課程、競賽和創(chuàng)新
—— —關(guān)于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計競賽與課程建設(shè)的幾點感想
英特爾資深院士Gene Meieran博士認為:汽車是20世紀的工業(yè)產(chǎn)品代表,集成了大量的以能源密集型的工業(yè)技術(shù);而計算機則代表了21世紀工業(yè)發(fā)展方向的集成,信息密集型技術(shù)成為關(guān)鍵。
可以說,21世紀工業(yè)效率高低依賴于知識和信息的傳播是否高效,其效果特征是計算需求劇增而同時存在大量信息浪費和不合理分布,典型后果是知識爆炸和垃圾信息的困擾。如何揚長避短地來迎接這種挑戰(zhàn)現(xiàn)狀呢?一個重要原則是,要讓知識和信息更高效地傳播,既要提供更強的計算能力來應(yīng)對信息爆炸,也要讓計算所依賴的能量消耗得到更精細的控制,兩者的結(jié)合點就在于并行計算和嵌入式的計算的融合。
近年來,中國嵌入式系統(tǒng)市場發(fā)展十分迅猛。在這種背景下,北京航空航天大學計算機學院于2003年初開設(shè)了《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程,在課程建設(shè)過程中得到了英特爾的大力支持。更進一步地,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計競賽往往需要結(jié)合多種硬件、軟件、工具和設(shè)計方法來完成設(shè)計,對于學生能力的全面考察更具意義。以2008年春季課程本科生課程設(shè)計實驗為例,共60名本科三年級學生參加并完成試驗,試驗中分為12組,每組5人,其中11組在課程內(nèi)完成實驗,完整提交了上述所有要求的文檔。另有一組參加“2008年英特爾杯國際大學生嵌入式系統(tǒng)專題邀請賽”,參賽項目為“TransCube-基于Visual Hull算法的立體傳真機”,由于競賽成績突出,最終給予該小組優(yōu)秀成績。
回顧競賽的過程,我們認為課程建設(shè)和競賽創(chuàng)新可以很好的相互支撐,有如下經(jīng)驗體會。
?。?)充分利用嵌入式系統(tǒng)課程同期開設(shè)的有利條件。本課程2007年度以來的建設(shè)內(nèi)容中已經(jīng)包括了多核計算架構(gòu)等課程內(nèi)容,所以在理論課的講授過程中,就可以進行有針對性的準備。實驗課部分鼓勵原創(chuàng)性設(shè)計,并采用項目式的實驗管理模式,而且同樣需要進行文檔整理和演示答辯等環(huán)節(jié),與競賽在形式和內(nèi)容上都頗有相似之處,使得參賽選手非常適應(yīng)競賽的要求。
?。?)注意分析競賽要點,從而強化參賽項目中相應(yīng)的關(guān)鍵點。本次競賽首先是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計競賽,但本次競賽與以往三屆的一個重要不同在于增加了多核硬件平臺并行編程的得分點,所以在三個參賽選手中特別安排了一名同學來專門進行并行化計算的分析、設(shè)計和編程,使得這個工作得以很好的完成。
?。?)重視項目的創(chuàng)新性。為了競賽的創(chuàng)新性和公平性,我們在沒有任何項目基礎(chǔ)甚至項目創(chuàng)意的情況下組隊,之后用了一周的時間進行多次頭腦風暴形式的討論會,明確了項目創(chuàng)意。此后項目中的所有設(shè)計均為自主完成,包括一些手工制作工作。
本次競賽參賽經(jīng)歷和《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》課程幾年來的教學實踐表明,與工業(yè)界和市場需求結(jié)合,面向?qū)嵺`的教學實驗模式的建立與實施,實現(xiàn)了教與學的有機結(jié)合,理論教學和實踐環(huán)節(jié)的高度統(tǒng)一,優(yōu)化了學生的知識結(jié)構(gòu),培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識,提高了學生的綜合設(shè)計和工程實踐能力,成為了在競賽中取得好成績的重要基礎(chǔ)。理想的課程建設(shè)應(yīng)該在滿足課內(nèi)授課目標的基礎(chǔ)上,嘗試從能力鍛煉的角度以競賽等形式促進創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
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