高巍+蔣偉鋼++鐘梅+胡旭昶+張戰(zhàn)
[摘要]獨(dú)立學(xué)院的理工類學(xué)生,整體上存在文化基礎(chǔ)弱、學(xué)習(xí)主動(dòng)性缺乏等“先天不足”,可同時(shí)又表現(xiàn)出個(gè)性強(qiáng)、思維活躍等特點(diǎn),因此,獨(dú)立學(xué)院應(yīng)從學(xué)生自身特點(diǎn)和培養(yǎng)定位來改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式。本文以獨(dú)立學(xué)院軟件工程系下的“嵌入式系統(tǒng)”課程為例,探索一種以應(yīng)用為目標(biāo),以學(xué)以致用為原則,以實(shí)踐環(huán)節(jié)為核心的培養(yǎng)模式,優(yōu)化課程內(nèi)容,去繁就簡,側(cè)重提高學(xué)生的工程開發(fā)能力,由此來培養(yǎng)理論適用、技能過硬的應(yīng)用型工程人才。
[關(guān)鍵詞]獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用性人才嵌入式課程實(shí)踐教學(xué)
[中圖分類號(hào)]G642[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]2095-3437(2014)10-0004-03一、嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)現(xiàn)狀和問題
在21世紀(jì)的后PC時(shí)代,嵌入式技術(shù)及產(chǎn)品已成為信息產(chǎn)業(yè)研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。近年來許多高校的電子、自動(dòng)化及計(jì)算機(jī)、通信等專業(yè)針對(duì)市場需求紛紛開設(shè)了針對(duì)32位處理器的嵌入式系統(tǒng)課程。但由于嵌入式系統(tǒng)教育發(fā)展歷史不長,各高校在課程的設(shè)置和內(nèi)容編排上,尚處于起步和探索階段,其主要問題表現(xiàn)在:
第一,與其他專業(yè)課程相比,嵌入式系統(tǒng)課程涉及內(nèi)容龐雜,培養(yǎng)的是軟硬件相結(jié)合的復(fù)合型人才,對(duì)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)有較高要求。
第二,嵌入式系統(tǒng)課程一般都脫胎于傳統(tǒng)的自控、電子工程、通信工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專業(yè)領(lǐng)域,為了通用于這些專業(yè)下的嵌入式技術(shù)教學(xué),市面上的教材和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的內(nèi)容設(shè)計(jì)都力求面面俱到,缺失了專業(yè)的針對(duì)性,其中又以偏硬件居多。
第三,傳統(tǒng)的高等教育偏重于理論的傳授,而嵌入式技術(shù)學(xué)科交叉性強(qiáng),實(shí)踐比重大,學(xué)生若在實(shí)踐應(yīng)用上沒有得到良好的鍛煉,則無法較快勝任嵌入式工程師的職位。
獨(dú)立學(xué)院作為公辦民營的應(yīng)用型本科,學(xué)生整體理論底子薄,學(xué)習(xí)起點(diǎn)低,可同時(shí)又不乏思維活躍,動(dòng)手能力強(qiáng)等潛質(zhì)。獨(dú)立學(xué)院如果簡單地套用“一本”院校的嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)置,則將面臨更為棘手的挑戰(zhàn),也不能反映獨(dú)立學(xué)院人才培養(yǎng)的特色。
筆者所在的寧波大學(xué)科學(xué)技術(shù)學(xué)院于2009年在軟件工程專業(yè)開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)課程。在前期教學(xué)過程中,我們發(fā)現(xiàn)圍繞理論知識(shí)授課,往往內(nèi)容枯燥,無法達(dá)到好的教學(xué)效果。而作為輔助的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容,主要完成的是實(shí)驗(yàn)箱附帶的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),缺乏探索性和開放性,制約了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。
同時(shí),嵌入式技術(shù)覆蓋了軟硬件的多項(xiàng)領(lǐng)域,而軟件工程專業(yè)下嵌入式技術(shù)培養(yǎng)的定位應(yīng)該是嵌入式產(chǎn)品及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)、產(chǎn)品維護(hù)與技術(shù)服務(wù)的軟件工程師。我們?nèi)绻麤]有對(duì)通用的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行裁剪和主次區(qū)分,既不能突出培養(yǎng)的重點(diǎn),也不符合工程實(shí)踐教育專而精的思路。
二、適合獨(dú)立學(xué)院軟件工程專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)探索
