從一門課程到一個(gè)專業(yè)

課程內(nèi)容建設(shè)

2004年Windows CE操作系統(tǒng)在國內(nèi)嵌入式行業(yè)中已經(jīng)逐漸開始普及，但是高校中并沒有相應(yīng)的課程設(shè)置。這個(gè)時(shí)候，我們學(xué)校與微軟亞洲研究院聯(lián)合成立了“微軟——同濟(jì)大學(xué)移動(dòng)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(tǒng)課程教學(xué)。2004年，我們首次面向大三本科生開設(shè)了選修課“Windows CE嵌入式系統(tǒng)”。這是一門三個(gè)學(xué)分的專業(yè)選修課，主要以Windows CE為載體，向?qū)W生介紹嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)的基本概念、基本方法和基本技術(shù)。由于Windows CE簡(jiǎn)單易用的特性，這門課獲得了學(xué)生極大的歡迎，開設(shè)第一年就成為了所有選修課中選修人數(shù)最多的一門課程。同時(shí)，這也是國內(nèi)首次在高校中開設(shè)基于Windows CE技術(shù)的嵌入式課程。

接下來的幾年，我們圍繞該課程，不斷進(jìn)行內(nèi)容更新和調(diào)整，以求其可以反映最新的技術(shù)進(jìn)展。2005年，我們開設(shè)了與“Windows CE嵌入式系統(tǒng)”配套的“嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程，以強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手能力。為了保證教學(xué)效果，學(xué)院購置了三十套基于三星2410 ARM9處理器的嵌入式開發(fā)板，并購買了若干智能手機(jī)與PDA，組建了嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，供學(xué)生進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)。與此同時(shí)，我們還編撰了與該課程配套的教材《Windows CE嵌入式系統(tǒng)》，并于2006年由北京航空航天大學(xué)出版社出版，且目前已經(jīng)發(fā)行了15000余冊(cè)，被多所高校使用。“Windows CE嵌入式系統(tǒng)”與“嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)”課程獲得了同行的高度認(rèn)可，并分別于2005年、2006年獲得了“教育部—微軟”精品課程的榮譽(yù)(精品課程建設(shè)網(wǎng)站地址：http://sse.#edu.cn/jpkc/)。

在教學(xué)實(shí)踐的過程中，我們深刻體會(huì)到調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性是改善教學(xué)效果的好辦法。2004年，我們成立了同學(xué)們自愿參加的“Windows CE學(xué)生俱樂部”，該俱樂部充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，圍繞Windows CE相關(guān)的技術(shù)，展開了一系列活動(dòng)，比如邀請(qǐng)企業(yè)專家做技術(shù)講座，主辦和參加各種嵌入式軟件開發(fā)競(jìng)賽等。同學(xué)們?cè)诰銟凡恐泻芎玫貙?shí)踐了課堂上學(xué)習(xí)到的內(nèi)容，2004年起連續(xù)三年有十余個(gè)俱樂部同學(xué)組成的項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)入微軟“Imagine Cup”競(jìng)賽嵌入式項(xiàng)目的全球前兩百名，2008年俱樂部成員參加全國樂高機(jī)器人相撲賽，獲得了全國冠軍。目前，俱樂部同學(xué)正在翻譯“Programming Windows Embedded CE 6.0”書籍，并且即將出版。四年時(shí)間，“Windows CE學(xué)生俱樂部”先后培養(yǎng)了數(shù)百位學(xué)生會(huì)員，對(duì)調(diào)動(dòng)同學(xué)們的積極性，發(fā)揮自己學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性起到了良好的推動(dòng)作用。

教學(xué)方法改進(jìn)

