嵌入式网络课程培训范文

时间:2023-11-09 17:53:26

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嵌入式网络课程培训

篇1

然而,面临巨大的人才需求,我国的嵌入式专业人才却始终处于极度匮乏的状态:目前我国从事该领域研发的人员大多是从自动控制、电子工程、计算机工程等转行而来,其中,掌握32位嵌入式系统开发高端技术的人才凤毛麟角,需求与供给严重失衡。2006~2010年,我国嵌入式开发人才缺口将达120万。其中,基础程序员职位每年将有15~20万人的空缺,中高级程序员的空缺更多。在中国的各大跨国公司及国内家电巨头如英特尔、德州仪器、SONY、三星、TCL、联想和康佳等企业,都面临着嵌入式人才严重短缺的问题。

E型特色

“完善培训机构市场,面对就业需求推出有针对性的实用课程,同时促进培训机构与高校及用人企业间的合作,是推进嵌入式人才培养并有效改善嵌入式技术人才资源短缺现状的有效途径。”港湾教育提出了“创新改革,打破旧有IT培训模式,做嵌入式人才培养的先锋”的目标,并启动了E型人才培养工程。

该项目以就业为导向,以技能为核心,以国内顶级的实训环境和企业氛围规范、提升学员职业素质,从真实案例人手,开发适应企业人才需求的培训项目,致力于提升高校毕业生与在职软件技术人员的嵌入式技术水平和应用能力,从而改变目前嵌入式专业人才极度匮乏的状态。

值得一提的是,自港湾部分核心资产被华为收购后,港湾网络的余部为发展做出了系列探索,目前业务有安防、港湾产品服务、港湾教育等。其中,港湾教育业务由港湾网络控股的港湾兴业网络科技有限公司承担。

“以港湾网络为技术和以资本为依托的港湾教育不可能放过这一趋势市场。”港湾教育总经理王彩霞表示。港湾网络在嵌入式系统的研发上具有相当强大的技术实力与丰富的实践经验,港湾教育的教育研发团队的成员大多与港湾网络有着深厚的渊源,因此其培训团队具有在嵌入式技术方面具有深厚的理论和实践经验。

港湾教育设定了自己的培训特色:以就业为导向,以实训为基础,开发适应企业人才需求并面向学生和学校的项目。此次港湾教育推出的E型嵌入式人才培训项目,强调上手速度快,实践性强,实战性强,以及学员综合素质训练的增加,致力于提升高校毕业生与在职软件技术人员的嵌入式技术掌握水平、应用能力,以满足企业对各个级别嵌入式人才的需求。

前景诱人

篇2

Zhang Wanliang

(四川信息职业技术学院,广元 628017)

(Sichuan Information Technology College,Guangyuan 628017,China)

摘要:嵌入式技术是继IT网络技术之后,又一个新的信息技术发展方向。嵌入式技术发展潜力巨大,很多院校都开设嵌入式技术专业,但是由于专业门槛高,市场需求动手能力强的毕业生。所以,在嵌入式专业的课程中实践训练环节就必不可少。为此我们开发了一套智能家居系统实训平台来满足师生及有关工程技术人员嵌入式项目开发、嵌入式综合实训、嵌入式竞赛等。

Abstract: Embedded technology is a new development direction of information technology following IT network technology. Embedded technology has a huge potential for development, and embedded technology major is opened in many colleges, however, because of high professional threshold, the market demands graduates with strong hands-on ability. So, practice training is indispensable in curriculum of embedded technology major. On this base, we developed a set of training platform of intelligent household system so as to meet the teachers and students as well as related engineering and technical personnel's embedded project development, comprehensive training, competition and so on.

关键词:嵌入式技术 智能家居系统 ARM开发板 传感器

Key words: embedded technology;intelligent household system;ARM development board;sensor

中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1006-4311(2011)20-0129-02

0引言

嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统,以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统是继IT网络技术之后,又一个新的信息技术发展方向。目前,嵌入式设备已广泛应用于制造业、过程控制、通讯、仪器、仪表、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、消费电子等领域。巨大的嵌入式技术商业市场使许多高校看到了发展方向,纷纷开设嵌入式技术课程。高职院校进军嵌入式领域已取得了不小成绩,但目前高职院校在嵌入式人才培养方面,特别是综合实训环节的开展上,还存在很多不足,影响了人才培养质量。开发一套完整的嵌入式综合实训系统以及配套的实训项目,对开展学生科学实践活动具有积极意义。

1系统分析

智能家居系统由ARM开发板、系统扩展板、GSM模块、USB摄像头、无线网络等接口设备组成,系统架构如图1所示。其中:①开发板平台基于ARM9的OK2440,主要完成视频数据采集、无线视频数据传输、对GSM收发的短消息进行解析和处理、以及对系统扩展板进行控制;②扩展板电路主要负责传感器数据的采集、家用电器开关的控制、接收和处理来自开发平台的控制信息以及将传感器报警信息、家用电器开关状态信息反馈给平台;③GSM模块负责短消息的收发;④USB摄像头负责视频数据的采集;所有的监视信息通过无线网络系统传输到小区的服务器中,从而实现对危及人民生命和财产安全如火灾、煤气泄漏、外人非法入侵等情况需要有效的监视。下位机控制系统是STC89C52低功耗可在线编程单片机。ARM开发板以S3C2440嵌入式微处理器为主控制器,结合了光电传感器、煤气传感器、温度传感器等传感器技术及通信技术。

该系统中融入家电智能控制,GSM通信,视频监控,传感器监测,internet网络通讯,是一个适用于多种环境的集成系统。

本系统使用VMware+Red hat linux操作系统,软件开发平台采用嵌入式Qt-2.3.7,用户界面采用嵌入式Qtopia-1.7.0,视频处理采用Intel开源的OpenCV,GSM通信采用SMS的AT指令集。

2用户界面设计

为了使系统更加方便使用,我们使用QT编写图形用户界面。Qt/Embedded是一个多平台的C++图形用户界面应用程序框架,其对象容易扩展,可移植性好,支持多个GUI平台的交互开发。Qtopia是Trolltech公司为采用嵌入式Linux操作系统的消费电子设备而开发的综合应用平台,它基于Qt/Embedded框架,所以在编译Qtopia之前先要搭建好Qt/Embedded框架。

系统窗体界面包括:GSM窗体(设置接收手机号码,短信服务中心号码),传感器状态显示窗体(包括红外,煤气,烟尘传感器的状态),摄像头应用程序窗体(显示现场图像),网络应用程序client窗体(设置服务器IP)。

要使窗体控件响应相应的事件,必须给控件添加相应的 “信号与槽函数”的映射。首先在类当中添加槽函数然后在cpp文件当中添加对应成员函数,最后添加信号与槽映射函数,即通过调用QObject对象的connect函数来将某个对象的信号与另外一个对象的槽函数相关联。

3软件设计

3.1 单片机与ARM串口通信(图2、图3)

串口通信主要是采集串口数据,内核通过提供read、write、select、open、close供应用程序调用,在设计串口通信类,就是对这几个函数的运用。

3.2 网络通信编程(图4)Internet上的TCP/IP网络编程,必须用到Socket接口。Socket接口是TCP/IP网络的API,Qt Socket对Socket函数接口进行一个很好地封装,使得程序员可以通过Qtsocket提供的接口,实现网络编程。

3.3 视频数据采集该功能模块主要实现:数据的采集与显示、视频数据发送、发送视频数据。采用OpenCV编程处理图像,OpenCV是Intel资助的开源计算机视觉库。它由一系列C函数和少量C++类构成,实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。构建OpenCV开发环境需要执行make install命令安装,安装后OpenCV将编译好的的库文件保存在/usr/local/lib目录下,头文件被复制在/usr/local/include/opencv目录中。

主要的库文件:libhighgui.so.0.9.7、libhighgui.la、libcxcore.so.0.9.7、libcxcore.la、libcvaux.so.0.9.7、libcvaux.la、libcv.so.0.9.7、libcv.la及相应的符号链接。摄像头数据采集流程如图5。

3.4 GSM 收发短信SMS协议规范:SMS(Short Messaging Service)是最早的短消息业务协议,而且也是现在普及率最高的一种短消息业务协议规范。目前,这种短消息的长度被限定在140字节之内,这些字节可以是文本的。

AT指令集是从终端设备(TE)或数据终端设备(DTE)向终端适配器(TA)或数据电路终端设备(DCE)发送的。通过TA,TE发送AT指令来控制移动台(MS)的功能,与GSM网络业务进行交互。用户可以通过AT指令进行呼叫、短信、电话本、数据业务、传真等方面的控制。对SMS的控制就是基于AT指令的PDUMode。GSM模块与计算机之间的通信协议是一些AT指令集,AT指令是以AT作首,字符结束的字符串,AT指令的响应数据包在中。

5结语

本文讨论了嵌入式实训平台的实现方法及应用的主要技术,主要使用飞凌嵌入式开发板再加单片机扩展板实现平台监控室内的煤、气、电、温度、湿度等。由于仅仅满足学生实训的要求,所以该平台还存在自身电路的局限,工业现场的环境干扰造成电路还不够稳定,系统功能还有待于完善。

参考文献:

[1]嵌入式Linux系统开发.深圳市亿道电子技术有限公司,2009.

[2]OK2440 Linux实验指导手册.保定飞凌嵌入式技术有限公司,2009.

[3]嵌入式Linux应用程序开发[M].华清远见嵌入式培训中心人民邮电出版社,2010.