根據(jù)市場調(diào)研,嵌入式產(chǎn)業(yè)人才結(jié)構(gòu)中需求量最大的還是嵌入式軟件開發(fā)的相關(guān)技術(shù)人員。因此從獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)能力出發(fā),首先我們明確了軟件工程專業(yè)下的嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)應(yīng)在熟悉硬件的基礎(chǔ)上,以軟件學(xué)習(xí)為重點(diǎn)。目前32位嵌入式系統(tǒng)其軟件設(shè)計(jì)都已經(jīng)進(jìn)入到依托對(duì)應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)應(yīng)用高級(jí)語言開發(fā)的時(shí)代,軟件工程專業(yè)的學(xué)生沒有學(xué)習(xí)過單片機(jī)課程,但先修過“微機(jī)原理與接口”,并且系統(tǒng)學(xué)習(xí)過Linux,因此側(cè)重于學(xué)習(xí)基于操作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)編程或者上層應(yīng)用是可行的。
其次,在具體的教學(xué)實(shí)施中,我們采用“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)+綜合實(shí)訓(xùn)”來驅(qū)動(dòng)學(xué)生實(shí)踐能力的提高,其特點(diǎn)在于不再以理論知識(shí)為主線,而是以案例實(shí)踐為主線,按照應(yīng)用性、可操作性的原則進(jìn)行課程教學(xué)內(nèi)容的編排,通過實(shí)例解讀來推動(dòng)學(xué)生對(duì)理論的掌握和深入。就此,我們從改善實(shí)踐環(huán)境,調(diào)整實(shí)踐內(nèi)容和強(qiáng)化實(shí)踐驅(qū)動(dòng)三方面著手進(jìn)行了課程建設(shè)。
(一)改善實(shí)踐環(huán)境
改善實(shí)踐環(huán)境的目的在于把傳統(tǒng)相對(duì)封閉的實(shí)驗(yàn)教學(xué)變革為開發(fā)式的實(shí)驗(yàn)教學(xué),使得學(xué)生擁有良好的實(shí)踐條件,激發(fā)他們學(xué)習(xí)技術(shù)的熱情。具體從以下四個(gè)方面著手:
1.設(shè)備配置
我們通過幾次追加硬件設(shè)備投入,前后共配置了可容納四十人的嵌入式技術(shù)實(shí)驗(yàn)室兩間,分別為嵌入式課程實(shí)驗(yàn)室和嵌入式創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。前者用于課程實(shí)驗(yàn),后者用于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。購置基于S3C2410 芯片系列的ARM9教學(xué)實(shí)驗(yàn)箱40套,PC機(jī)80臺(tái)以及一系列GPRS、GPS、傳感器、RFID射頻、視頻攝像頭等實(shí)驗(yàn)?zāi)K,并購置了若干臺(tái)最新的ARM11教學(xué)平臺(tái), Atom凌動(dòng)平臺(tái)和Android 3G開發(fā)平臺(tái),專門用來承擔(dān)課程的教學(xué)和實(shí)訓(xùn)。
2.開放時(shí)間
除正常課程教學(xué)之外,實(shí)驗(yàn)室在課外時(shí)間也對(duì)學(xué)生開放,保障學(xué)生有充足的動(dòng)手操作機(jī)會(huì)。
3.開發(fā)環(huán)境
所有PC機(jī)均通過虛擬機(jī)安裝上Linux,配備齊全的軟件開發(fā)環(huán)境,并接入互聯(lián)網(wǎng),旨在鼓勵(lì)學(xué)生通過互聯(lián)網(wǎng)、技術(shù)社區(qū)等方式主動(dòng)搜索、學(xué)習(xí)本課程相關(guān)知識(shí)。
4.開發(fā)板租用計(jì)劃
實(shí)驗(yàn)室另外采購了三十套價(jià)格低廉的嵌入式開發(fā)板,允許選修嵌入式系統(tǒng)課程的同學(xué)在完成相應(yīng)手續(xù)的條件下,租借開發(fā)板,以此鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
(二)調(diào)整實(shí)踐內(nèi)容
工程應(yīng)用型技術(shù)人才的成長應(yīng)該是從理論到實(shí)踐,實(shí)踐反饋理論的螺旋上升過程。本著這樣的思路,我們?cè)诮虒W(xué)的組織過程中,劃分了“學(xué)習(xí)”、“演練”、“提高”三個(gè)階段,它們分別對(duì)應(yīng)了三個(gè)層面的實(shí)踐過程:基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)訓(xùn)和作品設(shè)計(jì)。
1.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
這部分實(shí)驗(yàn)是整個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)部分,案例規(guī)模相對(duì)較小,目的是使學(xué)生了解和熟悉ARM嵌入式軟硬件的基礎(chǔ)開發(fā)流程。實(shí)驗(yàn)緊跟理論教學(xué)進(jìn)度,以單元實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),幫助學(xué)生進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解。
