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解釋：
手機的軟件開發需要語言知識與計算機基礎知識。安卓需要Java基礎，IOS需要OC基礎。
計算機基本知識包括算發與數據結構、操作系統、數字邏輯等基礎課。而軟件工程專業與計算機科學與技術專業有完整的學習以上知識的方案。
介紹：
1、軟件工程：
是一門研究用工程化方法構建和維護有效的、實用的和高質量的軟件的學科。它涉及程序設計語言、數據庫、軟件開發工具、系統平臺、標準、設計模式等方面。
2、計算機科學與技術專業：
蘇州大學軟件工程專業以計算機科學與技術學科為基礎，強調軟件開發的工程性，使學生在掌握計算機科學與技術方面知識和技能的基礎上熟練掌握從事軟件需求分析、軟件設計、軟件測試、軟件維護和軟件項目管理等工作所必需的基礎知識、基本方法和基本技能，突出對學生專業知識和專業技能的培養，培養能夠從事軟件開發、測試、維護和軟件項目管理的高級專門人才。
其主干課程有高等數學、大學物理、物理實驗、線性代數、概率論與數理統計、程序設計語言、數據結構、離散數學、操作系統、編譯技術、軟件工程概論、統一建模語言、軟件體系結構、軟件需求和軟件項目管理等。
（來源：文章屋網 ）
關鍵詞：校企合作；人才培養；實踐教學；人才培養；軟件工程
中圖分類號：G646 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）48-0024-03
一、引言
軟件工程是一個新興專業，主要目標是培養工程型、應用型的專業軟件人才。隨著素質教育改革的不斷推進，軟件工程專業的建設也面臨著全新考驗。軟件工程建設重在實踐，只有在不斷的實踐中才能提升學生的技術和技能，為社會提供適用的專業軟件人才。本文結合近年來我院軟件工程專業的建設實踐，探討校企融合下應用型軟件工程實踐教育模式的改革，旨在培養具有動手實踐能力和創新意識、能很好地適應市場需要的高素質軟件工程應用型創新人才。
二、應用型軟件人才培養模式
軟件工程專業以計算機科學與技術學科為基礎，強調軟件開發的工程性，要求學生在掌握計算機科學與技術方面知識和技能的基礎上，進一步熟練掌握從事軟件需求分析、軟件設計、軟件測試、軟件維護和軟件項目管理等工作所必需的基礎知識、基本方法和基本技能，突出對學生專業知識和專業技能的培養[1]，使學生成為能夠從事軟件開發、測試、維護和軟件項目管理的高級專門人才。
1.強調專業實際應用能力的培養。通過高校、企業雙方的合作融合，引入實訓機制，形成以“3+1”模式為框架、產學一體化為特色的應用型軟件工程專業人才實踐與創新能力培養平臺，并把在企業培養的1年時間分散在學生大學四年的學習過程中，使學生能不斷接觸軟件行業與企業[2]，循序漸進，逐步加深學生對行業的認識與理解。
2.目的是形成“工程化教學―課程實驗教學―基地實習實訓―真實項目開發”的培養過程，建立“課程實踐―項目實訓―項目開發”的教學、實訓模式，引導學生樹立系統、科學的工程項目概念。
3.由學校和企業雙方共同研究制訂實踐教學方案、共同實施，目的是提高學生的動手能力以及解決實際問題的能力，使學生畢業后能很快適應軟件企業的要求[3]。
4.每學年根據教學計劃以及教學實施的具體情況，在大一至大三期間，請合作企業選派資深工程師來校開設相關技術講座，并選擇部分專業課程由合作企業選派師資負責課程實踐教學、實訓的具體實施，學生在大四的時候再集中到合作企業進行強化訓練。該專業學生4學年期間的實踐活動簡表如下表1。
通過改革軟件工程專業的人才培養模式，結合“3+1”合作模式，借助企業的平臺，按學期逐步推進、鍛煉和提高學生的實踐能力和綜合素質，鍛煉學生適應社會的需要，使學生能不斷接觸軟件行業與企業，使其觀念及早融入社會，循序漸進地加深學生對軟件行業的認識與理解[4]，逐步形成“課程實踐―項目實訓―項目開發”的教學、實訓模式。
三、實訓體系構建
通過高校、企業雙方合作融合，將實訓引入軟件工程專業的本科教學中，探索校企融合下應用型軟件工程教育模式的改革。以JAVA專業實訓為例，我們的實訓目標是提高學生的動手能力以及解決實際問題的能力，使學生畢業后能盡快適應軟件企業的要求。在企業項目經理和學院教師的共同帶領下，通過實訓中的具體項目，將原來分散的專業知識系統化，把整個項目的實施過程，貫穿于學生理論知識學習的始終[5]，使學生獲得綜合性應用鍛煉，進一步了解標準軟件開發過程與規范，掌握軟件開發的基本技能，鍛煉其團隊協作精神。
1.實訓內容和階段。我們的實訓分兩個階段進行：第一個階段的校內專業實訓為基礎實訓，一般以基礎性的、業務簡單的項目為案例，訓練重點放在編碼實現上。第二個階段的企業工程實踐為大中型項目實訓，一般由合作企業從其案例庫中選擇其之前實踐過的真實項目作為案例，內容涵蓋一個軟件項目開發的整個生命周期，目的是通過項目的強化訓練過程，提升學生的基礎知識、基本技能和基礎技術，熟悉企業級的運行環境和框架。兩個階段的實訓都貫穿軟件項目開發的整個生命周期，包括項目管理、需求分析、技術儲備、系統設計、編碼、測試、提交、項目評審等階段，但第一個階段側重于技術儲備，體驗軟件項目的開發過程，培養學生掌握軟件項目的調試方法和技術[6]。以JAVA實訓為例，在技術儲備階段，第二個階段側重于項目的開發流程和各類項目文檔，培養學生養成良好的編程習慣、了解行業前沿應用狀況和項目開發的業務流程和知識，提高學生的表達、溝通和團隊協作能力，進而養成良好的職業習慣。具體實訓的內容和階段如下圖1所示。
通過項目的實戰訓練過程，提升學生的基礎知識、基本技能和基礎技術，熟悉企業級的運行環境和框架。通過完成案例項目的需求分析、系統設計、編碼、集成、測試和項目評審過程的實踐，了解軟件項目的開發流程和規范。
2.實訓目標。我們的實訓目標按階段的不同，具體內容也有所區別，要求學生實現的分段目標的側重點也有所不同。
（1）第一個階段的校內短期實訓：該階段屬于基礎實訓，在實訓過程中引入單元測試技術、軟件工程、質量管理和ISO體系概念，讓學生了解到企業軟件開發對質量的要求和管理方法，提高學員對自己編寫的軟件的測試和調試能力，修正和增強學員對軟件測試和質量的意識。在實訓過程中引入新的Web標準、HTML5、CSS3、Canva、SVG等，為學生將來進入互聯網或移動開發領域，進行基礎知識、基本概念等的技術儲備。以JAVA實訓為例，該階段的實訓目標如下表2所示。
（2）第二個階段的企業工程實踐：該階段為大中型項目實訓，在大三第二學期校內短期的基礎實訓、學生技術發展規劃的基礎上，按照Java方向、Android和PHP前端開發三個不同的專業方向，在合作企業實訓基地分組進行項目實訓。期間結合加強項目訓練和創新創業指導，培養學生的敬業精神、團隊精神；以及如何把個人價值觀和公司的價值觀進行有效的銜接。以JAVA實訓為例，該階段的實訓目標如表3所示。
3.預期成效分析。通過校企融合，借助于校企合作平臺，探索應用型軟件工程實踐教育教學模式：一是能使學生獲得實踐經驗，提高學生的綜合素質和就業競爭力；二是可為學生提供更多的與企業接觸機會，創造就業機會[7]，擴大學生的就業渠道；三是可以為高校雙師型教師的成長提供平臺和環境。
（1）提高學生的綜合素質和就業競爭力。有關統計信息表明：我國軟件專業畢業生，無論是本科軟件工程專業，還是高職軟件專業，其就業率和專業對口率都不是很高；另一方面，企業又普遍反映找不到合適的軟件人才。之所以會出現這樣的“兩難”局面[8]，糾其原因在于目前高校軟件專業的培養與企業對軟件人才的需求不對稱，學生在學校所學的知識和技能無法緊跟市場，實踐動手能力方面相對較弱，與企業直接頂崗的要求存在比較大的差距。校企合作模式，能在一定程度上彌補這方面的不足。
（2）提升學生的就業能力，擴大學生的就業渠道。軟件工程的發展與信息社會的發展和需求是息息相關的，而目前高校該專業的教育模式仍然集中于過多過泛的基礎教育，教學方式仍然沿襲以理論講授為主的模式，導致學生的實踐能力與理論能力失衡[8]。因此，我們通過校企融合，整合優化培養方案，圍繞培養目標，深化軟件人才培養模式改革。從第二學年開始，每個學年度請合作企業的資深工程師為同學們進行實踐訓練，通過實訓，使同學們逐步對大型軟件的開發流程和方法有一個初步的了解，體驗軟件開發的工作氛圍，逐漸樹立基本的職業觀念，以便到畢業時，能很好地適應軟件開發相關技術崗位，提升就業能力，創造就業機會，擴大學生的就業渠道。
（3）培養“雙師型”教師。在校企合作的基礎上，選派部分教師到企業參與相關項目開發實踐，培養教師的“雙師”素質，提升教師的工程經歷和軟件項目設計、開發經驗，了解大中型軟件項目設計開發過程，提高教師實際工程研發能力，為雙師型教師的成長提供平臺和環境，使專業教師得到工程能力的鍛煉和提高，為以后“任務驅動、項目導向”培養模式的開展提前做好師資儲備。
此外，通過校企融合模式，培養應用型軟件工程人才，還可為企業培養更多優秀的應用型軟件人才。
四、結語
大學培養出來的軟件人才在層次上來說應該是中高級的，他們受過良好的基礎教育和理論教育，但由于傳統的閉門造車式的培養模式，缺少實踐的機會，而且所教授的理論和技術跟不上企業的現實需求，導致傳統學歷教育模式培養出的軟件工程專業學生往往是理論知識有余而實踐操作經驗不足，畢業生不能夠馬上和完全適應企業的需要。因此，當前高校軟件產業人才培養與實際需要存在著一定程度的脫節，學歷教育與不斷變化的市場需求的矛盾相當突出。而校企融合模式下應用型軟件人才培養模式可以在一定程度上緩解這一矛盾，為企業培養更多優秀的應用型軟件人才。
參考文獻：
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[3]張麗.軟件工程本科專業校企合作人才培養模式實踐[J].農業網絡信息，2015，（8）：137-139.
