引 言

嵌入式技術(shù)廣泛應(yīng)用在國(guó)民生計(jì)的各行各業(yè)，市場(chǎng)對(duì)嵌入式人才需求量大，很多專業(yè)都開(kāi)設(shè)了嵌入式課程。是否具備嵌入式開(kāi)發(fā)能力是許多企業(yè)招聘電子類、測(cè)控、通信等工科專業(yè)人才的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)之一 [1]。《嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》是一門(mén)系統(tǒng)性、綜合性非常強(qiáng)的課程，涉及知識(shí)面廣， 其前驅(qū)課程包括 C 語(yǔ)言、電子技術(shù)、單片機(jī)、微機(jī)原理，還涉及操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、通信等相關(guān)知識(shí)，并且嵌入式技術(shù)發(fā)展快，學(xué)習(xí)難度大，導(dǎo)致該課程難以形成一個(gè)簡(jiǎn)單明確的知識(shí)體系 [2]。

傳統(tǒng)授課模式存在如下問(wèn)題 ：

(1) 課程內(nèi)容設(shè)置按照知識(shí)存儲(chǔ)的方式進(jìn)行，不利于學(xué)生理解項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程 ；

(2) 授課重視匯編語(yǔ)言學(xué)習(xí)，該語(yǔ)言在實(shí)際工程項(xiàng)目開(kāi) 發(fā)中應(yīng)用較少，且學(xué)習(xí)難度大，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng) ；

(3) 缺乏項(xiàng)目整體架構(gòu)設(shè)計(jì)的意識(shí)培養(yǎng)。

針對(duì)以上問(wèn)題，在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的背景下，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，基于人才市場(chǎng)調(diào)研，在課程改革中對(duì)該課程內(nèi)容進(jìn)行臻選，去掉匯編語(yǔ)言部分，增加課堂教學(xué)中真實(shí)項(xiàng)目案例的引入，構(gòu)建工作過(guò)程系統(tǒng)化的教學(xué)模式過(guò)程 ；課程教學(xué)課內(nèi)課外相結(jié)合，以課堂教學(xué)為主，課外第二課堂活動(dòng)為輔，兩線同時(shí)開(kāi)展，通過(guò)多種方式、多種途徑提高學(xué)生的嵌入式應(yīng)用能力。

1 引入項(xiàng)目案例的課程教學(xué)改革

經(jīng)過(guò)專業(yè)團(tuán)隊(duì)的市場(chǎng)調(diào)研，梳理行業(yè)中基于嵌入式技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)知識(shí)點(diǎn)，根據(jù)電子信息工程專業(yè)基于嵌入式技術(shù)崗位的能力需求，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，引入真實(shí)項(xiàng)目案例，進(jìn)行基于工作過(guò)程的課程大綱修訂。調(diào)整課程結(jié)構(gòu)、優(yōu)化課程內(nèi)容，壓縮理論學(xué)時(shí)比，為項(xiàng)目案例的開(kāi)展提供空間。課程增加了簡(jiǎn)易儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)、多功能日歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)、無(wú)線點(diǎn)餐系統(tǒng)設(shè)計(jì)等項(xiàng)目。

在教學(xué)設(shè)計(jì)中，按照嵌入式內(nèi)部模塊在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用， 結(jié)合真實(shí)案例進(jìn)行課程學(xué)習(xí)。通過(guò)案例設(shè)計(jì)，引入系統(tǒng)設(shè)計(jì)的知識(shí)點(diǎn)，鍛煉學(xué)生嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)能力。每個(gè)案例融入多個(gè)模塊的應(yīng)用，通過(guò)各案例的開(kāi)展、進(jìn)行，學(xué)生不斷在項(xiàng)目案例實(shí)施中得到知識(shí)、技能的迭代提升，從而掌握及提升嵌入式開(kāi)發(fā)技能，鍛煉綜合性系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。