由于課程面向的是軟件工程專業(yè)的學(xué)生,我們對(duì)前期依據(jù)實(shí)驗(yàn)箱配套資料而設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整,削減了之前關(guān)于32位處理器架構(gòu)、ARM指令集、ADS匯編程序等部分知識(shí),去除了JTAG仿真調(diào)試和無操作系統(tǒng)下的ARM接口驅(qū)動(dòng)開發(fā),擴(kuò)充了基于嵌入式Linux的ARM接口驅(qū)動(dòng)開發(fā),并添加了嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite的應(yīng)用內(nèi)容。
2.綜合實(shí)訓(xùn)
綜合實(shí)訓(xùn)讓學(xué)生完成一個(gè)綜合的課程設(shè)計(jì)。這部分任務(wù)以大作業(yè)的形式進(jìn)行,題目是在開學(xué)后的幾周就分配下去。內(nèi)容綜合整個(gè)課程的知識(shí),并要求盡可能利用實(shí)驗(yàn)設(shè)備上的硬件資源。目的在于讓學(xué)生從課程開始就帶著問題去學(xué)習(xí),在學(xué)習(xí)中完善和落實(shí)項(xiàng)目計(jì)劃,并將多個(gè)知識(shí)點(diǎn)相融合。這類題目有:
基于嵌入式Linux的自動(dòng)溫控系統(tǒng)
基于CGI的遠(yuǎn)程燈光控制
基于嵌入式的指紋簽到系統(tǒng)
基于RFID的圖書自助借閱系統(tǒng)
基于嵌入式Linux的智能防火防盜系統(tǒng)
……
以自動(dòng)溫控系統(tǒng)為例,我們要求利用實(shí)驗(yàn)箱的外圍設(shè)備,實(shí)現(xiàn)一個(gè)基于嵌入式Linux的模擬溫控系統(tǒng)。該系統(tǒng)涉及的知識(shí)點(diǎn)有Linux下的字符設(shè)備驅(qū)動(dòng),S3C2410的GPIO驅(qū)動(dòng),S3C2310的中斷驅(qū)動(dòng),AD驅(qū)動(dòng),數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)和PWM驅(qū)動(dòng)。這些知識(shí)點(diǎn)均分散在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中,在掌握各個(gè)部分原理的基礎(chǔ)上通過編程集成即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng),并且實(shí)現(xiàn)過程也增加了探索性和趣味性。
3.作品設(shè)計(jì)
作品設(shè)計(jì)結(jié)合學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題或嵌入式競賽進(jìn)行,項(xiàng)目一般要求具有較強(qiáng)的應(yīng)用性,且最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)成形的作品,課題可由學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)特長或興趣自行選題。這一層面的實(shí)踐,實(shí)驗(yàn)室除了提供實(shí)驗(yàn)平臺(tái),還提供配套的接口模塊,目的使學(xué)生能夠綜合自己的專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)出完整的嵌入式技術(shù)方案,并提前積累項(xiàng)目開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
此類題目有諸如“基于嵌入式技術(shù)的智能檔案柜”、“老年人移動(dòng)智能守護(hù)系統(tǒng)”、“魚苗自動(dòng)計(jì)數(shù)系統(tǒng)”、“基于二維碼的專家門診實(shí)名預(yù)約掛號(hào)系統(tǒng)”、“基于RFID技術(shù)的幼兒園兒童出入監(jiān)控系統(tǒng)”等。從這些題目可以看出在嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用上,軟件工程的學(xué)生在“偏軟”的知識(shí)背景下仍然具有較大的發(fā)揮空間。
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以圖1某同學(xué)的“基于RFID技術(shù)的幼兒園兒童出入監(jiān)控系統(tǒng)”為例,整個(gè)系統(tǒng)整合了軟件工程專業(yè)的嵌入式技術(shù)知識(shí)和Web應(yīng)用開發(fā)知識(shí),涉及RFID的嵌入式linux驅(qū)動(dòng)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信、QT GUI編程,J2EE編程,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)移植,是軟件工程專業(yè)學(xué)生一次有效的畢業(yè)鑒定。
(三)強(qiáng)化實(shí)踐驅(qū)動(dòng)的教學(xué)主線
實(shí)踐驅(qū)動(dòng)的教學(xué)主線,核心是利用有限的課堂時(shí)間,精簡理論教學(xué),讓學(xué)生從實(shí)踐入手,主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問題尋找答案的過程之中,通過查閱資料,網(wǎng)上搜索,技術(shù)社區(qū)解答,再結(jié)合老師的指導(dǎo),從而解決具體的技術(shù)細(xì)節(jié),并獲得解決問題的一般性思路和能力。