篇3

作者简介:刘疲1982― ),沈阳师范大学图书馆馆员;单承伟(1982― ),大连理工大学图书馆馆员。]

关键词:高校图书馆;搜商素质;嵌入式培育

摘 要:文章对数字化时代与人的搜商素质关系进行了深入探讨,结合高校图书馆对教师读者、研究生读者、本科生读者和高校其他人员的搜商培育提出了有针对性的嵌入式培育路径,并指出了在这一过程中应该注意的问题。

中图分类号:G250 文献标识码:A 文章编号: 1003-1588 ( 2016 ) 01-0087-03

1 数字化时代与搜商素质

1.1 数字化时代与读者的搜商

随着数字技术的不断更新和发展,我们迎来了知识爆炸的数字化时代。数字技术不仅使信息知识呈几何倍增长,还全面改变了人类生活的各个领域。法国试验心理学家爱弗烈・比奈和美国心理学家丹尼尔・戈尔曼分别提出智商和情商的概念后,智商与情商成为世界公认的衡量人类认知能力的两大因素。而在信息时代,如何快速地在海量的网络信息中获取所需最新信息,如何正确甄别良莠不齐的信息是每个现代人所应具备的另一重要能力,这就是2006年学者陈沛提出的与智商、情商同等重要的“搜商”。

1.2 数字化时代读者需要搜商

面对日新月异、纷繁复杂的网络信息,现代人仅依靠智商和情商是远远不够的。而搜商是人们的搜索能力,它既不同于智商的思维能力,也不同于情商的情绪能力,它的本质特征是搜索[1]。搜商是以对搜索引擎的利用而体现的,搜索分为“搜寻”和“索得”两个方面,包含了怎样搜索和为什么搜索,即通过利用搜索工具或途径最终达到搜索目的。现代人若不具备完善的搜商素质,即使拥有再高的学历和资历,都会与现代信息社会脱轨。因此,数字化时代搜商对于读者尤为重要。

2 高校图书馆读者搜商嵌入式培育路径

所谓嵌入式培育,是指图书馆学科馆员深入并结合全校师生读者的教学科研活动,在配合和满足其数字化信息需求的同时,采取多种形式对其进行数据库使用与搜索引擎利用的指导培训,使读者熟练运用搜索引擎、了解不同的搜索引擎和自身掌握搜索、获取信息的能力,培育读者的搜商素质。

2.1 嵌入教学科研工作,全程培育教师的搜商

高校教师读者承担着“传道?授业?解惑”的重任,不仅在备课的过程中需要汲取大量前沿信息和新知识,在日常科学研究中也需要及时获取中外科研信息和文献,因此对教师读者的搜商培育迫在眉睫?①每周以发送邮件和更新博客的方式向教师读者推送信息检索知识和技巧?②定期走访院系了解信息需求,根据学科和专业特点为教师读者打造有针对性的特色化嵌入式检索培训?③利用院系教师集中开会和备课的时间开展“微讲座”,每次讲座仅利用5―10分钟讲授培训的重点和难点?④全程嵌入教师的科研课题服务,不只为其提供所需科研文献信息,还指导教师读者熟悉数据库资源,并利用搜索引擎获取网络信息?⑤每年开展提升新进教师和各院系专职资料员搜商素质的培训班?⑥在各院系资料室设立每月的“学科馆员日”等,把握各种时机,传授各种检索技能?这些举措既充分保证了教师搜商培训教育的受众面,又强化了其对检索信息点的认识?消化和理解,进而实现了教师读者个性化搜商的培育需求,提高了其检索技巧和能力,使图书馆的各种数字资源全部发挥作用(见图1)?

图1 教师读者的搜商嵌入式培育全过程

2.2 嵌入论文写作,全程培育研究生的搜商

作为研究生读者的第二课堂和信息资源保障中心,高校图书馆不仅应为其有效地提供所需文献资源,还应该重视对研究生群体读者的搜商培育。基于研究生群体信息素养教育受众数量不足、信息素养教育课程安排缺乏连续性和系统性、信息素养教育内容与专业知识整合相分离等原因[2],沈阳师范大学图书馆创新性地策划和开展了“研究生信息素养培养工程”。其目的在于以多元化的讲授模式,为学生提供“循序渐进式系统培训”,以全面提升研究生群体的信息意识和信息获取、利用及分析能力,助力专业学习,促进科研创新。该工程以阶段性专题培训为主要内容,按各年级学生实际需求分为入门篇、提高篇和创新篇:①面对研一学生开展资源与服务推荐的新生入馆教育。②面对研二、研三学生开展如何查找中外文资源、开题立项前的文献调研及论文写作与投稿指南等专题培训。③创新篇主要围绕文献检索必修课程和专业课嵌入式讲座开展。学科服务组还通过建立研究生参考书目导读数据库、个性化资源推荐渠道及时帮助研究生解决专业学习和科学研究中遇到的各种文献信息需求及问题(见图2)。

图2 研究生信息素养培养流程图

2.3 嵌入专业学习,全程培育本科生的搜商

本科生培养目标以学习专业知识、培养专业素养为主,尽管专业课程仍是教学主体,但搜商素质教育与专业课学习是相辅相成、缺一不可的,即只有把搜商教育与学科课程教学良好地整合起来,才能真正提高其搜商素质[3]。

沈阳师范大学图书馆采取多种路径助力本科生读者的搜商培育:①注重本科生的新生入馆教育工作,以小班授课、理论讲解与实地参观相结合的方式让学生尽快熟悉第二课堂的资源与服务。②主动与专业课教师沟通,实现同台授课(尤其与外教老师合作),嵌入专业课程学习中,传授有针对性的检索技巧和专业知识。③开展贴近专业学习、解决实际问题的多主题资源培训,激发本科生读者的积极性,规定每学期参加全部培训者可获相应学分。④定期组织本科生信息检索大赛,寓教于乐,以帮助本科生读者测试自身的搜商能力。⑤专设“大学生信息素养人文中心”,着力提高本科生文献信息检索课程的教学质量,打造精干授课团队,以提升本科生读者的信息需求意识和信息获取能力。

2.4 嵌入方式因人而异,培育其他读者的搜商

对高校其他读者的搜商培育,图书馆从实际出发,因人而异,积极尝试采取适合的方式和手段?①对机关行政人员和学生辅导员而言,虽然科学研究不是工作重点,但是帮助他们掌握搜索技能?正确获取和甄别海量信息是非常必要的,图书馆可采取面对面解决实际问题的针对性讲座?②对教辅人员,如资料员?实验员?档案员和电教信息员等,学科服务组分期分批对这些人进行培训,作专题讲座,嵌入其整个信息服务?项目实验?教学过程以及后期的实验报告形成中,这不仅能为实验结果的成因和比对提供夯实的数据依据,又能在无形中提升教辅人员的搜索技巧和能力,即嵌入式实验培育过程?③根据后勤保障人员的工作特点和属性,引导其掌握利用图书馆各种数据库的方法,在繁杂?无序?离散的海量信息中快速有效地获取需要的信息,提升他们的基本搜商能力?

3 高校图书馆读者搜商培育应注意的问题

3.1 因人而异,注重利用

因材施教是教育理念中十分重要的教育原则之一,这一原则同样适用于高校图书馆读者的搜商培育工作。读者已有的知识文化素养、搜商素质水平、利用图书馆的目的和动机不尽相同,因此读者搜商培育工作既要面向所有读者,注重读者搜商素质整体水平的不断提高,又要针对不同读者群体对症下药,根据其实际需求,采取多元化的培育策略和手段,循序渐进地实现区别性培育。如:对于高校教师和研究生读者,应将着眼点放在深层次的信息挖掘、分析、提炼和利用上;而对于本科生和其他普通读者,应重点培养其信息素养意识,提升其信息搜索和使用能力。同时,因人而异还体现在对同一读者群处于不同阶段的搜索需求和能力的培养上,要做到注重实际和实效。对高校图书馆馆员,尤其是参考咨询人员的搜商素质培育也不容忽视,这不仅是其自我综合能力发展的需要,还是图书馆深化信息服务工作的需要[4]。

3.2 因质而异,促进甄别

高校图书馆在提升读者搜商素质的同时,还应该注重培养其对浩瀚信息资源的信息评价和甄别能力,避免陷入信息选择和误导的尴尬境地。这里因质而异中的“质”指信息知识海洋中大量的、繁杂无序的网络信息资源。信息评价标准主要包括信息内容和信息利用。信息内容包括准确性、客观性、权威性、新颖性、独特性、时效性、合理性、合法性和趣味性等特性;信息利用包括可获得性、稳定性和经济性等特性[5]。

由于网络信息评价的量化评价方法还不够系统成熟,缺少具有实际操作性的评价指标,因此,读者一般进行简单粗略的信息定性评价和甄别,即采取构造精准搜索主题词、扩大或缩小搜索范围和结果、鉴别信息的可靠来源、多渠道证实信息以及向权威机构核实内容等方法,以达到对无序信息的去粗取精和去伪存真的。基于目前的研究状况,高校图书馆应不断加强对网络信息资源的定量和定性方法理论与实践研究,以提升读者网络信息资源甄别能力。

3.3 因时而异,加强推新

因时而异、因时而新是培育读者搜商素质的必要前提。在新媒体网络技术日新月异的今天,高校图书馆面临的巨大挑战是如何有效地对网络信息资源进行知识的有序聚合、存储、获取、创新和推送,最大限度地缩小信息鸿沟,减少信息延时。高校图书馆应做到与时俱进,积极学习和利用新媒体网络技术,完善图书馆网络门户信息的构建,充分发挥信息资源中心的重要中枢作用。

图书馆还应注重培养读者适应新技术变化的信息搜索意识,使其充分掌握新检索工具,提高信息搜索方法和技巧,造就其创新思考、独立自学和解决问题的能力。图书馆员自身也应不断更新观念,积极创新服务模式,树立终身学习理念,认识到职业继续教育的必要性和重要性,最终实现图书馆服务能力和服务内涵的提升。

参考文献:

[1] 陈沛.搜商:人的第三种能力[M].北京:清华大学出版社,2006.

[2] 王宇.基于案例分析的阶段式研究生信息素养教育研究[ J ].图书馆学研究,2012(23):24-28.

[3] 曾细桃.搜商的能力项构成及其现状调查研究[D].南昌:江西师范大学,2013.

[4] 李莉芳.论图书馆员搜商的培养[ J ].图书馆工作与研究,2009(8):85-88.

篇4

一、嵌入式系统简介

一般而言,嵌入式系统的构架可以分成四个部分:处理器、存储器、输入输出(I/O)和软件部分(应用软件和操作系统)。嵌入式系统课程的学习开发包括硬件和软件两大部分,两者之间是相辅相成的。

二、高职嵌入式系统教学的现状

嵌入式系统课程一般开设在最后一个学年。在此之前,学生已经进行了电子技术课程的学习,因为电子技术的设计与嵌入式系统的硬件设计有很大关联。具体涉及印刷电路板(PCB)的制作、电子产品的安装和调试、电子CAD绘图软件的使用等。电子技术课程的学习必须经过大量的实验、实训考核才能有很好的掌握,而实际情况是该课程的学习往往受制于学时较短,学生并不能达到灵活应用的程度。

其后,通过单片机课程(MCS-51)的学习,具体涉及单片机硬件电路的知识、C语言的编程方法、keil c51集成开发软件的应用。这时学生便具备了一定软件与硬件知识相结合的设计能力。

此外,一些计算机基础知识的学习也为嵌入式系统课程的学习打下基础。在高职阶段,嵌入式系统课程的开设也属于起步阶段,其教学方法也是仅限于课堂教学与规定实验教学的浅层次结合方式。嵌入式系统开发涉及的知识面较广,这就对教师授课提出了较高的要求,需要对教学方法、手段做出变革。

三、开放式教学

1.学生结构开放式组合

首先,将学生分类,通过多门其他课程的前期学习,教师已经了解学生的知行能力、适应能力、自我驱动能力、交往能力和团队合作能力等。嵌入式系统课程教学当中有大量的实训教学,在这过程中,将学生进行强弱组合,提高学习氛围、协调共同进步是必要的措施。

2.教学内容开放性

在教学内容上,当前高职院校在教授嵌入式系统课程时,主要包括芯片结构知识、嵌入式操作系统的原理和移植知识、嵌入式驱动程序的开发、嵌入式软件的设计方法等。其方式是以一些基本概念为主,辅以一些固定的实验模块进行实验。对于刚接触嵌入式系统的学生来说,比较难于进入学习状态乃至于失去学习兴趣。

