再者，嵌入式系统软件方面知识和能力在科研工作中也是至关重要的。而在当前“嵌入式系统”课程的教学过程中，基本忽略了这方面的培养，特别是在非计算机专业中这种现象更为严重。这就造成了许多非计算机专业毕业的学生在从事嵌入式系统开发过程中，特别是在进行嵌入式软件开发时，缺少基本的软件开发知识和必要的技巧，并且在软件的编写过程中，往往比较随意，缺少必要的规范。这样在面对一个比较复杂和庞大的系统开发的时候会比较困难，而且对于项目开发的延续性也存在很多弊端。随着嵌入式硬件的快速发展，很多系统的硬件结构都比较完整，硬件部分采用模块化是未来的一个发展趋势，这样嵌入式系统的性能最终将很大程度上取决于软件设计的优劣。软件开发的基础知识、编程技巧和规范意识对于计算机专业的学生，可能在本专业的一些课程中都已经涉及。但是，对于非计算机专业的学生来说，这些课程大都没有设置，平时也缺乏锻炼，最终势必造成上面的结果。
而且，将来嵌入式操作系统的运用必然是嵌入式软件开发的一个趋势，这就要求开发人员必须具备更好的软件基础和操作系统知识。此外，现在嵌入式系统设备越来越多地要和个人计算机进行数据交换，个人计算机上的一些知识及计算机上软件编写能力也将是嵌入式系统开发的一个重要方面，这方面的培养也不能忽略。至少应该培养一批具有底层嵌入式系统知识的上层软件的开发人员，这样的人才是当前科研工作中非常需要的。现在嵌入式软件方面的人才往往比嵌入式硬件方面的人才更加匮乏。总之，对于非计算机专业来讲，我们不能忽略对于嵌入式系统中软件开发能力的培养，而是应该把它放在一个十分重要的位置。
四、实验教学的改革
“嵌入式系统”是一门实践性和应用性很强的课程，目前许多高校都比较注重“嵌入式系统”课程的实验教学环节。现在可供选择的嵌入式系统的实验设备比较多，实验设备一般都比较先进。但是，当前嵌入式系统的实验教学的效果却都不太理想。这主要是由以下几个方面的原因造成的。第一，实验设备数量少。选择“嵌入式系统”课程的学生一般比较多，但是实验室中的实验设备由于资金和场地的原因一般都很难达到一人一台，一般是56人一台实验设备，学生接触实验设备的时间会很少。第二，实验方式不合理。当前大多数实验室的实验设备都是由专业的实验设备制造公司生产的，实验相关的内容、程序、指导书甚至课件都比较完备。这虽然可以大大减少教师的工作量，使得实验课的开展比较容易，但却造成了学生很难了解实验设备的硬件系统的构成。软件程序也都是经过整理后的，这就决定了大部分的“嵌入式系统”课程的实验基本上是验证性的实验。学生只要按照指导书上的既定步骤操作实验箱，打开调试软件，运行已有的实验程序，出现预期的结果，实验就算做完了，这很难让学生真正有所收获。第三，考核方式很难合理。“嵌入式系统”课程的考核大多以实验为主，但是我们的实验又大多以验证性实验为主，这不利于我们对于学生学习程度的掌握。
要达到嵌入式系统实验培养目的，最好让学生从无到有地来设计一个嵌入式系统，要开展研究开发性实验而非简单验证性实验，这样才能够让学生在自己动手的过程中，运用学过的嵌入式系统知识，锻炼自己的开发能力。因此，实验部分不应该仅仅照搬单片机课程的实验模式，让学生还是去学习使用一个微处理器，而是应该开设一门综合性的嵌入式系统的课程设计，结合本专业的科研特点设置相应的实验题目，让学生根据设计的题目和自己掌握的嵌入式系统的知识来设计一个完整的系统。学生可以被分成几个小组，每个小组内部由他们自己进行分工，最后按照系统的难易程度和最终效果来评价该小组成员的工作。这样将会使学生能够更好地领会学到的嵌入式系统的知识，迅速提高嵌入式系统开发的能力及加强在嵌入式系统开发工作中必不可少的团队合作精神，并且能够使他们更好、更快地融入本专业的科研当中去。
五、结语
总之，对于非计算机专业来讲，“嵌入式系统”课程应该当作一门对于本专业起到辅助作用的工具课来对待。但是，这门工具课的作用和地位又是至关重要的，而非可有可无的。
