本文關(guān)鍵詞：軟件工程專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)探索，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

軟件工程專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)探索

摘要:嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)重要的應(yīng)用軟件領(lǐng)域,需要大量受過(guò)良好培訓(xùn)的開發(fā)人才。文章分析了嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的趨勢(shì)及其對(duì)軟件工程教學(xué)的挑戰(zhàn),根據(jù)教學(xué)中的時(shí)間和資源制約,設(shè)計(jì)了由軟件工程基礎(chǔ)課程、嵌入式系統(tǒng)核心課程和應(yīng)用領(lǐng)域基礎(chǔ)課程構(gòu)成的課程體系。課程設(shè)計(jì)的目標(biāo)是通過(guò)自主學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的能力。與企業(yè)的良好合作是保證課程體系成功實(shí)施的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞:軟件工程;嵌入式系統(tǒng);自主學(xué)習(xí)

嵌入式系統(tǒng)指的是構(gòu)成更大的系統(tǒng)或設(shè)備的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng),廣泛地應(yīng)用于生產(chǎn)制造、國(guó)防、交通、通訊、消費(fèi)和娛樂(lè)等領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年所制造的絕大部分微處理器(超過(guò)99%)被用于各種嵌入式應(yīng)用中[1]。正是由于其重要性,嵌入式系統(tǒng)得到越來(lái)越多的關(guān)注,如在搜索引擎Google中以Embedded Systems作為關(guān)鍵字,可以找出超過(guò)一千六百萬(wàn)個(gè)的相關(guān)網(wǎng)頁(yè)。值得一提的是,與其它軟件開發(fā)相比,嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)在需求、設(shè)計(jì)、測(cè)試、維護(hù)以至于商業(yè)模式上都具有鮮明的特點(diǎn),對(duì)物理尺寸、產(chǎn)品成本、實(shí)時(shí)性、可靠性、開發(fā)周期等方面提出了更高的要求。正是由于這樣一些特殊性,使嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)人才的培養(yǎng)不能簡(jiǎn)單地照搬一般的計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才的培養(yǎng)模式。

傳統(tǒng)上,嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才主要來(lái)自過(guò)程控制和信號(hào)處理等幾個(gè)嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域。這些專業(yè)開設(shè)有相應(yīng)的基于單板機(jī)、單片機(jī)或信號(hào)處理芯片的嵌入式計(jì)算課程,但很多課程內(nèi)容僅局限于對(duì)口的應(yīng)用領(lǐng)域。在教學(xué)安排中,與嵌入式系統(tǒng)相關(guān)的內(nèi)容大多分散在為數(shù)眾多相關(guān)課程中。近年來(lái),一些國(guó)內(nèi)外高等院校開始著手將嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的主題來(lái)設(shè)計(jì)課程體系。例如,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的研究者分析了美國(guó)本科教育中嵌入式應(yīng)用的課程,認(rèn)為,對(duì)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)至關(guān)重要的是要包含相當(dāng)比例的具有實(shí)際動(dòng)手訓(xùn)練的內(nèi)容,嵌入式系統(tǒng)的教育和技術(shù)、應(yīng)用一樣,應(yīng)隨時(shí)間而演變[2]。一些研究者認(rèn)為當(dāng)前學(xué)術(shù)界未能將IT行業(yè)中變化的需求有機(jī)地集成到嵌入式系統(tǒng)的教育之中,應(yīng)當(dāng)消除工業(yè)界對(duì)畢業(yè)生技能要求與大學(xué)課程安排中的差異[3]。在開設(shè)“嵌入式系統(tǒng)”課程時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)及綜合項(xiàng)目的設(shè)置為學(xué)生引入嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)所需的軟硬件知識(shí)[4-5]。

1997年,IEEE和ACM組成聯(lián)合指導(dǎo)委員會(huì),將軟件工程推動(dòng)為一個(gè)獨(dú)立的職業(yè),并為軟件工程的教育提供指導(dǎo)[6]。在2004年形成的SEEK04文件中,就對(duì)嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)做出了相應(yīng)的指導(dǎo)。作為系統(tǒng)應(yīng)用專業(yè)之一,嵌入式和實(shí)時(shí)系統(tǒng)包含了嵌入式系統(tǒng)硬件、開發(fā)語(yǔ)言和工具、時(shí)序問(wèn)題和硬件驗(yàn)證等內(nèi)容。其他相關(guān)知識(shí)還包括分散在航空與車輛專業(yè)、工業(yè)過(guò)程控制專業(yè)、小型及移動(dòng)平臺(tái)專業(yè)中的一些課程。但是,這一指導(dǎo)較為抽象,提供了不同環(huán)境和需求下的很多變化空間。為了迎接軟件產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,自2002年起,我國(guó)設(shè)立了一批國(guó)家級(jí)示范性軟件學(xué)院,培養(yǎng)軟件工程專業(yè)的本科生和工程碩士。其培養(yǎng)目標(biāo)是國(guó)際型、工程型和應(yīng)用型的軟件行業(yè)領(lǐng)軍人才。由于中國(guó)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展,對(duì)嵌入式系統(tǒng)人才的

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