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關鍵詞:計算機;網絡安全;校企共建;企業嵌入式
1企業“嵌入式”人才培養的背景
所謂“嵌入式”人才培養模式,就是在高校和企業雙主體的融合下,將企業資源嵌入到高校人才培養的各個環節,以企業實踐知識為主導,培養與行業零距離融通的應用型人才[1]。企業嵌入式人才培養實際上是高職教學改革的進一步深化,教育部文件指出“改革人才培養模式,突出實踐能力培養,積極推行與生產勞動和社會實踐相結合的學習模式”[2]。高職網絡安全技術面向企事業單位,培養具有計算機技術的基本素質及網絡技術的綜合素質,掌握計算機網絡系統工程規劃、實施、應用、管理與維護知識,具備網絡故障排除和網絡組件、維護和管理方面的專業計算機人才。根據我校長期的教學實踐,特別適合于“嵌入式”人才培養模式。本文以金肯職業技術學院計算機專業網絡安全技術方向企業“嵌入式”培養為基礎,介紹我們探索企業“嵌入式”人才培養模式的一些思考和總結。
2網絡安全技術企業“嵌入式”培養模式
2.1企業“嵌入式”培養理念
目前,訂單培養、任務驅動和項目導向等企業嵌入式人才培養的運行模式,本質上都是解決企業參與嵌入式人才培養動力不足的問題,多數人強調要通過政府政策的支持,來滿足企業的需求或強制企業配合,這是比較片面的,不符合國情和市場經濟的發展,這也決定了企業嵌入式人才培養制度研究層面,只是籠統地提出哪些方面需要進行完善或者改革,不能深入到法理層面,制定針對性有效性、可操作性強的對策[3]。金肯職業技術學院計算機專業網絡安全技術方向企業“嵌入式”培養緊貼企業用人要求,明確定位學生職業方向;以培養技能型人才為目標,“準員工式”的工作、學習和生活;以項目為驅動,案例為導向,目標學習,過程管控;培養中使學生是學習的主人,主動學習,快樂學習;在教學中,做到“做中學”,在項目實踐中進行學習,實行企業思維融入教育的模式;另用企業級項目,鍛煉學生解決問題能力,積累項目經驗;實現集中式、模塊化教學,連貫性的課程設計;可以“實踐-理論-實踐”方式教學,將“抽象”實例化;課程圍繞培養目標設計,“主動式、適應性”教學應對各類風險。
2.2企業“嵌入式”培養目標
金肯職業技術學院計算機專業網絡安全技術方向企業“嵌入式”班通過學校和企業的聯合培養,樹立院校的品牌、擴大了知名度;啟用企業嵌入式培養項目,擴大計算機專業招生的規模、增加了效益;校企深層次嵌入式培養合作,開創新的教育、教學模式;使學校教育與企業技術接軌,擴大就業渠道;通過對學生的培養與考查,為天融信、博路科技、華為、H3C及其渠道公司選拔、儲備優秀人才;借助校企合作平臺,擴大天融信、博路科技、華為、H3C等企業在院校的融入度;通過企業嵌入式培養的教學模式,使學生能在學校獲得實踐經驗,提高就業競爭力;對學生進行全方位、綜合素質、職業素養教育,提高學生綜合能力;依托天融信、博路科技等企業平臺,為學生提供更多的與企業接觸機會,創造更多更優的就業機遇;為企業培養更多優秀、合適的應用型高技能人才。
2.3企業“嵌入式”培養保障監督
基于校企結合要求,完善學院現有的教學質量監督機構,院部專業各級領導和督導負責各項工作的組織與實施,保證專業教學的質量和進度。對于每項教學內容,層層分解,落實到人,實行專人負責制。領導小組定期召開會議,檢查各項工作進度及考核任務落實情況。學院建立一系列有效獎懲激勵機制,建立項目績效考核體系,定期對教學項目進行考評,以確保教學項目高質量完成。在課程考核方面,以實際網絡公司項目為主導,采用理論知識與項目實戰相結合的方法,快速提高學習人員的職業技能和動手能力,真正成為大學畢業生與企業的橋梁,通過實訓真正使大學生實現從學生到網絡企業學員的“零適應”,因此在學習期間,要求所有學員以準員工的身份和標準嚴格要求自己,鍛煉提高自己的綜合實力。
3網絡安全技術企業“嵌入式”培養實施方案
3.1嵌入式培養的總體方案
嵌入式培養的實施,首先要選擇好合適的企業,行業品牌大中型企業是優選對象,企業有相應的崗位培訓部門將為后續企業嵌入式培養提供更好的實施成效。金肯學院網絡安全技術方向選擇了天融信和博路科技兩家企業同時合作,吸收不同企業的優勢,制定培養實施的總體方案,如圖1所示。
3.2嵌入式培養的三年規劃及課程體系
根據制定的總體嵌入式培養實施方案,我們可以將實施計劃進行細化,首先詳細制定第一學年的學習計劃,使嵌入式培養的專業學生,以準職業人的身份進入大學的第一年。入學伊始,就到阿里巴巴(南京)云計算創新中心、中國電信云計算未來信息館、H3C杭州總部體驗中心的參觀實習;了解企業發展策略和職業素質管理制度,建立合作團隊,進行多個項目的拓展訓練游戲,培養團隊合作精神、集體主義精神、學習創新、吃苦耐勞;做一個合格的企業人、職業人活動;由華為、H3C、天融信資深經理、項目經理各種專題講座和技術講座,并參加各類計算機行業大型論壇,開拓視野。從第二學年起,嵌入式培養專業班學生正式進入企業核心課程的學習,并配合企業課程實訓,交替進行培養,使本階段的學生在培養結束之后,具有包括構建中小型企業網絡、大規摸路由技術、構建高性能園區網、構建安全優化廣域網、網絡安全運維、信息安全攻防技術等企業核心技術的能力;通過中小型企業網絡綜合實訓、大中型企業網絡排錯綜合實訓,使學生具備熟練操作各種網絡產品、完成大中型企業網和園區網絡各種配置維護操作的能力;能夠進行網絡故障的診斷與排除,使網絡運行暢通無阻;用企業工程項目實戰,讓學生完整的了解一個工程項目的流程,標書文檔編寫標準和網絡設計思路。最后一年中,嵌入式培養重點是實現企業綜合項目的實習,就業實習,此任務主要在嵌入式培養的企業完成。根據實習經驗,和實習中遇到的工程項目,將所學過的理論知識和實際工程項目相結合,進行畢業論文的攥寫;完成畢業項目設計以及答辯,使得每一位學生都能優秀畢業。
3.3校企合作制定課程標準、實現“雙證融合”
嵌入式專業重視產學研,與地區企業緊密結合,加強培養學生實踐技能,盡可能考慮與企業需求相接軌,把教學活動與生產實踐、社會服務、技術推廣及技術開發緊密結合起來,把職業能力培養與職業道德培養緊密結合起來。專業堅持將職業需求與本專業課程設置相結合,把職業標準融入到本專業課程標準中,突出課程目標的職業化方向,以增強學生在技術崗位適應性。首先,在人才培養方案內,由一系列的理論專業課程和實踐性課程形成模塊化,構成的與之相應的高級別職業證書教育體系,為每位本專業學生儲備對應的能力基礎,提高實踐能力、專業技能、敬業精神和嚴謹求實作風;其次,在人才培養方案外,引導學生參加針對性的強化訓練,進一步提高技術水平。近年來,我們重視高級職業資格證書或技術等級證書的取得,相當多的學生參加職業資格考試,實現“雙證融合”,具體包括華為H3C認證網絡工程師、注冊信息安全員等各類企業技能證書。