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[5]王愛民，谷川.軟件工程專業校企合作實踐教學模式研究[J].實驗技術與管理，2012，29（1）：143-145.
[6]范會聯，仲元昌.基于項目驅動的軟件工程課程教學改革探索[J].教育與職業，2013，（5）：147-148.
培養高質量的軟件開發人才一直是社會和行業關注的焦點。早在11年前，對于工程教育的迫切性就被人提出來［1］。工程教育本身也作為一個系統問題被討論［2］。現在從國家層面在戰略上建立了軟件學院進行專門培養，各個高校也不斷推出新的課程、新的措施方案。在這一領域雖然比過去似乎已經有了翻天覆地的變化，但來自企業的呼吁似乎一直反映出諸多不盡如人意。更多的思路希望將企業的力量直接引入到教學，比如實訓基地等［3］;而國家層面也非常關注實訓［4］。但實際效果可能變得流于表面，因為企業往往難以將核心的工作拿給學生做，而其訓練的項目也并未從更全面系統的角度去設計，其鍛煉效果就有限了。在軟件開發這一領域，由于其具有變化迅速，新技術不斷涌現的特點，導致不少在教育內容上選擇了追逐新技術、新語言、新平臺，以能用會用這些流行主流技術為目標。典型的代表就是北大青鳥，有些二本的學生在畢業前專門花錢去青鳥學習，似乎可以看到這種教育的優勢。但另一個矛盾的情況是，往往那些關注員工后勁的公司卻不愿意招聘青鳥的學生。如果將目光投向國外的頂級大學，例如斯坦福，其教學上并沒有去“依賴”校企合作，以及很熱門的“實訓”。其核心課程依然是過去的傳統經典課程。以一個研究生為例，一學期能修2門課是正常，3門就很優秀。它并沒有追逐所謂的新技術。但無人質疑其學生的工程能力、科研能力和創造能力。
2什么是計算機工程能力的核心
什么才是我們軟件開發教育的核心知識架構，怎樣才能培養學生可持續發展的核心競爭力?我們調查過一些非常高水準的軟件開發者，發現他們往往在底層軟件上持之以恒地進行長時間深刻的鍛煉，然后在未接觸的新領域才能非常迅速地掌握核心。例如，一個非計算機專業的系統分析員曾經“只”在DOS這種原始的操作系統下玩了10年，甚至自己寫過一個漢化的DOS。他只有書本上的一點點網絡知識時，就用一兩天時間解決了一個學通信的研究生1個月都不能解決的網絡故障。這是一個典型的例子，他并沒有“實際的”網絡經驗，什么使得他如此輕松地進入了新的領域呢?而另一個曾就職于vmware、google等頂級公司的程序員，在Unix下只用C語言做了10年系統級編程。當用Java，C++甚至是javascript時，其學習時間只是1天，很快就比做了幾年專門java編程的程序員還精通。如何才是軟件開發人員的本質力量?什么才能讓他們在變化萬千的新技術面前屹立不倒，乘風破浪?
2.1計算機工程能力
我們認為計算機工程能力包含兩方面的內容:(1)核心知識架構;(2)計算機的思維方式。什么是核心知識架構呢?是反應該領域最基本規律和支撐技術的知識。簡單地說就是傳統的操作系統、編譯、數據庫。操作系統將硬件、軟件、高級語言和匯編融匯在一起，它幾乎包括了軟件工程中所有重要的因素。舉一個簡單的例子，似乎只有面向對象這種“高級東西”才有的虛函數運用，其實在Linux中就有相應的虛文件系統。操作系統是最為復雜的計算機工程之一。編譯融匯了大量的算法，而且能讓大家真正看“穿”語言的外表，深入到其內里，體現了最根本的計算機技術。其優化技術，也深刻地和硬件交融在一起，很好體現了底層風范。數據庫，不僅是運用算法最多的地方，甚至是超越操作系統的一個復雜的系統，從緩存技術到i/o優化，到索引，再到事務處理，無一不是反映計算機最深刻規律。大家可以發現，所謂核心知識架構，都具有兩個特點，反映本質規律，體現軟硬融匯交織。也只有這樣，才能建立下面談到的“計算機思維方式”。
2.2核心知識架構
為什么我們沒包括一些新興的語言和技術呢?似乎它們很“實用”。而且已經出現的問題是，按照傳統科目和方式學習后，學生在企業什么都不會。這也正是大家關注工程教育的初衷。為什么不強調這些新興實用技術的教育還在強調“古老”的“基礎”。計算機領域一個顯著的特點是，表面上知識更新非常快，新技術、語言層出不窮。這很容易導致當我們發現學生能力欠缺時，將問題歸罪于新技術的學習不得力，知識結構老化。但其實目前的問題可以從另外一個角度考慮，是否是基礎教育不得力?分析國外著名大學，如斯坦福、伯克利的課程，我們發現兩個特點:(1)關鍵的基礎課程，如操作系統、編譯原理、數據庫，始終是其最重要的課程，并沒有過分追逐各種“新潮”技術。(2)學生一學期能修的課程非常有限，一般為3門課。而國內卻呈現相反的狀況，比如編譯原理被降到了選修課的角色，新潮課程層出不窮，一個學生二年級一學期要修13門課。在這種走馬觀花的狀況下，計算機這種具有強烈“手藝”色彩和工程實踐的學科，被完全紙上談兵化。而一些可憐的實驗內容，還被學生的復制拷貝所湮沒。我們認為，恰恰是這種情況，使得基礎核心知識教育沒有工程化，沒有充分動手，導致了基礎知識教育某種程度上的巨大失敗。從以下鮮明的對比可以窺見問題的端倪:國內學生反映操作系統課程是文科課程(只需要背條款考試即可);而相對地，國外著名高校操作系統課程要求學生實現“小”操作系統。國內數據庫只講其應用(如大量講解sql等運用，sql即使非計算機專業人士也很容易學習，這也是它被發明的初衷)。斯坦福的數據庫課程中有一門需要實現一個數據庫系統。在筆者走訪的計算機工程上優秀的人才，發現其共同的特點就是在諸如操作系統或數據庫上都有很深入的學習經歷，比如前面提及的自己構建過漢化DOS系統，或者在Unix下，做內核以及驅動很多年等。而當他們接觸新技術時，之前深刻的經驗和淬煉的思維就讓他們如虎添翼，快人一等。更有甚者，國外真正的最頂級專家，都是在這些領域有無與倫比水平的專家，從delphi的締造者，轉戰到微軟并入主.net平臺的開發，也可看到雄厚的底層知識和能力的巨大作用。所以“老”知識并不是障礙，而是通向天堂的階梯。究其原因，就涉及到工程能力的第2個方面，計算機思維方式。
2.3計算機思維方式
對非專業人士它是很抽象的概念，而對真正專業人士，這又是一個非常鮮活的概念。這里限于篇幅，我們只舉一個簡單的例子。面對在C++中外部代碼如何直接修改私有變量的問題，計算機的思維方式就是:對象也是放在內存中，只要能拿到對象的地址，并知道對象的布局，那么就可修改。而沒有建立這種思維的人，就完全被高級語言的語法所左右，無從下手。一句話，無法看到本質，沒有從下而上的底層思維。核心知識課程的有效深入教學和計算機思維方式建立有何直接關系呢?我們認為核心知識因為其反應了計算機本質規律，而且從底層建立起來，所以對其深入掌握運用后，它從開始的逼迫到最后的陶冶，最終潛移默化地讓受眾建立起“計算機思維方式”。而這正是計算機工程師安身立命之本，就如同音樂家有其獨特的音樂思維方式一樣。為什么諸如java之類的課程于建立計算機基本思維不太合適呢?因為它更高層，無法讓學生看到最下面。而唯有徹底、深刻和系統的底層淬煉，才能真正建立起“計算機思維方式”。
3如何打造強大的計算機工程能力
大家一方面指責基礎課程的“空洞”、“無用”、“陳舊”;另一方面在不斷開設的海量新課和技術中壓得學生更加遠離編程，遠離實踐。即使能培養出熟悉某種語言的學生，也無法看到他們和培訓學校有何不同。實訓也似乎沒有根本解決問題，我們在實踐中發現，往往是那些自己醉心于編程的學生最后有著卓越的表現。讓基礎知識能支撐和指導實踐，而非僅僅“符號”，并引導學生進行高效的實踐。
