從一門課程到一個專業

課程內容建設

2004年Windows CE操作系統在國內嵌入式行業中已經逐漸開始普及，但是高校中并沒有相應的課程設置。這個時候，我們學校與微軟亞洲研究院聯合成立了“微軟——同濟大學移動及嵌入式中心”，依托中心的資源，我們開始了基于Windows CE的嵌入式系統課程教學。2004年，我們首次面向大三本科生開設了選修課“Windows CE嵌入式系統”。這是一門三個學分的專業選修課，主要以Windows CE為載體，向學生介紹嵌入式系統軟件開發的基本概念、基本方法和基本技術。由于Windows CE簡單易用的特性，這門課獲得了學生極大的歡迎，開設第一年就成為了所有選修課中選修人數最多的一門課程。同時，這也是國內首次在高校中開設基于Windows CE技術的嵌入式課程。

接下來的幾年，我們圍繞該課程，不斷進行內容更新和調整，以求其可以反映最新的技術進展。2005年，我們開設了與“Windows CE嵌入式系統”配套的“嵌入式系統實驗”課程，以強化學生的動手能力。為了保證教學效果，學院購置了三十套基于三星2410 ARM9處理器的嵌入式開發板，并購買了若干智能手機與PDA，組建了嵌入式系統實驗室，供學生進行課程實驗。與此同時，我們還編撰了與該課程配套的教材《Windows CE嵌入式系統》，并于2006年由北京航空航天大學出版社出版，且目前已經發行了15000余冊，被多所高校使用。“Windows CE嵌入式系統”與“嵌入式系統實驗”課程獲得了同行的高度認可，并分別于2005年、2006年獲得了“教育部—微軟”精品課程的榮譽(精品課程建設網站地址：http://sse.tongji.edu.cn/jpkc/)。

在教學實踐的過程中，我們深刻體會到調動學生的積極性是改善教學效果的好辦法。2004年，我們成立了同學們自愿參加的“Windows CE學生俱樂部”，該俱樂部充分調動學生的積極性，圍繞Windows CE相關的技術，展開了一系列活動，比如邀請企業專家做技術講座，主辦和參加各種嵌入式軟件開發競賽等。同學們在俱樂部中很好地實踐了課堂上學習到的內容，2004年起連續三年有十余個俱樂部同學組成的項目團隊進入微軟“Imagine Cup”競賽嵌入式項目的全球前兩百名，2008年俱樂部成員參加全國樂高機器人相撲賽，獲得了全國冠軍。目前，俱樂部同學正在翻譯“Programming Windows Embedded CE 6.0”書籍，并且即將出版。四年時間，“Windows CE學生俱樂部”先后培養了數百位學生會員，對調動同學們的積極性，發揮自己學習的主觀能動性起到了良好的推動作用。

教學方法改進

在進行課程內容建設的同時，我們也對教學手段和教學方法進行了一系列改進。

鑒于目前高校嵌入式教學中普遍存在的“重理論，輕實踐”的狀況，2005年，在微軟亞洲研究院的倡導下，我們在嵌入式課程中引入了“Learning by Doing”教學方法，對嵌入式類課程傳統的“背書式”教學模式進行了全面改革。改革后的課程以一個實際嵌入式項目的開發過程和方法為主線，采用“項目驅動、案例導向”模式進行啟發式教學，將“邊做邊學、以做促學”的教學思想貫穿于整個教學過程中。這樣，學生不僅加深了對原來只停留在書本上的嵌入式概念和原理的理解，而且最后每個項目團隊都能完成一個完整的、甚至有創造性的嵌入式軟件作品。這樣的教學方式使嵌入式技術真正成為一門學生看得見、摸得著的實實在在的生動課程，充分激發了學生的成就感和自主學習的積極性，顯著提高了嵌入式教學效果。近幾年，“Learning by doing”這一先進的教學理念已經推廣到我們學院很多實踐性較強的工程課程教學中，例如“Windows 程序設計”、“Java企業級軟件開發技術”和“面向對象程序設計”等。

除了動手能力之外，良好的軟件工程素養、溝通交流技巧、團隊合作能力是企業界對軟件工程師的又一重要要求。在與企業的交流中，我們了解到同濟的畢業生在動手能力上是能夠滿足企業需求的，但是在軟件工程素養、軟技能等方面，則還有一定欠缺。為此，在聽取微軟亞洲研究院專家建議的基礎上，我們決定大膽改進嵌入式系統實驗課程。實驗內容上，由單一、孤立的“單元式”改良為“項目式”，使用一個項目貫穿整個學期的實驗課程；實驗類型上，由傳統的“驗證型”向“創新型”過渡，鼓勵學生發揮自己的創新思路，解決生活中碰到的問題；實驗主體上，由教師主導向學生主導過渡，教師少講，學生多做，教師起輔助、督導作用；實驗目的上，從掌握具體的某項“技術”，到積累“工程經驗”和“工程素養”。在一個學期的時間里，我們把學生分成若干個項目組，然后按照軟件工程的流程，把項目分成分析、設計、編碼、測試等多個階段，并且把業界常用的CASE工具如CVS、Bugfree等貫穿其中，讓學生能夠體會到一個完善的軟件開發流程，同時鍛煉他們的各種素養。