關鍵詞:嵌入式系統 獨立院校 課程改革
一、引言
近幾年來,嵌入式技術的應用推動了國防、軍工、航天航空、移動通訊、機器人、工業控制、醫療儀器、汽車電子等領域的發展。社會對相關人才的需求量大,學生學習的積極性很高,因此嵌入式系統正逐漸成為高等院校必開的課程。嵌入式系統有兩個顯著的特點,一個是軟硬件密切聯系,一個是以應用為中心,獨立院校作為一種新型的高等院校教育單位,作為對普通高校資源的補充,更偏向于實踐應用[1],因此,如何開設嵌入式系統的相關理論與實踐課程來培養應用型、創新性人才,是獨立學院目前的重點探索之一。
二、嵌入式課程教學存在的問題
目前獨立院校很多專業都開設了嵌入式系統課程和嵌入式專業方向,比如電子類、通信類、計算機類、自動化類專業都開設嵌入式系統的相關課程,結合企業對嵌入式人才的要求,存在著很多不足。
1.前期基礎教學安排不合理
從理論教學來看,嵌入式技術是一門綜合性很強的課程,涉及的知識體系有硬件、軟件、網絡等方面的知識,硬件方面要具備模電、數電、單片機等相關知識,在軟件方面要具備計算機的基礎理論知識如操作系統,程序設計語言基礎,程序的設計思想和方法,在網絡方面要具備網絡語數據通信的理論知識體系。但是各專業的基礎教學并沒有完全開設相關方面的理論教學,如:計算機專業主要具備了軟件方面的基礎理論,自動化、電信等相關主頁主要設置了硬件方面的知識體系,對軟件方面的知識體系開設較少,主要就是C語言程序設計,而對操作系統,程序設計的思想和方法并沒有開設相關理論課程。
2.缺少足夠實踐教學
從實踐教學來看,很多實驗基本上是驗證性實驗,大多數都只需要按照實驗指導書上的內容就可以完成,課程設計與企業項目實際應用差距較大。眾所周知,實踐是嵌入式系統教學的重要環節。嵌入式系統內容涉及廣泛,指令編程、驅動程序設計、內核的移植設計和應用程序編寫等知識的學習,都需要學生通過大量的實踐環節來加深理解[2]。學生在課程之余沒有更多的實踐機會,嵌入式課程學時完畢后,很多學生就沒有辦法進行后續的學習。另外,實驗學時不夠。開設的嵌入式系統課程一般為32~40學時,實驗環節僅占6~8學時。有限的課內學時無法滿足實踐教學,尤其是綜合性、設計性實踐的需要。這使得缺乏足夠實踐動手環節訓練的學生難以真正了解和熟悉嵌入式開發過程。
3.各專業教學內容比較單一
從課程體系上來看,大多數的課程總是偏向兩個方向:方向一偏重硬件設計,例如與電子工程、通信工程、自動化相結合。這個方向培養出來的學生主要從事硬件設計工作,他們的優勢是對硬件原理非常清楚,不足在于這類方向的人才更擅長定義各種硬件接口,但對復雜軟件系統往往力不從心,例如嵌入式操作系統原理和復雜應用軟件等。方向二偏重軟件設計,例如和軟件工程、計算機科學與技術結合,這個方向培養出來的學生主要從事嵌入式操作系統和應用軟件的開發。他們對軟件有較好的操縱能力,不足在于對硬件原理和接口沒有較好的掌握,對于嵌入式系統其它的應用也沒有一個全面的概念,如驅動程序等不太了解。大多數面向Linux操作系統的應用軟件編程,與企業的需求來看,內容比較單一。
4.高校師資隊伍實踐經驗欠缺
嵌入式系統的教學要求教師具有處理器、匯編語言、接口、操作系統、驅動程序開發、應用程序開發等各方面豐富的知識,并要有從事嵌入式項目開發的經驗[3] ;但對于大多數開設嵌入式課程的獨立院校而言,師資隊伍很難跟上。從事嵌入式技術開發的技術人員,很少愿意到獨立學院執教;在嵌入式師資方面,對于年輕的獨立學院而言,承擔嵌入式系統課程的多以青年教師為主,大部分教師并沒有項目經驗,有部分老師從單片機教學轉型。高校組織的教師培訓,都是提供實驗設備的廠商對實驗設備的培訓,真正的嵌入式系統相關技術的系統培訓缺少。所以,師資隊伍的建設在短期內無法跟上嵌入式技術的教學需求。
三、嵌入式課程教學的改革
從理論指導課程體系方面來看,學生不僅要掌握經典的計算機基礎理論知識如計算機組成原理、操作系統、匯編語言、C/C++語言、程序設計思想和方法,還要具備嵌入式系統領域特定的知識,包括嵌入式硬件基礎、軟件基礎、操作系統、開發工具等,我院的很多專業都是在大二下才開始大量開設相關基礎理論課程,而嵌入式技術這門課程基本上都是大三下學期開始學習,學生要在一年內學完這些理論,對學生而言,對知識的理解也是需要一定的時間,因此理論課程應在大一開始逐步開設,結合學生的學習程度合理安排相關理論課程的學習。
企業對嵌入式軟件人才的需求有幾個方向:嵌入式引導程序設計,嵌入式操作系統內核的設計,嵌入式操作系統的驅動程序的開發,嵌入式圖形化用戶界面的設計,嵌入式數據庫的開發等,首先幫助學時確定自己從事的方向,并掌握嵌入式系統開發的整個流程及其相應的調試方法。在嵌入式的理論課程學習中應結合企業的需求以及基本知識面的結合;如軟件方向理論教學基本的內容應圍繞嵌入式基于Linux操作系統下的應用程序開發這些方向來確定要學習的課程體系,確定課程體系后可以根據企業的需要加入相關驅動開發等相關課程內容及比較流行的手機開發也可以納入課程內容之一,理論教學的原則壓縮基礎理論課學時,突出實踐性與應用,以達到“學習嵌入式,使用嵌入式”的教學目的和作用,建立起一種由淺入深、梯度型、層次化的教學模式。
從實踐指導課程體系方面來看,應該采用多樣化的課程實踐教學手段,提高學生的動手實踐能力。
1.在實驗環節方面,應該大幅提高實驗的課時,達到講一課就能實踐的目的。改革后我院開設嵌入式課程的實驗學生16學時,包括硬件裸機程序編寫6學時,嵌入式開發環境搭建與2學時,嵌入式軟件下驅動程序編寫4學時,嵌入式應用軟件程序編寫4學時,基本上一次理論課上完學生就可以在實驗室進行實踐。
2.通過對市場調研,了解企業需求,結合師資隊伍中存在的教師的項目經驗,開發實訓和實習的項目,結合項目指導學生結合理論進行相關學習。這個在嵌入式課程學時結束后,用1個月左右的時間來指導學生組成項目組完成于企業結合比較緊密的項目開發。
3.舉辦嵌入式系統技術講座:可以根據學生的需要,邀請來自公司企業的工程技術人員進行專題講座,使學生能接觸到最新的知識和實用技術,并了解社會對嵌入式系統人才的具體需求。