3.1“3塊連一線”，4門基礎課程整合打造核心知識架構我們將4門基本課程進行貫通式整合，著力塑造學生的“計算機思維”。下層的是3門基礎課(在上一小節探討了其在工程能力訓練上不可替代的重要地位)，對軟件開發環境產生支撐。而軟件開發環境又通過精心的設計和工程實踐，從應用角度將3門課程所學的知識串聯起來。從而將基礎知識和工程開發更有機整合在一起。首先，闡述為什么將以上課程整合在一起的理由。要回答這個問題，必須先回答什么東西支撐了優秀程序員。在我們的調查人員中，無一例外地都具有很深厚的底層軟件開發背景。有長期從DOS的Hack入手的;有長期從事Unix內核編程的;有從Windows的driver起步的;有以反匯編逆向為根基的。長期在最底層的經歷，使他們建立了最真實和能觸摸的系統觀，能以計算機的方式思考。所以面臨新技術時，他們能透過新形式很快把握其精髓，深刻地把握其實質。“太陽下面沒有真正的新事物”，例如號稱21世紀最新的重要的軟件技術AOP(AspectOrientedProgramming，AOP)，其實在20世紀60年代就出現在了匯編一級的軟件技術中，它本質就是鉤子技術的系統化。在底層的軟件世界，我們不僅能夠用到那些所謂的最新的技術，而且能看到其本質(我們可能就是用機器碼自己構建出來的，而不被新技術的華麗外衣障目)。這些使得具有底層經驗的開發者，更有創造力，更能創造，也更能洞察迷亂后的本質，庖丁解牛，解決那些異常復雜的工程問題。舉一個筆者遇到的真實例子，一個具有深刻底層經驗的程序員(一直只有C語言和操作系統編程經驗)和一個只有深刻Java經驗的程序員，在同時學習Javascript的閉包概念時，后者一個禮拜都還有些似是而非。前者很快就能自如運用，且最后指點了后者1個小時，后者頓時豁然開朗。這是典型的“新”與“老”，上層和底層經驗在面對新事物時的對比。既然底層軟件賦予我們如此強大的能力，那么哪些是底層軟件呢?大家公認，操作系統、編譯和數據庫由來就是計算機工程自身的根基。所以，我們必須將這3門課涉及的知識好好淬煉。而如何將3門課的知識和我們日常的軟件開發聯系起來呢?如何用它們指導平時程序的開發呢(我們大多數是開發用戶級軟件，不會開發內核軟件，因此許多人認為幾乎整個在內核中的操作系統對用戶級軟件開發無從指導)?另一門課，《軟件開發環境》解決了這一問題。它有一條主線，通過反匯編將C語言和匯編串聯起來，讓系統級的知識從高級語言的面紗下展現出來。同時用逆向工程這把庖丁之刃，將編譯、鏈接、面向對象等軟件開發中的重要知識塊剖剔，讓底層與上層貫通一氣。而逆向的技術技巧，本身也是非常高級的軟件開發技術。因此，我們用“3塊連一線”來總結4門課的關系是最好不過了。為什么不納入語言課程，比如C/C++語言?從我們的工程經驗來看，語言只是計算機原理和思想的載體，是表述方式而已。為了表述形式而專門花大力氣是不值得的。比如，國外的著名大學很多都不開設語言課，在其他課程作業中必須用C語言編程，學生們就在那里鍛煉了。真正的語言的力量并非來自語言本身，而是底層知識為支撐的項目鍛煉。我們的思路是以構建式完成大量的完整系統的編寫，這樣就很好鍛煉了軟件開發和工程能力。同時，“軟件開發環境”本身從逆向層面也對語言有了深刻的剖析，這是純粹的語言課難以完成的。另外，從大綱安排上，我們在大一就會讓學生用C語言來初步接觸程序編寫，這時并不適合放入太高級主題。而在教學中，語言的力量已經滲透到一個個工程構建中，隨風潛入夜了。為什么不納入算法課程?從某種程度上，“程序就是算法與數據結構嗎”?我們認為在系統中運用算法，算法才具有生命力。而編譯、操作系統、數據庫以及我們專門設立的一些課程設計將全面運用各種算法和數據結構。在實戰中運用并學習提升才是王道。這也正是構建式學習的精髓所在，這也正是探索式學習培養學生的創造能力的精髓所在。算法課已經為我們準備了元件，就看你怎么去組裝甚至改造。
3.2以構建主義的思路，深度實踐的風格改革課程
前面我們論述了底層知識架構的重要性，那么怎么來將它們實際地建立在學生的工程實踐中呢?簡單地說就是“構建一個具體而微的系統”。講操作系統就構建一個小操作系統，講編譯原理就構建一個小編譯器。同時，設計一些跨度較大的課程設計覆蓋這些課程的一些重點內容。構建完整系統本身就可真實淬煉工程能力，而這些內容的復雜性、難度以及運用知識點的廣度，本身就超越了簡單的企業實訓項目，在培養人才方面具有系統性、完整性、挑戰性獨特優點。我們需要的是運用團隊的思路和現代軟件工程的手段，將其開發過程管理發起來，從而熟悉企業級開發的工具鏈，將軟件工程學到的知識貫通到實作中。這也回答了“和以前相似的強調基礎課程教育，什么特點使得我們的做法能獲得強大的工程能力?”這一問題。以前更多注重理論知識的學習，而現在的做法是回歸計算機工程的自身科學規律———實踐為王。
3.3改革考核評價標準，充分強調動手實踐
以前我們一直是卷面考試，實驗分數只是象征性的點綴。這本身違反了計算機工程的特點。只有改變評價考核標準，才能真正驅動學生充分鍛煉工程。在課程軟件開發環境中，我們采取了平時的考試結合期末考試的方式，而兩者均為軟件編寫。期末考試在實驗室上機編撰指定題目。不強調對一些函數名等死知識點的記憶，可以用在線幫助。這本身也符合軟件開發的規律。
（1）是一門新興的交叉學科。相比于其他學科，如哲學、教育學等，軟件工程專業屬于一門新興學科，僅有20余年的辦學經驗；而軟件工程專業所需的技能需要多學科知識的綜合應用，因此它屬于一門交叉學科。（2）要求的基礎知識比較廣泛。軟件工程專業與軟件開發的工程實踐緊密結合，需要廣泛的專業基礎知識，包括計算機科學、數學、工程學、管理學、經濟學等。（3）具有較強的實踐性。軟件工程專業強調將基礎理論知識應用于工程實踐，在教學過程中有大量的實踐環節，需要通過實踐檢驗基礎知識的掌握和應用情況。（4）密切聯系工程實際應用，與時俱進。軟件工程專業是在工程應用中形成的一門學科，是根據實際工程應用的需要總結工程實踐經驗和提取知識，將基礎知識和工程應用相結合，運用基礎知識解決實際應用中出現的問題而逐步形成的。隨著工程應用中的技術進步，軟件工程專業的課程設置和授課內容也需要進行適當調整。
2軟件工程專業的知識體系
經過多年的發展，軟件工程專業的本科生和研究生已經具備一定規模并獲得社會的普遍認可。隨著社會的進步和軟件產業的發展，軟件的需求量會越來越大，對軟件工程專業人才的需求仍會十分旺盛，迫切需要我們健全和完善軟件工程專業的知識體系，為社會發展培養緊缺人才。我們可以立足國情，借鑒國外的研究成果和經驗教訓，研究我國軟件工程專業的人才培養模式，不斷進行教學改革，逐步形成具有中國特色的人才培養方案和課程評價體系，為我國社會主義建設的可持續發展奠定良好的基礎[2]。IEEE最新的軟件工程知識體系（SWEBOK）將軟件工程知識分解成10個知識域，并組成一個多級層次化的體系結構，如圖1所示。這10個知識域是從軟件開發的實際工程過程中總結出的，體現了軟件開發所必須掌握的技能，軟件工程專業的人才培養體系應圍繞這些知識域展開。軟件工程知識體系結構僅給出軟件工程專業的一個總知識框架，各軟件學院在具體辦學過程中可以根據自己的實際情況設置不同的專業方向，專業課程的設置也要不斷地根據市場對人才的需求進行調整，調整的依據就是課程評價體系的結果。
3軟件工程專業課程評價體系設計
