嵌入式系統(tǒng)高校教學(xué)模式的探討(上)

8月29-30日，暑假已進(jìn)入了尾聲，Intel（中國）公司在杭州舉辦了2005 Intel嵌入式系統(tǒng)高校學(xué)術(shù)論壇，來自全國30多所重點(diǎn)大學(xué)的老師濟(jì)濟(jì)一堂，探討了開展嵌入式教學(xué)活動(dòng)的方法。本刊從本期起開始節(jié)選會(huì)上的發(fā)言情況。 

   背景
嵌入式系統(tǒng)已成為全球電子市場的一個(gè)關(guān)鍵支撐，據(jù)第三方數(shù)據(jù)顯示，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品的應(yīng)用已超過整個(gè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用的40%。Intel十分重視嵌入式技術(shù)產(chǎn)品的發(fā)展，曾經(jīng)推出了EIA、XScale等嵌入式體系結(jié)構(gòu)。EIA沿襲了x86架構(gòu)供，在IA基礎(chǔ)上提出了嵌入式Intel架構(gòu)EIA，在工業(yè)控制、數(shù)字家庭、多媒體中心、通信設(shè)備等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。Intel基于XScale技術(shù)的PXA系列應(yīng)用處理器面向智能通信終端，個(gè)人消費(fèi)電子產(chǎn)品及其他嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域的，提供高集成度，高性能的手持計(jì)算平臺(tái)。
討論按Xscale、EIA兩組展開。

XScale組經(jīng)驗(yàn)
發(fā)言人：清華大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系黨委書記兼副系主任楊士強(qiáng)教授

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(diǎn)、規(guī)律。相關(guān)國內(nèi)大學(xué)里講授這個(gè)課程的老師應(yīng)該經(jīng)常坐到一起討論，使該課程的教法更明確，制定出有特色的大綱，探索出一個(gè)適合中國特色的大綱體系出來。

    第一，關(guān)于內(nèi)容建設(shè)和培訓(xùn)課程的關(guān)系。嵌入式的課牽扯面很廣，包括研究生的課、本科生的課，技能課程的培訓(xùn)等。作為一門課程要有自己的規(guī)律，不要把這個(gè)課做成一個(gè)機(jī)能的培訓(xùn)，其實(shí)這門課和實(shí)際結(jié)合得非常緊，這個(gè)課上不好容易搞成培訓(xùn)。計(jì)算機(jī)系很多資深老專家給了我們很多好建議，例如，誤區(qū)是計(jì)算機(jī)教科書只教技能不教規(guī)律。其實(shí)這不是一種技能，作為一個(gè)本科生的課程，一定要對(duì)計(jì)算機(jī)本身的規(guī)律在什么地方，為什么發(fā)展嵌入式，有什么原理進(jìn)行探討；而不能搞成一個(gè)技能的培訓(xùn)。所以我們應(yīng)該建立一套適合學(xué)校特點(diǎn)的課程體系。
    這里以典型的CPU為例子，絕對(duì)不能走成計(jì)算機(jī)就懂8080的模式，這個(gè)我覺得不是學(xué)生培養(yǎng)的目標(biāo)。

第二，課程應(yīng)該分層次。研究生、本科生高年級(jí)、重點(diǎn)大學(xué)、普通大學(xué)、以研究為主的大學(xué)……，教學(xué)的層面要求不一樣，因此授課時(shí)應(yīng)有所區(qū)別。在座的學(xué)校大部分都是以培養(yǎng)研究生為主的學(xué)校，研究生的學(xué)校應(yīng)該由我們?cè)谡n程中間貫穿調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，貫穿創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，貫穿動(dòng)手能力的培養(yǎng)，這是別的課程取代不了的。

我們?cè)谙道锓e極推動(dòng)這門課，名為嵌入式技術(shù)。因?yàn)殚_課很多，電子系、計(jì)算機(jī)系，自動(dòng)化、電子、汽車、熱能……，側(cè)重的地方可能不一樣。但是作為計(jì)算機(jī)、或者電子系來說，可能要更加突出原理，包括課題教材講義方面。

我們打算今后要寫一本教材，包括嵌入式處理器、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式開發(fā)平臺(tái)和應(yīng)用，原來的4、8位都有，從這方面把原理講清楚，XScale、Linux都可以提出，小到PDA控制電機(jī)，大到路由器。

  EIA組經(jīng)驗(yàn)
發(fā)言人：北京航空航天大學(xué)張炯博士
    參加EIA高校討論都有一個(gè)體會(huì)，用EIA做嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蝮w現(xiàn)教學(xué)的特點(diǎn)嗎？在EIA課程建設(shè)過程當(dāng)中，困難如何克服，我想從高校課程建設(shè)的老師出發(fā)來說，也許應(yīng)該主動(dòng)的去獲得更多的支持，我們可以主動(dòng)跟 Intel索取資料、設(shè)備、要技術(shù)支持。一些老師提到經(jīng)費(fèi)是一個(gè)問題，Intel公司周海明先生也給我們提出了建議，把不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容可以進(jìn)行的高低搭配，以適應(yīng)不同的要求。

在討論當(dāng)中，有幾個(gè)問題得到很多人的重視，包括實(shí)驗(yàn)組織的過程，因?yàn)楦魑焕蠋煻贾缼?shí)驗(yàn)很辛苦，在這個(gè)過程當(dāng)中，如何既把實(shí)驗(yàn)效果達(dá)到，又能夠降低強(qiáng)度，而且還能夠保證實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量，這是大家都在討論的問題。

中間有一些老師提出一些問題，但是我們想是可以去實(shí)驗(yàn)一下的方法，關(guān)于實(shí)驗(yàn)組織最終有一個(gè)實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)的問題，與會(huì)老師也做了一些相應(yīng)的討論，有幾點(diǎn)老師都同意的，那就是在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)上面要重點(diǎn)突出，而各個(gè)學(xué)校因?yàn)橛懈髯圆煌瑢I(yè)特長，不同的側(cè)重，有一些可以偏通信，有一些可以偏底層，這都根據(jù)自身情況來做。

 發(fā)言人：復(fù)旦大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系陳章龍教授
在EIA教學(xué)上面，北航做了一個(gè)很好的實(shí)施。他們把各個(gè)學(xué)生分為20個(gè)組，而且是在本科生做，作為嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)踐性很強(qiáng)的應(yīng)用課題，而且他們課題得到了學(xué)校的支持。從實(shí)施計(jì)劃開始，考核一直到完成評(píng)估，實(shí)際上每年取得了一個(gè)很好的效果。20組的題目都相當(dāng)實(shí)在。
前兩屆我是參加XScale，今年放在EIA這一組，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來說，并不以為我的芯片是EIA，XScale變化的理念都是一樣。最近在 Intel支持下，做了一個(gè)微機(jī)實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)，希望有各個(gè)學(xué)校來參加我們的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)課怎么開，新的課程按照什么理念？怎么開？都沒有經(jīng)驗(yàn)。我想有更多的學(xué)校參與這個(gè)實(shí)驗(yàn)的話，能夠有更好的效果。我們明年要真正去改革，一方面完善這個(gè)實(shí)驗(yàn)，最重要是制定大綱，編寫教材。