4.建立開放的實驗室,對有興趣的同學安排實訓和實習課題: 實訓課題實行“三級指導”(全指導,半指導,零指導),使教、學、練緊密結合。每個實訓課題一般安排兩個項目,第一個項目學生在老師的指導下,實行實訓過程的全指導;第二個項目主要是結合教師在企業的項目基礎(實習課題),從項目需求分析開始,先由學生來完成,老師再參與其中,從這個過程慢慢的從半指定到變為零指導,來鍛煉學生進行項目實施的能力。
四、總結
從獨立學院立足培養創新,應用型人才出發,獨立學院嵌入式課程改革目前有了一定的成效,但是開設嵌入式教學還在起步階段,存在著很多不足,這就要求教師緊跟嵌入式技術的發展,不斷提高教學與教師的實踐能力,努力完善嵌入式課程體系,爭取能達到學生畢業后迅速從事嵌入式軟件的開發及設計的目的。
參考文獻
[1] 謝川.應用型本科嵌入式課程教學研究.重慶工商大學學報(自然科學版) , Journal of Chongqing Technology and Business University(Natural Science Edition), 2011年04期
【論文摘要】介紹嵌入式系統的概念和發展狀況,以及目前國內外嵌入式系統在獨立學院教育的現狀,根據多年的教學實踐,結合目前本校開展嵌入式系統教學的教學經驗,總結出適合我國獨立學院開展嵌入式系統課程的教學模式。
1.引言
目前,國內開設有關嵌入式系統課程的獨立學院極少,培養出的基于Linux平臺上的嵌入式軟件開發人員更是鳳毛麟角。所以,注重應用能力培養的獨立院校,特別是有計算機、電子技術等相關專業的工科獨立院校,應該盡早引入嵌入式系統的教育,結合自己專業特點,大力開展嵌入式系統的教學工作。
2.嵌入式系統簡介
嵌入式系統一般指非PC系統,而是指小型、專用的計算機系統。它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統軟件(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟件組合在一起,應用程序控制著系統的運作和行為;操作系統控制著應用程序編程與硬件的交互作用。
3.國內嵌入式系統教學的現狀
國內教育界將嵌入式系統的教學大致分為三類:軟件學院專業嵌入式教學;計算機專業嵌入式教學;電子、自動化等相關專業嵌入式教學,對于嵌入式系統的教學研討從嵌入式課程體系的設置、嵌入式理論教學的開展、嵌入式實驗教學的開展、嵌入式綜合設計與學生工程實訓等幾方面展開。
4.嵌入式系統教學模式的探討
綜觀國內外,長期以來都沒有專門針對嵌入式系統專業的學科設置,從事該領域的研發人員都來自不同專業背景,例如自控、電子工程、通信工程、計算機應用等專業。由于知識結構不能完全滿足嵌入式系統工程的要求,需要經過較長的再培訓才能勝任嵌入式系統工程師的工作。嵌入式系統教育給傳統計算機、電子信息工程教育帶來了巨大的沖擊和挑戰,也帶來了歷史的發展機遇。嵌入式系統工程(ESE)是一個全新的專業,需要企業和社會的認知過程,課程體系需要經歷設計、發展、完善的過程。
通過與國內其他高校的專家的探討與學習,結合西部高校普遍存在的資金非常缺乏,實驗條件的局限,以及電子信息工程專業學生的特點,我們積累和總結出關于嵌入式系統教育教學模式的一些想法,列舉如下:
4.1 建立一套適合學校特點的課程體系
嵌入式課程是近幾年來建立的一門新課程,有它自身的特點、規律。嵌入式的課牽扯面很廣,包括研究生的課程、本科生的課程、技能課程的培訓等。由于該課程與實際結合得非常緊密,容易教成短期培訓,而作為一門課程要有自己的規律,不要把這個課程做成嵌入式系統教學的技能培訓,要結合獨立學院的自身培養目標特點制定出相應的教學計劃以及實施方案。例如在我校,針對電子信息工程專業,目前師資力量等都不能滿足直接建立一個嵌入式系統的專業,設想把嵌入式系統設定為電子信息工程專業本科主修方向,在低年級時開設相關的專業選修課,讓有意于此方向的學生打好基礎,在本科高年級進一步學習。作為電子信息工程專業,在教學中一定不能光注重應用,也要將清楚計算機本身的規律在什么地方,為什么發展嵌入式,有什么原理進行探討,從而建立一套適合我們特點的課程體系。
4.2 課程應該分層次
嵌入式系統教學的層面應不同,有研究生、本科生高年級、重點大學、普通大學、獨立學院等的分別,在授課時有所區別。在本學院推行這門課,考慮到針對的是電子信息工程專業,和其他學院的側重點是不同的,但作為電子信息專業中的一個主修方向,在教學中應該突出原理與應用的緊密結合且能體現出理論和實踐并重的特點,在教材的選定上應該包括有關嵌入式處理器、操作系統(linux或ubantu)、開發平臺和應用,重點學習原理及相關應用。
4.3 主動去獲得更多的支持
由于學校在技術、經驗、資金等方面有很多的困難,所以應該主動尋求以獲得更多的幫助,例如主動跟國內外相關公司索取資料、設備,要求一些技術支持等,積極組織教師參加全國范圍的各種嵌入式系統教學研討會、及到各知名企業進修,讓教師深入了解技術發展。
4.4 可利用仿真軟件、書籍內容輔助實驗教學
如果讓理論知識能讓學生達到所見即所得是本課程教學的重點和難點,由于資金的缺乏,現成的實驗板很昂貴,應采用仿真和實驗相結合的方法,一部分學生在SkyEye、microwindows仿真環境下做實驗,一部分學生在實驗板上面做實驗,在實驗之后再一起互相討論。
4.5 利用互聯網進行教學交流
由于教師對嵌入式系統課程不熟悉,在教學中要自己一邊學習一邊講課,應該充分利用極其豐富的網絡資源,例如教學課件及背景資料都可以從網站上下載,教師和學生均可通過論壇交流。
4.6 全國高校大學生電子競賽及行業相關競賽
通過組織學生參加全國高校大學生電子競賽來深入了解和學習嵌入式系統。雖現在的電子競賽還沒有直接用到嵌入式系統,但是我們必須現在開始在思想上有所改變,主要是使學生多搞創新想法,而不僅僅是產品創新。
5.結語
嵌入式系統工程是一個全新的專業,目前的關鍵是怎樣與現有專業學科融合,以及怎樣進行現有課程體系的改革和調整。我國在嵌入式系統教育方面起步較早的是北京大學軟件與微電子學院的嵌入式系統系,他們已經形成了較為完善的課程體系、專業水平較高的師資隊伍和與國際技術接軌的嵌入式系統工程實踐環境,目前,嵌入式系統系在我院本科生達到480人。獨立學院由于很多因素的制約在教育上也比較落后,但已經積極行動起來,投身到嵌入式系統教育中去,為我國嵌入式系統的發展輸送更多的優秀人才。
參考文獻
[1]馬忠梅.嵌入式系統教學模式探討[J].單片機與嵌入式系統應用,2008(11):5-37.