我院“嵌入式系統(tǒng)”課程,開課學(xué)期為第6學(xué)期,4學(xué)分,85學(xué)時(shí),課堂理論和實(shí)驗(yàn)比例為1:4(17理論+68實(shí)驗(yàn))。課程的理論部分以ARM9處理器為硬件平臺(tái),以Linux操作系統(tǒng)為開發(fā)平臺(tái),根據(jù)需要選擇性地介紹ARM常見接口原理及Linux上層開發(fā)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)及內(nèi)核裁剪等內(nèi)容。
實(shí)踐環(huán)節(jié)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),由老師統(tǒng)一講解,每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成。老師指導(dǎo)學(xué)生采取原理引導(dǎo)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)體會(huì)原理的學(xué)習(xí)方式,在實(shí)踐中加深理論的理解。而與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平行開始的綜合實(shí)訓(xùn),則以3人為單位的小組來開展。教師協(xié)助各小組分析項(xiàng)目特點(diǎn),講解學(xué)習(xí)思路,小組以團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方式推進(jìn)項(xiàng)目。
綜合實(shí)訓(xùn)最后完成的項(xiàng)目通過現(xiàn)場演示和答辯,并提交項(xiàng)目報(bào)告的方式考核。通過綜合實(shí)訓(xùn)模擬嵌入式項(xiàng)目開發(fā),培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。并為之后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和競賽作了預(yù)演。
三、課程實(shí)施效果
課程內(nèi)容經(jīng)過上述調(diào)整,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性大大提高。在目前信息類相關(guān)專業(yè)生源質(zhì)量逐年下降的大背景下,我院軟件工程系“嵌入式系統(tǒng)”模塊的同學(xué)這幾年一直以學(xué)風(fēng)好,專業(yè)能力強(qiáng)而獲得各任課老師的高度評(píng)價(jià)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),我院嵌入式系統(tǒng)方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)都具鮮明的個(gè)性化和創(chuàng)意,最終軟硬件的集成和演示也排除了抄襲的可能。
每年一屆的“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽是行業(yè)內(nèi)最具廣泛性和影響力的全國性大賽。在比賽隊(duì)伍逐年遞增,競爭愈加激烈的情況下,我院同學(xué)卻從2010年第一次參加大賽開始,成績一年一個(gè)臺(tái)階取得了跨越式的進(jìn)步。特別是2012年,我院作為獨(dú)立學(xué)院,與重點(diǎn)一本院校大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)等四支隊(duì)伍并肩榮獲全國總決賽的一等獎(jiǎng),這也給課題組的教學(xué)探索帶來了正向肯定。
表1 我院連續(xù)三年參加“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽成績
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除此,學(xué)生就業(yè)競爭力也呈現(xiàn)出積極態(tài)勢。從2010年我院有第一屆嵌入式方向的畢業(yè)生以來,作為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生,相繼有進(jìn)入阿里巴巴、虹軟、新中大、恒生、HTC等區(qū)域知名IT企業(yè)的研發(fā)部門。專業(yè)對(duì)口就業(yè)率三年分別達(dá)到68%,78%和75%。
四、結(jié)束語
教改的效果表明,獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)決定了其教師在進(jìn)行嵌入式的教學(xué)中,不能像一本院校一樣偏重于理論教學(xué),更多地應(yīng)該是實(shí)踐教學(xué),通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的理論知識(shí),建立起相關(guān)概念,通過實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)更多地去動(dòng)手操作,從而達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。作為軟件工程專業(yè)下的嵌入式系統(tǒng)教學(xué),還要注意教學(xué)內(nèi)容的取舍,注意合理分配軟硬件知識(shí)的比重,有所學(xué),有所不學(xué),突出專業(yè)特色,才能更快地適應(yīng)市場發(fā)展,造就學(xué)以致用的嵌入式軟件開發(fā)人才。
[參考文獻(xiàn)]
[1]鐘梅,周杭霞.英國密德薩斯大學(xué)的團(tuán)體協(xié)作能力培養(yǎng)[J].高等工程教育研究,2005,(2).
