Linux 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程改革探索

　　摘要：傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)、畏難的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。該文提出基于調(diào)整實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)想，并具有針對性地提出基礎(chǔ)課程投入力度、分階段培養(yǎng)學(xué)生Linux下編程能力、改革實(shí)踐內(nèi)容的方法，實(shí)現(xiàn)即可與傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)方式相結(jié)合，又可與當(dāng)前嵌入式發(fā)展趨勢相吻合的實(shí)踐教學(xué)改革方案；從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量的目的。
　　關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)質(zhì)量；實(shí)踐教學(xué)；Linux
　　中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）28-6733-02
　　1 概述
　　嵌入式系統(tǒng)是面向軟件、計算機(jī)、通信、電子等專業(yè)本科生和研究生的一門普及型技術(shù)基礎(chǔ)課程。它是一門交叉學(xué)科，既與計算機(jī)專業(yè)課程有關(guān)，又與電子電氣、通信、自動化、化工、材料等諸多專業(yè)課程有關(guān)，并且還與具體的應(yīng)用背景相關(guān)聯(lián)。涉及到的基本知識有：硬件知識（如嵌入式微處理器及其基本的接口知識、擴(kuò)展的人機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口等）、Linux操作系統(tǒng)（至少了解Linux操作系統(tǒng)的中斷、優(yōu)先級、任務(wù)間通信、同步等知識）、程序設(shè)計知識（C、C++、尤其需要精通C語言）；同時，還需涉及一定的數(shù)字電路知識[1-2]。
　　嵌入式系統(tǒng)學(xué)科的特點(diǎn)決定了學(xué)生需要學(xué)習(xí)大量相關(guān)課程方能做出優(yōu)秀的作品，其成果見效周期長，學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中會普遍因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)成績而喪失學(xué)習(xí)興趣。針對這種情況，我院在傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中加入了一些新穎的、能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動力的相關(guān)課程，以此提高對嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)的興趣，并且取得了顯著的成績。
　　2 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程改革措施
　　C語言作為學(xué)習(xí)其他編程語言的基礎(chǔ)，同時也是傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科之一，需要重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際動手能力。在嵌入式的高級應(yīng)用部分我院將其與新興的智能手機(jī)操作系統(tǒng)—Android相結(jié)合，取得了良好的教學(xué)效果。
　　2.1 基礎(chǔ)課程改造
　　我院嵌入式系統(tǒng)教學(xué)對學(xué)生采用“厚基礎(chǔ)，寬口徑”的教學(xué)特色，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生對基礎(chǔ)知識的掌握。為強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際動手能力，我院將C語言的課時設(shè)置為80課時，并輔以大量的實(shí)踐內(nèi)容。針對嵌入式系統(tǒng)偏重于Linux編程的特色，在C語言講授時直接開展基于Linux下編寫C語言的教學(xué)。通過實(shí)踐教學(xué)表明，學(xué)生只需兩周即可掌握相應(yīng)方法；而且學(xué)生由于沒有Windows下VS編程經(jīng)歷，反而更加容易掌握接受。
　　在后續(xù)課程中重點(diǎn)加強(qiáng)Linux下高級C語言編程學(xué)習(xí)，如內(nèi)存問題、宏問題、調(diào)試與優(yōu)化等，部分學(xué)生在大二即可做出優(yōu)秀作品。在剛剛結(jié)束的2012年NOC網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)大賽中，我院嵌入式系統(tǒng)學(xué)生獲得了全國二等獎的好成績。
　　2.2 Android課程教學(xué)
　　Android作為一個新興的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，在國內(nèi)外廣受歡迎，學(xué)生范圍內(nèi)也有大量從事Android學(xué)習(xí)。Android學(xué)習(xí)起點(diǎn)低，只需學(xué)完Java課程即可從事開發(fā)，針對嵌入式傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容容易使學(xué)生丟失學(xué)習(xí)興趣的現(xiàn)象，將其加入到嵌入式教學(xué)體系當(dāng)中，作為學(xué)生實(shí)踐技能的有益補(bǔ)充。學(xué)生很容易通過Android做出優(yōu)秀的作品，從而激發(fā)其自信心和興趣，再以此為基礎(chǔ)，指引其從事跟嵌入式系統(tǒng)方面相結(jié)合的研究，比如完成Android系統(tǒng)的裁剪，功能的定制及將其移植到ARM板中，甚至還可以同物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域相結(jié)合。
　　3 其他措施