可以说，很多非计算机专业的科研工作离开了嵌入式系统的帮助将会很难构造一个良好的试验和验证环境，也很难达到最终的科研目的。因此，我们有必要把这门课程从课程设置、内容设计及实验教学方式等方面做出相应的改进。这样，通过系统的培养，学生在本科阶段将在嵌入式系统的硬件和软件方面都具备比较全面的知识体系、比较高的动手实践能力，这对于他们的就业及今后的科研工作将会起到一个巨大的推动作用。
参考文献
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［4］周金和.电子信息工程专业嵌入式教学改革尝试［J］．计算机教育，2007（06X）．
“电气工程专业综合设计”精品课程建设研究
王 玮，倪平浩，徐建军，季晓衡，关 宇，李继红
（北京交通大学电气工程学院，100044）
摘要：本文结合多年电气工程专业综合设计的教学实践，对“电气工程专业综合设计”精品课程建设进行了深入研究，该精品课程建设以培养学生综合动手能力为主要目标，通过专业综合设计给学生建立设计实际系统的思路，更好地培养学生的独立性及独创性，更好地培养学生的综合能力，具有较高的实用性。教学实践结果表明，该精品课程对于培养电气工程及其自动化专业学生的创新精神和实践能力有着积极的意义。
关键词：电气工程 专业综合设计 创新精神 实践能力
一、引言
教育部在2007年2号文件《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》中强调指出，要全面加强大学生素质和能力培养，高度重视实践环节，提高学生实践动手能力、分析问题和解决问题的能力。实践教学环节已经被提到了一个新的高度。
传统的实践教学常常采用验证性的实验方法，只要求学生通过固定的模式进行实验，并根据实验现象和数据总结一种必然的结果或验证理论课某种理论的正确性，该实验方法可使学生在实验过程中获得一些感性认识或体验，但是对学生整体分析能力、综合设计能力、积极创新能力的培养显然不够。
专业综合设计这种新的实践教学方法，强调学生在实践中的主观能动作用，要求学生根据设计题目分工合作，在验证性实验的基础上，合理地使用现有的实验仪器、实验系统及其他可用资源进行设计。
配合该精品课程建设，我们同时在进行“电气工程专业综合设计教程”精品教材建设，该建设获得了2008年北京高等教育精品教材建设项目立项。
二、课程的特色及创新性
（一）综合性
该课程是一个强调综合应用的课程。电气工程专业综合设计题目是在多门专业基础课和专业课的基础上提出的，设计中用到多门课程的内容，旨在加深理解专业基础、专业课各门课程之间的联系，掌握综合解决实际问题的方法。
（二）创新性
该课程紧紧围绕国家对创新型人才的需求，坚持积极培养学生实践动手能力、分析和解决问题能力及创新精神的宗旨。目的在于加强对学生的综合分析问题、解决问题能力的提高，加强对学生的自主研究能力、创新精神的提高。
课程以提出设计要求、要点为主，不详细介绍设计内容，给学生留出自主设计方案、自主选择仪器设备、独立完成全过程的空间，创新了实验模式。
（三）开放性
该课程是一个开放的专业综合性实践课程，同学们利用各种时间进实验室完成任务要求的设计，使学生经历了一个完整小系统设计的全过程，提高专业综合设计的真实性，扩大学生实践的空间、时间和内容。
（四）通用性
该课程是一个具有广泛通用性的课程，它以面向电气工程学科的学生为主，也适用于自动控制、工业自动化等专业的学生进行。
三、电气工程专业综合设计的目的、要求与基本原则
（一）电气工程专业综合设计的目的
专业综合设计是随着国家对创新型人才的需求及高等教育不断地发展而产生的一种新的实践教学方法。它与传统的实践教学方法相比，更重视学生的实践动手能力，分析问题、解决问题的能力和创新精神的培养，更重视学生素质的提高。