課程體系是為實現培養目標而設置的全部課程及其內容的總和，是由各類課程按照一定的邏輯關系構成的課程系統，是人才培養方案的核心內容。軟件工程專業成立的時間較短，在課程評價方面尚沒有完整統一的評價體系，而且該專業課程設置更新的速度比較快，也缺乏一個評價課程設置與更新是否科學合理的依據。為此，需要根據軟件工程專業的特點和知識體系，設計課程的評價體系和具體的評價指標。3.1評價原則課程設置是影響院校建設和發展的重要因素，對內影響師資隊伍、教學設備、實驗儀器等教學資源的配置，對外影響學生就業、學院在社會上的聲譽甚至局域經濟的發展。因此，在對軟件工程專業設定評價體系時，應遵循以下原則。（1）知識體系全覆蓋原則。軟件工程專業旨在培養未來的軟件工程師，畢業生主要從事與軟件開發相關的工作，因此課程體系的設置要完全覆蓋軟件工程知識體系所要求的內容。（2）科學規范原則。課程體系的設置不僅是每個學院的個別行為，也是一種社會行為。為使各個軟件學院的軟件工程專業整體結構合理規范，國家試點建立了一批“國家級示范軟件學院”引導軟件工程專業課程體系的設定。這樣使學院之間、學院與企業之間、學院與人才市場之間的交流有了統一規范，但是在具體的專業方向以及選修課程的設置上沒有具體的規范，各個學院正在摸索著前進，在一些具體課程的設置上也會注意專業面寬窄的選擇、針對性與適應性、靈活性與穩定性等方面的矛盾處理問題。（3）保障條件原則。課程體系的設置與教學過程緊密相連，是實現專業培養目標的重要前提，是質量的根本保證。要進行課程體系的設置，首先要具有開設該門課程的保障基礎，包括師資隊伍、教學設備、實驗環境等。（4）效益最大化原則。所謂的效益最大化，是指社會效益和經濟效益的均衡，不能顧此失彼，要讓雙方都能獲得最大的效益[3]。社會效益是指滿足社會對人才的需求，培養學生掌握工作崗位所要求的技能，同時促進學生的自身發展，為學生提供更好的發展機會。經濟效益是因為教育也有成本，軟件學院一般采用“成本辦學”模式，要考慮在辦學當中的成本投入，特別是在當前教育資源短缺的情況下，更要注重資源的利用。3.2參與評價的對象對于課程體系的評價不能聽信于一家之言，要有相關干系人的參與，包括教學院長、系主任、主講教師、已畢業學生、用人單位、軟件工程師等。通過各方面人員從不同的角度對課程體系進行評價后，得到一個客觀公正的評價結果。3.3評價方法在進行課程體系評價時，可以采用多種評價方法，如問卷調查方法、訪談方法等。每一種方法都有自己的優點和缺點，也可以采用多種方法結合的方式。（1）問卷調查方法。首先由評價的主管部門組織專家設計問卷調查，然后把問卷發送給每一位參與的評價者并請他們按要求如實作答。問卷調查方法最重要的一個環節就是設計一份高信度、高效度的調查問卷和設定評價分值。（2）訪談方法。由評價主管部門依據事先擬定好的專業課程體系評價的訪談提綱，通過個別談話或座談會的形式收集信息，做詳細記錄并在事后進行分析。3.4評價模型根據現在多數軟件學院軟件工程專業的辦學特點，一般是先設定專業方向，然后再根據專業方向設定方向課程，因此我們采用二維四向評價模型，如圖2所示[4]。在該評價模型中，以O為原點的水平線，正向代表社會需求維度，逆向代表保障條件維度；然后再以O為原點畫出4條線，分別為OX1、OY1、OX2、OY2，其中X1方向代表經濟效益，X2方向代表社會效益，Y1方向代表硬件保障條件，Y2方向代表軟件保障條件。在分析過程中，可以采用定量分析和定性分析。為了簡化模型的應用，我們以定性分析為例，將每一個指標按照由低到高的順序劃分為3個級別，分別用1、2、3表示，其中3表示“強”，2表示“中”，1表示“弱”。在每一個維度（X1、Y1、X2、Y2）上分別標識一個點，然后把4個點連成一個四邊形。構成的四邊形面積越大，說明社會需求和保障條件越好。專業方向和課程的設置均可以采用此二維四向評價模型進行評價。在該評價模型中，可以計算取值總和S=X1+Y1+X2+Y2，根據總和設定一個閥值，對專業方向進行歸類。例如，當閥值P＞9時，表示專業方向處于最佳狀態；P＞6時，表示專業方向處于發展中狀態；P＜6時，意味著即將被淘汰。同時，還可以計算發展趨勢比t=（X1+X2）:（Y1+Y2），若t=1，表示該專業方向處于穩定期狀態，意味著社會需求與保障條件比較協調；t>1,表示處于強勢發展狀態，意味著需求比較旺盛，保障條件需要進一步完善；t<1，表示處于衰退期狀態，意味著社會需求不足而保障條件有冗余。在進行專業方向評價時，要參考S值和t值，同時要考慮（X1+X2）和（Y1+Y2）具體取值以及專業方向的歷史發展狀況。當然使用該模型的前提是已經使用上述評價方法，對每個專業方向和課程進行了較為準確的判斷。對于該評價模型，我們可以很容易地將它轉化為定量分析，只需要在（X1、Y1、X2、Y2）的每一個維度上有一個準確的數值即可。3.5評價過程課程體系的評價過程不是一蹴而就的，而是一個循環往復的過程，特別是對于軟件工程專業，工程應用技術的更新速度比較快，專業方向（課程）的更替也比較頻繁，但是不管課程如何更換，其最終目的都是實現專業方向培養目標，我們可以將評價過程簡單地用圖3表示。圖3所示的評價過程中有3個反饋循環。首先設定專業方向培養目標，根據培養目標進行專業方向的設計，得到預期的專業方向課程體系，這時可以采用圖2的評價模型進行課程體系的評價，同時進行結果反饋；根據預期的專業方向課程體系進行專業方向實施，通過實施檢驗是否達到專業方向的培養目標；然后根據出現的問題再次進行反饋，可以更改專業方向的培養目標，也可以更改專業方向的課程體系。3.6評價示例哈爾濱理工大學軟件學院軟件工程專業成立于2002年，于2011年被確定為黑龍江省首批卓越工程師教育培養計劃（簡稱卓越計劃）試點專業。在卓越計劃的實施過程中，學校在企業中建立16個教學實踐基地，校企共同制訂人才培養標準，實現校企深度融合，聯合培養軟件人才。軟件學院在2010年進行專業方向和課程體系的重新修訂。在修訂過程中，根據市場的人才需求、當前的技術更新以及課程評價體系的評價結果，重新制定了專業方向和課程教學計劃。軟件學院之前的軟件工程專業分為兩個專業方向：嵌入式軟件開發和數據庫應用開發。在進行專業方向的評價時，邀請用人單位、往屆畢業生、軟件工程師、主講教師、外校教師等相關人員一起進行討論并設計了問卷調查，收集大家的意見，最終嵌入式軟件開發的得分為（3+2+3+2），即該專業方向處于最佳狀態，數據庫應用開發的得分為（1+1+2+1），即該專業方向將被淘汰。經修訂，軟件工程專業方向調整為嵌入式軟件開發、軟件開發J2EE技術、軟件開發.NET技術和物聯網軟件開發技術。對于單門課程的評價也是一樣，采用二維四向評價模型可以對每一門課程進行評價，如原來的工程數據庫課程評價得分為（1+1+1+1），ERP原理及設計課程評價得分為（3+1+2+1）。顯然，工程數據庫課程應該被淘汰，而ERP原理及設計課程應該被保留。在2010版教學大綱的修訂過程中，我們依據軟件工程專業的特點，按照軟件工程專業的知識體系，遵守課程評價的基本原則，采用該評價模型，對每個專業方向和每門課程進行客觀而完整的評價，最終形成軟件工程專業的課程體系。
4結語
中圖分類號：G642
摘要：分析軟件工程專業的崗位需求和知識結構，提出適合地方性應用型高校的軟件工程專業核心課程設置方案和體系結構。關鍵詞：地方高校；軟件工程；課程體系
0 引言