[2]袁劍波.獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新與實(shí)踐[J].高等工程教育研究,2011,(2).
[3]俞輝,李永.嵌入式 Linux 程序設(shè)計(jì)案例與實(shí)驗(yàn)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[4]胡明慶,高巍,鐘梅.操作系統(tǒng)教程與實(shí)驗(yàn)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.
[責(zé)任編輯:左蕓]
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以圖1某同學(xué)的“基于RFID技術(shù)的幼兒園兒童出入監(jiān)控系統(tǒng)”為例,整個(gè)系統(tǒng)整合了軟件工程專業(yè)的嵌入式技術(shù)知識(shí)和Web應(yīng)用開發(fā)知識(shí),涉及RFID的嵌入式linux驅(qū)動(dòng)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信、QT GUI編程,J2EE編程,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)移植,是軟件工程專業(yè)學(xué)生一次有效的畢業(yè)鑒定。
(三)強(qiáng)化實(shí)踐驅(qū)動(dòng)的教學(xué)主線
實(shí)踐驅(qū)動(dòng)的教學(xué)主線,核心是利用有限的課堂時(shí)間,精簡理論教學(xué),讓學(xué)生從實(shí)踐入手,主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問題尋找答案的過程之中,通過查閱資料,網(wǎng)上搜索,技術(shù)社區(qū)解答,再結(jié)合老師的指導(dǎo),從而解決具體的技術(shù)細(xì)節(jié),并獲得解決問題的一般性思路和能力。
我院“嵌入式系統(tǒng)”課程,開課學(xué)期為第6學(xué)期,4學(xué)分,85學(xué)時(shí),課堂理論和實(shí)驗(yàn)比例為1:4(17理論+68實(shí)驗(yàn))。課程的理論部分以ARM9處理器為硬件平臺(tái),以Linux操作系統(tǒng)為開發(fā)平臺(tái),根據(jù)需要選擇性地介紹ARM常見接口原理及Linux上層開發(fā)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)及內(nèi)核裁剪等內(nèi)容。
實(shí)踐環(huán)節(jié)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),由老師統(tǒng)一講解,每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成。老師指導(dǎo)學(xué)生采取原理引導(dǎo)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)體會(huì)原理的學(xué)習(xí)方式,在實(shí)踐中加深理論的理解。而與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平行開始的綜合實(shí)訓(xùn),則以3人為單位的小組來開展。教師協(xié)助各小組分析項(xiàng)目特點(diǎn),講解學(xué)習(xí)思路,小組以團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方式推進(jìn)項(xiàng)目。
綜合實(shí)訓(xùn)最后完成的項(xiàng)目通過現(xiàn)場演示和答辯,并提交項(xiàng)目報(bào)告的方式考核。通過綜合實(shí)訓(xùn)模擬嵌入式項(xiàng)目開發(fā),培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。并為之后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和競賽作了預(yù)演。
三、課程實(shí)施效果
課程內(nèi)容經(jīng)過上述調(diào)整,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性大大提高。在目前信息類相關(guān)專業(yè)生源質(zhì)量逐年下降的大背景下,我院軟件工程系“嵌入式系統(tǒng)”模塊的同學(xué)這幾年一直以學(xué)風(fēng)好,專業(yè)能力強(qiáng)而獲得各任課老師的高度評(píng)價(jià)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),我院嵌入式系統(tǒng)方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)都具鮮明的個(gè)性化和創(chuàng)意,最終軟硬件的集成和演示也排除了抄襲的可能。