教学内容的开放性是基于嵌入式系统课程学习的过程中会有许多案例的分析与设计。在这里,我们将教学内容分为常规的基础教学内容与高级应用知识。常规的教学内容一般较为完善,具有基础性,是学生必须掌握的;高级应用知识主要讲授一些嵌入式课程的发展趋势,其与行业知识的关系等等,是为了让学生能更好学习掌握专业课程并进行提升的过程。

教学内容的开放性就是打破嵌入式系统课程的条条框框,理论知识和实践训练项目的选取都不拘泥于单一的教材和固定模式。而是将整个课程设置为刚性和柔性部分,精心设计问题目标,并根据行业实际发展情况及时调整内容及策略,充分提高学生思考能力和创造力,针对不同的学生,尊重其差异,展现其个性。

实验、实训设计任务分层次,其设置分为必须完成的、选择完成的,以唤起学生的学习激情,张扬个性。

3.教学方式开放性

首先,嵌入式系统课程涉及知识面较宽:基础理论、初级应用知识采取由教师重点讲解,高级应用知识采取由学生自学为主的方式,并结合辅导及讨论的教学方法进行。当前高职学院的信息化学习环境较为完善,且学生已具备一定的信息素养能力。因此可采用多媒体、网络等技术进行课程讲解,通过视频教学、网络书籍等资料来学习及设计项目,以增强工程训练的教学效果。为此,我们经常根据所讲授的课程特点,采用诸如互动式教学、讨论式教学、情境式教学等方式来组织教学。使学生变被动学习为主动学习,提升学生的内驱力。

其次,嵌入式系统课程的学习牵涉机械、电子、自动化技术、信息技术等多方面内容,综合性以及实践性强。要想学好该门课程,仅限于课堂学习、实验是远远不够的。必须实行学习时间开放化,为此,我们组织培养学生利用大量的课余时间进行查阅资料和工程实训。在教师之间,我们建立教师教学团队,建立教学论坛、答疑中心,授课教师以及实验指导教师共同、及时全方位解决学生实际应用中遇见的问题。在学生中间,建立兴趣小组以及大学生电子设计竞赛培训中心,始终以发挥学生潜能为教学目的,引导学生进入各种网络学习交流论坛相互学习,学习资源共享最大化。

四、结束语

篇5

关键词: 嵌入式控制; 教学改革; 实验教学; 人才培养

中图分类号:G642 文献标志码:A 文章编号:1006-8228(2017)06-84-03

The reform and practice of embedded system teaching for social needs

Chen Weili, Huang Jinxue

(School of information technology and Engineering of Guangzhou College of Commerce, Guangdong, Guangzhou 511363, China)

Abstract: At present, the society has entered the era that all things are interconnected with intelligent machines, embedded systems are widely used in various fields, the social demand for talents of embedded system continues to expand, but the professional college graduates are rarely directly qualified for the requirements of the position. Based on the full investigation of the demand for talents of embedded system in enterprises, this paper explores the teaching reform on the embedded system curriculum, experiment teaching, curriculum evaluation and so on. Practice has proved that these reforms can effectively improve the actual work ability of students and meet the needs of the society for talents of embedded system.

Key words: embedded control; teaching reform; experiment teaching; talent training

0 引言

S着计算机技术和信息技术的发展,万物互联时代已经来临,嵌入式系统广泛应用在工控设备、智能仪表、汽车电子、 网络设备、军事装备、消费类电子产品等方面,嵌入式技术已成为通信领域和消费类电子产品等领域的共同发展方向。社会对嵌入式人才的需求也不断提高。

与嵌入式从业人员需求持续高涨相对,当前我国高校在嵌入式课程的设置和人才培养上却存在一些问题。集中表现是,每年从高校毕业的嵌入式相关专业大学生,真正达到嵌入式从业人员标准的却只占少数,多数毕业生并不具备直接从事嵌入式开发工作的能力,企业通常需要对这些毕业生进行一段相当长时间的再培训。在我校这种矛盾较为突出,学生普遍反映,不敢应聘嵌入式岗位,达不到他们的应聘要求。很多想从事嵌入式岗位的学生需要去社会上的嵌入式专业培训机构培训后才能应聘嵌入式职位。

为了缓解这些矛盾,培养适应社会需求的嵌入式人才,本文以企业岗位需求为出发点,了解企业需求,制定了嵌入式系列课程,并实施嵌入式课程教学改革,培养企业需求的嵌入式人才。

1 根据企业岗位需求制定嵌入式系列课程

人才培养方案中嵌入式系列相关课程的设置要满足企业岗位技能的需求。经过对目前企业嵌入式岗位的调研,得到嵌入式相关岗位设置如表1。

通过对岗位需要的知识和技能进行深入的分析,转换成院校的课程如下。

模拟电路和数字电路;电子电路设计;单片机原理及应用;嵌入式系统基础;嵌入式系统设计与开发;C/C++程序语言设计;接口电路及PCB设计;JAVA语言程序设计;GUI开发;软硬件测试技术[1]。

因此,我院把C/C++程序语言设计,模拟电路和数字电路,单片机原理及应用等几门课程作为专业基础课,嵌入式系统基础,嵌入式系统设计与开发,JAVA语言程序设计作为专业必修课,并作为重点实验课。

2 以实验驱动法对嵌入式课程教学进行改革

目前嵌入式教学,特别是嵌入式实验教学存在各种各样的问题。很多学校不重视实验教学,把实验教学看成理论教学辅助课程,多以基础的演示性和验证性实验为主[2],忽视了学生的创新能力、科学思维能力和综合分析能力的培养,且不利于实验课程的创新和开展。课程设置与实验室资源配置不合理,部分实验设备长期闲置、利用率低,造成不必要的浪费。实验教学内容流于形式,造成学生学完课程之后不知道怎么应用,对嵌入式技术还停留在理论阶段,这也暴露出我国高校实验教学中存在的一些问题[3]。

针对嵌入式教学出现的问题,我院在嵌入式教学中进行了各种改革。首先对嵌入式系统基础和嵌入式系统设计与开发这两门课的教学进行了改革,加大实验力度和实验管理。我院购买了广州粤嵌科技股份有限公司的GEC210和GEC2440双核实验箱用作学生嵌入式实验教学,试验箱可以在Windows下用ADS做各种常规外设比如LED、中断、定时器、蜂鸣器、直流电机和步进电机、LCD和触摸屏、温湿度、光照、烟雾传感器、4x4按键及8位数码管等的驱动实验;也可以在实验箱的开发板上安装Linux操作系统,做这些常规外设及块设备、网络设备、摄像头、GPS及RFID等的Linux下驱动实验;还可以做Bootloader、内核、文件系统编译及移植、GUI开发等实验。

为了锻炼学生的动手实践能力,我院把全部嵌入式系列课程都排在实验室上课,教学方法改革为实验驱动法,让学生亲手做好每一个实验,每堂课都能动手操作。这样就克服了传统的理论课和实验课分开进行教学,学生动手机会很少的弊端。

实验驱动法就是把书上的内容都编为一个个的实验,并把绝大部分验证性实验改为综合设计性实验,启发学生的发散思维及应用所学知识解决实际问题的能力。每堂课先讲实验内容、实验原理、实验电路图、实验方法和实验要求,然后让学生去亲自动手做实验,验证书本上的理论,并编写出符合教师要求的实验结果,实验成绩计入课程考核成绩。比如嵌入式系统基础这门课程,具体教学过程中,我院改编成以下实验:

实验一 ADS下LED灯闪烁实验(主要让学生掌握I/O控制原理);

实验二 外部按键中断控制LED及烟雾传感器实验(主要让学生掌握中断控制原理);

实验三 串口收发实验;

实验四 A/D转换及光照传感器控制实验;

实验五 PWM控制蜂鸣器与中断综合实验;

实验六 直流电机与步进电机综合实验;

实验七 定时器控制实验;

实验八 触摸屏控制实验;

实验九 看门狗电路控制实验;

实验十 实时时钟控制实验;

实验十一 I2C总线读写及4x4键盘和八位数码管实验;

实验十二 数字音频信号IIS控制实验;

实验十三 LCD界面显示实验;

实验十四 温湿度传感器控制实验。

嵌入式系y设计与开发这门课程,Bootloader、内核、文件系统和QT的编译及移植[4],Linux下LED、按键中断、定时器、蜂鸣器、直流电机和步进电机、温湿度、光照、烟雾传感器,摄像头、GPS和RFID等的驱动实验,GUI开发等内容,都编进了实验之中。经过这几年改革实践,学生普遍反应对课程内容掌握得比较好。学生学习的主动性得到较大提高,会去主动看书弄懂原理。得出正确实验结果的学生觉得很有成就感,就有了学习的动力,教学效果也会比较好。

3 对嵌入式课程的考核进行改革

嵌入式课程的考核,传统的考核方式往往达不到检验学习的效果。嵌入式课程不是要考学生记住了多少理论或概念,而是要考他们用书上学到的理论知识和方法设计完成项目的能力。所以对于嵌入式课程,我院都进行了考试改革。做法是:把期末考试改为大作业的形式,也就是课程设计形式,让学生发挥自己的想象,综合应用所学的各种硬件驱动知识和软件设计知识,设计出一个可以运行的嵌入式作品,对作品进行答辩、评分,评分结果作为期末考试的成绩。课程考核的期末成绩分为三个部分,分别为:平时考勤成绩、课程实验成绩、课程项目大作业成绩(以论文和作品形式答辩并提交)[5],比例为20%:30%:50%。

考核中,对学生提交的项目设计作品,一定要严格进行答辩程序,鉴别真伪,杜绝抄袭作品蒙混过关。对于学生的原创作品,即学生亲自设计出来的东西,即使有点粗糙,也会给予高分鼓励,这样就能激发学生的干劲和创作的激情,学生都会努力去设计自己的作品。对于抄袭的作品一定要“打假”,毫不留情的给予零分/不得分处理,保证学生的学习积极性和创作积极性。

4 鼓励学生参加各种嵌入式专业竞赛及申报大学生科技课题

在嵌入式课程教学的同时,应大力引导学生开展课外创新活动,将课堂上学到的知识应用于实践,开拓学生的兴趣和爱好,锻炼学生的思考和动手能力。可以弥补课堂教学因场所、时间、形式等造成的局限性,为学生提供更广阔的创造空间[6]。为了培养具有创新精神、实践能力强的应用型人才,我院积极鼓励学生参与各类嵌入式项目和嵌入式设计竞赛,指导学生申请广东省各类大学生创新创业课题。

我院每年组织学生参加“全国大学生电子设计大赛”、“广东省电子设计大赛”、“广东省机器人大赛”、“全国大学生‘恩智浦杯’智能汽车竞赛”等赛事,锻炼学生的嵌入式知识综合应用实践能力和创造能力。每年积极组织教师指导学生申报广东省大学生创新创业项目和广东省大学生科技课题,培养学生的科研创新能力。