【關鍵詞】嵌入式系統;教學模式;獨立學院
1.引言
目前,國內開設有關嵌入式系統課程的獨立學院極少,培養出的基于Linux平臺上的嵌入式軟件開發人員更是鳳毛麟角。所以,注重應用能力培養的獨立院校,特別是有計算機、電子技術等相關專業的工科獨立院校,應該盡早引入嵌入式系統的教育,結合自己專業特點,大力開展嵌入式系統的教學工作。
2.嵌入式系統簡介
嵌入式系統一般指非PC系統,而是指小型、專用的計算機系統。它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統軟件(要求實時和多任務操作)和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟件組合在一起,應用程序控制著系統的運作和行為;操作系統控制著應用程序編程與硬件的交互作用。
3.國內嵌入式系統教學的現狀
國內教育界將嵌入式系統的教學大致分為三類:軟件學院專業嵌入式教學;計算機專業嵌入式教學;電子、自動化等相關專業嵌入式教學,對于嵌入式系統的教學研討從嵌入式課程體系的設置、嵌入式理論教學的開展、嵌入式實驗教學的開展、嵌入式綜合設計與學生工程實訓等幾方面展開。
4.嵌入式系統教學模式的探討
綜觀國內外,長期以來都沒有專門針對嵌入式系統專業的學科設置,從事該領域的研發人員都來自不同專業背景,例如自控、電子工程、通信工程、計算機應用等專業。由于知識結構不能完全滿足嵌入式系統工程的要求,需要經過較長的再培訓才能勝任嵌入式系統工程師的工作。嵌入式系統教育給傳統計算機、電子信息工程教育帶來了巨大的沖擊和挑戰,也帶來了歷史的發展機遇。嵌入式系統工程(ESE)是一個全新的專業,需要企業和社會的認知過程,課程體系需要經歷設計、發展、完善的過程。
通過與國內其他高校的專家的探討與學習,結合西部高校普遍存在的資金非常缺乏,實驗條件的局限,以及電子信息工程專業學生的特點,我們積累和總結出關于嵌入式系統教育教學模式的一些想法,列舉如下:
4.1 建立一套適合學校特點的課程體系
嵌入式課程是近幾年來建立的一門新課程,有它自身的特點、規律。嵌入式的課牽扯面很廣,包括研究生的課程、本科生的課程、技能課程的培訓等。由于該課程與實際結合得非常緊密,容易教成短期培訓,而作為一門課程要有自己的規律,不要把這個課程做成嵌入式系統教學的技能培訓,要結合獨立學院的自身培養目標特點制定出相應的教學計劃以及實施方案。例如在我校,針對電子信息工程專業,目前師資力量等都不能滿足直接建立一個嵌入式系統的專業,設想把嵌入式系統設定為電子信息工程專業本科主修方向,在低年級時開設相關的專業選修課,讓有意于此方向的學生打好基礎,在本科高年級進一步學習。作為電子信息工程專業,在教學中一定不能光注重應用,也要將清楚計算機本身的規律在什么地方,為什么發展嵌入式,有什么原理進行探討,從而建立一套適合我們特點的課程體系。
4.2 課程應該分層次
嵌入式系統教學的層面應不同,有研究生、本科生高年級、重點大學、普通大學、獨立學院等的分別,在授課時有所區別。在本學院推行這門課,考慮到針對的是電子信息工程專業,和其他學院的側重點是不同的,但作為電子信息專業中的一個主修方向,在教學中應該突出原理與應用的緊密結合且能體現出理論和實踐并重的特點,在教材的選定上應該包括有關嵌入式處理器、操作系統(linux或ubantu)、開發平臺和應用,重點學習原理及相關應用。
4.3 主動去獲得更多的支持
由于學校在技術、經驗、資金等方面有很多的困難,所以應該主動尋求以獲得更多的幫助,例如主動跟國內外相關公司索取資料、設備,要求一些技術支持等,積極組織教師參加全國范圍的各種嵌入式系統教學研討會、及到各知名企業進修,讓教師深入了解技術發展。
4.4 可利用仿真軟件、書籍內容輔助實驗教學
如果讓理論知識能讓學生達到所見即所得是本課程教學的重點和難點,由于資金的缺乏,現成的實驗板很昂貴,應采用仿真和實驗相結合的方法,一部分學生在SkyEye、microwindows仿真環境下做實驗,一部分學生在實驗板上面做實驗,在實驗之后再一起互相討論。
4.5 利用互聯網進行教學交流
由于教師對嵌入式系統課程不熟悉,在教學中要自己一邊學習一邊講課,應該充分利用極其豐富的網絡資源,例如教學課件及背景資料都可以從網站上下載,教師和學生均可通過論壇交流。
4.6 全國高校大學生電子競賽及行業相關競賽
通過組織學生參加全國高校大學生電子競賽來深入了解和學習嵌入式系統。雖現在的電子競賽還沒有直接用到嵌入式系統,但是我們必須現在開始在思想上有所改變,主要是使學生多搞創新想法,而不僅僅是產品創新。
5.結語
嵌入式系統工程是一個全新的專業,目前的關鍵是怎樣與現有專業學科融合,以及怎樣進行現有課程體系的改革和調整。我國在嵌入式系統教育方面起步較早的是北京大學軟件與微電子學院的嵌入式系統系,他們已經形成了較為完善的課程體系、專業水平較高的師資隊伍和與國際技術接軌的嵌入式系統工程實踐環境,目前,嵌入式系統系在我院本科生達到480人。獨立學院由于很多因素的制約在教育上也比較落后,但已經積極行動起來,投身到嵌入式系統教育中去,為我國嵌入式系統的發展輸送更多的優秀人才。
參考文獻
[1]馬忠梅.嵌入式系統教學模式探討[J].單片機與嵌入式系統應用,2008(11):5-37.
[2]徐敏,林瑞金.關健生嵌入式系統教學改革與實踐[J].電氣電子教學學報,2009(3):13-22.
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11年成就13萬大學生的 IT職業夢想
在中國,每新增10名軟件工程師就有1名畢業于達內; 在中國,每小時有10名軟件工程師畢業于達內;
在中國,5%達內學員入職世界500強,20%的學員入職中國軟件百強, 65%的知名IT企業有達內學員。
--------------------------名師風采----------------------
吳文元 網絡營銷總監級講師
工作經歷
10年電子商務經驗。曾為清華大學工業工程系推廣高端教育產品,國內首家網絡營銷培訓任職4年
關鍵詞 高校圖書館 嵌入式服務 慕課
分類號 G252
Study of the Embedded Service of University Library Based on MOOC
Han Qingfeng
Abstract As a new network teaching model and educational technology, MOOC has greatly challenged the traditional library services, which will promote the library to explore and establish an embedded service adapted to the massive open learning era, and promote the librarians to participate actively in the development of MOOC, so as to combine the embedded service with MOOC and establish a sound and public service system.
Keywords University library. Embedded service. MOOC.
