課程、競(jìng)賽和創(chuàng)新

　　英特爾資深院士Gene Meieran博士認(rèn)為：汽車是20世紀(jì)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(jì)算機(jī)則代表了21世紀(jì)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(shuō)，21世紀(jì)工業(yè)效率高低依賴于知識(shí)和信息的傳播是否高效，其效果特征是計(jì)算需求劇增而同時(shí)存在大量信息浪費(fèi)和不合理分布，典型后果是知識(shí)爆炸和垃圾信息的困擾。如何揚(yáng)長(zhǎng)避短地來(lái)迎接這種挑戰(zhàn)現(xiàn)狀呢？一個(gè)重要原則是，要讓知識(shí)和信息更高效地傳播，既要提供更強(qiáng)的計(jì)算能力來(lái)應(yīng)對(duì)信息爆炸，也要讓計(jì)算所依賴的能量消耗得到更精細(xì)的控制，兩者的結(jié)合點(diǎn)就在于并行計(jì)算和嵌入式的計(jì)算的融合。

　　近年來(lái)，中國(guó)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)發(fā)展十分迅猛。在這種背景下，北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院于2003年初開設(shè)了《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程，在課程建設(shè)過(guò)程中得到了英特爾的大力支持。更進(jìn)一步地，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽往往需要結(jié)合多種硬件、軟件、工具和設(shè)計(jì)方法來(lái)完成設(shè)計(jì)，對(duì)于學(xué)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(jì)實(shí)驗(yàn)為例，共60名本科三年級(jí)學(xué)生參加并完成試驗(yàn)，試驗(yàn)中分為12組，每組5人，其中11組在課程內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，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(guó)際大學(xué)生嵌入式系統(tǒng)專題邀請(qǐng)賽”，參賽項(xiàng)目為“TransCube-基于Visual Hull算法的立體傳真機(jī)”，由于競(jìng)賽成績(jī)突出，最終給予該小組優(yōu)秀成績(jī)。
　　
　　回顧競(jìng)賽的過(guò)程，我們認(rèn)為課程建設(shè)和競(jìng)賽創(chuàng)新可以很好的相互支撐，有如下經(jīng)驗(yàn)體會(huì)。

　?。?）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(lái)的建設(shè)內(nèi)容中已經(jīng)包括了多核計(jì)算架構(gòu)等課程內(nèi)容，所以在理論課的講授過(guò)程中，就可以進(jìn)行有針對(duì)性的準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)課部分鼓勵(lì)原創(chuàng)性設(shè)計(jì)，并采用項(xiàng)目式的實(shí)驗(yàn)管理模式，而且同樣需要進(jìn)行文檔整理和演示答辯等環(huán)節(jié)，與競(jìng)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(jìng)賽的要求。

　　（2）注意分析競(jìng)賽要點(diǎn)，從而強(qiáng)化參賽項(xiàng)目中相應(yīng)的關(guān)鍵點(diǎn)。本次競(jìng)賽首先是嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽，但本次競(jìng)賽與以往三屆的一個(gè)重要不同在于增加了多核硬件平臺(tái)并行編程的得分點(diǎn)，所以在三個(gè)參賽選手中特別安排了一名同學(xué)來(lái)專門進(jìn)行并行化計(jì)算的分析、設(shè)計(jì)和編程，使得這個(gè)工作得以很好的完成。

　　（3）重視項(xiàng)目的創(chuàng)新性。為了競(jìng)賽的創(chuàng)新性和公平性，我們?cè)跊](méi)有任何項(xiàng)目基礎(chǔ)甚至項(xiàng)目創(chuàng)意的情況下組隊(duì)，之后用了一周的時(shí)間進(jìn)行多次頭腦風(fēng)暴形式的討論會(huì)，明確了項(xiàng)目創(chuàng)意。此后項(xiàng)目中的所有設(shè)計(jì)均為自主完成，包括一些手工制作工作。

　　本次競(jìng)賽參賽經(jīng)歷和《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐表明，與工業(yè)界和市場(chǎng)需求結(jié)合，面向?qū)嵺`的教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降慕⑴c實(shí)施，實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合，理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)的高度統(tǒng)一，優(yōu)化了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高了學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)和工程實(shí)踐能力，成為了在競(jìng)賽中取得好成績(jī)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(biāo)的基礎(chǔ)上，嘗試從能力鍛煉的角度以競(jìng)賽等形式促進(jìn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
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