专业综合设计强调学生在设计中的主观能动作用，只给出设计题目、要求，不给实验程序或流程图，学生根据设计题目、要求在验证性实验的基础上，合理地使用现有的实验仪器、实验系统及其他可用资源进行设计。学生在设计方案上是完全开放的，即学生可自由地去设计一个特定的系统。
电气工程专业综合性设计是电气工程学科及其相关专业的实践教学必修环节，旨在培养学生综合运用电气工程基础理论、专业知识解决实际问题的能力和实践动手能力，培养学生运用实验仪器、实验系统及其他可用资源进行设计、应用开发和调试的基本技能，培养学生的创新精神，增强工程观念，以便将来能更好地适应工作的需要。
（二）电气工程专业综合设计的要求
电气工程专业综合性设计是对电气工程学科及其相关专业学生的一个综合性训练，对学生有以下基本要求：
（1）通过设计进一步巩固并充实所学基本理论和专业知识，能够灵活运用，解决实际问题；
（2）通过设计进一步掌握基本的实验仪器设备、先进的实验系统及其他可用资源的使用方法；
（3）初步掌握电气工程专业工程的设计流程和方法，独立完成系统设计、硬件设计、软件设计，完成调试、通过验收，并能撰写设计总结报告。
（三）电气工程专业综合设计的基本原则
电气工程专业综合设计要完成从设计构思，方案论证到调试、撰写设计总结报告的全过程，是一个理论联系实际的过程，是一个小型的系统工程，应遵循以下基本原则。
（1）科学性原则。专业综合设计的内容要立足于应用所学的基本理论和专业知识，大胆地运用新理论、新技术。设计方案要以正确的理论为基础，采用先进的设计理念和实用的技术手段。
（2）可行性原则。学生从设计的开始就必须想到如何使自己的创造性劳动变成可行的设计方案，要结合设计内容，尽可能寻找出最优、最经济的设计方案。设计不应该单纯追求技术指标，不应脱离实际技术水平。
（3）创新性原则。在专业综合设计中，创新性原则一方面体现在设计提倡创新精神与科学态度相结合，鼓励学生大胆提出新的设计方案和技术措施，学生要锻炼自主学习的能力、独立工作的能力，设计中应有团队协作精神；另一方面体现在设计内容、设计手段的创新，设计内容要有一定的新颖性，设计手段上可以利用诸如计算机等先进工具进行辅助设计。
四、电气工程专业综合设计的内容
电气工程专业综合性设计是电气工程及其自动化专业的专业实践性必修环节，在本科四年级学生中开设。设计共包括12大类76个题目，其中，交流调速类7个题目，直流调速类6个题目，步进电机控制类6个题目，伺服电机控制类5个题目，开关磁组电机控制类6个题目，电梯控制类3个题目，高电压工程类5个题目，电力系统类16个题目，楼宇自动化类5个题目，过程控制类7个题目，电源设计类4个题目，网络控制类6个题目。
学生根据列出的设计题目、兴趣爱好和自己的发展方向，选择一个题目进行系统设计。
学生也可以自己提出题目，经指导教师审定即可。
两个学生合做一个题目，在3周时间内合作完成一个题目的方案设计、实验室调试和总结报告，知识面要涉及单片机、自动控制、电力电子、传动控制、电子测量、电力系统等专业系列课程内容。
五、结论
随着国民经济发展，电气工程领域在生产及人民生活中的作用越来越重要，电气工程学科已成为国家培养创新型、实用型人才的重要学科之一。
该课程紧紧结合当前高等教育改革发展的新形势、新目标和新要求，集中体现有利于学生知识、能力、素质的协调发展和培养学生创新精神，通过电气工程专业综合设计这一环节，很好地培养学生的独立性及独创性，很好地培养学生的综合能力，具有较高的实用性。
通过对电气工程2003届至2007届5届学生的教学实践，老师和同学们都深有感触，普遍反映通过做专业综合设计，能够把以前学过的知识联系起来，扩大了知识面，调动了自学和动手创作的积极性，对动手能力和创新能力都有很大的提高。设计真实性很强，设计制作过程中独立思考的问题较多，使专业课程的理论在实践中得以融会贯通，动手能力也大大增强了，为以后的毕业设计打下了良好的基础。
参考文献
［1］田东.实施启发式的开放实验教学研究.实验技术与管理，2006（3）．