嵌入式服務主要是指基于圖書館員和圖書館各種資源有機融入到用戶知識生產環境(教學環境、學習環境和科研過程),結合最新技術手段提供全程式知識服務的服務模式。嵌入式服務的主要構成要素有圖書館員、用戶、知識資源和各種技術,是目前高校圖書館開展的一種重要的信息服務模式。主要是根據學科館員自身的學科優勢和特點,通過虛擬和物理空間融入用戶知識生產環境之中,為用戶提供無限制的信息咨詢、學科導航、課題跟蹤、科學數據發現和管理等服務,體現高校圖書館的價值。
慕課,被認為是新思想、新技術對圖書館的又一次叩門。“慕課”是英文縮寫MOOCs的音譯中文名稱,英文全稱為Massive Open Online Courses,一般被翻譯為“大規模開放在線課程”[1]。慕課的本質是通過在全球范圍開放在線優質課程資源,最大限度地實現名校名師最優質課程資源的大規模學習共享。這不僅為促進傳統學校教育優化課程結構、改革教學方法,建立混合式教學體系創造了條件,更為無數難以進入校園接受優質教育的人們獲得高品質學習機會提供了可能。
圖書館界也對此給予了積極關注和熱烈討論。慕課所建立的全球學生與大學之間的學習關系給圖書館帶來了挑戰和機遇成為共識,已有圖書館員直接為所在學校教師的慕課課程建設提供材料支撐服務進行了嘗試,以及圖書館員通過在線聊天、博客、電子郵件等方式參與到混合教學模式中,為慕課學生提供交互討論服務[2]。
慕課的引入,對于圖書館的影響是擴大了服務的范圍,消除了不同圖書館之間的差別。圖書館員參與到慕課制作和學習中,為教師提供優質課程資源,幫助慕課學生提高信息素養,增加學習能力。慕課將是嵌入式館員最好的鍛煉舞臺,在這里能夠提高服務能力,接受最先進的理念與技術,使圖書館更從容地面對大數據時代的種種挑戰。
1 圖書館的慕課實踐與嵌入式服務的有機結合
慕課徹底改變了以往課內與課外,課前、課中和課后的不連貫學習方式,將學生在每個知識點的聽課、查資料、閱讀、評測等全部學習過程高度統一在一起,學習過程不再因時空和學習材料的限制而被時時打斷。圖書館的服務可以通過“教學館員”的身份,直接參加到課程團隊,全程提供背景材料的檢索、篩選、推薦、萃取、鏈接和相應版權顧問服務[3]。對于學習者,圖書館的服務可以通過“助教館員”身份,幫助慕課教師為學生提供精準、完整、無縫、高效、豐富的課程學習資源;圖書館還可加入各課程的學習社區,與助教團隊一起提供在線信息參考咨詢服務。館員在教學中的“輔助作用”將轉變為教師備課、學生學習中一個不可或缺的“助理教員”。
上面的“教學館員”“助理館員”和“助理教員”正是嵌入式服務所闡釋的角色,慕課的迅速發展為嵌入式服務的進一步發展提供了新的平臺。我國的大學圖書館從上世紀90年代開始在借鑒國外嵌入式服務的基礎上,開展嵌入式服務。時至今日,我國高校圖書館的嵌入式服務有了巨大發展,眾多學者根據服務的途徑、模式等進行了總結與分類。我們根據嵌入式服務的目的與過程差別,將其分為嵌入到科研項目中的服務、嵌入到日常教學活動中的服務、嵌入到日常學習活動中的服務與嵌入到政府與社會組織中的服務四種類型[4]。
圖書館的慕課實踐與嵌入式服務方式不謀而合,圖書館為慕課式學習服務所建立的一套行之有效的管理和服務理念以及工作方法,必然會對傳統服務方式的改造產生巨大的作用,為圖書館實現被動服務模式向前置化、嵌入式的主動服務模式轉變闖出一條新路。本文根據圖書館的慕課實踐和高校圖書館的嵌入式服務分類,將高校圖書館在慕課學習和制作中可以提供的嵌入式服務分為四類。
1.1 嵌入到日常教學活動中成為課程內容提供者
國內高校圖書館將服務嵌入到日常教學活動之中是其嵌入式服務的重要組成部分,主要是以圖書館員作為教學助手形式嵌入到用戶課堂或網絡教學平臺,通過信息素養與專業課程的結合,通過專業教師與圖書館員的協作使學生在掌握專業課程的基本知識基礎上,提高學生的自我學習能力和創新能力。隨著商業性慕課資源的成熟,高校圖書館可以根據學校的專業設置有選擇性地引進慕課資源,配以學科館員的輔導,形成在線課程,特別是社會生存所需的技能培訓課程和基礎人文課程。圖書館也可以自己制作或參與慕課教學,圖書館員嵌入課程團隊,與教師一起制定課程內容和規劃,參與信息檢索技能培訓,并可從用戶學習行為的大量數據中獲得實踐經驗,進而在慕課資源保存和普及等方面發揮作用。
1.2 從學習場所提供者成為多媒體制作的導師
高校圖書館在轉型與創新中已發展成為信息共享空間(IC),普遍建有專修室、電子閱覽室、多媒體工作室,并擁有豐富的多媒體資源,可以提供慕課教學所需的視頻課件和錄制空間,是學生參加慕課課程的最佳場所。據悉,教師準備一門慕課課程需要幾個月甚至半年以上時間,進行錄像和視頻編輯等后期工作。在課程上網前,教師需要視聽設備用來錄制慕課,使用軟件編輯原始視頻,這就需要一個專業的多媒體環境。高校圖書館IC中的多媒體工作室可以滿足這個需求,嵌入式學科館員能夠在使用設備、制作和編輯視頻方面的提供幫助,充當導師角色。
1.3 嵌入到日常學習、生活中以提高用戶信息素養
現代信息技術的發展與泛在知識環境的進一步深化,使得人們的信息需求、信息獲取變得即時快速,無處不在、無時不有的服務成為首選。高校圖書館可通過Web3.0技術、Rss技術等手段嵌入到社交網絡、瀏覽器、PDA等移動終端來實現用戶日常學習、生活的嵌入式服務。
慕課學習中尋找現有的信息及過濾次要和額外信息是兩個重要的技能。用戶需要了解所學慕課的基礎知識來評估一門課是否適合自己,圖書館員可通過嵌入到日常學習、生活中的服務對用戶進行信息素養方面的幫助和指導,使學生在提高信息素養的同時能夠順利完成學習任務。借鑒國外經驗,高校圖書館通過嵌入的方式支持學生在線課程學習,讓嵌入式館員成為一個活躍的指導者[5]。嵌入式館員通過服務平臺參與在線討論,答疑解惑,嵌入式館員的作用是提高慕課學生信息素養,使其能夠獨立地評估自己的信息需求,鑒別有用的資源,在在線學習環境中準確獲取自己所需,提升學習效率和能力。
1.4 嵌入到師生科研項目和政府、企業中以提升圖書館內涵
嵌入到科研項目和政府、企業中的服務是指高校圖書館利用專業服務優勢,使圖書館員參與到不同用戶的信息需求中,提供專業的全方位的知識信息服務,其對象主要是高校的師生科研項目、政府和企業。將科研和社會作為對象的嵌入式服務是提高圖書館在學校中的學術形象的主要服務手段。圖書館的慕課實踐主要體現在學習和制作當中,慕課的眾多學習者擴大了圖書館的服務對象,慕課龐雜的課程內容使得參與的嵌入式館員的專業知識和視野不斷擴大,這種無形的積累將提升嵌入式館員的服務水平,那么對科研、政府和企業的嵌入式服務將更加深入和完善,促使高校圖書館更加開放和共享,從這個角度來說,慕課也是一種新的知識共享的有效方式。如果通過有效的管理措施和技術手段,打通慕課平臺與龐大圖書館共享聯盟體系實現“大對接”,從而使慕課學習在更大范圍內共享信息資源,高校圖書館或許能夠成為實現大規模開放學習與全球信息資源共享的重要紐帶和橋梁。
2 基于慕課發展嵌入式服務系統
不管是在實體空間還是虛擬空間,大學圖書館的核心任務是支持用戶學習。圖書館通過購買慕課課程、參與慕課制作和慕課的宣傳,可以成為慕課學習中的重要支點,保持和用戶的緊密聯系,從而深入參與到知識生產過程中。慕課式教育將促使高校圖書館從校內服務向社會服務發展,也將模糊不同類型圖書館社會分工的定位。
