淺談嵌入式實驗教學(xué)改革

朱天元

[摘要]隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用早已從航空軍事等尖端領(lǐng)域走向了消費電子領(lǐng)域。MP3、PSP、智能手機(jī)、電子相框以及GPS導(dǎo)航儀等各種嵌入式產(chǎn)品都已經(jīng)成熟地走向市場。日益增長的消費需求也造成了嵌入式技術(shù)人才的短缺,因此各大高校紛紛開設(shè)嵌入式專業(yè)。嵌入式作為一門實踐與理論并重的學(xué)科,其實驗課程的開展顯得尤為重要。結(jié)合我院嵌入式實驗教學(xué)改革的經(jīng)驗就如何規(guī)劃嵌入式專業(yè)實驗課程體系、如何開展嵌入式實驗教學(xué)及科研等問題進(jìn)行探討。

[關(guān)鍵詞]實驗室嵌入式實驗教學(xué)教學(xué)改革

中圖分類號:G42文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1220160-01

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,嵌入式技術(shù)已成為通信和消費電子等產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。目前,多數(shù)高校都將嵌入式課程作為選修課程開設(shè),只有少數(shù)高校將其作為學(xué)科方向建設(shè)。由于嵌入式專業(yè)的發(fā)展歷程較短,因此在如何建設(shè)嵌入式專業(yè)方面還處于初期摸索階段。建立一套系統(tǒng)的實驗室管理制度和運(yùn)作機(jī)制,規(guī)劃一套適合社會發(fā)展要求的嵌入式課程體系,組建一個功能合理、適合社會發(fā)展的實驗室,將為高校嵌入式專業(yè)建設(shè)和發(fā)展指引方向。

一、嵌入式實驗教學(xué)改革的迫切性

隨著嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展,產(chǎn)業(yè)化推廣進(jìn)程的大幅提升,新的應(yīng)用環(huán)境和產(chǎn)業(yè)化需求將對嵌入式技術(shù)提出了更高、更嚴(yán)格的要求。嵌入式系統(tǒng)內(nèi)核不僅需要具有低功耗、高安全性等基本特征,還將向高效性、高實時性的組件化方向發(fā)展。因此,不論從教學(xué)、科研還是從高校的發(fā)展等方面來說都很有必要改進(jìn)現(xiàn)有的嵌入式實驗教學(xué)體制。

(一)嵌入式專業(yè)的社會意義。嵌入式軟件開發(fā)技術(shù)作為一種新興的技術(shù),已經(jīng)成為我國信息化進(jìn)程的重要課題。目前,嵌入式技術(shù)的研究已經(jīng)成為我國信息化進(jìn)程的重要課題之一,日益受到更深入及廣泛的關(guān)注。有關(guān)業(yè)內(nèi)專家表示,嵌入式技術(shù)是中國廠商從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的最佳契機(jī)。

盡管嵌入式未來發(fā)展前景看好,可是嵌入式人才緊缺的現(xiàn)象,已經(jīng)嚴(yán)重制約了未來我國嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展。高校作為培養(yǎng)人才的搖籃,科技研發(fā)的重要基地,應(yīng)當(dāng)義不容辭的擔(dān)當(dāng)起培養(yǎng)嵌入式人才,開發(fā)高新科技產(chǎn)品的重任。培養(yǎng)出一批具備創(chuàng)新能力、科學(xué)思維能力和綜合分析能力的研發(fā)人員,加速推進(jìn)“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的步伐。

(二)嵌入式實驗教學(xué)在專業(yè)建設(shè)中的重要性。與國外發(fā)達(dá)國家相比,當(dāng)前我國嵌入式系統(tǒng)技術(shù)教育、科研和人才培養(yǎng)尚處于起步階段。

實驗室將作為一個最有效的手段,在教學(xué)、科研中,扮演一個重要的角色。充分發(fā)揮實驗教學(xué)在實施素質(zhì)教育以及高新技術(shù)開發(fā)和科技成果轉(zhuǎn)化中的重要作用,為開展科研項目、科技競賽等活動提供一個理想的實驗研究基地。因此,如何在高校配置嵌入式實驗室及實驗課程顯得尤為重要。

二、現(xiàn)行嵌入式實驗教學(xué)存在的弊端

不重視實驗教學(xué)是我國高等教育的一個普遍問題,把實驗教學(xué)看成理論教學(xué)輔助課程,多以基礎(chǔ)的演示性和驗證性實驗為主,既忽視了學(xué)生的創(chuàng)新能力、科學(xué)思維能力和綜合分析能力的培養(yǎng),也不利于實驗課程的創(chuàng)新和開展。

課程設(shè)置與實驗室資源配置不合理,部分實驗設(shè)備長期閑置、利用率低,造成不必要的浪費。實驗教學(xué)內(nèi)容流于形式,造成學(xué)生學(xué)完課程之后不知道怎么應(yīng)用,對嵌入式技術(shù)還停留在理論階段,這也暴露出我國高校實驗教學(xué)中存在的一些問題。

