淺談嵌入式實驗教學改革

朱天元

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

[關鍵詞]實驗室嵌入式實驗教學教學改革

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

隨著信息技術的發(fā)展,嵌入式技術已成為通信和消費電子等產品的共同發(fā)展方向。目前,多數高校都將嵌入式課程作為選修課程開設,只有少數高校將其作為學科方向建設。由于嵌入式專業(yè)的發(fā)展歷程較短,因此在如何建設嵌入式專業(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作機制,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)建設和發(fā)展指引方向。

一、嵌入式實驗教學改革的迫切性

隨著嵌入式系統(tǒng)的應用領域不斷擴展,產業(yè)化推廣進程的大幅提升,新的應用環(huán)境和產業(yè)化需求將對嵌入式技術提出了更高、更嚴格的要求。嵌入式系統(tǒng)內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、科研還是從高校的發(fā)展等方面來說都很有必要改進現有的嵌入式實驗教學體制。

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

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象,已經嚴重制約了未來我國嵌入式產業(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,應當義不容辭的擔當起培養(yǎng)嵌入式人才,開發(fā)高新科技產品的重任。培養(yǎng)出一批具備創(chuàng)新能力、科學思維能力和綜合分析能力的研發(fā)人員,加速推進“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉變的步伐。

(二)嵌入式實驗教學在專業(yè)建設中的重要性。與國外發(fā)達國家相比,當前我國嵌入式系統(tǒng)技術教育、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、科研中,扮演一個重要的角色。充分發(fā)揮實驗教學在實施素質教育以及高新技術開發(fā)和科技成果轉化中的重要作用,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、現行嵌入式實驗教學存在的弊端

不重視實驗教學是我國高等教育的一個普遍問題,把實驗教學看成理論教學輔助課程,多以基礎的演示性和驗證性實驗為主,既忽視了學生的創(chuàng)新能力、科學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。

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

實驗室缺乏系統(tǒng)規(guī)劃,實驗課程體系陳舊,與企業(yè)的需求嚴重脫軌,學生畢業(yè)后,不能很快地進入工作崗位,需要進行二次培訓,甚至出現就業(yè)難的現象。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業(yè)化推廣,無法實現其經濟效益。

三、嵌入式實驗教學的改革與目標

實驗教學改革的目的在于以構建實驗教學的理論為指導,提高學生的動手能力、創(chuàng)新能力和綜合運用知識的能力,進一步激發(fā)學生的學習興趣和主觀能動性。

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

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

(一)開放實驗室,拓展課外教學。在完成正常教學、科研任務的前提下,利用現有師資、設備、環(huán)境條件等資源對學生的開放,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生為主體、樹立以學生為主的觀點,處處以調動學生的主動性、積極性為出發(fā)點,引導學生主動探索、積極思考的實驗教學模式。結合課程設置搭建網絡教學平臺,共享教學資源,輻射嵌入式專業(yè),是對教學計劃內實驗的延續(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,對教學與科研的結合已開始引起了重視,成為當前教學改革的重要內容。

通過參與科研項目、科技競賽活動來提高學生能力的一個重要載體,可以培養(yǎng)學生學生的創(chuàng)新能力、科學思維能力和綜合分析能力,在提高學生的綜合素質、實踐能力、創(chuàng)新精神和團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,是若干門課程的結合運用,多個教學環(huán)節(jié)相關聯,知識轉化為成果的過程,是實驗教學改革的重大突破。

(三)產學研合作,推進產業(yè)化進程。嵌入式實驗教學作為高校教學改革的源動力,應當充分了解社會發(fā)展形式,結合當地產業(yè)需求,積極開展產學研項目。學校的課程設置應緊跟企業(yè)需求的步伐,為學生畢業(yè)工作后,能更快的適應企業(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化,加速產業(yè)化進程。

四、結束語

本文簡述了我國高校在嵌入式實驗教學中存在的不足,結合當前社會發(fā)展形勢,總結分析了嵌入式實驗教學的改革與目標。如何系統(tǒng)合理的規(guī)劃嵌入式實驗教學方法,使其在實踐教學,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:

[1]袁衛(wèi)、馬?？?高校嵌入式實驗室建設探討[J].實驗技術與管理.

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

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

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

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