5 结束语

面向社会需求的嵌入式教学改革与实践,大力提倡以全课程实验教学替代传统的2节理论课2节实验课的分开教学,并实施以设计嵌入式作品为主的考核方式,鼓励学生参加嵌入式竞赛和申报嵌入式课题,培养了学生的动手实践能力和创新能力。我院几年的教学改革实践证明,培养的学生具备了初步的嵌入式系统开发能力,适应了嵌入式岗位对人才的需求。嵌入式专业学生的就业率有了显著提高,一些参与过各类大赛及完成了省级课题的学生甚至成为企业的抢手人才。但是如何提高竞赛及申报课题的学生参与度及普及率,也是我院一直在努力解决的问题。

参考文献(References):

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篇6

关键词:嵌入式系统教学 实践教学改革 竞赛与创新

文章编号:1672-5913(2011)18-0046-03 中图分类号:G642 文献标识码:A

近年来,与我国嵌入式系统产品的迅猛发展和巨大的产业需求相比,嵌入式系统工程人才培养相对落后[1]。在这种背景下,许多高校为软件、计算机以及微电子、电子信息工程、自动化等相关专业增设了嵌入式系统课程。目前,北大、清华、北航等学校已经把嵌入式作为一个专业方向,并建立了完整的嵌入式系统课程体系[2]。由于受传统的专业课程设置、师资、实验设备等条件的限制,苏州大学计算机科学与技术学院(以下简称“我院”)尚未成立嵌入式系统专业,目前的嵌入式系统课程为选修课,每年开设一学期(18周),每周6学时,选修对象仅为高年级计算机专业本科生。下面结合近几年的教学实践经验,对嵌入式系统选修课程的教学方法和特点进行探讨,以便具有相同情况的院校教师借鉴。

1 自主编写教材,自主开发实验平台

目前,嵌入式系统相关教材琳琅满目,具体选择哪一本作为教科用书至关重要。由于各个学校的特点、生源的质量以及专业的课程体系不同,嵌入式系统课程的教学计划和教学目标也不尽相同。在Freescale(飞思卡尔)大学计划的支持下,结合我院具体情况,我们自主编写了教材并研发了实验平台。

1.1 自主编写教材

由于我院的计算机专业本科一、二年级,数字逻辑、C/C++语言、操作系统、计算机网络等是各个专业方向的公共基础课,在本科三、四年级开设嵌入式系统选修课程的目的,旨在为对嵌入式系统应用感兴趣的同学提供一个学习的机会,为他们日后开发测控领域的嵌入式应用产品奠定坚实的基础。据此,我院组织了一批骨干教师自主编写了《基于32位ColdFire构建嵌入式系统》一书,作为嵌入式系统选修课程的教材。该教材以Freescale半导体公司的32位ColdFire系列微控制器MCF52233(含以太网接口)、MCF52235(含CAN总线接口)、MCF52223(含USB2.0接口)三个型号为蓝本,阐述嵌入式系统的软件与硬件设计。内容包括:嵌入式系统的知识体系、学习误区和学习建议;ColdFire系列微处理器特点;MCF52233硬件最小系统;UART、键盘、LED、LCD、AD、QSPI、I2C等模块的应用;Flash存储器在线编程;CAN总线、嵌入式以太网、USB 2.0通信机理;µC/OS-Ⅱ在ColdFire上的移植与应用等。

1.2 自主研发实验平台

为提高嵌入式系统课程的教学质量,我院建立了嵌入式系统实验室,为学生提供了良好的实践学习条件。学生实验所用仪器为自主研发的“SD嵌入式系统实验箱”。每台实验箱内配有电源适配器、扩展板、核心板、通信线(网线、串行口线、USB线)等。根据实验目的和要求不同,将相关核心板插入到扩展板上即可。例如,做网络通信实验时需插上MCF52233核心板;做USB2.0通信实验时需插上MCF52223核心板。实验箱提供的对外接口包括串行口、USB、SPI、网络、AD采集、键盘、液晶、数码管等。这种“扩展板+核心板”的实验箱组成方式为以后学习新的微处理提供了便利。

由于教材与实验箱均为自主编写和开发,教材中的每个实验均可在实验箱上实践,避免了教材与实验设备不统一的问题。

2 强调教学手段灵活多变

由于我院的嵌入式系统选修课程面向全院各专业学生,学生的前期课程设置不尽相同,水平参差不齐。起初嵌入式系统课程的教学模式是,教师每周利用3节课时间在多媒体教室讲课;再利用3节课时间安排学生在嵌入式系统实验室完成老师布置的实验任务。实践证明,这种方法的教学效果比较差,由于理论课和实验课时间安排不连贯,学生在课堂上学到的知识得不到及时巩固、理解和加深,实验课上总是出现学生无从下手、一脸茫然的情况。后来,我们改变了这种授课模式,教学活动直接移到嵌入式系统实验室进行,并灵活选择各种教学手段,效果不错。

2.1 合理安排理论课与实践课

对于某些通用知识或理论性比较强的内容(例如微处理器的体系结构、SPI/CAN/USB/IIC通信机理等),可采用“先上课后实验”方式。在教师讲解的过程中,学生不做实验。只有让学生在透彻理解基本原理的基础上,学生才能读懂范例程序,进而在范例程序的基础上能够完成其他实验。

对于有些内容,可采用“先实验后上课”方式,即先由学生将范例程序写入Flash运行并观察。当学生看到实验现象后,会产生好奇的心理,从而激发出他们的学习兴趣和求知欲望。例如,对于四联排数码管实验,写入范例程序后,数码管上会显示“1234”。教师可让学生带着下面两个问题听课:①四个数字是如何同时显示的?②如果要滚动显示“1234”应该如何修改范例程序?在这种“寻根究底”的教学模式下,学生的听课注意力会更加集中。

2.2 分层设计嵌入式系统实验

嵌入式系统是一门实践性很强的课程。因此,在嵌入式系统教学中,实验是最重要的环节之一,是学生掌握嵌入式系统设计技术的关键。我们将嵌入式系统实验分为三个层次:验证型、改进型和综合型,并且要求学生独立完成每个实验。

验证型实验是最基本的实验,实验所用的范例程序由教师编写,严格遵循模块化设计规则,并附有详尽的使用说明,包括注意事项、需要的硬件连线等。这种实验的目的是使所有学生都能够顺利完成实验内容规定的操作并得到正确的实验结果,培养他们独立完成实验的自信心,同时要求学生看懂范例程序的执行流程,掌握程序的编写规范。如果不提供范例程序,而由学生从零开始编写,事实证明,将会有一半的学生因为长时间调试不成功而心灰意冷,失去了继续实验的勇气。该层次实验要求所有学生必须完成。

改进型实验是要求学生在验证型实验的基础上进行软件和硬件的改进,以完成更加复杂的功能。例如,在串行口通信的验证型实验中,实现了微处理器一次仅接收PC机发送的一个字符;而在改进型实验中,要求学生实现微处理器一次能够接收PC机发送的一串字符。通过改进型实验可检查学生对所学知识的掌握程度,同时也让学生体会到自己动手的乐趣和实验成功的喜悦。该层次实验也要求所有学生必须完成。

在学生积累了一定的嵌入式知识后,教师可布置综合型实验作业。例如讲解完LED、LCD、键盘以及UART之后,可要求学生实现:按下键盘上的某个键,将此键的自定义键符分别显示在LED和LCD上,同时通过串行口发送到PC机。综合型实验的目的是提高学生综合运用知识、分析问题以及解决问题的能力,发挥学生的主观能动性,达到将所学知识融会贯通的效果。根据综合型实验难度的不同,有时要求所有学生完成,有时仅要求部分学生完成。

2.3 充分利用现代化教学手段

作为传统板书教学的补充,因便于插入图片和动画,多媒体教学对提高学生学习兴趣、增加授课生动性大有裨益[3]。例如,若在课堂上通过板书形式绘制硬件电路图,势必要花费很长时间,而且与多媒体屏幕展示的电路图相比,在清晰度和美观性上都相对欠缺;而对于一些生动的教学图片或教学动画,板书形式根本无法表达。此外,多媒体教学所用的电子资料(如教学课件、教学影片等)可供教师重复利用和更新,也便于学生复制和阅读。

目前,各大高校都建立了校园网络,网络的出现同时影响着教学方式和学习方式的改进。为了方便师生之间的交流沟通和资源共享,我们精心设计并创办了嵌入式系统辅助教学平台,作为对传统教学方式的补充。教学平台提供了学生在线、教师在线、模拟测试、资料下载、师生交流等模块。学生可在线查看或下载各种嵌入式学习资料,如教学课件和实验要求、实验箱内扩展板和各种核心板的原理图以及元件布局图、绘制原理图和布线图的规范、底层软件编程规范、芯片手册以及应用笔记等,同时,可把每次实验的程序代码和实验报告上传,供任课教师检查评阅。教师通过该平台可查看学生作业,编辑题库,组织试卷以及公告等。教学平台还开辟了嵌入式学习讨论区和答疑区,及时解决学生在学习过程中遇到的疑难问题。

3 培养学生创新能力,提高教师自身素养

嵌入式系统课程的教与学是一个“合作”的过程,衡量这种“合作”是否成功的标准是看学生能否将所学的知识应用到具体的嵌入式应用产品开发中[4]。在教学中我们发现,虽然我院的嵌入式系统课程为选修课,但有些同学对该课程兴趣浓厚,思维开阔。因此,我们每学期采用“双向选择”的方式选拔一些同学,由专职教师带队指导,积极参加各种嵌入式设计大赛,并取得了较好成绩。2009年11月,我院组成的两支队伍在长三角地区的“IEEE标准电脑鼠走迷宫”竞赛中获得1个一等奖和1个三等奖,最终在北京航空航天大学举办的全国总决赛中获得三等奖。为了拓宽学生的知识视野,促进学生创新能力的培养,增长相关行业背景知识,我们也会选拔一批有潜质的学生投入到教师的科研项目开发中,更好地实现“教师为主、学生参与”的教学结构。截至目前为止,学生参与的项目有校园机动车管理系统、城市照明智能控制系统、小区电动车管理系统、基于二代身份证的考勤系统等。实践表明,参加过竞赛和科研项目的学生基础知识更加扎实,自学能力和动手能力大幅提高。

此外,为了紧跟时代的步伐,时刻引领新知识、新技术,避免知识的陈旧性,教师应充分利用寒暑假时间参加各种嵌入式系统师资培训,与兄弟院校的同行交流教学经验。在教学工作之余,积极主动与企业洽谈合作科研项目,提高自身的科研能力。

4 结语

最适合的方法才是最好的方法[5]。由于我院的计算机专业本科生侧重于高端应用程序的开发,嵌入式系统课程仅为高年级的选修课程,完善的课程体系尚未建立,因此,在教学中,我们没有照搬照抄其他院校的教学模式,而是根据我院学生的具体特点,合理安排教学内容、侧重于培养学生开发硬件驱动程序的能力。经过几年的努力,我们自己摸索出来的嵌入式系统课程教学方法越来越得到同行和学生的认可,每年选修该课程的学生人数急剧增加就是最好的印证。

参考文献:

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Teaching Discussion on Embedded System Course for Computer Professional