隨著慕課逐步克服商業弊端和版權問題的解決,高校圖書館的嵌入式服務將會是什么樣?這種嵌入式服務系統如何來構成?筆者認為圖書館嵌入式服務系統應該由嵌入式館員、用戶、知識資源與技術組成。嵌入式館員、用戶、知識資源與技術要素之間相互影響與結合,依靠協作實現嵌入式服務的既定目標。圖1是基于慕課的圖書館嵌入式服務系統結構。
圖1 基于慕課的圖書館嵌入式服務系統結構圖
嵌入式館員是服務系統的核心,他們基于嵌入式服務的移動平臺提供具體服務,移動平臺的功能主要通過網站來實現,統一檢索的入口基于四個數據庫:知識庫、元數據庫、資源庫和用戶數據庫,也是圖書館基于館藏所建立的為用戶提供服務的基礎,用戶通過移動媒介和移動平網進行學習和交流,嵌入式館員為其提供全方位的嵌入式服務。
2.1 嵌入式館員
嵌入式館員指面向知識生產環境,圖書館員將自己角色定位為教學館員,主動融入用戶學習生活、教學、科研過程中,以圖書館資源為基礎,為用戶答疑解惑,同時培養用戶對圖書館的依附性進而提升信息素養的這一館員群體。嵌入式館員最為顯著的特征是嵌入到用戶知識環境,在長期合作中建立緊密聯系。慕課環境中,在線課程之中用戶的需求是嵌入式館員必須明晰與洞察的。嵌入式館員以伙伴的方式查閱課程郵件、檢查慕課用戶社區提問并回答問題、組織討論,通過實時在線,嵌入式館員可及時發現學生遇到的各種問題。
嵌入式館員應該成為用戶社區的一員,與用戶形成合作關系,強調能為彼此做些什么。慕課環境下,要求嵌入式館員在掌握圖書館相關知識和技術的前提下,必須對用戶群體的專業領域有充足的知識底蘊,并不斷地補充和學習,可以在圖書館安排下定期參加一些在職課程學習、學術研討會和專業培訓班等。
嵌入式服務項目的延續性是圖書館管理者面對的一個難題,應鼓勵館員在滿足用戶需求時,在服務內容及角色定位方面要進行及時轉換,否則會讓館員產生疏離感。嵌入式館員與用戶群體之間可能會有長時間的穩定關系,館員的職能定位可能也會由以圖書館為主逐漸轉為以用戶機構為主,而用戶群體的需求也會逐漸轉為以學術研究、數據分析等為主。
2.2 移動服務平臺設計
我們認為基于移動互聯網的圖書館服務,應根據終端的應用環境和用戶需求特點,使圖書館的信息服務延伸到移動終端客戶,通過移動終端的便攜性和交互性等特性,發揮圖書館資源和服務的優勢,探索出圖書館信息服務新天地。移動服務平臺構建的目標是建立整合資源、服務于用戶的一站式移動應用環境。平臺基礎為高校館現有的服務系統和電子資源,服務介質為便攜的移動終端,服務支撐為豐富的內容管理系統產品,通過移動服務平臺將高校館打造成為全天候的知識生產和服務中心,支持用戶快捷完成各種操作,滿足不同層次的用戶對信息、知識的需求,提供個性化的移動服務。移動服務平臺要達到媒體形式多樣化、交互的服務功能、實時廣泛的人際交互、與現實聯系密切等要求[6]。
2.2.1 平臺總體框架
平臺總體框架包括內容庫、內容管理系統(網站)和用戶。知識庫、資源庫、用戶數據庫、元數據庫等底層數據構成了內容庫。現有的移動服務和文獻系統整合成網站內容管理系統,內容庫的文本、元數據和知識檢索通過統一的檢索入口進行查找,通過用戶的登錄來實現來各種功能。用戶體驗全新的移動圖書館服務需使用筆記本、手機、IPAD等移動設備,或是圖書館提供的電子書閱讀器、PDA、PSP等工具[7]。詳見圖2。
圖2 移動服務平臺總體框架圖
2.2.2 平臺功能設計
服務平臺與用戶之間的聯結是通過門戶網站和客戶端軟件來實現,用戶選擇隨身終端的網絡瀏覽器可以訪問網站,下載客戶端軟件后,運行軟件訪問服務平臺,使用各種信息服務。設計的門戶網站應分為移動服務和用戶社區兩個模塊,用戶在登錄到服務平臺之后,看到的是界面友好的設置,有個人登記信息、基本功能和各種應用及相關移動服務信息、社區和版本等內容。用戶能依據個人需要和偏好對項目和服務進行隨意選擇,滿足個體化的要求,點擊鏈接可以進一步查看到個人圖書館和其他社區分享內容[8]。
2.3 用戶
隨著大數據時代用戶的要求更加趨向差異化、知識化、學科化方向發展,圖書館的嵌入式服務將呈現立體化與常態化發展趨勢,從而實現泛在知識環境下的任何時間、任何地點、任何方式獲取所需信息。
慕課使高校圖書館的用戶群體顯著增加,不再局限于學校里的大學生,各類人群都可以平等自由地參與進來。全球慕課的學習者平均年齡是35歲,而在中國大量的年輕人成為慕課學習的主角,這是中國慕課很大的特點[9]。就目前來說,高校圖書館的主要用戶群體還是在校的師生。圖書館可以獲取慕課的渠道很多,如免費下載、有選擇的購買和自己制作等,通過慕課增加用戶的依附性。在慕課的學習中,讓用戶通過終端了解所需文獻的獲得能力,增強學生自我學習能力和方法,提高創新意識。嵌入式服務能促進圖書館員了解教學內容,對加強與用戶的溝通及了解用戶的信息需求大有幫助,還可以快速增強用戶的信息體驗效應。
3 結語
一、嵌入式館員
目前對于嵌入式館員,圖書館界尚無統一的定義。比較有代表性的是Shumaker認為:“嵌入式館員是在可擴展的一段時間內專門為某一用戶(群)服務的館員,是由用戶而不是圖書館付費的,也許有一個在用戶區域內的辦公室”。“嵌入式館員是將參考館員放入到用戶中,隨時隨地進行研究方法的指導,是用戶群體中的一員,而不僅僅是服務的提供者,也不僅僅是合作者。”田納西州立大學圖書館對嵌入式館員的定義是:“嵌入式館員是將自己作為助教、聯合指導者或者是聯合設計者添加到在線課程的館員。”
筆者認為,嵌入式館員已不再是圖書館內部任務分工形成的,而是圖書館在泛在學習環境下由文獻信息中心向讀者中心轉變的過程中,因職能變化而產生的新角色,強調館員積極主動地與相關的學術科研機構聯系,以獨特的嵌入式服務方式與用戶進行溝通和合作,參與到教學和科研的過程中,為教學和科研提供直接或間接的信息服務。
二、嵌入式館員服務與高校圖書館用戶需求適應性分析
嵌入式館員服務與傳統的圖書館服務方式比較起來,更能適應高校圖書館用戶的信息需求,主要表現在:
1.服務方式主動靈活,適應用戶需求個性化。嵌入式館員服務的最大特點是主動,其服務時間、地點和方式等都具有很大的靈活性和主動性。嵌入式館員從圖書館的空間桎梏中擺脫出來,融入到用戶中,主動參與到用戶的教學、科研和咨詢活動中,隨時隨地向用戶提供其所需信息。高校圖書館用戶信息需求的時間、方式、內容差異較大,個性化需求突出,尤其是教師和科研人員平時工作繁忙,到圖書館的時間少,嵌入式服務的主動靈活特點恰好可以滿足這種個性化的需求,提供主動性強、針對性強的服務。
2.服務定位準確,適應用戶層次差異性。嵌入式館員服務與之前的服務模式相比,根本的區別在于嵌入式館員與用戶是一體的,他們不僅是用戶的信息提供者,還是各項工作的合作者,由于工作目標一致,因此服務定位準確。高校圖書館的用戶有教學與科研人員、學生、管理人員等,不同的用戶群體由于其知識結構和承擔的工作任務不同,對信息的需求層次有著很大的差異,即使是同一用戶群體在學習和研究的不同階段對信息的需求也有差別,有的需要提供信息檢索,有的需要圍繞研究課題提供研究策略和解決方案,有的需要追蹤某一領域的最新動態和前沿成果等等。嵌入式館員能夠緊貼用戶需求,找準服務定位,最大程度地適應地用戶需求層次的差異性。
3.服務內容專深,適應用戶學科多樣化。高校學科設置多樣化的特點對信息服務的深度和廣度都提出了較高的要求。嵌入式館員除了具備專業的圖書情報知識、良好的計算機操作能力和外語能力、良好的溝通能力外,還必須具備較專深的學科知識。嵌入式館員能夠將圖書館專業知識應用到用戶的學科領域內,熟練運用信息檢索和信息利用技能,充分滿足用戶的信息需求。同時,嵌入式館員在參與用戶進行教學與科研的過程中,可根據用戶的動態需求和長遠目標,不斷積累相關學科的專業知識和服務經驗,調整服務策略,確保在學科專業化和細分化程度不斷加深的情況下,提供專業的服務。