在進(jìn)行課程內(nèi)容建設(shè)的同時(shí)，我們也對(duì)教學(xué)手段和教學(xué)方法進(jìn)行了一系列改進(jìn)。

鑒于目前高校嵌入式教學(xué)中普遍存在的“重理論，輕實(shí)踐”的狀況，2005年，在微軟亞洲研究院的倡導(dǎo)下，我們?cè)谇度胧秸n程中引入了“Learning by Doing”教學(xué)方法，對(duì)嵌入式類課程傳統(tǒng)的“背書式”教學(xué)模式進(jìn)行了全面改革。改革后的課程以一個(gè)實(shí)際嵌入式項(xiàng)目的開發(fā)過程和方法為主線，采用“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)、案例導(dǎo)向”模式進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)，將“邊做邊學(xué)、以做促學(xué)”的教學(xué)思想貫穿于整個(gè)教學(xué)過程中。這樣，學(xué)生不僅加深了對(duì)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(gè)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)都能完成一個(gè)完整的、甚至有創(chuàng)造性的嵌入式軟件作品。這樣的教學(xué)方式使嵌入式技術(shù)真正成為一門學(xué)生看得見、摸得著的實(shí)實(shí)在在的生動(dòng)課程，充分激發(fā)了學(xué)生的成就感和自主學(xué)習(xí)的積極性，顯著提高了嵌入式教學(xué)效果。近幾年，“Learning by doing”這一先進(jìn)的教學(xué)理念已經(jīng)推廣到我們學(xué)院很多實(shí)踐性較強(qiáng)的工程課程教學(xué)中，例如“Windows 程序設(shè)計(jì)”、“Java企業(yè)級(jí)軟件開發(fā)技術(shù)”和“面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”等。

除了動(dòng)手能力之外，良好的軟件工程素養(yǎng)、溝通交流技巧、團(tuán)隊(duì)合作能力是企業(yè)界對(duì)軟件工程師的又一重要要求。在與企業(yè)的交流中，我們了解到同濟(jì)的畢業(yè)生在動(dòng)手能力上是能夠滿足企業(yè)需求的，但是在軟件工程素養(yǎng)、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(chǔ)上，我們決定大膽改進(jìn)嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，由單一、孤立的“單元式”改良為“項(xiàng)目式”，使用一個(gè)項(xiàng)目貫穿整個(gè)學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課程；實(shí)驗(yàn)類型上，由傳統(tǒng)的“驗(yàn)證型”向“創(chuàng)新型”過渡，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)揮自己的創(chuàng)新思路，解決生活中碰到的問題；實(shí)驗(yàn)主體上，由教師主導(dǎo)向?qū)W生主導(dǎo)過渡，教師少講，學(xué)生多做，教師起輔助、督導(dǎo)作用；實(shí)驗(yàn)?zāi)康纳?，從掌握具體的某項(xiàng)“技術(shù)”，到積累“工程經(jīng)驗(yàn)”和“工程素養(yǎng)”。在一個(gè)學(xué)期的時(shí)間里，我們把學(xué)生分成若干個(gè)項(xiàng)目組，然后按照軟件工程的流程，把項(xiàng)目分成分析、設(shè)計(jì)、編碼、測(cè)試等多個(gè)階段，并且把業(yè)界常用的CASE工具如CVS、Bugfree等貫穿其中，讓學(xué)生能夠體會(huì)到一個(gè)完善的軟件開發(fā)流程，同時(shí)鍛煉他們的各種素養(yǎng)。

分享與推廣

為了讓更多高校分享到我們?cè)谡n程建設(shè)、項(xiàng)目開發(fā)等方面的經(jīng)驗(yàn)，我們依托“微軟——同濟(jì)大學(xué)移動(dòng)與嵌入式中心”開展了一系列針對(duì)高校和企業(yè)的技術(shù)推廣活動(dòng)。

從2005年起，我們每年都會(huì)針對(duì)高校教師，舉辦“微軟——同濟(jì)大學(xué)移動(dòng)與嵌入式教學(xué)研討會(huì)”，至今已經(jīng)舉辦了三屆，總計(jì)有超過100所高校的200多位教師參加了研討會(huì)。每年我們都會(huì)準(zhǔn)備豐富的會(huì)議內(nèi)容，有微軟專家?guī)淼腤indows Embedded的最新技術(shù)，也有來自教學(xué)一線高校教師的經(jīng)驗(yàn)分享，我們還安排了動(dòng)手實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，讓大家更直觀地體驗(yàn)講解的內(nèi)容。通過研討會(huì)，我們參與制作的“國家發(fā)改委—微軟嵌入式系統(tǒng)教學(xué)包”，《Windows CE嵌入式系統(tǒng)》等教學(xué)課件、實(shí)驗(yàn)材料和教材也逐漸為廣大教師了解。今年11月，我們計(jì)劃與四川大學(xué)一起，繼續(xù)舉辦“微軟——同濟(jì)大學(xué)移動(dòng)與嵌入式教學(xué)研討會(huì)”，希望能夠輻射中國西部更廣泛的地區(qū)。