JIANG Yinzhen, WANG Yihuai

(Department of Computer Science and Technology, Soochow University, Suzhou 215006, China)

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[关键词]嵌入式;信息素养教育;高校图书馆

[中图分类号]G258.6[文献标志码]B[文章编号]1005-6041(2013)05-0021-04

1 研究背景

自20世纪80年代开始,高校图书馆作为高校文献信息中心和高等教育的重要组成部分,开始承担起培养大学生信息素质的重要任务。经过几十年的发展,国内的图书馆人不仅在信息素质理论研究方面取得了丰硕的成果,在教育实践领域也做出了诸多有益的尝试。一般而言,目前的信息素质教育方式主要包括新生入学教育、各类资源利用培训讲座、制作各种宣传手册、网站宣传、文献检索课教学等。但仅仅依靠图书馆员或信息检索课教师的力量在图书馆或信息检索课的范围内做文章,往往与学生的专业学习、科研内容脱节,导致信息素质教育的效果不够理想。

笔者曾于2012年下半年对广东省40所高职院校图书馆信息素养教育的现状进行调查,采用文献调查、问卷调查、网络调查和访谈对话等方法,对图书馆网站内容和相关研究学术成果进行分析,并对图书馆信息素养教育的教师、馆员和读者进行了问卷和访谈调查。调查结果显示:文献检索课程仍是广东高职院校图书馆开展信息素养教育的主要方式,超过70%的图书馆独立承担和负责文献检索课程的教学工作,超过90%的文献检索课程教师由馆员兼任;超过70%的高职院校并未将高职学生的信息素质教育纳入正规教学计划之中,文献检索课通常是以公共选修课的形式开展;大部分学生觉得信息素养教育可有可无,没有明确而强烈的需求,对开设课程的参与度不高。

如何提高学生在学习中的积极性和主动性,使学生真正从信息素质教育中受益,是信息素质教育需要继续深入探讨的一个重要问题。

2 嵌入式信息素质教育研究现状分析

嵌入式信息素质教育是一种新型的信息素质教育模式,即图书馆馆员作为教学助手嵌入到课堂或者网络教学平台中,将信息素养与专业课程有机地结合起来,把信息检索技能、信息意识和信息道德融入专业课程教学内容,通过与专业教师的协作使学生掌握专业课程的基本知识,提高学生的信息素养,增强学生的自学能力和科研创新能力[1]。与传统的教育模式相比,这种方式能够深入学生的专业学习和科研活动中,从而有效提高学生学习积极性和主动性,提高学习效率,为培养学习者的创新思维和信息能力提供良好的教学环境,有效弥补当前信息素质教育的诸多不足。

在国外高校图书馆中,以读者为中心的嵌入式信息素质教育已经开展多年,在实践领域也已进行了多层次、多形式的教育模式的尝试与探索。如波尔州立大学图书馆与护理学院合作开展嵌入式信息素质教育,针对不同学生对象开设不同层次的课程,包括入门课、研究生课和指标性课程,通过循序渐进的教育方式,使得学生的信息素质有了系统性的提高[2]80;美国马里兰大学建筑图书馆学科馆员与建筑学院教师合作构建了一门独具特色的建筑学荣誉课程,该课程在实现专业课教学目标的同时,还将培养学生完成课程所需的信息素质能力作为其教学目标,课程结束时设置专业课和信息素质能力的测评,在学生的专业素质培养及信息素质提升方面均取得了良好的效果[3];佛蒙特州立大学图书馆为社区学院教师与图书馆馆员合作嵌入课程平台中。教师在课程平台的工具栏中设置“课程馆员”讨论板,馆员在评估了课程大纲及作业后,在讨论板中相关的馆藏资源、检索技巧、学习指南或视频等信息,指导学生开展研究。同时利用IP视频和网络会议有效地提供及时的培训与指导[4]。

近年来,国内图书馆界也开展了诸多关于嵌入式信息素质教育、“馆员—教师”合作开展信息素质教育的研究,其中既包括宏观层面的理论性探索,也包括微观层面的一些尝试,如胡芳等对美国高校图书馆开展嵌入式信息素质教育的实践及特点进行了分析[2]80;谢守美对图书馆嵌入式信息素养教育的优势及实现模式进行了论述[5];王蘋对“馆员—教师”协作提供信息素质教育的三种教学方式(支持专业课程教学的协作、与专业课程相关的协作、与专业课程相整合的协作)进行了比较和分析[6];姜化林对馆员与教师合作开展信息素质教育的三种途径(馆员培训教师的信息素质、馆员与老师合作授课及以学科项目为纽带推动合作)进行了探讨[7]。

部分高校图书馆在学习借鉴国外先进经验的基础上,也逐步加强与各院系的合作,尝试将信息素养教育融入各专业学科的日常教学和实践。如北京大学图书馆采取物理嵌入、虚拟嵌入及互相融合的模式,由相应专业的学科馆员通过参与课程设计、联合授课、建设教学平台、学科导引类工具等方式与授课教师合作教学[8];华南理工大学图书馆与航海专业方向课程教师合作,以《船舶结构设计》导论课程为主体课程进行了嵌入式教学实践[9];上海交通大学图书馆在推进IC2创新学科服务过程中,嵌入媒体与设计学院的《传媒市场调查与分析》和《英文报刊导读》两门课程,分别对全程跟踪式和一次介入式的嵌入课程式信息素养教育进行了探索和尝试[10]44;江西农林职业技术学院在茶艺专业《中国茶史》课程教学过程中,以“文献阅读与知识体会”的形式进行了完全式嵌入信息素质教育的尝试[11];广西生态工程职业技术学院图书馆在生物技术与应用专业《食品营养学》的课程教学过程中与专业教师进行合作,进行了信息素养与专业课程的整合[12]。

就目前而言,国内高校开展的嵌入式信息素质教育虽然在理论研究与实践探索上都取得了一定的成果,但也有不少问题值得深思:1)国内关于嵌入式信息素质教育的理论研究大多是关于国外先进经验及研究成果的介绍,但我国无论是基础教育还是高等教育的体制、模式等均和国外存在很大差异,既未建立起终身性的信息素质培养体系,也无权威的和可操作的信息素质评估标准。图书馆馆员在信息素质教育内容的设计、嵌入模块的选择以及课程目标的设定上都带有很大的随意性。单纯移植国外方法难以达到预期的效果,势必要结合国内教育的实际情况开展本土化及可行性研究[13]。2)国内开展的嵌入式信息素质教育还处于探索和起步阶段,只有少数图书馆进行了实践尝试,而这些实践是结合特定的馆情与具体课程设置开展的,尚未形成具有普适性的教育模式,可推广性较低。3)嵌入式信息素质教育是一种新型教育模式,但它并不能取代其他信息素质教育形式,而是应与文献检索课等其他多种教学方式共同发展,形成互相借鉴同时有所侧重的发展局面。

3 高校图书馆开展嵌入式信息素质教育的几点建议

3.1寻求教师支持合作

嵌入式信息素质教育展需要嵌入到院系的专业课程中才能开展,所以获得专业课程教师的认同和支持非常重要。首先,馆员应当积极主动地与教师保持联系,努力融入院系教学环境。如积极参加院系教学会议、新教师入校讲座等活动;走访教师,了解教师和课程;在了解教师的科研课题与项目的基础上,主动为其查找提供学术资料等。其次,馆员应当重视对教师开展信息素养教育方面的培训。馆员可通过为教师开设数据库检索技能等信息素质知识方面的讲座,发放一些有关信息素养教育、技能及评价方面的小册子,逐步使教师认识到信息素质教育的重要性,获得教师的信任和支持。如美国华盛顿州立大学图书馆制定了专门的“教师合作行动计划”,为教师提供专业培训,包括信息素质教育和评估的基本概念、信息素质教育标准和现状以及信息素质教育的Big6模型,以引导并协助教师将信息素养的理念融入到课程教学中[2]81。

3.2 有效整合教育内容

嵌入式信息素质教育应当包括信息意识、信息能力、信息道德教育几个方面的内容,不仅应强调资源的检索能力、信息处理和利用能力以及批判性思维的培养,更应注重学生的信息意识和信息道德的培养。国内高校开展嵌入式信息素质教育的内容往往集中于信息检索技巧的培训,而忽视了学生获取信息后的筛选、分析、评估方面的内容,教学过程中也常常缺乏信息道德培养的环节。因此,应当注重培养学生的批判性思维,使学生能够通过准确有效的信息筛选、分析与评估,将获取到的信息融入学科领域,进行论文写作或相关研究。同时,还应向学生传授信息获取和利用的过程中涉及的知识产权等相关知识,使学生了解有关信息技术的使用所产生的经济、法律和社会问题,提高学生的信息道德水平。

3.3 探索新型教学模式

嵌入式课程式信息素质教育方式主要有两种:一种是相关方式,指信息素养教师对专业课或是专业课教师对信息素养教学的部分或局部介入;另一种是完全方式,即信息素养教师对专业课和学科的全面参与,包括教学目标计划的确定、研究性任务的设计、相关成绩的评定等自始至终的过程[10]44。在我国目前的教学体制下,完全方式比较难以实践和操作,国内高校图书馆开展嵌入式信息素质教育大多采取的是馆员局部介入学科课程教学的方式。这种方式通常只能在专业课中嵌入3—4课时的信息素质教学内容,而在这样有限的课时内不可能细致、深入地开展较为系统的信息素质教学,更谈不上训练和培养学生的批判性思维和信息分析能力。图书馆也可尝试在保留信息检索课程独立授课的模式,主动结合专业课程的学习来开展教学,在局部内寻求专业教师的协作,在信息检索课内创设一种问题导向式的专业学习情境,以引导学生探究与自身学科课程或专业相关的学术或科研课题的方式组织教学,这种整合模式不仅能够更广泛地吸引专业课教师参与合作,避免了对专业课教学计划的干扰,也能够通过完整的科研体验,有效地提高和培养学生的创新能力、专业信息素质和科学研究素质[14]。

3.4 不断引入新技术,丰富教学形式

在开展嵌入式信息素质教育的过程中可采取更加灵活丰富的教育方式,不断引入新技术,利用新型信息软件与工具,最大限度地吸引信息用户,以实现唤醒用户的信息意识、强化信息能力、规范信息行为的教育目的。1)将面向新生开展的入馆教育嵌入图书馆虚拟导航服务中,帮助新生熟悉图书馆的环境、资源、馆藏分布、服务等各个方面,如香港浸会大学建设的library online tutorial。这种教育方式给予了新生更大的自由性和可选择性,也取得了良好的效果。2)依托在线信息平台开展嵌入式信息素质教育,当前建设比较有影响力的平台有Blackboard、WebCT、Cose、Moodle等。这种教育方式具有时空开放性、资源丰富性以及利用交互性等特点,不仅有利于促进馆员与专业教师的合作,也有利于提高学生的自主学习能力。3)将信息素质教育嵌入掌上移动设备。随着通信网络技术的发展,手机、iPAD、MP4等掌上移动设备的普及,越来越多的图书馆开始建设移动图书馆。这种移动服务更加便利、灵活、互动性强,可以缩短学生与图书馆之间时空的距离,也有利于扩大图书馆信息服务的范围[15]。

