應(yīng)以市場(chǎng)為依托,以需求為導(dǎo)向,以培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)急需的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)人才、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為目標(biāo),在這一培養(yǎng)目標(biāo)引導(dǎo)下,學(xué)生應(yīng)能夠了解物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展歷史,掌握物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)基本理論知識(shí),具備基本的專(zhuān)業(yè)技能和科學(xué)素養(yǎng)。物聯(lián)網(wǎng)工程是一個(gè)系統(tǒng)工程,因此,在人才培養(yǎng)上,要注重多專(zhuān)業(yè)知識(shí)的融合滲透,更要注重提高學(xué)生對(duì)國(guó)外最新文獻(xiàn)、新技術(shù)應(yīng)用的獲取技能,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)外文文獻(xiàn)的閱讀能力,從多領(lǐng)域、寬口徑提高培養(yǎng)質(zhì)量。
在物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的課程體系設(shè)置上,可以按照分塊設(shè)置思路,依據(jù)學(xué)生四年學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)的自身特點(diǎn),按照通識(shí)課程、公共課程、專(zhuān)業(yè)課程、實(shí)踐課程的脈絡(luò)進(jìn)行課程規(guī)劃。通識(shí)類(lèi)課程以寬、廣、新、全為設(shè)置依據(jù),在課時(shí)內(nèi)使學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的整體產(chǎn)業(yè)獲得較為全面的了解。公共課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法和掌握基本的理論知識(shí)為目標(biāo),引入日后工作必需的數(shù)學(xué)、物理、英語(yǔ)、工程類(lèi)的基本理論知識(shí)。專(zhuān)業(yè)類(lèi)課程應(yīng)著眼于專(zhuān)、精、深,以點(diǎn)帶面,在課程規(guī)劃上,應(yīng)密切聯(lián)系物聯(lián)網(wǎng)的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用,以實(shí)際案例為依托,深入掌握物聯(lián)網(wǎng)在行業(yè)中的應(yīng)用。實(shí)踐類(lèi)課程在物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)中占有重要的地位,實(shí)踐類(lèi)課程設(shè)置應(yīng)面對(duì)具體應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合分析問(wèn)題能力、團(tuán)隊(duì)溝通能力、寫(xiě)作能力和總體規(guī)劃實(shí)施能力。
在課程規(guī)劃上,應(yīng)注意突出物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的新、全、專(zhuān)的特點(diǎn),在課程設(shè)置中,既要反映出物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)的多學(xué)科綜合特點(diǎn),又要突出物聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)業(yè)的深入、綜合的特點(diǎn),將傳統(tǒng)的相關(guān)專(zhuān)業(yè)課程進(jìn)行整合。在課程設(shè)置過(guò)程中,鼓勵(lì)自編教材,以彌補(bǔ)已有課程的寬泛、繁雜、陳舊等不足,突出針對(duì)性、實(shí)用性、操作性、易理解等要求,從實(shí)際需求的角度,加強(qiáng)學(xué)生的應(yīng)用技能培養(yǎng)。
二、需求導(dǎo)向的理論課堂教學(xué)
物聯(lián)網(wǎng)工程是一門(mén)新興學(xué)科,在物聯(lián)網(wǎng)工程的專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)中應(yīng)堅(jiān)持以需求為導(dǎo)向,在教學(xué)實(shí)施過(guò)程中根據(jù)市場(chǎng)應(yīng)用和行業(yè)背景的實(shí)際需求進(jìn)行適當(dāng)取舍、與時(shí)俱進(jìn),才能使教學(xué)與實(shí)際密切聯(lián)系,做到所學(xué)即所需、所需即所學(xué),提高教學(xué)內(nèi)容的實(shí)用性。
需求導(dǎo)向的理論課堂教學(xué)要求教師必須做到密切聯(lián)系產(chǎn)業(yè)需求的實(shí)際,在教學(xué)中結(jié)合實(shí)際工程項(xiàng)目,并通過(guò)具體深入的分析,使學(xué)生就某一知識(shí)點(diǎn)深入掌握其在市場(chǎng)中的實(shí)際應(yīng)用,以做到與市場(chǎng)同步,與需求對(duì)接,更好地掌握相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)和技能。因此,在教師隊(duì)伍配備上,要突出對(duì)業(yè)務(wù)知識(shí)的深入把握,適當(dāng)增加在一線(xiàn)工作的業(yè)務(wù)精、目光新的具有前瞻性的技術(shù)人員擔(dān)任教學(xué)工作,將需求與教學(xué)直接對(duì)接,提高教學(xué)的針對(duì)性和實(shí)踐性。
