成电人物

　　为什么双击QQ图标，它就可以自动运行呢？我们开发APP要用到开发工具软件，开发工具软件的本质又是什么？怎么样通过编程让机器视觉模拟人的双眼、让无人驾驶学会“看路”？……

　　在《嵌入式系统设计》课堂，信息与软件工程学院廖勇教授通过一系列趣味而经典的案例，激发学生思考和追问编程的本质。

　　从线下到线上，授课的方式变了，但教学的目标没有变。廖勇对这个课程的定位就是，要驱动研究生的复合创新能力。

站着上课：“让网课更有线下的感觉！”

　　廖勇这学期带了三门课，本科生一门，研究生一门，留学生一门。虽然都是轻车熟路、得心应手，但备课、上课的工作量依然有点大，需要投入很多精力。

　　他爱人也是大学老师，也需要在线授课。巧的是，两个人的授课时间大部分重合，即便分别关在各自的房间在线授课，也感觉有点相互干扰。

　　为了多给对方一点“清净”，廖勇起初想在清水河校区的办公室里上课，后来，还是决定另外找一个安静的地方。

　　每周日晚上，他从沙河校区来到郫都区，一个人备课、上课，自己做饭，一连五天。周五晚上下课后，再驱车回沙河校区与家人“团聚”。

　　在他的“直播间”，有一张比较大的桌子，上面摆放两台笔记本电脑，一台上课、一台备用。电脑旁边是教材和讲义。

　　为了更好地找到以往在教室上课的感觉，廖勇买了线比较长的耳机，这样他就可以站着上课，仿佛在讲台上一样。

　　“这不是我一个人的秘诀！”他说，“许多老师都通过站着上网课，找到了线下教学的感觉！站着讲课，老师更自如，上课不呆板！”

　　有时候，必须在课堂上进行“板书”，廖勇就用手写笔来写，或者用软件在线做“框架图”，学生可以在屏幕分享里看到板书或作图的整个过程。

　　他说，除了课堂讨论稍微有点时延，其他环节和线下授课没有什么分别。他反倒是担心学生宅在家里整天对着电脑上课，可能会感觉比较“闷”。

追问本质：“编程软件到底是怎么回事？”

　　廖勇教授的《嵌入式系统设计》课程，并不是专门给计算机专业或者软件工程专业的学生准备的——他欢迎各个理工科专业的学生。

　　他说，电子科技大学的很多专业都与计算机和编程紧密相关。如果学生能够理解编程的本质，并和具体的专业或兴趣点结合起来，将受益匪浅。

　　廖勇所说的“编程的本质”，并不是教学生用软件开发工具编写开发一款APP或者程序，而是让学生思考软件开发工具本身，以及在大规模软件设计中如何更好应用这些工具。

　　他说：“只有从本质上理解了‘开发软件的软件’，学生将来在各行各业的工作中才会举一反三，‘以不变应万变’！”

　　许多非软件工程专业或非计算机专业的学生，往往满足于在应用层面学会使用本专业领域的一些软件开发工具。

　　但是，廖勇却要求他们要知道软件开发工具是怎么把源文件变成“0”和“1”组成的二进制代码，这些二进制代码又是如何变成一个可运行的完整文件的。

　　他会问学生：“我们在安装QQ的过程中到底发生了什么？它在本质上是一长串的‘0’和‘1’，但是，这么一串‘0’和‘1’为什么能够用来聊天？”

　　在他的心目中，这才是学生应该掌握的“看家本领”。

项目驱动：打造经典案例引领交叉融合

　　为了让学生明白编程的本质，在廖勇的课堂，他会讲到许多有趣的案例。如通过编程帮助机器模拟“双目视觉”，学生自己组队编程，并在沙河校区进行实地测试。

　　该课程是在本科工程能力和专业素质培养基础上纵向贯通，持续地、更深层次地培养研究生的系统工程能力和和科学发现精神。

　　课程首先探讨嵌入式系统设计基本理论与技术，重点讨论嵌入式系统运行支撑平台相关设计技术及前沿发展，聚焦跨学科特性嵌入式系统设计与实现，贯穿课程主线。

　　课程及案例面向大规模嵌入式系统设计和系统中存在的前沿问题，通过更深入的元认知思维，从系统中发现问题、再充分探讨如何应用数学方法描述和量化系统，并回归系统设计本身，指导系统重构和性能优化。

　　基于此，学生既可往“实践取向”的“制造者”方向发展，也可往“认知取向”的“发现者”方向发展。

　　廖勇还探索从产业需求和发展出发，顺应技术发展趋势，和产业紧密产学研合作，立足软件工程及相关专业相关的课程体系建设，围绕异构多核实时计算、嵌入式系统设计等核心问题，建设针对研究生的教学案例库。

　　以“双目视觉”等案例为牵引，该课程设计了教学环节和项目实践环节，以培养研究生的系统工程与跨界融合能力、科学发现精神。

面向未来：培养引领性跨界创新人才

　　为什么要立足于嵌入式系统设计，彰显跨学科性呢？廖勇认为，改革开放40年，我国各行各业取得了前所未有的发展成就。进入新时代，中国要实现从“并跑”到“领跑”的角色转变，就必须培养具有引领性的创新人才。

　　而且，在新经济发展模式下，工程问题复杂度不断增加，工程师遇到越来越多需要突破单一学科边界、综合多个专业知识才能解决的复杂性问题。

　　另外，从人才培养方法来看，高校人才培养模式更多是按学科门类进行分类传授，知识在某种程度上被割裂，培养的人才缺乏整体和系统思维，最终难以适应新产业发展需要。因此，学科交叉与融合不仅是科技创新的突破口，也成为人才培养的关键。

　　他对比研究国内外《嵌入式系统设计》课程后发现，国内外一流理工大学纷纷立足各自专业开设了这门课程，但都倾向于从某一专业出发探讨嵌入式系统。而实际上，嵌入式系统本身具有较强跨学科属性，涉及到电子工程、通信工程、计算机科学、自动化、软件工程、航空航天等专业领域的知识。

　　因此，他认为，在新经济时代，学科在不断交叉融合，传统的嵌入式系统课程体系和教学模式都应该与时俱进，尤其是当前我们要从“并跑”到“领跑”的角色转变，转变课程理念刻不容缓。

　　“我们要面向引领未来产业的高端研究生培养，紧密结合学科前沿发展动态，建设具有跨学科属性的案例，再通过探究其设计与实现培养学生复杂工程问题解决能力、创新和批判思维能力。”他说，“通过该案例及课程教学环节，我们要帮助学生建立起计算机系统能力，为成为高层次软件系统工程师打下基础。”