每年一屆的“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽是行業(yè)內(nèi)最具廣泛性和影響力的全國性大賽。在比賽隊(duì)伍逐年遞增,競爭愈加激烈的情況下,我院同學(xué)卻從2010年第一次參加大賽開始,成績一年一個(gè)臺(tái)階取得了跨越式的進(jìn)步。特別是2012年,我院作為獨(dú)立學(xué)院,與重點(diǎn)一本院校大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)等四支隊(duì)伍并肩榮獲全國總決賽的一等獎(jiǎng),這也給課題組的教學(xué)探索帶來了正向肯定。
表1 我院連續(xù)三年參加“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽成績
■
除此,學(xué)生就業(yè)競爭力也呈現(xiàn)出積極態(tài)勢。從2010年我院有第一屆嵌入式方向的畢業(yè)生以來,作為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生,相繼有進(jìn)入阿里巴巴、虹軟、新中大、恒生、HTC等區(qū)域知名IT企業(yè)的研發(fā)部門。專業(yè)對(duì)口就業(yè)率三年分別達(dá)到68%,78%和75%。
四、結(jié)束語
教改的效果表明,獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)決定了其教師在進(jìn)行嵌入式的教學(xué)中,不能像一本院校一樣偏重于理論教學(xué),更多地應(yīng)該是實(shí)踐教學(xué),通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的理論知識(shí),建立起相關(guān)概念,通過實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)更多地去動(dòng)手操作,從而達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。作為軟件工程專業(yè)下的嵌入式系統(tǒng)教學(xué),還要注意教學(xué)內(nèi)容的取舍,注意合理分配軟硬件知識(shí)的比重,有所學(xué),有所不學(xué),突出專業(yè)特色,才能更快地適應(yīng)市場發(fā)展,造就學(xué)以致用的嵌入式軟件開發(fā)人才。
[參考文獻(xiàn)]
[1]鐘梅,周杭霞.英國密德薩斯大學(xué)的團(tuán)體協(xié)作能力培養(yǎng)[J].高等工程教育研究,2005,(2).
[2]袁劍波.獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新與實(shí)踐[J].高等工程教育研究,2011,(2).
[3]俞輝,李永.嵌入式 Linux 程序設(shè)計(jì)案例與實(shí)驗(yàn)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[4]胡明慶,高巍,鐘梅.操作系統(tǒng)教程與實(shí)驗(yàn)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.
[責(zé)任編輯:左蕓]
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以圖1某同學(xué)的“基于RFID技術(shù)的幼兒園兒童出入監(jiān)控系統(tǒng)”為例,整個(gè)系統(tǒng)整合了軟件工程專業(yè)的嵌入式技術(shù)知識(shí)和Web應(yīng)用開發(fā)知識(shí),涉及RFID的嵌入式linux驅(qū)動(dòng)、嵌入式網(wǎng)絡(luò)通信、QT GUI編程,J2EE編程,數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和嵌入式系統(tǒng)移植,是軟件工程專業(yè)學(xué)生一次有效的畢業(yè)鑒定。
(三)強(qiáng)化實(shí)踐驅(qū)動(dòng)的教學(xué)主線
實(shí)踐驅(qū)動(dòng)的教學(xué)主線,核心是利用有限的課堂時(shí)間,精簡理論教學(xué),讓學(xué)生從實(shí)踐入手,主動(dòng)參與到發(fā)現(xiàn)問題尋找答案的過程之中,通過查閱資料,網(wǎng)上搜索,技術(shù)社區(qū)解答,再結(jié)合老師的指導(dǎo),從而解決具體的技術(shù)細(xì)節(jié),并獲得解決問題的一般性思路和能力。
我院“嵌入式系統(tǒng)”課程,開課學(xué)期為第6學(xué)期,4學(xué)分,85學(xué)時(shí),課堂理論和實(shí)驗(yàn)比例為1:4(17理論+68實(shí)驗(yàn))。課程的理論部分以ARM9處理器為硬件平臺(tái),以Linux操作系統(tǒng)為開發(fā)平臺(tái),根據(jù)需要選擇性地介紹ARM常見接口原理及Linux上層開發(fā)、驅(qū)動(dòng)開發(fā)及內(nèi)核裁剪等內(nèi)容。