基于工作過(guò)程系統(tǒng)化開(kāi)展項(xiàng)目案例實(shí)施。工作過(guò)程是“在企業(yè)里為完成一件工作任務(wù)并獲得工作成果而進(jìn)行的一個(gè)完整的工作程序”[3]，工作過(guò)程導(dǎo)向的課程實(shí)施是來(lái)自于職業(yè)行動(dòng)領(lǐng)域里的工作過(guò)程，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦碚搶W(xué)習(xí)。當(dāng)行動(dòng)組織發(fā)生變化或職業(yè)發(fā)生變更時(shí)，課程學(xué)習(xí)所培養(yǎng)的能力依然存在，從而能重新獲得新知識(shí)或新技能。每個(gè)項(xiàng)目的開(kāi)展流程如圖 1 所示。

本文以“多功能日歷系統(tǒng)設(shè)計(jì)”項(xiàng)目為例，項(xiàng)目開(kāi)展主要分為以下步驟 ：

(1) 學(xué)生以小組為單位展開(kāi)討論，分析項(xiàng)目設(shè)計(jì)需求、作品的功能要求，討論或調(diào)研后給出多種設(shè)計(jì)方案，分析比較后最終確定方案為 ：人機(jī)交互性好，界面美觀，具備時(shí)間查看、鬧鐘設(shè)定、數(shù)值調(diào)整并可顯示溫度值的時(shí)鐘設(shè)計(jì)系統(tǒng)， 并從頂層系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計(jì)。

(2) 分解設(shè)計(jì)模塊。需要涉及的模塊包括環(huán)境搭建、C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)、時(shí)鐘模塊、測(cè)溫模塊。在這些模塊中，部分模塊已學(xué)習(xí)并應(yīng)用過(guò)，在當(dāng)前項(xiàng)目中又可反復(fù)學(xué)習(xí)進(jìn)行知識(shí)迭代，而新出現(xiàn)的模塊則需要認(rèn)真學(xué)習(xí)，并將其帶入真實(shí)設(shè)計(jì)情景。

(3) 項(xiàng)目所需的知識(shí)具備齊全后，可進(jìn)行項(xiàng)目的具體開(kāi)發(fā)，小組成員之間協(xié)調(diào)合作，進(jìn)行任務(wù)分解、模塊設(shè)計(jì)，再進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，反復(fù)測(cè)試修改，直至完成。在此過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)行動(dòng)領(lǐng)域的工作過(guò)程，并鍛煉團(tuán)隊(duì)合作能力及職業(yè)素養(yǎng)。

(4) 設(shè)計(jì)完成后，模擬企業(yè)設(shè)計(jì)流程，進(jìn)行資料整理，對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行總結(jié)，固化知識(shí)的遷徙。

圖 1 基于工作過(guò)程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程

2 第二課堂活動(dòng)開(kāi)展及建設(shè)

對(duì)于嵌入式技術(shù)這門(mén)應(yīng)用性綜合性非常強(qiáng)的課程來(lái)說(shuō)， 應(yīng)用開(kāi)發(fā)技能、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)能力以及在項(xiàng)目實(shí)施中所鍛煉的測(cè)試、調(diào)試方法必須通過(guò)不斷地持續(xù)學(xué)習(xí)、反復(fù)迭代來(lái)鍛煉提高。課堂有限的學(xué)時(shí)對(duì)于學(xué)生提升嵌入式開(kāi)發(fā)技術(shù)來(lái)說(shuō)顯然不夠，課外第二課堂活動(dòng)的開(kāi)展尤其重要。本專業(yè)開(kāi)展第二課堂活動(dòng)的行動(dòng)方式包括以下幾點(diǎn) ：

(1) 校企合作，共建創(chuàng)客工作室。招收對(duì)嵌入式技術(shù)感興趣的專業(yè)學(xué)生，由企業(yè)技術(shù)人員帶領(lǐng)，了解行業(yè)前沿知識(shí)， 進(jìn)行課外作品設(shè)計(jì)，吸納部分優(yōu)秀學(xué)生參與到教師嵌入式技術(shù)相關(guān)科研中。