4 结 语

知识经济时代,信息素质已成为人才综合素质的一项重要指标。作为信息素质教育基地的高校图书馆, 要充分发挥教育职能, 大力培养大学生的信息意识、信息能力和信息道德, 以信息素质教育作为新的立足点与重要的发展方向。嵌入式信息素质教育正是传统信息素质教育寻求变革的一种新途径,它能够有效地加强图书馆与专业教师学生之间的交流与互动,提升教学质量,提高信息素质水平,它的推广和应用有待于国内图书馆同行的进一步实践和发展。

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[收稿日期]2013-06-15

篇8

摘要:本文针对“嵌入式系统设计”的教学实践,将“嵌入式系统设计”系列课程实践教学分为三个层面,对课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索,确保学生在掌握专业知识的同时,提高自主学习与自主创新的工程实践能力,真正做到学以致用。

关键词:嵌入式系统设计;实践教学;创新

中图分类号:G6420.0 文献标识码:A

嵌入式系统是相对于通用计算机系统提出的“嵌入式计算机系统”,它是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物,是一个技术密集、高度分散、不断创新的知识集成系统,被广泛应用于通信设备、信息家电、工业控制和交通等方面。作为“嵌入式系统设计”的教学应是以应用为中心,结合实践与应用的一系列课程教学,它是本科生在四年学习中进行创新性实践的有力保证。“嵌入式系统设计”需要设计者具有较强的综合理论知识和动手能力,是对设计者综合能力与创新能力的考查。因此,在以“应用型”人才培养为目标的理工科院校的实践教学中应特别重视学生嵌入式系统设计能力的培养,加强实践教学环节,提高学生实践能力、职业技能与就业能力。在此结合地方高校通信工程专业的特点对学生“嵌入式系统设计”能力培养的相关课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索,探讨地方高校理工科学生创新型人才培养体系,培养出理论与实践相结合的创新性人才。

1嵌入式系统设计实践教学层面

嵌入式系统设计是复合型的新兴技术[1][2]。基于嵌入式系统设计的课程既与计算机、电子、通信、自动控制技术相关的专业课程有关,又与具体的应用背景有关。理工科各专业需结合专业特点和嵌入式系统在专业中的应用进行嵌入式系统设计的研究与教学,根据专业特色开设先进的、具有深入内容的嵌入式系统设计课程,使学生具备创新能力和解决实际问题的能力,所以在进行嵌入式系统设计人才培养时必须重点把握实践和创新这两个方面,注意科学对技术所起的基础支持作用,要从嵌入式系统设计动态发展出发,开设具有嵌入式系统设计体系的课程,开设有关含有信息论、系统理论及控制理论等基本内容交叉融合的课程,拓宽学生在专业学习中视野与思维的深度和广度,这样才能培养出学生的创新能力。根据嵌入式系统设计的实践可以按照图1所示三个层面进行相关课程的配置。

层面一是培养学生具备能够针对某个具体嵌入式系统软、硬件平台进行二次开发的能力。要求学生掌握应用系统的设计和开发技能,属于嵌入式系统教学的最低层。集中在微处理器(如MCS51系列、TMS320系列、ARM系列)的体系结构及其语言、接口的工作原理;嵌入式应用系统开发工具、开发语言、交叉编译环境和调试工具的使用。在此

方面以单片机芯片及其开发应用、DSP芯片及其开发应用和ARM微处理器及其开发应用展开教学,并在实践环节对学生动手制作自已所期望的单片机、DSP和ARM的应用系统进行作品展示,并将作品作为成绩考核的依据。

层面二是培养学生具备能够进行嵌入式系统平台设计与开发的能力。不仅要求学生掌握硬件系统的设计与开发技能,还应该掌握软件系统的设计与开发技能。促使学生掌握嵌入式系统体系结构后,掌握嵌入式操作系统的原理及其在特定硬件平台上的移植。使学生具备特定硬件平台下的嵌入式系统裁剪、移植,板载资源的初始化与驱动及外设驱动程序的设计和嵌入式数据库系统开发技能,注重嵌入式系统图形界面和网络通信的设计与开发。在层面一的基础上进行嵌入式操作系统及应用软件开发的教学,并在实践环节对学生动手制作自已所期望的具有图形界面操作、外设驱动和数据信息管理等功能的单片机、DSP和ARM应用系统进行作品展示,并将作品作为成绩考核的依据。

层面三是培养学生具备能够进行基于SOPC嵌入式系统IP内核设计和开发的能力。要求学生在掌握前两层面的基础上,让学生能够进行基于FPGA的SOC系统的设计与开发训练,并结合嵌入式系统的发展进行有关计算机体系结构等理论研究。促使学生结合EDA设计、嵌入式系统优化、计算机体系结构理论、微电子等学科知识,将微处理器等以IP内核的方式植入FPGA中,利用FPGA的可编程逻辑资源,按照系统功能需求来添加接口功能模块,既能实现目标系统功能,又能降低系统的成本和功耗。这样就使得FPGA灵活的硬件设计与处理器的强大软件功能有机地结合在一起,高效地实现SOPC嵌入式系统。实践环节以学生参加嵌入式系统设计竞赛、科研创新、发明制作等实践进行作品展示,并将作品作为创新学分修读的依据。

2嵌入式系统设计实践教学方案

(1) 学生实践能力设计

“嵌入式系统设计”系列课程的教学内容应包括嵌入式系统硬件与软件的设计,在以电路与系统集成、计算机信息系统集成及计算机辅助设计与仿真为工程设计基础教学的同时,加强学生在工程设计能力方面的培养,提高学生的电路设计和软件开发能力。因而,通信工程本科专业的实践教学可在基于现代电子技术进行信息的采集、传输、处理、检测、控制和现代通信网工程应用的同时,以信息与通信工程技术为主线,融电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程技术于一体,构建通信与信息系统和信号与信息处理学科方向,使学生实践能力结构如图2所示。

(2) 实践教学方案

在教学中注重理论与实践课程相结合,加强实践与设计课程,设置完善的实践课程体系,强化学生的技能训练,开展工程设计。低年级课程要特别强调基础理论的学习,基本技能的训练;高年级逐步加强技术性,实用性课程,关注信息工业发展的需要。可结合本校学术研究、参与企事业科研及就业市场的方向,分设若干个课程组及专题设计,有利于学生专业化水平的提高,并缩小大学教育与企业要求之间的期望差距。其实践教学具体实施可参考图3进行。

第一学期培养学生认识、发现、探索实践的主动创新思维模式。如通过军事理论的学习,注重介绍通信技术在现代军事中的应用;通过工程制图的学习,以电子CAD为导引学习AutoCAD、Protel等绘图软件的应用;通过认识实习,下企业进行现代通信方式及通信器械的认识学习。

第二学期培养学生工程创新中结构设计及可视化界面编写能力。如在以国家级计算机等级考核展开教学的同时,注重学生计算机语言编程基础能力的培养,注重VB、VC、VF、Delphi、Java等编程的导向学习。

第三学期培养学生可视化界面及数据库管理信息系统的开发设计能力,进行有线与无线通信中电子测量仪器设备的使用。

第四学期培养学生基于单片机与EDA的嵌入式系统设计开发能力。在加强电子工艺实践的同时,以数字系统与逻辑设计教学为基础,加强硬件描述语言与电子技术系统级的融合,基本实现计算机软件到硬件的实践创新技能。

第五学期培养学生基于DSP的嵌入式系统设计开发能力,加强生产实践实习。在各专业课程学习的过程中,以计算机硬件与计算机软件设计来体现信息与通信工程学科下通信与信息系统和信号与信息处理学科方向共性的实践操作创新设计。

第六学期培养学生基于ARM的嵌入式系统设计开发能力。以通信与信息系统和信号与信息处理学科方向构建专业综合课程设计。

第七学期培养学生基于SOPC的嵌入式系统设计开发能力。在通信与信息系统学科方向以现代通信网络系统为导向,构建有线通信与无线通信的通信系统课程设计。在信号与信息处理学科方向以语音、图像等多媒体信号与信息为导向,构建语音与图像信号与信息工程应用的通信系统课程设计。

第八学期培养学生综合的嵌入式系统设计开发能力。通过专题进行企事业单位上岗实践,加强毕业设计的理论与实践相结合,为毕业后就能上岗打下基础。

在以上各环节中除了完成课程实践教学外,还要求学生在课外必须参与科技实践及各项竞赛活动或提供自已的创意作品以取得一定的创新学分。因此在“嵌入式系统设计”实践教学与创新型人才培养体系建设中,要综合考虑实验、实习、课程设计、毕业设计及课外科技实践活动等实践环节,统筹实践教学体系,使学生能从课内到课外,充分发挥课外科技活动提高自身工程素质。

3嵌入式系统设计实践教学支持

以嵌入式系统设计为指引,将理论与实践进行有效合理的整合,应用现代教育技术,结合工程实践进行分解,变成可供实际推广操作的学习任务,辅以必要的教育技术支持手段(开发教材、课件、培训计划、教学设计、实验设计、必要的评估手段)强调学生自主学习,在实际工程环境中掌握和内化工程的理念。

(1) 开放实验室

在以“学生是主体,教师是主导” 的基础上,为了使学生在高等教育中获取更多的实用知识和创新技能,开辟与课程配套的网上资源系统,鼓励学生遇到问题后上网查找资料,采用基于Web的开放实践教学管理系统[3]。对实验室教学信息进行综合分析,建立开放式实践教学平台和开放式实践教学管理体系,通过Web页完成学生开放实验的各个环节管理,提高教学质量和办学效益。使学生由实验申请到实验结束完全网络化管理,有利于实验设备的充分利用,也有利于学生思维能力、设计能力、知识综合运用能力和创新能力的培养。

实验室开放的对象为所有在校学生,主要以设计性、综合性及研究创新性的实验项目开放为主,培养学生综合运用所学基础理论和专业知识解决复杂问题的能力。在实验室内部的各实验分室可根据自身特点和教学实际需要,采取定时开放与网上预约开放两种不同的模式向学生开放。

所谓定时开放是根据教学安排,在指定时间内向学生全面开放。理论课教师和实践课教师根据实验室仪器设备情况,结合课程内容,确定教学计划以外的自选实践项目。学生可以根据自己的兴趣爱好对实践项目进行创新设计组合成综合型、设计型实践课题,在课外独立完成自己的课题方案设计并经指导教师审核通过,在实践过程中学生必须独立完成实践并撰写上传实验报告。

所谓网上预约开放是学生提前申请拟做实践项目和所需仪器设备及元器件,由实验室根据学生人数、实践内容和网上预约时间安排实践设备、器材和指导教师。学生根据实验室的仪器设备的条件自行拟定科技活动课题并提供方案,在网上预约相应的实验室与指导教师,开展创新发明、科技制作、论文撰写等实践活动。在实践过程中学生都必须进行独立的思考,查阅相关文献资料,综合多方面的知识和技能,在实践设备和操作环节上不受任何限制的情况下自行分析、设计和调试实践系统,最终得出实践结果并撰写上传实践报告或论文。