　　除了嵌入式系統(tǒng)課程改革外，我院還廣泛開展校企合作，建立開放實(shí)驗(yàn)室和鼓勵學(xué)生參加全國大賽。
　　3.1 與CSDN，GOOGLE開展校企合作
　　為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，鍛煉學(xué)生編程能力，我院與CSDN合作建設(shè)了CSDN高校俱樂部，并舉辦了多場Android開發(fā)交流會。同時還積極與GOOGLE開展深入合作，成立了南陽GTUG，每月舉辦GOOGLE Android開發(fā)者技術(shù)交流活動。通過校企合作，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也極大擴(kuò)展了視野，為今后嵌入式系統(tǒng)教學(xué)進(jìn)一步拓展創(chuàng)造條件。
　　3.2 建立開放實(shí)驗(yàn)室
　　為了提高嵌入式系統(tǒng)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的興趣，我院開設(shè)了Android、嵌入式開放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵學(xué)生踴躍參加。開放實(shí)驗(yàn)室是一個以“自由、促進(jìn)、創(chuàng)新”為理念，為對Android、嵌入式技術(shù)感興趣的學(xué)生提供了一個溝通交流、學(xué)習(xí)提高的良好環(huán)境。開放實(shí)驗(yàn)室以Android技術(shù)和嵌入式技術(shù)為研究主體，實(shí)驗(yàn)題目具有應(yīng)用性、先進(jìn)性和趣味性，通過開放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、實(shí)踐、交流、承擔(dān)項(xiàng)目、就業(yè)對接等機(jī)會。為此，定期舉辦術(shù)開發(fā)技術(shù)講座，促進(jìn)不同水平和層次小組成員之間的溝通交流、實(shí)踐鍛煉機(jī)會、努力拓寬學(xué)生畢業(yè)時就業(yè)機(jī)會[3]。現(xiàn)在，開放實(shí)驗(yàn)室作為開設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)基地，從帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出學(xué)生培養(yǎng)模式，并且通過“學(xué)生帶學(xué)生”的模式，不僅使學(xué)生能力進(jìn)一步提高，也為我院嵌入式系統(tǒng)教育培養(yǎng)計劃課程的執(zhí)行進(jìn)行前期探索。
　　3.3 積極鼓勵學(xué)生參加大賽和做項(xiàng)目
　　我院為鍛煉學(xué)生實(shí)際動手能力，積極鼓勵學(xué)生參加各種競賽，在全國信息技術(shù)大賽（Android方向）和河南省移動MM大賽中都取得了優(yōu)異的成績。經(jīng)過實(shí)踐證明，競賽模式能夠?qū)ndroid感興趣的學(xué)生集中起來培養(yǎng)，這樣學(xué)生之間能夠方便的學(xué)習(xí)交流溝通，形成良好的互動氛圍。通過做項(xiàng)目和積極參加各種比賽，不僅可以快速提高學(xué)生的知識水平，還可以使學(xué)生的組織能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到很大提升。
　　4 需進(jìn)一步加強(qiáng)的地方
　　雖然我院在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方面取得了不小的成就，但是仍然有一些問題需要進(jìn)一步加強(qiáng)。
　　4.1 教材建設(shè)
　　Android誕生沒有太長時間，目前國內(nèi)研究大多都是從國外借鑒而來，市場上的很多書籍存在相互抄襲甚至通篇代碼的情況，而且也不太符合嵌入式系統(tǒng)學(xué)生的自身特色?？梢约辛α?，從實(shí)踐教學(xué)出發(fā)，以工程實(shí)踐為核心，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)自身特點(diǎn)，編寫幾本優(yōu)秀高質(zhì)的、適合本教學(xué)特色的Android教材，將其與傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)體系有機(jī)結(jié)合起來。
　　4.2 師資建設(shè)
　　由于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特殊性，需要教學(xué)人員具有教育教學(xué)能力和工作經(jīng)驗(yàn)兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才，但目前高校嵌入式教學(xué)領(lǐng)域普遍缺少“雙師型”人才，這需要以后學(xué)院加強(qiáng)對青年骨干教師的外出培訓(xùn)力度和政策支持。
　　4.3 轉(zhuǎn)變教學(xué)手段
　　在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師普遍采用以“PPT為中心”的教學(xué)模式，授課時使用大量PPT，這種做法容易使學(xué)生產(chǎn)生上課不認(rèn)真聽講的心理，而且也會容易引起課堂枯燥等問題，不利于激發(fā)學(xué)生的興趣。教師在授課時應(yīng)轉(zhuǎn)變思路，將PPT作為一種補(bǔ)充手段，采用多種教學(xué)模式[4]，“以學(xué)生為核心”，將學(xué)生作為授課時的主體，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
　　5 結(jié)論
　　該文針對嵌入式系統(tǒng)傳統(tǒng)課程存在的在教學(xué)過程中學(xué)生容易丟失學(xué)習(xí)興趣的問題，針對嵌入式學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)提出了一些實(shí)踐教學(xué)改革方法，以此努力構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程新模式。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　[4] 胡沛.JavaScript課程教學(xué)改革探索[J].電腦知識與技術(shù)，2011，7（32）：7944-794