實(shí)踐環(huán)節(jié)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),由老師統(tǒng)一講解,每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成。老師指導(dǎo)學(xué)生采取原理引導(dǎo)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)體會(huì)原理的學(xué)習(xí)方式,在實(shí)踐中加深理論的理解。而與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)平行開始的綜合實(shí)訓(xùn),則以3人為單位的小組來開展。教師協(xié)助各小組分析項(xiàng)目特點(diǎn),講解學(xué)習(xí)思路,小組以團(tuán)隊(duì)開發(fā)的方式推進(jìn)項(xiàng)目。
綜合實(shí)訓(xùn)最后完成的項(xiàng)目通過現(xiàn)場演示和答辯,并提交項(xiàng)目報(bào)告的方式考核。通過綜合實(shí)訓(xùn)模擬嵌入式項(xiàng)目開發(fā),培養(yǎng)了學(xué)生的綜合實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。并為之后的畢業(yè)設(shè)計(jì)和競賽作了預(yù)演。
三、課程實(shí)施效果
課程內(nèi)容經(jīng)過上述調(diào)整,學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性大大提高。在目前信息類相關(guān)專業(yè)生源質(zhì)量逐年下降的大背景下,我院軟件工程系“嵌入式系統(tǒng)”模塊的同學(xué)這幾年一直以學(xué)風(fēng)好,專業(yè)能力強(qiáng)而獲得各任課老師的高度評(píng)價(jià)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié),我院嵌入式系統(tǒng)方向的畢業(yè)設(shè)計(jì)都具鮮明的個(gè)性化和創(chuàng)意,最終軟硬件的集成和演示也排除了抄襲的可能。
每年一屆的“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽是行業(yè)內(nèi)最具廣泛性和影響力的全國性大賽。在比賽隊(duì)伍逐年遞增,競爭愈加激烈的情況下,我院同學(xué)卻從2010年第一次參加大賽開始,成績一年一個(gè)臺(tái)階取得了跨越式的進(jìn)步。特別是2012年,我院作為獨(dú)立學(xué)院,與重點(diǎn)一本院校大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)等四支隊(duì)伍并肩榮獲全國總決賽的一等獎(jiǎng),這也給課題組的教學(xué)探索帶來了正向肯定。
表1 我院連續(xù)三年參加“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計(jì)大賽成績
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除此,學(xué)生就業(yè)競爭力也呈現(xiàn)出積極態(tài)勢。從2010年我院有第一屆嵌入式方向的畢業(yè)生以來,作為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生,相繼有進(jìn)入阿里巴巴、虹軟、新中大、恒生、HTC等區(qū)域知名IT企業(yè)的研發(fā)部門。專業(yè)對(duì)口就業(yè)率三年分別達(dá)到68%,78%和75%。
四、結(jié)束語
教改的效果表明,獨(dú)立學(xué)院學(xué)生的特點(diǎn)決定了其教師在進(jìn)行嵌入式的教學(xué)中,不能像一本院校一樣偏重于理論教學(xué),更多地應(yīng)該是實(shí)踐教學(xué),通過學(xué)習(xí)基礎(chǔ)的理論知識(shí),建立起相關(guān)概念,通過實(shí)訓(xùn)和課程設(shè)計(jì)更多地去動(dòng)手操作,從而達(dá)到應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。作為軟件工程專業(yè)下的嵌入式系統(tǒng)教學(xué),還要注意教學(xué)內(nèi)容的取舍,注意合理分配軟硬件知識(shí)的比重,有所學(xué),有所不學(xué),突出專業(yè)特色,才能更快地適應(yīng)市場發(fā)展,造就學(xué)以致用的嵌入式軟件開發(fā)人才。
[參考文獻(xiàn)]
[1]鐘梅,周杭霞.英國密德薩斯大學(xué)的團(tuán)體協(xié)作能力培養(yǎng)[J].高等工程教育研究,2005,(2).
[2]袁劍波.獨(dú)立學(xué)院應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新與實(shí)踐[J].高等工程教育研究,2011,(2).
[3]俞輝,李永.嵌入式 Linux 程序設(shè)計(jì)案例與實(shí)驗(yàn)教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009.
[4]胡明慶,高巍,鐘梅.操作系統(tǒng)教程與實(shí)驗(yàn)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2007.
[責(zé)任編輯:左蕓]
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