進入21世紀，以互聯網為核心的網絡與應用得到快速發展，信息技術的應用模式發生了巨大變化。在開放、動態、復雜的網絡環境下，靈活、可信、協同的計算資源、數據資源、軟件資源、服務資源等各種信息資源的共享和利用、無處不在的普適計算、主動可信的服務計算，均對軟件工程提出了巨大挑戰。
黃淮學院軟件工程專業是河南省省級特色專業，近年來緊緊圍繞培養“就業能稱職、創業有能力、深造有基礎、發展有后勁”的高素質技術技能型人才的目標定位，積極推進應用型人才培養模式改革，緊扣產業辦專業，牽手企業促學業，強化職業促就業，不斷提升專業價值，全面提高應用型人才培養質量。作為本科層次教育，重視較寬厚的基礎知識的傳授；作為應用型人才的培養定位，重視面向生產、經營、管理實際，面向經濟社會活動實際，培養運用所學知識分析問題、解決問題的能力，同時也要培養學生適應社會的能力、創業發展能力。應用型本科院校課程體系的設計應有其內在的規律與特定的模式。基于此，筆者以黃淮學院為例，對這一問題做如下探討。
1 軟件工程課程體系建設原則
原則1：構建課程體系的重要原則是核心課程體系的構建。核心課程體系的構建不是計算機科學專業課程和軟件工程類課程的簡單堆砌，而是對計算機學科課程進行有效的裁減和調整。對比軟件工程學科和計算機科學技術學科可以看出，計算機科學的主要目標是為解決計算問題尋找有效的、能產生更好性能的途徑；軟件工程的主要目標更注重具體方法和技術的應用，軟件工程除了關注解決軟件問題的理論、原則、方法和技術，還關注軟件質量、軟件過程、項目管理、團隊合作、與用戶/客戶相關的問題，研究的對象是軟件開發過程中的所有活動。軟件工程專業的培養目標是合格的軟件工程師，具有更明確的職業特性。
原則2：應用型本科高校軟件工程專業不是簡單復制211或985高校的課程體系，而要根據培養“就業能稱職、創業有能力、深造有基礎、發展有后勁”的目標，結合實際工作崗位職業需求，基于傳統本科教育與職業教育相互滲透的培養理念，在通才與專才之間尋找平衡點，專業知識體系夠用為主，“軟、硬并重”，以第一課堂為核心，以行業、企業和管理服務崗位對人才知識、能力、素質的具體要求構建課程體系。
原則3：權衡軟件工程專業本科畢業生所應具備知識的深度、廣度和適應性。在大學教育期間，學生應學習的知識大致可以劃分為4個.方面：人文社會科學知識，這是做人之根本；數學知識，這是軟件工程專業的底層基礎；專業知識，是軟件工程學科之特色；相關領域知識，是學生就業之砝碼。知識是基礎，能力是知識的綜合體現。對于軟件工程專業的學生應該著力培養以下能力：專業必備的開發、設計能力，能終身受用的學習能力，培養領導力的處事能力和積累財富的創新能力。在注重學科知識的系統性和嚴謹性基礎上強調實際能力培養的重要性。
2 軟件工程專業課程體系基本構架
黃淮學院軟件工程專業知識體系如圖1所示，該知識體系以人文外語知識和科學基礎知識為基本，軟件工程專業基礎知識為中堅，軟件工程與軟件管理專業知識為塔頂，輔以實踐和頂崗實訓構成軟件工程專業知識體系金字塔。
人文與外語知識包含由教育部統一要求的思想政治類課程、大學英語、專業外語以及創新創意和職業規劃方面的拓展課程；學科基礎知識則涉及數學系列課程、電子基礎課程和計算機科學基礎課程；專業基礎知識和專業技能知識包含程序設計基礎、軟件工程和軟件管理等，具體教學過程中可以涉及部分軟件工具和軟件產品作教學載體。針對軟件行業普遍反映的畢業生獨立解決問題能力不強、責任心差、對問題進行抽象和分析的能力差的問題，設計了如圖2所示的實踐能力漸進培養模式，該模式貫穿在課程教學、實驗、實訓和畢業設計等教學過程中。
3 軟件工程課程系列的設計
黃淮學院軟件工程專業的課程體系既考慮了工程性、技術性、實用性、系統性、綜合性和復合型，又注意到強化基礎在有效解決復雜軟件的構造和應用方面能起到關鍵性作用，采取了根據就業崗位的能力需求進行知識分解，由課程模塊構建系列課程，分階段互動式的課程設置方法。具體安排如圖3所示。
從圖3可以看到基礎知識教學階段共2學年，這樣設計是為了強化學生基礎知識，實現“基礎扎實、學科認知和專業融入”的目標。公共基礎系列課程針對人文與外語知識，學科基礎理論系列課程的啟動從數學基礎課程系列和計算機導論開始，內容貫穿軟件工程所涉及的計算機系統、程序設計語言、軟件工程、網絡技術等專業基礎知識的知識點以及與信息技術有關的社會人文等知識，力求使學生對所學專業有比較深入的了解，樹立專業學習的責任感和自豪感。其中包括高級語言程序設計、程序設計基礎、數據結構和面向對象程序設計，旨在引導學生領會計算思維的同時訓練其編程能力；硬件與網絡系列課程包含數字邏輯、計算機組成原理和計算機網絡，軟件工程系列基礎課程包括操作系統、數據庫系統原理和WEB程序設計，這樣安排力求達到“編程、網絡和應用開發”三位一體的教學目標。
專業技能教學階段共設36周，設計思路是強調對學生工程性、技術性、實用性、系統性、綜合性和復合型能力的培養，實現“熟悉軟件工程技能、樹立系統概念和掌握軟件設計開發技術”3個目標。在這一階段中，綜合考慮主干專業課程和特色課程的設置，基于辦學特色設置若干動態可擴充的課程模塊，全面考慮課程之間的關聯，強調統一設計、統一規劃。所有方向以系統分析與建模、軟件工程、軟件測試技術和嵌入式系統為基礎，學生必須選修WEB程序開發和嵌入式軟件兩個專業方向中的一個課程模塊，WEB程序開發方向設置網站前臺開發技術、數據庫應用技術、軟件框架技術、軟件需求工程和現代軟件開發技術；嵌入式軟件專業方向開設單片機與接口技術、嵌入式Linux程序設計、移動編程技術、手持設備軟件開發和嵌入式系統開發綜合實踐，同時要求至少選修4門任選課以拓展專業知識。
工程實習教學階段開設在第4學年，設計思路是通過具體項目參與真刀真槍的項目訓練，通過畢業設計與論文培養總結概括能力，實現理論與實際結合、技能與職業素質結合的目標。
在軟件工程專業的課程體系設計中還應充分考慮課程間的銜接性、系統性和創新能力培養。教學計劃中通過設置10門設計類課程，加強課內實踐教學，常設性的學生軟件設計比賽如ACM競賽和軟件設計大賽也被引入教學過程中。上述思路形成的課程體系更細化的結構如圖4所示。
4 結語
一個好的軟件工程課程體系應該在一個或若干個應用領域方面體現出自己的特色，為了幫助學生在適當的深度上學習其他應用領域的知識，軟件工程課程體系應該安排相應的支持課程。軟件工程的應用領域如此廣泛，軟件工程課程體系不可能也不應該面面俱到。在相關領導的支持下，黃淮學院軟件工程專業建設已取得了可喜的成果。軟件工程專業在2010被批準為河南省特色專業，2012年批準為河南省專業綜合改革試點專業，每年畢業學生到各大公司進行項目實踐，并推薦部分優秀學生到IBM等業界著名企業實習，獲得各公司的一致好評。這幾年的實踐表明，教學計劃的設計是確保培養目標實現的保障，課程體系的設計是合理安排教學過程的關鍵。學院軟件工程專業的每一位老師在這幾年的教學改革中付出了辛勤的勞動，但回首軟件工程專業取得的進步，大家都感到心情舒暢。高等院校的教學改革是永恒的主題，作為應用型本科院校軟件工程專業的課程體系更應與時俱進，我們一定會在現有基礎上進一步優化軟件工程專業的課程體系，以期獲得更好的結果。
參考文獻：
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[3]祁文青，紀鵬，馮運仿，等.計算機類應用型本科的人才定位和課程體系[J].黃石理工學院學報，2012，28（1）：60-63.