面向教學(xué)服務(wù)的同時(shí)，我們還面向部分企業(yè)開展短期Windows CE相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)。到目前為止，我們先后為UT斯達(dá)康、ABB、西門子等三十多家國內(nèi)外從事嵌入式軟件開發(fā)的企業(yè)提供了培訓(xùn)服務(wù)。

一門課程到一個(gè)專業(yè)

借助“微軟——同濟(jì)大學(xué)移動(dòng)及嵌入式中心”平臺(tái)，在開設(shè)基于Windows CE的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)同時(shí)，我們也在以此為依托，不斷完善相關(guān)嵌入式課程的教學(xué)，例如嵌入式導(dǎo)論課程、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、嵌入式系統(tǒng)典型應(yīng)用課程等。在幾年積累的基礎(chǔ)上，隨著嵌入式方向課程體系的逐步完善、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累以及師資力量的不斷豐富，“嵌入式系統(tǒng)”作為一個(gè)獨(dú)立的專業(yè)，已經(jīng)羽翼漸豐，逐漸成形。

2007年，同濟(jì)大學(xué)軟件學(xué)院獲得了教育部“十一五高等學(xué)校本科教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程”項(xiàng)目的支持。我們的“嵌入式軟件與系統(tǒng)”專業(yè)成為了教育部財(cái)政部支持的第一批“特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)”，并得到了相關(guān)經(jīng)費(fèi)的資助。

三年時(shí)間，從一門課程逐漸擴(kuò)展到一個(gè)專業(yè)，并且得到了教育部的認(rèn)同，這是對(duì)我們幾年課程建設(shè)的認(rèn)可，也是對(duì)“微軟——同濟(jì)大學(xué)移動(dòng)及嵌入式中心”的最好肯定。在這個(gè)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(shù)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(guān)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?yàn)橹行母鞣降耐f(xié)作，“微軟——同濟(jì)大學(xué)移動(dòng)及嵌入式中心”已經(jīng)由最初的一個(gè)設(shè)想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。更難能可貴的是，借助“中心”在高校和企業(yè)界的輻射作用，它為我們帶來的，卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止一個(gè)名稱，一塊牌匾。許多企業(yè)和高校紛至沓來，希望與我們?cè)谡n程和項(xiàng)目方面進(jìn)行合作，這也進(jìn)一步推動(dòng)了我們教學(xué)和科研的發(fā)展。下面列舉一二：

2005年，臺(tái)灣ICOP公司向我院捐贈(zèng)了30臺(tái)eBox開發(fā)平臺(tái)，共同組建“同濟(jì)——ICOP嵌入式工程中心”。

2006年，同濟(jì)與微軟的合作案例入選了由教育部負(fù)責(zé)編纂的《中國高校與大型企業(yè)合作典型案例集》。

2007年，AMD公司與我院聯(lián)合成立了技術(shù)俱樂部，就多核、GPU等技術(shù)展開科研與教學(xué)。

2008年，微軟全球技術(shù)支持中心與我院成立“同濟(jì)大學(xué)——全球技術(shù)支持中心聯(lián)合教育中心”。將在我院開設(shè)Soft Skill，Windows Server等一系列課程，培養(yǎng)稀缺的技術(shù)支持人員。

2008年，Intel中國研發(fā)中心與我院簽署訪問學(xué)者協(xié)議，希望在Firmware課程教學(xué)方面展開合作。

至今，我們已經(jīng)與微軟全球技術(shù)中心、Intel、研華、愛立信等國內(nèi)外知名嵌入式軟件公司達(dá)成了實(shí)習(xí)與就業(yè)協(xié)議，每年定向輸送畢業(yè)生到企業(yè)實(shí)習(xí)、就業(yè)。解決了學(xué)生的出口問題，相信更加有利于中心的建設(shè)和嵌入式專業(yè)的發(fā)展。