分享與推廣

為了讓更多高校分享到我們在課程建設、項目開發等方面的經驗，我們依托“微軟——同濟大學移動與嵌入式中心”開展了一系列針對高校和企業的技術推廣活動。

從2005年起，我們每年都會針對高校教師，舉辦“微軟——同濟大學移動與嵌入式教學研討會”，至今已經舉辦了三屆，總計有超過100所高校的200多位教師參加了研討會。每年我們都會準備豐富的會議內容，有微軟專家帶來的Windows Embedded的最新技術，也有來自教學一線高校教師的經驗分享，我們還安排了動手實驗環節，讓大家更直觀地體驗講解的內容。通過研討會，我們參與制作的“國家發改委—微軟嵌入式系統教學包”，《Windows CE嵌入式系統》等教學課件、實驗材料和教材也逐漸為廣大教師了解。今年11月，我們計劃與四川大學一起，繼續舉辦“微軟——同濟大學移動與嵌入式教學研討會”，希望能夠輻射中國西部更廣泛的地區。

面向教學服務的同時，我們還面向部分企業開展短期Windows CE相關的技術培訓。到目前為止，我們先后為UT斯達康、ABB、西門子等三十多家國內外從事嵌入式軟件開發的企業提供了培訓服務。

一門課程到一個專業

借助“微軟——同濟大學移動及嵌入式中心”平臺，在開設基于Windows CE的嵌入式系統教學同時，我們也在以此為依托，不斷完善相關嵌入式課程的教學，例如嵌入式導論課程、實時系統、嵌入式系統典型應用課程等。在幾年積累的基礎上，隨著嵌入式方向課程體系的逐步完善、教學經驗的不斷積累以及師資力量的不斷豐富，“嵌入式系統”作為一個獨立的專業，已經羽翼漸豐，逐漸成形。

2007年，同濟大學軟件學院獲得了教育部“十一五高等學校本科教學質量與教學改革工程”項目的支持。我們的“嵌入式軟件與系統”專業成為了教育部財政部支持的第一批“特色專業建設點”，并得到了相關經費的資助。

三年時間，從一門課程逐漸擴展到一個專業，并且得到了教育部的認同，這是對我們幾年課程建設的認可，也是對“微軟——同濟大學移動及嵌入式中心”的最好肯定。在這個過程中，我們得到微軟亞洲研究院、微軟亞洲工程院、微軟全球技術支持中心各方面的支持。張亞勤博士、張益肇博士、許峰雄博士，以及高校關系部門的張高、劉湘雯、李貝、湯利華也給予了我們很多建議和支持。

更多影響

幾年間，因為中心各方的通力協作，“微軟——同濟大學移動及嵌入式中心”已經由最初的一個設想變為了現實。更難能可貴的是，借助“中心”在高校和企業界的輻射作用，它為我們帶來的，卻遠遠不止一個名稱，一塊牌匾。許多企業和高校紛至沓來，希望與我們在課程和項目方面進行合作，這也進一步推動了我們教學和科研的發展。下面列舉一二：

2005年，臺灣ICOP公司向我院捐贈了30臺eBox開發平臺，共同組建“同濟——ICOP嵌入式工程中心”。

2006年，同濟與微軟的合作案例入選了由教育部負責編纂的《中國高校與大型企業合作典型案例集》。

2007年，AMD公司與我院聯合成立了技術俱樂部，就多核、GPU等技術展開科研與教學。

2008年，微軟全球技術支持中心與我院成立“同濟大學——全球技術支持中心聯合教育中心”。將在我院開設Soft Skill，Windows Server等一系列課程，培養稀缺的技術支持人員。

2008年，Intel中國研發中心與我院簽署訪問學者協議，希望在Firmware課程教學方面展開合作。

至今，我們已經與微軟全球技術中心、Intel、研華、愛立信等國內外知名嵌入式軟件公司達成了實習與就業協議，每年定向輸送畢業生到企業實習、就業。解決了學生的出口問題，相信更加有利于中心的建設和嵌入式專業的發展。