(20 參加嵌入式類競(jìng)賽，鼓勵(lì)學(xué)生參加各類競(jìng)賽。競(jìng)賽是有效促進(jìn)教學(xué)的重要手段之一。目前，各類嵌入式競(jìng)賽主要以創(chuàng)新性作品設(shè)計(jì)為主，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用情景及未來(lái)發(fā)展的可能性。競(jìng)賽是實(shí)現(xiàn)基于工作過(guò)程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的最佳途徑，是有明確目標(biāo)的學(xué)生自主行為，能夠促進(jìn)學(xué)生以嵌入式技術(shù)為中心，將多門(mén)學(xué)科知識(shí)綜合應(yīng)用，迅速培養(yǎng)及鍛煉學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)及設(shè)計(jì)能力。同時(shí)，競(jìng)賽能激發(fā)學(xué)生的競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)，增加高校間學(xué)生的交流機(jī)會(huì)，大大激發(fā)課程學(xué)習(xí)的活力。

通過(guò)課內(nèi)課外的結(jié)合，拓展課程學(xué)習(xí)資源，提升設(shè)計(jì)視野，培養(yǎng)及鍛煉從宏觀把握設(shè)計(jì)架構(gòu)、微觀進(jìn)行系統(tǒng)模塊開(kāi)發(fā)的能力，從而鍛煉學(xué)生嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。課內(nèi)教學(xué)、課外活動(dòng)、競(jìng)賽開(kāi)展互相促進(jìn)，教賽相長(zhǎng)，形成良性循環(huán)。

3 課程考核評(píng)價(jià)體系的改革

課程考核反映了學(xué)生對(duì)該門(mén)課程的知識(shí)掌握能力及獲取狀態(tài)。傳統(tǒng)的理論考核不能全面反映學(xué)生的知識(shí)水平及設(shè)計(jì)能力，經(jīng)過(guò)課程結(jié)構(gòu)及內(nèi)容調(diào)整，制定過(guò)程化的課程考核標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)行以過(guò)程為主、理論為輔的考核方式，更能反映出學(xué)生在實(shí)踐應(yīng)用性較強(qiáng)課程中的能力達(dá)成度。

原課程考核評(píng)價(jià)構(gòu)成 ：課程實(shí)驗(yàn)（30 分）+ 筆試（70 分）。過(guò)程化考核評(píng)價(jià)構(gòu)成 ：課程表現(xiàn)（10 分）+ 作業(yè)（15 分）+

實(shí)驗(yàn)（15 分）+ 項(xiàng)目設(shè)計(jì)（10 分）+ 課程競(jìng)賽（10 分）+ 筆試（40 分）。

4 結(jié) 語(yǔ)

在應(yīng)用型人才培養(yǎng)的背景下，《嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用》建設(shè)的實(shí)施按兩條主線進(jìn)行 ：課堂教學(xué)改革 + 課外實(shí)踐活動(dòng)， 兩者相輔相成，互相促進(jìn)。通過(guò)課程改革及建設(shè)，使課程達(dá)到教學(xué)項(xiàng)目案例系統(tǒng)化、學(xué)科競(jìng)賽常態(tài)化的教學(xué)模式 ；多途徑、多手段地使學(xué)生的課程學(xué)習(xí)“活”起來(lái)，學(xué)科知識(shí)“串” 起來(lái)。通過(guò)本年度課程建設(shè)的實(shí)施，通過(guò)分析、對(duì)比，已初步

看到成效。

在延伸課程《嵌入式課程設(shè)計(jì)》中，學(xué)生的設(shè)計(jì)作品類型、數(shù)量相較于往屆有大幅提升，能基本達(dá)到單組單體， 無(wú)重復(fù)。作品設(shè)計(jì)基于情景式應(yīng)用，功能性、系統(tǒng)性也有所提升。

在各類嵌入式競(jìng)賽中，報(bào)名參與人數(shù)有大幅提升，本年度競(jìng)賽獲獎(jiǎng)率有所提升。

參與工作室活動(dòng)的學(xué)生積極性較高，參加學(xué)生人數(shù)大幅提升。

課程建設(shè)的成功與否直接反映學(xué)生嵌入式技術(shù)開(kāi)發(fā)技能是否得到提升。本文基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)、課程建設(shè)的思路及方法加以淺析，以資分享。