三、高校圖書館開展嵌入式館員服務的方式
嵌入式館員服務是高校圖書館各項讀者服務工作的延伸,實現了在任何地方、任何時間向用戶提供任何與圖書館資源相關的服務,可以采用多種方式進行。
1.嵌入式參考咨詢服務。嵌入式咨詢服務與傳統的參考咨詢服務相比最大的區別就是變被動為主動,館員不再守候在圖書館等待讀者詢問,而是走出圖書館,深入到用戶中,與用戶建立良好的互動關系,有針對性地為用戶提供相關領域的咨詢服務。嵌入式館員在院系設立辦公點,以當面咨詢、電話咨詢、網絡咨詢等方式為用戶提供及時準確的咨詢服務,同時要積極參與到教學準備、課堂教學、作業、實習、課題研究等過程中,與用戶進行交流,以自身豐富的圖書館專業知識和較專深的學科專業知識為基礎,敏銳地捕捉用戶的信息需求,預先搜集文獻信息以備咨詢,從而取得用戶的信任,與用戶建立起緊密互動的關系。當用戶獲取信息遇到問題時,就會首先想到嵌入式館員,并利用這些溝通聯絡方式,在第一時間獲得信息服務。
2.嵌入式教學服務。嵌入式教學服務的主要目的是對用戶進行信息素質教育。傳統的信息素質教育是以文獻信息檢索課的形式來開展的,由于課時少、與專業聯系不夠緊密等原因,教學效果并不理想。而在嵌入式教學過程中,由嵌入式館員與專業課教師共同制定教學大綱,參與作業和課程討論,輔以課堂講授、講座等方式將信息素質教育循序漸進地嵌入到專業課教學的各個環節中去,有針對性地開展與課程內容相關的資源推薦、文獻檢索、資料搜集等方面的教學,指導學生掌握獲取與利用信息的方法,快速準確地獲取本領域的專業知識,使學生在完成學習任務的同時強化信息意識和信息道德,增強信息檢索、信息處理和信息利用的能力,從而提高自學能力、科研能力及創新能力。
3.嵌入式科研服務。嵌入式科研服務是嵌入式館員為了節約科研工作者查詢資料時間而開展的一項服務。館員積極主動地參與到科研項目中,課題或項目,嵌入到科研活動中,在科研的各個階段和各項工作中,及時、清楚地了解科研動態和相關信息,了解和挖掘科研工作者真實和潛在的信息需求,有針對性地進行知識的捕獲、分析和應用,為項目策劃、內容分析、創新性論證、、成果評價等方面提供全過程的信息支撐,并與科研工作者密切合作,協同完成科研項目。
四、開展嵌入式館員服務的保障
1.建立良好的服務機制。圖書館學科服務能否嵌入到用戶中去,更好地滿足用戶需求,首先是要在制度上保證學科服務能夠密切地與用戶相結合,使圖書館建立與用戶的深度合作關系,通過各種方式嵌入用戶的工作流程中,并使之制度化。比如通過圖書館領導與院系協商取得支持,通過他們的引薦進入院系,參與到各單位的學術研究團隊中去,促進學科服務能夠嵌入到用戶的研究和信息交流環節,開展信息服務。同時還要在圖書館的考勤、繼續教育、考核、激勵等制度和措施上做出相應的調整,為館員開展嵌入式服務創造更好的條件。
[關鍵詞]高校圖書館課程管理系統學習管理系統數字化學習
[分類號]G250
1 引言
課程管理系統(course management systems,CMS),又稱為courseware、虛擬學習環境(virtual learning en—vironments,VLEs)、課程管理軟件(course manage—ment software,CMS)、課程管理系統包(course-man—agement software packages,CMSP)、學習管理系統(1earning-management system,LMS)、e-eourseware、e—learning courseware、管理學習環境(managed learningenvironment,MLE)等。高校圖書館嵌入課程管理系統這一命題,最早由David Cohen于2001年正式提出,隨后引起國外學者們的廣泛關注。10年來,國外學者主要圍繞嵌入意義、嵌入方法,嵌入內容以及嵌入面臨的問題進行了研究。
2 研究的焦點
2.1 嵌入意義
嵌入意義,也叫嵌入的必要性,或者說驅動力。國外學者主要從以下兩個方面論述高校圖書館嵌入課程管理系統的意義和必要性。
2.1.1 高校教學環境發生變化,需要圖書館提供與之匹配的服務使用軟件管理在線課程起源于廣播通信技術在遠程教育中的應用,在美國,休斯頓大學于20世紀50年代最先為學生提供電視課程。如今的課程管理系統是在20世紀90年代中期開始發展起來的,伴隨著網絡技術對在線獲取和分享信息的支持,課程管理系統逐漸從繼續教育、遠程教育滲透到普通高等教育的各個領域,Blackboard、WebCT等課程管理系統被越來越多的高校引入,應用日益普及,逐漸成為高校教學的主戰場,成為高校師生新的工作、學習空間。美國校園信息化計劃調查結果顯示,2010年美國有93.1%的高校采用了課程管理系統。
另一方面,雖然很多課程管理系統提供教育資源中心模塊,但這些模塊通常指向的是那些需要購買才能獲取的資源和那些提供低質量信息的免費網站,而對本校的圖書館資源沒能有效揭示和鏈接,這一局面造成很多教師不得不自己從別處查找、下載資料或掃描紙質版資料,然后再上傳到課程管理系統中,這種方式下,教師和學生均需要花費大量的時間查找、獲取資源,效率低下,事倍功半,且有可能觸犯版權法,引起法律糾紛。于是,這種基于課程管理系統的網絡化學習環境對圖書館的信息服務提出新的要求,如何把資源和服務推廣到師生們的教學環境中,為這種新的教學環境提供與之匹配的信息服務成為新時期高校圖書館面臨的重要課題。
2.1.2 高校圖書館地位發生變化,泛在服務要求圖書館開展嵌入式服務數字化和網絡化環境給高校圖書館帶來嚴峻挑戰,其服務模式和服務內容需要做出重大調整以適應變化了的環境和用戶需求。一方面,數字化和網絡化促進了資源的可查找性和易獲取性,豐富的數字化資源和Google等搜索引擎的強大功能與普遍使用,使圖書館不再是信息獲取的唯一或首選方式,即使對于高校師生,圖書館也不再是其獲取學術信息的首選,如2005年OCLC的關于大學生對圖書館及其資源認知的調查報告顯示,89%的大學生使用搜索引擎開始信息檢索,只有2%的大學生從圖書館網站開始信息檢索。網絡環境下圖書館的信息中心作用逐漸被弱化,而且正如David Cohen所言,如果高校圖書館不能融入到課程管理系統的教學環境中,圖書館將面臨嚴峻問題,其作為信息資源組織、篩選和建設者的作用也將減弱,更嚴重的是,大學圖書館員將失去其在促進大學學生學習和教師科研方面發揮作用的機會。另一方面,網絡信息巨量、蕪雜,質量參差不齊,海量的網絡信息造成信息超載,給用戶甄別信息帶來巨大壓力。隨時隨地獲取信息與指導的泛在服務模式成為當今用戶的急需。以圖書館網站為陣地的被動式服務已經不能滿足用戶需求,把圖書館資源與服務嵌入用戶的工作與學習環境,使用戶在需要信息時不必離開自己熟悉的環境,隨時可以利用圖書館,即嵌入用戶環境的主動性嵌入式服務成為圖書館服務創新的趨勢。而嵌入教學環境,即嵌入課程管理系統的高校圖書館服務,則是嵌入式服務的最重要途徑之一。
2.2 嵌入方法
