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在职工程硕士论文:嵌入式软件工程人才培养的课程探试体系建设

来源:教育网    【真才教育培训网】   添加时间:2011年12月31日

 

        作者:真才教育谢老师,【真才教育:成功你我他 】时间:2012-12-26

  摘要:根据最新的CC2004标准,结合嵌入式软件工程专业对人才培养的要求,将现有的硬件方向人才培养方案进行分析并对部分内容进行调整,构成新的嵌入式人才培养课程方案。 
  关键词CC2004;嵌入式软件工程;人才培养 
  20041122日,ACMAIS(AssociationforInformationSystems信息系统协会)IEEE—csCC2001的基础上进行扩充,联合公布了新的计算学科教程CC2004,并且该教程还在不断更新和完善当中。其中一个重要的变化就是在计算机工程专业课程中将嵌入式系统作为一门核心课程,并且分为2个学期进行教学。本文以CC2004为基础,结合教育部本科专业目录和专业介绍,从当前普通高校实际出发,通过对现有的人才培养方案中的部分课程进行置换,提出一个符合黄石理工学院实际的嵌入式人才培养方案。 
  1问题的提出 
  嵌入式专业是具有多学科背景的交叉专业。嵌入式系统的开发需要涉及到电子工程、通信工程和计算机技术等3个专业的知识。目前很多高校都在计算机科学与技术专业中开设了嵌入式软件专业方向,但学生通过12年专业课或者专业选修课的学习,根本无法满足社会的需要,就业的时候经常出现高不成,低不就的情况。这个问题的根本在于简单的学习几个方向的专业基础课并不能解决知识系统性针对性之间的矛盾。要很好地调和这对矛盾就必须对现有的人才培养方案进行瘦身,并且加入一些面向嵌入式方向的专业课程以及实践教学环节,加强学生开发项目的能力。 
  2当前我院人才培养的优势 
  在嵌入式系统设计与开发中需要更多的嵌入式软件开发人才。自建院以来,以单片机为硬件平台的相关学科一直都是我院的一大亮点。经过20年的专业建设,我院与单片机相关的课程体系都比较成熟,具备了向嵌入式方向转型的条件。 
  近几年通过大量的市场调查发现,嵌入式领域的人才主要分为以下2类: 
  (1)从事硬件设计的电子或者通信专业类人才; 
  (2)从事嵌入式操作系统以及应用软件开发的计算机专业类人才。 
  在后期主要功能的开发以及成品的更新、维护方面主要靠软件类人才,因此,在嵌入式系统设计与开发中需要更多的嵌入式软件开发人才。由于学科方向自身的特点,在嵌入式软件工程方面,计算机学院具备了得天独厚的优势。 
  3嵌入式课程体系构建的原则 
  经过大量的市场调查,结合全国计算机技术与软件专业考试对嵌入式系统设计师的要求,我们将嵌入式人才培养主要分为以下几个阶段_3J 
  (1)入门阶段。培养学生使用高级语言(CCJAVA)以及汇编语言进行编程的基本能力。 
  (2)初级阶段。基于Linux等操作系统使学生能进行程序设计及嵌入式系统应用开发。 
  (3)中级阶段。使学生至少掌握一种嵌入式操作系统内核的基本构建方法,能够设计出相应的设备驱动程序,并能够在实际的软件项目中承担一定的工作任务。 
  (4)高级阶段。培养学生在DSPFPGASOCJ2ME领域进行软件开发的能力。 
  为了使学生具有上述几个阶段的能力,可以设定出嵌入式方向的相关课程,嵌入式方向骨干课程。 
  4课程体系的建设 
  要构建出科学的课程体系,必须遵循从实际出发、取长补短的原则。 
  41单片机系统应当保留 
  现在人们普遍认为单片机是嵌入式系统的前身,我院单片机类课程体系比较成熟,应当作为嵌入式专业方向发展的基础,但单片机不应作为最终的目标,所以该类课程作为专业选修课。 
  42程序设计语言类课程要多引导,少开课 
  如今的高级语言门类众多,不可能全部开设。cC一可作为基础课程开设,而JAVA最好以自学为主。 
  43硬件的原理类课程电路、数字逻辑、计算机组成原理、汇编语言程序设计以及微机原理与接口等几门课程在传统的计算机专业课程体系中有同等重要的作用,而这几门课程又有着先行后续的关系。但目前嵌入式方向更倾向于接口,所以接口和数字电路类课程应当比组成原理以及电路等课程占更大的比例。 
  44加大操作系统类课程的比例 
  嵌入式操作系统有很多(UCOSIIuClinuxVxworksWinCE),但万变不离其宗,都具备操作系统最基本的功能。所以,将操作系统类课程作为一门重要课程开发。 
  45保留数据库类课程 
  数据库在单片机时代实际上就得到了一定的应用,所以数据库也是嵌人式系统的一个发展方向,随着J2ME技术的不断成熟,数据库已经成为了手持式设备的一个应用。根据以上的要求,我们将嵌入式专业的课程可以分为专业基础类课程、专业课程、专业选修类课程(大学三年制),同时加强了集中实践性教学环节。 
  专业类课程是嵌入式课程体系中的核心课程;专业选修类课程主要是培养学生实际动手能力的课程,也属于能力扩展类课程;集中实践性环节主要是培养学生的团队合作精神和实际动手能力,是对理论课程的一个有益的补充。从课程设置可以看出,有很多课程来自于计算机应用专业的人才培养方案。以上专业课程再加上面向全校的公共课就组成了一个嵌入式软件工程专业(大学三年制)的人才培养方案。 
  5课程体系的实施方法 
  由于该专业具有一定的学科交叉性,这样对教师提出了很大的挑战,具体要求如下。 
  (1)教师自身业务水平需进一步加强,教师应对课程更熟悉,在授课过程中应多联系实际,采用案例教学。 
  (2)由于课程的内容比较多,需要利用多媒体授课,这就要求教师在课前做好多媒体教案。 
  (3)要加强该专业教材建设,选用符合专业特点的教材。 
  (4)加强校企联合,主要可以通过以下几个途径实现: 
  可以把现有的教师送出去培养,加强教师知识更新,使之更好的服务于教学; 
  将具有项目开发经验的教师引入课堂进行教学; 
  校企合作培养学生,将部分专业课程或者部分实践性教学(各类调查、实习)全权委托给企业,从而培养满足企业需求的人才,实现订单式人才培养。 
  (5)在教学过程中要注重培养学生的团队合作能力。比如:在实验课以及实践性教学环节中采取分组教学、项目制教学等手段。 
  6结束语 
  本文仅仅对当前嵌入式方向人才培养提出了初步的看法,对硬件、软件以及实施技术方面仅作了一个简单的探索,这对于该专业方向的学位教育来说是远远不够的。希望通过本文起到抛砖引玉的作用,发挥优势力量,取长补短,将嵌入式专业办好办强。 
  参考文献 
  [1]蔡启先.CC2004计算科学教程体系分析与思考[J].高等工程教育研究,2006(5)87—89 
  [2]李红卫,徐亚平.在计算机科学与技术专业中增设嵌入式软件专业方向的探讨[J].计算机教育,2007(4)35—37 
  [3]申华.嵌入式系统工程专业课程体系建设与实践[J].武汉职业技术学院学报,2006(7)67—69 
  [4]康一梅.嵌入式软件工程人才系统化教育探索[C].第三届全国高等院校嵌入式系统教学研讨会论文集.北京:清华大学出版社

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