論文摘要：隨著企業生產規模的不斷擴大，財務管理內容越來越多，管理項目越來越復雜、越細致，信息使用者所需要的財務數據信息也更加系統化、數字化。因此，依靠落后的管理手段已經無法滿足客觀實際的需求，如何改善企業財務管理的工作環境，提高財務管理的水平，在企業內部全面開展會計電算化已經成為當務之急。在此，就如何實現企業會計電算化，談幾點看法。
1 建立“企業ERP系統”
會計電算化發展到今天，已不是單純的會計與計算機的簡單結合，而是已經發展成為一門延伸到通信學、企業管理學、市場運籌學等學科的綜合性學科；它的推廣應用不再是單純的財務管理系統，而是正朝著企業資源計劃管理系統（ERP）方向發展，甚至發展成為不同企業之間跨地區、跨行業相互鏈接的大網絡系統。
通過幾年來在基層從事會計電算化工作所積累的經驗，要想實現真正的財務管理現代化，必須在企業內部建立以財務為中心的“企業ERP系統”。通過把企業內部相關部門的計算機連接起來，建立企業內部綜合信息管理網絡系統，在業務量比較大的幾個部門建立獨立的資源子網。比如：財務管理信息子網、物資管理信息子網、生產管理信息子網等。各子網要以財務資源子網為中心，通過網間聯合與財務管理局域網相連接，其它部門可采用電信線路用單機掛接方式或者通過光纜與財務管理局域網連接。同時，制定一套“財務管理局域網管理規范”，規范各資源子網的數據結構、操作規范，安全規范、職業道德規范等一系列管理制度，確保“企業ERP系統”運行暢通無阻，實現網上信息資源在各部門之間的相互溝通和資源共享。
2 以商品化軟件為契機，開發更具實用性的會計軟件
目前，我國工業企業財務部門使用的會計軟件，一種是外國公司開發的經過漢化的會計軟件，是按照國際會計準則設計的，適用于西方資本主義管理體系，而不適用于我國企業管理模式；另一種是國內企業開發的商品化會計軟件，這種軟件由于受知識產權的影響，價格比較昂貴，而且商品化軟件維護起來比較麻煩，使用它勢必造成人力和物力的極大浪費。當然后一種商品化軟件是由各方面專家共同開發的，軟件比較規范、功能比較齊全、操作也相對簡便，而且軟件實施周期短、見效快，因此，對于缺乏軟件開發隊伍的單位采用商品化軟件是比較明智的。另外，我們還可以在同行業之間組織力量開發適用于某行業的會計電算化軟件，實行集中開發、集中管理和維護，共同使用，這樣可以節省大量的資金，而且行業之間提供的會計信息資料共上級部門可直接進行匯總處理，而不必再開發專用的匯總軟件，這是我們開展會計電算化工作既經濟又適用的捷徑。
充分利用計算機技術和財務會計知識，建立一套科學的財會綜合管理體系和會計電算化軟件發展規劃，采用在行業內部或同行業之間選拔優秀的計算機人才，建立行業計算機技術開發公關小組，開發適合行業內部管理需要的會計電算化軟件，在企業各財會部門推廣應用。達到集中開發共同使用的目的，縮短軟件開發應用的周期，同時在應用管理上也可縱觀全局，從長遠利益出發，制定一套完整的會計電算化工作的長遠發展規劃。走出僅限于統計報表管理和數據存儲管理的初級探索階段，向大規模數值計算的專用軟件、面向問題和過程分析及判斷推理的高層次軟件綜合開發階段邁進。由單機單用戶、聯機終端網絡向標準化網絡體系結構發展，充分利用計算機的網絡結構，更大程度地共享計算機的硬件、軟件及數據資源，建立一套完善的計算機輔助管理專家系統和智能系統，使計算機在財務管理工作中的應用向更廣泛更深層次發展。為企業領導和決策者提供準確可靠的信息情報，編制出合理的企業生產經營計劃報表及財務報表。有效地控制企業生產經營中的資源浪費，加快資金流通，降低資金占用消耗和產品生產成本，提高企業經濟效益。開創以商品化軟件為契機，以自己的軟件開發隊伍為中心，實現企業自己的智能化信息與專家系統的會計電算化發展新路子。
3 搞好計算機技術培訓工作，走“全員化管理”的道路
會計電算化工作的關鍵是應用，特別是從事具體管理工作的人員，他們的會計電算化水平決定本企業會計電算化管理的水平，他們中有多少人會使用計算機，能夠利用計算機進行輔助管理工作，甚至有多少人會進行簡單的計算機軟件編程工作都對會計電算化的順利實施起著至關重要的作用。所以說會計電算化工作要得到全面的發展，必須走全員化管理的道路。
全員管理就是動員企業內部從事各項管理工作的工程師、會計師、管理師、統計師、會計員、技術員及一般管理人員等在搞好本職工作的同肘，協同從事計算機程序設計的人員一起研究學習計算機技術基礎知識和其它管理科學的知識，應用計算機去從事各項管理工作。把計算機同現代化的管理科學融合在一起，培養出大批能從事多種工作的復合型人才，形成一個企業內部全體上下相互協作，同心協力的全員學電腦、用電腦的局面，讓更多的人去學習計算機知識，用學到的知識去為管理服務，提高管理工作的水平和質量。
關鍵詞:嵌入式系統;課程體系;實踐教學
隨著嵌入式系統在工業生產和社會生活中的廣泛應用,嵌入式系統技術越來越得到國內各大高校的重視。嵌入式系統涉及的知識面廣、技術新、難度大,相關的技術資料少,并且仍然在快速發展中,這使得教學面臨較多的困難[1-2]。因此,如何有效地進行教學,在相對緊張的學時內使學生掌握更多的嵌入式系統知識,成為許多高校開設“嵌入式系統”課程要首先解決的問題[3]。
本文結合作者幾年來的“嵌入式系統”本科教學實踐,提出和總結了教學工作中的一些思路和體會,主要有以下一些經驗。
1主要課程體系的設置
嵌入式系統作為后PC時代的核心,所涉及的知識非常廣泛,既有計算機底層硬件的知識,又包含操作系統、應用程序、特定領域的知識等,建立良好的課程體系,對學習者非常重要。
從狹義上講,嵌入式系統知識可分為兩大類,一是針對將來只是應用嵌入式系統硬件、軟件平臺來進行二次開發的學生,應側重學習特定軟硬件平臺的應用系統設計和開發;二是針對將來從事嵌入式系統軟硬件平臺設計的學生,需要重點學習嵌入式系統體系結構及接口設計原理[4]。綜合上述嵌入式系統的知識特點并結合目前教學的實際,把嵌入式系統教學分為三個層次:
(1) 學習嵌入式操作系統,主要掌握特定嵌入式操作系統的基本工作原理、特點及應用。這是學習嵌入式系統的基礎,主要為基于操作系統的軟硬件開發做準備。
(2) 學習嵌入式系統硬件,主要掌握特定嵌入式CPU的體系結構及其相關的接口電路的工作原理、特點,并學習無操作系統下的編程技術。使學生深入理解底層硬件的工作機制及控制技術,為頂層開發作準備。
(3) 學習嵌入式軟件開發,在具備了操作系統及相應硬件知識的基礎上,學習基于操作系統之上的驅動程序及應用軟件的開發。
在這三個層次中,前兩個層次是基礎,第三層次是目的,只有掌握好嵌入式操作系統及相關硬件機制,才能更好地進行嵌入式軟件開發工作。建議開課的具體時間及學時如表1所示。
在表1中,特別加重了實驗教學學時,因為嵌入式系統課程體系要求較強的實踐性,讓學生多動手實踐對提高教學質量很有幫助。
2教學內容的選擇
2.1軟硬件平臺選擇