高校圖書館嵌入課程管理系統的必要性和意義很快引起國外學者和高校圖書館從業者的高度認同,而進一步的問題就是研究嵌入方法和策略,即如何嵌入的問題。關于嵌入方法和策略的研究,代表人物JohnD.Shank和Nancy H.Dewald分別提出了宏觀圖書館嵌入法(macro-level library courseware involvement,MALLCI)和微觀圖書館嵌入法(micro-level librarycourseware involvement,MILLCI),并且指出,宏觀法的實施必須要與課程管理系統的開發者和程序設計者合作,使圖書館網站整體呈現在課程管理系統中。由此可見,宏觀層次是在一個定制化(個性化)程度較低的情形下對圖書館網站的整體嵌入。微觀法則要求針對每門特定課程重新組織圖書館的資源和服務,將與具體課程任務相關的圖書館資源整合到課程管理系統中。也有學者將宏觀和微觀嵌入方法稱為通用法(ge,neric approach)和個性法(personal approach),這些嵌入方法理念被后來的學者們普遍接受和采納,不同的高校圖書館根據自身情況分別采用了不同的方法進行具體的實踐探索。
關鍵詞:嵌入式系統;課程群;實驗教學體系;開放實驗室;教學方式
隨著嵌入式技術日益普及,國內外企業紛紛加大了對嵌入式產品的研發,嵌入式系統產業的人才需求也日益旺盛[1]。為了適應社會和行業的廣泛需求,全國各高校紛紛開設嵌入式系統課程,嵌入式系統課程一時成為各高校最受歡迎和最熱門的課程之一[2]。然而,與嵌入式技術的快速發展相比,我國教育機構在此方面的培養則相對滯后[3-4],作為一個新興的課程體系,嵌入式系統課程在理論教學和實踐教學方面存在很多不足,特別是一般院校在教學實踐中遇到了很多困難和問題[5-7]。本文針對這些問題和不足進行了分析,并結合筆者在嵌入式系統教學方面的實踐和對其他高校經驗的總結,提出了相應對策以供討論和研究。
1現狀分析
作為一個新興的課程體系,嵌入式系統的理論教學和實踐教學一直處于不斷探索和磨合的階段,遠不如其他課程那樣成熟和完善。一般院校的教學實踐目前主要存在以下幾個問題:
1) 嵌入式系統入門難,且不同專業的學生各有其局限性。
嵌入式系統領域門檻較高,要求開發人員不僅要懂底層的硬件,而且要有較高的軟件專業水平[8],在有限的學時里要掌握好軟硬兩方面,對學生來說壓力很大。各專業學生的背景知識參差不齊,自動化、測控和電子類的學生往往硬件基礎好,軟件偏弱;而計算機和軟件工程類的學生往往軟件基礎好,硬件偏弱。
2) 實驗環節復雜,師資力量有限。
一般院校在嵌入式系統方向的師資有限,特別是實驗人員極其匱乏,而嵌入式系統實驗難度大,過程復雜,學生遇到的問題多,需要教師投入很多的精力和時間。另外,嵌入式實驗設備需要比其他實驗更多的維護和管理,這也會增加實驗老師的工作量。
3) 實驗設備匱乏,實驗資源使用受限。
嵌入式系統開發板、仿真工具等實驗器材價格不菲,學生無法自行配備,只能到實驗室進行實驗,而這限制了學生隨時、隨地學習的靈活性,也限制了學生創意和靈感的發揮,而一般院校經費投入有限,開發板的數量有限,這也在相當程度上限制了學生的實踐時間和空間。
4) 實驗內容單一,缺乏綜合性和創新性內容。
很多院校的實驗學時偏低,且實驗內容單一,大都是基礎性、驗證性實驗,缺乏設計性、綜合性實驗,有的即使是綜合性的,但很少更新,與業界的主流開發技術和開發平臺脫離,致使學生所學與業界實際需求有差距,失去了嵌入式教學的意義。
5) 缺乏完善的立體教學資源和環境,同時教學手段落后、單一。
很多院校還沒有建立起完善的教學體系,更缺乏支撐學生學習的立體教學資源和環境,除了上課和實驗以外,缺乏其他的方式、手段來鞏固和促進學生的學習和進一步的發展。在教學方式上,仍然采用了過去相對落后和單一的講學方式,只是采用PPT進行“灌輸式”、“一言堂”的理論講解。
2對策探討和研究
本文結合筆者的實際任教經驗、平時的思考以及對一些重點院校、嵌入式技術公司的調研,提出針對上述幾個問題的對策以供研究和探討。
1) 院系合作,建立合理、完善的嵌入式系統課程群。
嵌入式系統課程內容多而雜,系統性和綜合性強,嵌入式系統本身就是一個包含軟件和硬件的完整微型計算機系統,因此,嵌入式系統的設計原理和技術不是一兩門課程就能講授的,需要建立一個完整的嵌入式系統課程群。參考和總結各高校嵌入式系統課程的開設情況,本文認為圖1所示的嵌入式系統課程群是可以借鑒的。
其中,硬件基礎和軟件基礎課程是作為嵌入式系統課程的先修課程,在低年級開設,而嵌入式系統原理、嵌入式處理器結構、嵌入式操作系統和嵌入式軟件開發技術4門課作為課程群的主干課,主要為本科三、四年級和研究生開設。這些課程不是為了嵌入式系統而重復開設的,而是結合嵌入式系統進行重新調整和優化,以便于嵌入式系統的課程學習。
為了節約師資力量和共享實驗設備,相關院系可以建立合作機制,互補開設課程。例如,計算機專業的學生可以選修自動化或電子專業的模擬電路等課程,而自動化或電子專業的學生可以選修計算機學院的數據結構和操作系統等課程。這樣既可以節約師資力量,也可以共享實驗設備,還可以使“偏軟”和“偏硬”專業的學生進行軟硬互補,互相學習、互相促進。
2) 加強師資培訓和進行結構性擴展。
要解決實驗課中師資力量受限的問題,在不額外引入師資的情況下,可以從橫向和縱向兩個方面進行師資培訓,達到擴展師資力量的目的。橫向是加大對本專業的硬件類課程的相關實驗員(例如體系結構、數字電路課程的實驗員)的培訓,使之可以兼任嵌入式系統實驗員;縱向是可以著力培養少數優秀研究生,使之可以和教師一起帶實驗,每年進行一次選拔,以維持能夠帶實驗的常規人員陣容。
3) 建立開放實驗室。
解決學生實驗設備受限的問題,有兩個思路:一是建立全天候開放性實驗室,使學生可以隨時隨地到實驗室學習和實驗,這里需要建立嚴格的管理制度,既保障學生自由的學習又保障實驗室的安全和規范運作,目前國內很多高校已經有這方面的成功經驗;二是可以引入和開發能夠運行在通用PC平臺上的MPU仿真軟件如SkyEye, 通過仿真軟件,學生可以在自己的PC上建立起ARM系列MPU的運行、調試環境,對操作系統和系統軟件進行開發調試,學生通過初步調試后,可以再到實驗室真實環境下驗證,能夠緩解實驗時間、實驗設備有限的壓力。
4) 構建“一體化、多層次、開放式”創新實驗教學體系。
嵌入式課程是一門實踐性、應用性很強的課程,只有建立完善的實驗教學體系才能培養出真正有動手能力的學生。可以建立多層次、逐步遞進的實驗教學體系,如圖2所示。
在實驗教學中,還應注意打通課程之間的“壁壘”,做到“兩個貫通”――在縱向上把專業基礎課、專業核心課的實驗內容上下貫通,在橫向上將不同門類課程的實驗教學內容左右貫通。
5) 建立完善的立體教學資源和環境,改進教學方式和手段。
可以從以下幾個方面完善教學資源和環境:一是建立嵌入式系統課程資源網站,集資源共享、技術交流、信息反饋等多功能于一體,讓師生、學生之間可以自由學習和交流;二是舉辦嵌入式系統技術講座,邀請來自高校的研究成果突出的學者,來自公司企業的工程技術人員進行專題講座,使學生能接觸到最新的知識和實用技術,并了解社會對嵌入式系統人才的具體需求;三是對難理解、較抽象的課程內容開發配套的CAI軟件輔助教學;四是展開校企合作,為學生創建工程實踐環境;五是舉辦校內嵌入式系統競賽,并引導學生參加地區和全國性的競賽,激發學生的學習熱情和培養學生的創新能力。
改進教學方式和手段可以從大力開發CAI課件、Flas、網絡視頻課件入手,以增強教學的生動性、直觀性、形象性,不僅可以激發學生的學習興趣,也能促進學生對重點和難點的掌握和吸收。對于工程項目,可以錄制項目的完整過程,在實踐教學中向學生展示從設計到實現整個過程的原理、方法和技巧。
3國內高校成功經驗