(2) 实践教学组织

联系专业提供工程设计课题,结合前面所讲的教学层面与科研、科技竞赛工作开展学生设计性实践项目,激发学生的创新热情,如将行走机器人的制作分解为语音识别、图像识别、高精密电机进给控制等实践项目。强化实践过程,选派具有实践经验的教师参与指导,有助于培养学生的创新能力,如通过提供的对比示例来启发学生,增强学生的自信心。在实验方法与实验措施上实现多元化,使学生在不断改进、反复锻炼中提高分析问题、解决问题的能力,在实践过程中真正做到举一反三。

学生须进行嵌入式系统的软硬件设计,为了使实践内容和教学内容联系得更紧密,可结合前面所讲的教学层面要求学生设计实践核心板与扩展板。核心板提供相对应微处理器的最小系统,包括了处理器、RAM、ROM、寄存器接口等;扩展板提供电源、LCD显示、串口、USB、以太网口等模块。

改革课程考核方式,加强学生动手能力的培养,单片机技术、DSP技术、EDA技术、嵌入式系统、可视化程序设计等技术课程的考核成绩全部采用实践环节,实验占总成绩的40%,课程设计(要求有硬件和软件制作)占总成绩的40%,创意制作占总成绩的20%。学生在完成实验基础上,完成选定题目的课程设计,实验与课程设计题目每年不断更新,学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目,分值依据题目难易程度而定。

这样将“嵌入式系统设计”系列课程实践教学融合到地方理工科院校的人才培养体系中。通过加强开放实验与科技制作及科技竞赛等创新学分的管理,改革相关课程考核方式,综合考虑知识、能力和素质三者的关系,统筹实践教学体系,提供丰富的工程设计课题,加强学生对“嵌入式系统设计”的工程训练,促进大学教育的创新性人才培养。

参 考 文 献

[1] 沈连丰,宋铁成,叶芝慧等. 嵌入式系统及其开发应用[M]. 北京:电子工业出版社,2005.

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1.信息素养概念

美国图书馆学会(AmericanLibraryAssociation,ALA)在1989年提出的,指准确判断何时何地需要信息,并快速有效获取所需信息,评价、利用已经获得信息的一种能力。就目前而言,国内医学专业大学生信息素养水平不是很高,这不仅影响到其个人的今后择业及发展,而且还会影响到我们国内整体信息素养水平。信息素养不仅包含信息利用和处理能力,最主要的是还包括信息获取与甄别、信息分析与评价、信息创新与传递的综合能力。从我国的教育实践及社会发展出发,应加大加强大学生信息素养教学改革,提高大学生的信息获取利用能力,培养学生创造性思维,为其终身学习奠定良好基础。

2.信息素养现状

2.1学生信息意识淡薄

学生对“信息素养”概念并不清楚,有些甚至完全没有听说过。有些学生不知道图书馆在高校信息素养课程中的服务内容与作用,认为图书馆就是借还书的地方。大学生对浩如烟海的信息缺乏需求,对医学专业信息的敏感程度较低,还未及时认识到掌握知识信息的重要性。获取知识信息的主动性较差,不善于捕捉、利用已有的最新知识信息,即使有了信息的需求,常常停留在信息感性认识的阶段,认为信息素养就是能够操作计算机网络和能够借阅图书期刊资料等。

2.2学生信息能力薄弱

信息能力包括信息的研究方法、搜索策略、信息组织和评价,是信息素养的核心内容。目前学生通过文献检索课程只是在检索技术上有所学习,对于如何选择适合的信息源、制定正确检索策略有待提高,对于信息的筛选、评价和分析知之甚少,更谈不上信息的创新与开发。也就是说学生不知道如何在海量的信息中快速找到自己所需要的,即使找到了却不知道如何使用。

2.3信息道德教育匮乏

信息道德就是在获取利用信息过程中,每个人都应循序的社会伦理和道德准则。现代社会的信息已是非常丰富,不少大学生在面对汹涌而来的信息时,出现道德缺失,在接受良莠不齐信息时,失去了甄别能力,致使很多学生受到不良影响,甚至利用不良信息出现犯罪行为,造成社会负面影响。这就要求高校应当把德育放在一切教育的首位,重点培养法律意识和责任意识。

二、信息素养教育的现状及问题

就目前而言,大学生信息素养教育主要有三种模式:独立课程教育、课外通识教育、嵌人式教育。

1.独立课程教育

我校主要由图书馆承担的本科“文献检索与文献分析”、研究生“医学信息检索”课程来完成,它们都是一门培养学生信息素养的方法课,通过大课理论讲授和上机操作实习,传授文献检索的基本理论、基本知识和基本技能,使学生了解医学专业的文献知识、特点和用途,掌握常用医学文献检索工具的操作使用方法,学会利用现代化计算机网络对医学文献资源进行检索分析,提高获取和利用文献信息的能力,同时通过具体的案例分析,使大学生具有前期初步的科学研究意识和能力,为将来的科研课题相关工作与学习创造基础。另外我校还开设了网上在线课堂,同学们能够随时下载PPT、观看微课进行自主学习。目前本科“文献检索与分析”、研究生“医学信息检索”课为27学时,本科生为限选课,研究生为选修课。都由信息部兼教研室老师承担教学任务,他们都能够较全面系统地讲解文献检索相关的理论与实践内容,这使得学生能够系统地学习相关内容,但是因为学生基本都是大一大二新生,专业知识不足造成学生对此课程不感兴趣,而且目前学校对本科生大部分专业取消了毕业论文写作,使得学生认为此门课程近期学而无用。研究生为研一选修课,随意性比较大,很多学生认为专业课比较重要,因而没有选择此门课程,造成研二做课题时不会检索文献。

2.课外通识教育

是指图书馆以讲座培训方式为主,开展的包括常规数据库讲座和新生人馆教育培训。新生入馆教育培训可以帮助大一研一学生快速全面了解图书馆资源和各类服务,我校在每年开学周都会对全体新生进行集体培训,后期安排学院各班级来我馆各楼层参观讲解。常规讲座由信息部统一安排学科馆员到各学院及附属医院进行图书馆资源宣讲,也会邀请数据库培训师来馆作专题讲座,用户根据需要任意选择。培训讲座多为数据库专题培训,由具有专业背景的学科馆员或者数据库培训师来讲授,学生可以利用业余时间自由选择是否来图书馆听课,这种方式可以达到快速了解相关数据库使用及相关产品的目的,但因为前期宣传不到位、读者信息需求意识不强,培训现场略显冷清,没有完全达到培训预期效果。

3.嵌入式教育

根据美国大学与研究图书馆协会(AQlL)的界定,嵌入式教学是指把图书馆及其资源的利用教学作为(学科)课程目标的有机组成部分。其基本要求是既要教授专业学科内容,又要培养成功完成与图书馆有关的作业的能力,而且对两方面的学习结果都要进行测试。高校图书馆嵌入式信息素养教育将信息素养相关知识通过“馆员-教师”合作模式融入到专业课程教学。与专业相关的文献检索等医学信息素养知识融入到课堂中,侧重医学生相关专业知识的积累培养,对大学生其专业学习能力水平提高很有帮助。但想要融入课堂中,前提是建立在完备的信息素养标准体系、系统化的信息素养培养计划及激发专业课教师与图书馆员合作的专业课教学改革等一系列外部政策环境的基础上。如今,在某些专业课中嵌入3-4个课时的有限的文献检索教学内容,是无法进行全面、系统、深入的信息素养教学。

三、我馆嵌入式信息素养教学

我馆目前从国内的嵌入式教学改革实践出发,开展了适合我校实际教学环境的两种嵌入式信息素养教学模式。

1.嵌入式:护理本科专业在大二时已经开设“文献检索与分析”课程,对数据库等检索知识进行了系统化学习,但由于课时有限和专业知识欠缺,许多学生只是学会检索技术,应付完考试。护理本科专业在大三下学期开设“护理研究”课程,此门课程中有4个学时的“文献查询与利用”章节,护理学院老师文献检索能力有限,因而来图书馆寻求合作。在学生有了相关专业基础,专业课老师主动合作的基础上开展嵌入式教学是最好的方式。我们对近3年15个班级开展嵌入式教学,通过与专业课老师前期沟通,采用学生分组选择护理专业题目、检索相关中外文文献、个人撰写综述、小组撰写课题申报书等手段,使该课程文献检索环节内容更加充实,在有限教学时间内使学生将专业课与检索知识融合,达到了老师教学效果满意,学生信息素养提升的目的。

2.反嵌入式:结合实际现有条件尝试更具可行性和操作性的反嵌入式教学,即保留“文献检索与文献分析”课独立讲授的模式,将不同医学学科或专业内容要点嵌入到该信息素养课程中,创设出相应情境,实现信息素养教育与专业课程的整合。针对不同层次及专业班级采用不同实践操作练习,并增加相关专业数据库讲解。本科生重点要求掌握中文数据库检索,结合不同专业开展操作练习。由于研究生课程学习压缩,“医学信息检索”课程由原来的必修课变为了选修课,这势必引起研究生对此门课程的不重视,加之研一专业课程较多还未涉足科研课题,不能及时知晓文献检索课程与今后课题开展的密切联系性。因此针对研究生重点掌握中外文数据库使用,外文全文、学位论文、综述等查找,文献管理软件使用等,以个人导师研究方向及课题为检索需求,有针对性进行系统的文献检索与分析,真正做到检索策略的调整与文献内容的甄别分析。

四、小结

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摘 要:文章分析了高校图书馆移动嵌入服务的含义、作用与服务环境,指出高校图书馆移动嵌入服务的类别与工具,在构建用户学习需求分析模型的基础上,分析了用户学习需求的特点与内容,并针对不同类型用户的学习需求,探究了高校图书馆移动嵌入式服务的模式。

中图分类号:G252文献标识码:A文章编号:1003-1588(2016)06-0121-03

在当前信息技术高速发展的环境下,很多图书馆构建了不同类型的移动服务平台,如手机图书馆、移动阅读客户端等。同时,部分图书馆借助移动终端推出嵌入服务,注重将服务融入用户的学习环境中,通过加工、分析与集成馆藏信息资源,以嵌入的方式拓展服务领域,让用户能够便捷、轻松地获取所需资源,有效提升了信息服务效率。移动嵌入服务可以有效延伸图书馆的服务模式,是顺应信息环境下图书馆发展需求的结果,也是满足用户学习需求的重要手段。国外图书馆在移动嵌入服务方面发展态势较好,而我国图书馆才刚刚起步,还需要深入研究以寻找高效的嵌入服务模式,进而真正实现高校图书馆的服务创新。