由于嵌入式系統技術在國內出現時間不長,并且處于快速發展階段,新技術和應用成果不斷涌現,這給軟硬件平臺的選擇帶來了一定的困難。而且不同的選擇直接導致嵌入式軟件開發的技術差異,對教學及學生將來應用的影響很大,需要仔細分析、認真選擇。
選擇的基本原則是應用廣泛或未來有發展潛力的嵌入式技術。根據目前嵌入式系統在國內外發展的現狀,ARM微處理器以其體積小、功耗低、成本低、性能高和應用廣泛成為目前嵌入式系統硬件的首選。而操作系統的選擇則比較困難,既有出現時間較長,市場占有率很高的系統,如VxWorks等,也有出現較晚但很有發展潛力的系統,如Windows CE、嵌入式Linux、μC/OS-II等,各種不同的嵌入式系統均有各自的特點,像VxWorks經過多年的發展,市場占有率高,非常穩定但價格昂貴;Windows CE由微軟公司開發,技術力量雄厚且容易為大多數開發人員接受;嵌入式Linux開源穩定且免費,受到很多企業的推崇;而μC/OS-II結構緊湊小巧,適合教學。
根據選型原則,嵌入式Linux在很多企業得到了應用,并且它的免費特點會有助于未來應用的擴大,因此選擇學習嵌入式Linux有利于增強學生的競爭力。
2.2課程內容選擇
精心選擇授課內容,組織好授課知識體系并詳略得當,略去一些繁雜深奧的細節,而把授課內容集中在需要重點學習的知識點上,對本科學生接受相關內容幫助很大。針對我們的課程體系,各門課程主要講授內容如下。
(1)Linux操作系統:本門課程主要是以普及Linux操作系統基礎知識為主,使得學生掌握其工作的基本原理、組織結構、配置方式等,學會Linux操作系統的基本操作及常用軟件的應用。為開發基于嵌入式Linux操作系統的軟件打好基礎。
(2) 嵌入式系統原理:本門課程主要學習嵌入式系統的基礎知識,介紹基于ARM微處理器的軟硬件開發環境,并學習無操作系統的硬件編程技術。重點學習內容包括三個方面:一是ARM處理器的組織結構及特點,使學生對ARM處理器的整體結構有較好的理解,為學習其接口技術做好準備;二是ADS開發環境,掌握ADS的基本操作流程、相關的配置、理解交叉編譯連接等概念;三是ARM處理器的接口技術,這是學習本門課的重點,不僅要掌握各種接口的工作原理、工作流程及配置方法,還要求能夠利用C語言對其進行編程控制。
(3) 嵌入式軟件開發:本門課程以嵌入式Linux作為軟件開發平臺,在基于ARM處理器上完成軟件開發工作。授課重點主要包括:一是Linux操作系統的深入學習,包括Linux系統的工作機理、系統裁減移植及其系統的開發環境等;二是嵌入式Linux下的驅動程序開發,包括Linux設備驅動的工作原理、開發流程,常用設備驅動程序編寫方法;三是圖形界面的設計,主要介紹基于QT的圖形界面開發方法。
3教學方法的運用
教學方法的有效運用對提高教學效果的作用是不言而喻的,如何在“嵌入式系統”教學中采用合適的教學方法,提高教學的質量,使學生能夠從教學中得到最大的收獲,對教學的成敗至關重要。評判有效的教學方法的標準是看是否能增加學生的學習熱情,能否變被動學習為主動學習。
3.1注重基礎,重點突出
“嵌入式系統設計”是一門綜合性的課程,涉及的知識面比較廣泛,例如既有計算機學科的計算機體系結構、操作系統、程序設計等知識,也有電子學科的電子技術、微機原理等知識。因此,在課堂內容組織上,要分清主次,明確哪些知識僅需了解,那些知識需要重點掌握,并根據重要程度有計劃地組織教學內容和學時,使得整個教學體系層次清楚,詳略得當,為學生順利接受提供保障。
例如在規劃的教學體系中,硬件方面重點是接口技術、要求學生掌握各種接口的工作原理及其編程方法,軟件方面重點是基于嵌入式操作系統的驅動程序設計及應用程序開發,而對于比較復雜的操作系統的內部工作原理分析、操作系統移植、BootLoader等僅作原理性介紹。
3.2以實踐教學帶動理論教學
通常理論教學比較抽象枯燥,學生接受大量的理論知識比較困難,為了提高理論教學的效果,為課程配備了較多的實驗課時,每當在課堂上學習完成一部分理論知識,即安排相應的實驗,由學生親自動手驗證理論知識的正確性并加深對理論知識的理解,這樣把較抽象的理論具體化形象化,學生接受起來相對容易,提高了理論知識的學習效果。
3.3興趣創新的培養
興趣及創新能力的培養需要以應用為驅動力。學生對把所學理論如何應用到實際應用中非常感興趣,以此為切入點,在理論教學時,把實際產品經簡化后引入課堂,介紹所學理論知識在具體產品中的應用方式、方法,并進一步指出理論或產品的優缺點,改進方向等,為學生進一步學習指明方向,從而激發學生求知欲及創新的潛能。如在實際的教學中,介紹mp3產品的工作機理及軟硬件設計方法,學生對此興趣非常高,教學效果明顯。
4實驗教學的設計
嵌入式系統是面向應用的,實踐是整個嵌入式系統課程體系中非常重要的環節。也是加深對嵌入式系統知識理解,培養興趣及創新能力的必經途徑。
我院購買了基于ARM9的實驗教學平臺,該平臺擁有大量的接口設備并配備了嵌入式Linux操作系統,為學生學習ARM底層編程技術、嵌入式Linux操作系統及其上的軟件開發提供了保障,
根據學生的能力特點,我們把實驗課程分為三個層次,便于不同類型的學生選擇。
(1) 基礎性實驗:本類實驗主要是相關課程中最基本的實驗,要求所有學生必須掌握。如在“嵌入式系統原理”課程中,需掌握ADS開發環境、通用端口、中斷、DMA、UART等;在“嵌入式軟件開發”課程中,需掌握Linux實驗環境搭建、各種基本驅動程序設計、簡單應用程序設計等。
(2) 綜合性實驗:是在前面基礎性實驗的基礎上,綜合整個課程的知識,盡可能利用實驗系統上的硬件資源,構造一個具有實際意義的嵌入式系統,綜合性實驗提供多個題目,要求學生選做。如在“嵌入式系統原理”課程中,可以實現無操作系統下的音頻錄放、俄羅斯方塊等程序設計;在“嵌入式軟件開發”課程中也可以實現基于操作系統的類似程序設計。
(3) 設計性實驗:設計性實驗主要提供給學習能力較強并對嵌入式系統感興趣的學生,本實驗主要在計劃外學時進行,由學生自主提出課題或通過其他方式選擇課題,教師適當指導并利用實驗室對外開放時間進行。如通過國家大學生創新性實驗計劃,設立了“智能生命救助儀研究”課題供學生進行實驗。通過完成該實驗,提高了學生研究能力和實際動手能力,使學生進一步理解了不同課程之間知識的有機聯系并深入體會了嵌入式系統面向應用的含義。
5結語
嵌入式系統應用的廣闊前景和未來發展的巨大潛力已得到了全社會的共識,作為培養高級人才的大學,要想又快又好地培養出大批嵌入式系統方面的優秀人才,就需要從嵌入式系統課程體系的設置、課程內容的選擇、教學方法的運用及實驗課程的設計等方面精心研究及組織,其最終目的是提高嵌入式系統的教學質量,培養學生對嵌入式系統的學習興趣,激發學生自主創新能力,為我國嵌入式系統領域發展提供優秀的人才保障。
參考文獻:
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[4] 符意德. 嵌入式系統設計原理及應用[M]. 北京:清華大學出版社,2004.