理論課程的教學(xué)難點(diǎn)之一是知識(shí)點(diǎn)眾多,并且相互之間的銜接性不強(qiáng),學(xué)生難以把握重點(diǎn)和難點(diǎn),因此,教學(xué)的效果難以凸顯。以需求為導(dǎo)向的教學(xué)模式旨在打破固有的教學(xué)模式,將知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納分類(lèi),將與社會(huì)需求聯(lián)系緊密、可以直接對(duì)接的章節(jié)知識(shí)列為著重講解的部分,結(jié)合案例進(jìn)行深入分析,在較短的課時(shí)內(nèi)使學(xué)生獲得實(shí)用性強(qiáng)的理論和技能,同時(shí)對(duì)其他知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理,以需求為主線(xiàn),將課堂教學(xué)進(jìn)行組織和串接,使學(xué)生始終能夠把握教學(xué)的重點(diǎn),始終能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)與社會(huì)需求實(shí)際密切聯(lián)系和結(jié)合,并能夠通過(guò)消化吸收所學(xué)的知識(shí),達(dá)到舉一反三、提升理論課程教學(xué)效果的目的。
三、需求導(dǎo)向的實(shí)踐技能培訓(xùn)
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性和應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科,因此,在人才培養(yǎng)方案上,要密切結(jié)合需求的實(shí)際,著力加強(qiáng)實(shí)踐類(lèi)課程的教學(xué)。具體來(lái)講,就是在實(shí)踐技能課程的設(shè)置上將實(shí)習(xí)、課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文等實(shí)踐環(huán)節(jié)與需求結(jié)合,以實(shí)際需求為導(dǎo)向,以實(shí)際的項(xiàng)目案例為依托,強(qiáng)化實(shí)踐技能培養(yǎng),提高學(xué)生的實(shí)踐能力。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也是一門(mén)專(zhuān)業(yè)性極強(qiáng)的學(xué)科,其專(zhuān)業(yè)涵蓋寬廣,對(duì)學(xué)生的知識(shí)面要求較高,可以在相關(guān)的專(zhuān)業(yè)課程中增加課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí),在課程設(shè)計(jì)中引入需求目標(biāo),引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐技能。在編程能力培養(yǎng)上,通過(guò)程序設(shè)計(jì),引入工程需求實(shí)際項(xiàng)目,對(duì)學(xué)生進(jìn)行規(guī)范化的編程訓(xùn)練,掌握面向?qū)ο筮M(jìn)行開(kāi)發(fā)的思想。在掌握網(wǎng)絡(luò)指令和協(xié)議設(shè)置上,通過(guò)路由交換課程設(shè)計(jì),熟悉路由器的基本配置命令,熟悉路由協(xié)議。在傳感器應(yīng)用設(shè)計(jì)中,結(jié)合具體的行業(yè)需求目標(biāo),引入各種物理傳感器的應(yīng)用設(shè)計(jì),掌握常用傳感器應(yīng)用設(shè)計(jì)、信息處理、顯示和傳送等。
結(jié)合嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐,對(duì)目前嵌入式設(shè)計(jì)的市場(chǎng)需求有一個(gè)直觀全面的了解。深入學(xué)習(xí)單片機(jī)技術(shù)、嵌入式系統(tǒng),結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例,掌握嵌入式系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)、實(shí)施方案要求、軟件硬件設(shè)計(jì)、綜合測(cè)試等多環(huán)節(jié)應(yīng)用。結(jié)合網(wǎng)絡(luò)技術(shù),深入學(xué)習(xí)以物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際需求為主的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)知識(shí),重點(diǎn)掌握Z(yǔ)igl)ee協(xié)議的基本原理和組網(wǎng)規(guī)范,通過(guò)實(shí)際操作搭建有效的無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。在畢業(yè)實(shí)習(xí)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),以小組為單位,結(jié)合實(shí)際需求,在教師指導(dǎo)下獨(dú)立完成分析、設(shè)計(jì)、編程任務(wù)。
四、結(jié)束語(yǔ)
物聯(lián)網(wǎng)工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,需要綜合產(chǎn)業(yè)需求的實(shí)際,開(kāi)展立體化教學(xué)。既注重理論課程的教學(xué),又強(qiáng)化應(yīng)用實(shí)踐,使學(xué)生具備良好的專(zhuān)業(yè)知識(shí)素養(yǎng)、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)工程的人才培養(yǎng)需要學(xué)校、社會(huì)、企業(yè)多方面共同參與,這樣才能培養(yǎng)出物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的可用之才。
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