1 高校图书馆移动嵌入服务的含义与环境分析

1.1 高校图书馆移动嵌入服务的含义

移动嵌入服务是高校图书馆以用户为中心,结合不同层次用户需求,深入用户的学习、生活虚拟空间中,主动为用户提供服务的组织形式。嵌入式馆员在移动嵌入服务中发挥着重要作用,他们借助各种信息处理与传输技术,打破图书馆空间的限制,充分掌握用户的学习需求,进而为他们提供深层次的泛在知识服务,常见的服务内容包括嵌入咨询、嵌入科研等。高校图书馆移动嵌入服务的开展,能够及时帮助用户解决学习中遇到的问题,也是高校图书馆提升服务质量的有效途径。

1.2 高校图书馆移动嵌入服务的作用

信息环境下高校图书馆开展移动嵌入服务,强调充分满足用户的学习需求,并将提供集约化、个性化、专业化的知识服务作为目标,力求随时随地为用户提供深层次的贴心服务。从虚拟空间上来看,移动嵌入服务将移动终端与图书馆资源结合起来,以嵌入拓展的方式融入用户所在的学习空间,让用户能够随时随地依托移动终端获取学习资源[1]。从物理空间上来看,移动嵌入服务打破了图书馆的空间界限,让嵌入式馆员主动融入用户的日常生活中,从而为科研人员、用户获取学习资源提供便利。

1.3 高校图书馆移动嵌入服务的环境分析

信息技术的发展为用户提供了多样化的信息获取方式,也改变了高校图书馆的信息服务环境。一方面,网络环境下各种数字化资源剧增,图书机构、数据库运营商等纷纷将纸质资源变为数字化资源,用户对数字化资源的依赖性逐渐提高;另一方面,随着大数据技术的发展,教育、科研等领域的资源逐渐呈现出共享与可视化的特点,用户对图书馆实体资源的利用率逐渐降低。同时,泛在知识环境丰富了学习交流渠道,用户的学习需求更为多样化,这就需要图书馆嵌入学习、工作场景中了解用户的深层需求。移动嵌入服务注重对用户学习过程的无缝对接,这无疑是高校图书馆顺应用户专业化学习需求、履行信息服务职责的必要手段。

2 高校图书馆开展移动嵌入服务的类别与工具

2.1 开展移动嵌入服务的类别

高校图书馆是为教学、科研提供信息服务的机构,根据服务内容可将移动嵌入服务分为三类:①嵌入教学。互联网环境下高校教师提高了对学科资源的需求,要求高校图书馆提供多样化的教学资源,包括工具类、文献类学习资源等。为满足高校的教学要求,高校图书馆需要整合学科相关资源、教学工具书等,为开展嵌入教学服务提供便利。高校图书馆还可以为教师提供教学资料的全文链接,并预先输入相关课程检索条供教师检索浏览。②嵌入学习。高校图书馆根据学生的个性化学习需求,开展信息定制、资源重组等嵌入服务,即嵌入学习。对于不同的学习群体以及不同的用户,高校图书馆需要制定灵活的嵌入方案,并将图书资源融入学生的学习空间[2]。③嵌入科研。信息环境下全球科研资源实现了整合与共享,科研过程正逐步实现数字化,跨学科交流也逐渐增多。高校图书馆需要了解科研人员的学习需求,维持与科研人员的良好关系,嵌入科研立项、论证、研究全过程中,为科研人员提供持续可靠的服务。

2.2 开展移动嵌入式服务的工具

高校图书馆可以通过社区网站、学科博客以及短信等开展移动嵌入服务。其中,社区网站就是借助QQ、微信等即时交流软件,构建知识导航、信息资源库等在线知识体系,将图书馆服务拓展至用户的博客、社交网站等虚拟空间,为社区用户营造良好的学习环境,为他们的协作与自主学习提供便利。短信服务则是借助智能手机终端,让注册用户在安装相关软件的基础上根据需要定制学习内容,由手机图书馆定期推送各类学习资源短信。桌面服务则是在用户个人页面中加入图书馆链接或搜索引擎,或在用户手机桌面安装各种不同类型的图书馆应用,如阅读工具条等,为用户检索学习资源提供便利。此外,高校图书馆也可以开通学科博客,为用户推送专业性强的学科内容,以提升图书馆的影响力。

3 信息时代高校图书馆用户学习需求的层次分析

3.1 用户学习需求分析模型

高校图书馆用户的学习需求与多种因素有关,如工作环境、文化背景等,不同用户所需的学习资源也存在较大差异[3]。可以从认知、表达及客观三个层面构建学习需求模型,从而对用户的学习需求进行深入分析(见图1)。

图1 高校图书馆用户学习需求分析模型

其中,用户学习工作中产生的,或者由于自身文化背景、知识结构限制产生的学习需求,就是认知层面的内容;用户客观存在的隐性学习需求,如由于工作环境、职业性质不同等产生的需求,就是客观层面的内容。而用户通过对自身学习环境的认知,将自己的学习需求表述出来,就是表达层面的显性学习需求,与用户的表述与组织能力有关。隐性与显性学习需求是相对的,高校图书馆需要深入挖掘,从而将隐性需求显性化。

3.2 用户学习需求的总体特征

不同类型、学科背景的用户所表述的学习需求千差万别,同一用户在不同的环境、学习阶段中,所需获取的学习资源也存在差异。用户的学习需求不仅与其接受高校图书馆服务的过程有关,也与其自身知识素养有关。高校图书馆用户所表述的只是自身的部分学习需求,其对自身学习需求的认知并不准确,即存在未被挖掘的隐性需求。同时,部分用户由于所需获取的学习资源成本较高,或者获取过程相对复杂,最终放弃对学习需求的表述。部分用户由于对自身学习环境、知识水平认知有限,从图书馆获取的服务也存在局限性[4]。高校图书馆要想对用户的隐性学习需求进行挖掘,并整合隐性与显性需求,为用户提供全方位的服务,就需要以用户为中心开创主动服务模式。

3.3 不同类型用户的学习需求

根据高校图书馆服务对象的知识层次、职业性质以及学习行为特点,可以大体将用户分为普通用户、高校教师与科研人员三类。通过分析可知,普通用户包括社会人士、学生等,他们缺乏信息素养培训,大多不了解如何利用馆藏资源提升学习能力,需要嵌入式馆员提供帮助。而高校教师在制定教学课件、编写教案、课程教学时,均需要通过图书馆获取相关学习资源[5]。科研人员所需掌握的学习资源较多,也要求图书馆提供高效嵌入服务,以节省时间,并且其还需要及时了解最新的学科动态。

4 基于学习需求的高校图书馆移动嵌入式服务模式的构建

信息时代,用户的学习环境发生了巨大变化,用户需求也更加复杂多样,高校图书馆可以借助新媒体技术构建移动嵌入服务模式模型(见图2),结合不同类型的学习需求选择适宜的服务模式,进而为用户提供专业的个性化服务。

图2 基于学习需求的移动嵌入服务模式模型

4.1 基于普通用户学习需求的移动嵌入服务模式

高校图书馆可利用信息技术构建移动学习社区,为普通用户提供各种类型的网络学习软件,并嵌入到个人学习环境中,了解他们在学习中遇到的问题,激发他们的学习兴趣与热情,从而提供具有针对性的知识服务。互联网环境下用户处于泛在学习环境中,高校图书馆需要主动嵌入用户的网络学习系统中,加强电子数据库、电子课件等数字化资源建设,为他们解决各种专业学科问题,利用EDS构建一站式资源检索平台,满足用户随时随地的学习资源检索需求,解决他们在不同学习阶段的后顾之忧。针对普通用户知识素养偏低的问题,高校图书馆可开展与馆藏资源利用相关的培训,让他们了解移动图书馆的使用方法,了解获取学习资源的流程,提高用户的信息检索水平,进而更快获取所需的服务与知识。为解决高校学生的学习压力,高校图书馆可以开展嵌入咨询服务,通过邮件、电话与面对面交流等方式,帮助学生掌握正确的文献查找、论文撰写方法,减少他们在学习中遇到的困难。

4.2 基于科研型学习需求的移动嵌入服务模式

科研活动包括课题立项、研究与结题等过程,高校图书馆应该在分析不同阶段科研特点的基础上,嵌入科研活动中帮助科研人员顺利完成任务:①通过搜集整理科研所需的详细材料,对相关文献资料进行分类处理,得出相关研究的发展趋势与最新进展,从而为科研人员提供科技查新工作,帮助他们找到研究创新点[6]。②加入到研究课题讨论中,掌握科研人员的学习需求,根据不同研究者的职责为其提供具有个性的服务内容;借助移动终端设备开展论文撰写、数据库使用、学科分析等与科研相关的培训,注重培训内容的实用性与针对性。③嵌入式馆员也可以辅助科研人员搜集结题材料,通过嵌入咨询的方式开展科研成果评估,帮助研究者发现科研过程中存在的问题,促进科研成果尽快转化。此外,嵌入式馆员可以嵌入到学术交流中,开展与学术交流相关的宣传工作,制定版权管理与科研数据评估制度,为科研人员的工作提供正确指导。

4.3 基于教学型学习需求的移动嵌入服务模式

为满足高校教学人员的学习需求,高校图书馆可以安排嵌入式馆员与教师沟通合作,嵌入到教学活动中,辅助教师完成教案编写等工作,并及时为教师推送相关学习资源。这样不仅能够提高教学效率,节省教师的教学准备时间,也能够提高教师的文献检索与利用能力[7]。在开展教学活动过程中,嵌入式馆员可以帮助教师查找教学资料,或者为教师提供学习资料定制服务,也可以在网络教学平台中事先录入课程内容,以方便教师借鉴学习。同时,嵌入式馆员可在社交网站中设置教学信息模块,通过受众广泛、信息量大的社交网站吸引用户,并通过QQ等工具与教学人员沟通,积极参与到教学活动中。此外,嵌入式馆员可以整合网络学科资源与电子图书,并且纳入图书馆学科数据库中,为教学人员调整课程教学计划提供便利,并且根据教学反馈及时更新网站教学资源,以有效提升嵌入教学服务质量。

5 结语

信息时代,面对复杂的学习环境与多样的信息传播途径,高校图书馆须深入分析并掌握用户的学习需求,为用户提供深层次的知识服务。移动嵌入服务是高校图书馆对服务领域的拓展,是满足不同层次用户需求的必要措施,体现了以用户为中心的服务理念。当前高校图书馆应该充分利用移动通信工具与信息技术,探索形式多样的移动嵌入服务模式,真正展现高校图书馆的服务价值。

参考文献:

[1] 梁欣,过仕明.移动图书馆服务模式探索[J].图书情报工作,2013(9):58-64.

[2] 张恩铭.移动图书馆构建与发展取向研究:以辽宁省图书馆为例[J].图书馆学刊,2013(2):111-112.

[3] 谢强,牛现云,赵娜.移动数字图书馆服务体系研究[J].图书情报工作,2013(4):6-10.

[4] 李巧玲.我国省级公共图书馆移动图书馆发展现状调查分析[J].现代情报,2013(8):93-97.

[5] 熊太纯.基于新技术的图书馆移动服务研究[J].图书馆工作与研究,2013(2):32-35.

[6] 江波,覃燕梅.我国移动图书馆五种主要服务模式的比较研究[J].图书馆论坛,2014(2):59-62.