Exploration of Embedded System Teaching System and Mode
LI Jun,YUAN Man,LIU Yan-jun
(College of Computer and Information Technology, Daqing Petroleum Institute, Daqing 163318, China)
關鍵詞：嵌入式軟件開發；C語言；課程改革
0.引言
C語言程序設計作為程序設計語言的入門基礎課程，是各高校理工科專業中計算機程序設計類課程的普遍選擇。作為一門理工科通識課程，其目的在于使學生通過對C語言中各種語言成分的學習，初步認識計算機程序設計及進行程序設計的過程，掌握基本的程序設計思想與方法。作為通識類課程，目前各院校通常將該門課程的教學安排在一年級，每周3-4學時（含實驗），講授內容主要包含C語言的數據類型與表達式、程序結構、函數、指針、鏈表、文件等。在教學實踐中，我們發現，由于學時限制或學生接受程度等原因，常常需要對部分教學內容（如多級指針、文件操作、位操作等）進行削減，無形中降低了課程內容的深度與廣度。作為通識類課程，這樣的削減影響不太大。而對于信息類專業（計算機、電子、自動化等）而言，僅掌握通識教育中所講授的部分是遠遠不夠的。
嵌入式系統開發是信息類專業的一個主要發展方向。進入21世紀以來，融合先進的計算機技術、半導體技術、電子技術及各行業領域具體應用的嵌入式系統，已在工業控制、交通管理、信息家電、智能家居、環境監測、電子商務、機器人等領域得到了廣泛應用。
一般說來，嵌入式系統是指以應用為中心，以計算機技術為基礎，軟硬件可剪裁，適用于心用領域，對功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴格要求的專用計算機系統。由于在成本、功耗、體積等方面的限制，對嵌入式系統中的軟件開發提出了更高的要求。嵌入式軟件開發是在特定的硬件平臺上進行，需要使用具有較強硬件操作能力的編程語言。由于C語言是具備了這一特質的高級語言，成為嵌入式系統開發的最佳選擇。
調查顯示，在信息類專業中，電子類本科專業教學計劃與嵌入式系統教學要求相脫節，電子類本科學生的軟件基礎也較弱。在這樣的背景下，對C語言程序設計課程進行相應改革，以適應嵌入式系統開發人才培養的需要是十分必要的。
1.嵌入式軟件開發對C語言的需求
在適用于嵌入式系統開發的3類主要語言中，C語言占有超過70%的份額。開發嵌入式軟件，除掌握C語言的基礎知識和基本技能外，主要還存在以下幾方面的要求：
1）指針。
指針作為C語言的主要特點，其使用十分靈活，因而也很難完全掌握。它可用于指向不同類型的普通變量、數組、字符串，甚至函數。在嵌入式軟件開發中對各類不同指針（數組指針、指針數組、指向結構體的指針、多級指針）的使用十分普遍。因此，指針相關內容的教學必須足夠深入。
2）位操作。
C語言有別于其他高級語言的一個特點是可直接對硬件進行操作。指針和位操作是這一特點得以實現的工具。通過6種位操作符，可直接對內存、寄存器或I/O端口的字節進行測試、置換或移位處理。熟練掌握位操作符的使用，是進行嵌入式軟件開發必不可少的重要基礎。在一些國內高校普遍選用的經典C語言教材（如文獻[4]）中，由于定位于普適教育，并未包含位操作部分的內容。
3）文件讀寫。
嵌入式系統中“一切皆文件”，系統的運行以文件讀/寫方式進行操作。理解文件系統的構成、掌握基本的文件操作方法也是進行嵌入式軟件開發必須掌握的技能。
4）宏定義。
在嵌入式軟件中使用宏定義，不僅可防止代碼出錯，提高可移植性、可讀性，而且是產生內嵌代碼的唯一方法，可用于替代函數調用，從而達到嵌入式系統性能要求。
以上4個方面的內容，在通識型的C語言課程中，由于課時和學生程度等原因，都不能進行針對性的特別訓練。學生在進入嵌入式系統開發階段后，顯然會成為程序設計知識方面的短板。
2.課程改革思路
基于上一節的認識，我們對C語言程序設計課程的教學提出了下面的調整思路。
2.1課程設置
作為通識課程的C語言程序設計通常安排在一年級或二年級上學期完成。信息類專業的學生在大學三年級開始進入嵌入式系統開發相關課程時，不可避免地對已學過的C語言的知識會有一定程度的遺忘。
針對嵌入式系統開發的要求，考慮將C語言程序設計課程劃分為2個階段。第1階段為c語言程序設計基礎，每周3學時，可在大學一年級下學期或二年級上學期開設；第2階段為嵌入式系統C語言程序設計，每周2學時，作為嵌入式系統開發方向的選修課，可在大學三年級上與其他嵌入式系統相關課程，如嵌入式系統、嵌入式操作系統一起開設。這樣設置一方面滿足了在低年級完成程序設計類通識課程的要求，使學生不必過早接觸C語言中較為深入、復雜的部分；另一方面，通過將與嵌入式軟件開發密切相關的知識適當推后，確保了嵌入式系統開發各門課程問的知識聯系。
2.2教學內容的劃分
由于將課程劃分為基礎部分和面向嵌入式系統開發的提高部分，則可將C語言的一般基礎（基本語句、控制結構、數組、函數、指針、結構體）劃人C語言程序設計基礎課程中，通過這部分的學習使學生掌握C語言的基本理論知識并具備基本的編程技能，達到程序設計類課程的通識教育水平。
對于與嵌入式開發密切相關的知識，將在嵌入式系統C語言程序設計課程中講授，主要包括：宏定義、位操作、文件操作和復雜指針運用。這部分內容的教學可圍繞嵌入式軟件開發實例展開，深入講解各知識點的應用。通過嵌入式系統C語言程序設計課程的學習，學生應更深入地理解和領會C語言的精華思想，同時具備基于嵌入式平臺進行軟件開發的能力。
2.3實驗內容
任何程序設計語言的學習都離不開大量的實踐，實驗是學習C語言的重要組成部分。根據前面對課程的劃分，C語言程序設計基礎課程中可開設的實驗項目如表1所示。
實驗1在學習了C語言的數據類型、運算符、表達式和輸入/輸出之后進行，目的在于使學生熟悉C語言的編譯環境，逐步認識C語言語句的基本構成。實驗2涵蓋了程序的3種基本結構，便于學生統一認識關系、邏輯運算和程序結構。實驗3-6分別對應于數組、函數、指針和結構體各章節的內容，重點掌握這些語言成分的定義及使用方法。實驗7將綜合運用本課程中的知識，完成一個較小的、具備一定功能的小型軟件的開發。
嵌入式系統C語言程序設計課程的實驗內容則圍繞一個嵌入式軟件開發實例展開，實例由任課教師選定。根據所選實例，實驗內容可包含以下項目（如表2所示）。
實驗1的目的在于使學生熟悉嵌入式系統的軟件開發環境，主要介紹嵌入式Linux下的c語言編譯工具。實驗2-5則根據所選實例，選取特定的模塊有針對性地進行文件操作、宏定義、位運算及復雜指針運用方面的練習。
2.4教學方法與手段的調整
毋庸諱言，由于種種因素的影響，當前各高校中普遍存在學風怠惰現象，相當一部分學生學習積極性較低下。如何提升學生對所學課程的興趣，是每一名教師都要面對的問題。在多年的C語言程序設計課程教學過程中，我們接到學生的反饋意見最多的是“上課聽得懂，下來不會自己編程”。究其原因，大概不外乎兩種：一是學生盡管在課堂上聽了課，課下并未及時回顧整理并主動思考；二是在理論課堂上一講到底，學生要等到實驗課時才真正動手體會講過的知識，往往不能及時動手練習，進而影響消化吸收。針對第一種情況，我們采取了每一堂課以提問開始的方式，提問內容主要是對之前所學內容的回顧和脈絡梳理，同時還留出了一定的課堂練習時間，這樣能在一定程度上起到督促學生課下及時復習的作用，也便于教師及時了解學生的知識掌握情況。而對于第二種原因，可嘗試采取將理論課堂搬至機房的方式，在完成一個知識點的講授后布置即時練習，讓學生能及時體驗和理解。但當機房容量有限而班級較大時，并不適用，這樣的情形如何處理？需要我們進一步思考。