實驗室缺乏系統(tǒng)規(guī)劃,實驗課程體系陳舊,與企業(yè)的需求嚴(yán)重脫軌,學(xué)生畢業(yè)后,不能很快地進(jìn)入工作崗位,需要進(jìn)行二次培訓(xùn),甚至出現(xiàn)就業(yè)難的現(xiàn)象。實驗室研究方向不明確,不能與社會發(fā)展接軌。實驗室研發(fā)的科技成果得不到產(chǎn)業(yè)化推廣,無法實現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。

三、嵌入式實驗教學(xué)的改革與目標(biāo)

實驗教學(xué)改革的目的在于以構(gòu)建實驗教學(xué)的理論為指導(dǎo),提高學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新能力和綜合運(yùn)用知識的能力,進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主觀能動性。

嵌入式是理論性和實踐性要求較高的學(xué)科,在重視理論教學(xué)的同時,必須重視實驗教學(xué)。

傳統(tǒng)的實驗教學(xué)多以演示性和驗證性實驗為主,實驗技術(shù)及手段相對落后,效率不高。已經(jīng)不能滿足嵌入式實驗教學(xué)的需要,新型的實驗課程應(yīng)該是理論與實踐緊密結(jié)合的探究性實驗。下面就我院嵌入式專業(yè)實驗課程的教學(xué)模式,進(jìn)行介紹。

(一)開放實驗室,拓展課外教學(xué)。在完成正常教學(xué)、科研任務(wù)的前提下,利用現(xiàn)有師資、設(shè)備、環(huán)境條件等資源對學(xué)生的開放,分為自選實驗、參與科研實驗、科技競賽實驗等形式。實驗室開放采用以學(xué)生為主體、樹立以學(xué)生為主的觀點,處處以調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性為出發(fā)點,引導(dǎo)學(xué)生主動探索、積極思考的實驗教學(xué)模式。結(jié)合課程設(shè)置搭建網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺,共享教學(xué)資源,輻射嵌入式專業(yè),是對教學(xué)計劃內(nèi)實驗的延續(xù)和提高。

(二)通過科研項目及科技競賽提高能力。近年來,高等教育中圍繞著大學(xué)生智能的培養(yǎng)、特別是創(chuàng)造性能力培養(yǎng)的問題,對教學(xué)與科研的結(jié)合已開始引起了重視,成為當(dāng)前教學(xué)改革的重要內(nèi)容。

通過參與科研項目、科技競賽活動來提高學(xué)生能力的一個重要載體,可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)生的創(chuàng)新能力、科學(xué)思維能力和綜合分析能力,在提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、實踐能力、創(chuàng)新精神和團(tuán)隊意識中具有十分重要的意義。在參與科研項目、科技競賽的過程,是若干門課程的結(jié)合運(yùn)用,多個教學(xué)環(huán)節(jié)相關(guān)聯(lián),知識轉(zhuǎn)化為成果的過程,是實驗教學(xué)改革的重大突破。

(三)產(chǎn)學(xué)研合作,推進(jìn)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。嵌入式實驗教學(xué)作為高校教學(xué)改革的源動力,應(yīng)當(dāng)充分了解社會發(fā)展形式,結(jié)合當(dāng)?shù)禺a(chǎn)業(yè)需求,積極開展產(chǎn)學(xué)研項目。學(xué)校的課程設(shè)置應(yīng)緊跟企業(yè)需求的步伐,為學(xué)生畢業(yè)工作后,能更快的適應(yīng)企業(yè)創(chuàng)造良好的條件。使實驗室研發(fā)的科技成果盡快完成高新科技的轉(zhuǎn)化,加速產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

四、結(jié)束語

本文簡述了我國高校在嵌入式實驗教學(xué)中存在的不足,結(jié)合當(dāng)前社會發(fā)展形勢,總結(jié)分析了嵌入式實驗教學(xué)的改革與目標(biāo)。如何系統(tǒng)合理的規(guī)劃嵌入式實驗教學(xué)方法,使其在實踐教學(xué),科研中發(fā)揮最大作用,我們還要繼續(xù)努力探尋。

參考文獻(xiàn):

[1]袁衛(wèi)、馬保科,高校嵌入式實驗室建設(shè)探討[J].實驗技術(shù)與管理.

[2]文全剛,嵌入式方向課程設(shè)置與教學(xué)[J].計算機(jī)教育,2007(17).

[3]魏洪興,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師教程[M]北京:清華大學(xué)出版社,2006.

[4]張邦術(shù),嵌入式軟件設(shè)計之思想與方法[M]北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2009.

[5]全國計算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格(水平)考試辦公室,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師考試大綱[M]北京:清華大學(xué)出版社,2006.