《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》課程教學(xué)研究

炎士濤 呂金娜

摘 要： 文章針對(duì)計(jì)算機(jī)嵌入式方向?qū)W生在學(xué)習(xí)《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》課程時(shí)普遍遇到的問(wèn)題，結(jié)合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)該方向的用人需求，提出了學(xué)習(xí)該課程的新模式，以期培養(yǎng)學(xué)生就業(yè)應(yīng)具備的核心能力。

關(guān)鍵詞： 物聯(lián)網(wǎng) 嵌入式 ARM驅(qū)動(dòng) 教學(xué)研究

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，人們的生活方式發(fā)生極大改變，計(jì)算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)已經(jīng)成為一門熱門學(xué)科，特別是近年來(lái)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[1]的提出，使用嵌入式及驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)成為目前計(jì)算機(jī)專業(yè)在校學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)重要目標(biāo)。無(wú)論是嵌入式系統(tǒng)[2]應(yīng)用還是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用，最終均需要使用外圍設(shè)備達(dá)到用戶的要求，實(shí)現(xiàn)特定的功能。由此可見(jiàn)，計(jì)算機(jī)嵌入式方向的學(xué)生學(xué)習(xí)好《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》課程是非常有意義的，但在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生對(duì)于該門課程的掌握情況并不理想，學(xué)習(xí)方向體系、教材選用、教師授課方式及課程實(shí)踐安排成為制約學(xué)生掌握就業(yè)核心能力的主要問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，特提出解決方案，希望對(duì)于本課程的教育教學(xué)和學(xué)生就業(yè)有所幫助。

1.存在問(wèn)題分析

因?yàn)橛?jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)目前尚屬于一門較新的學(xué)科，嵌入式方向課程教學(xué)正處于探索階段，所以作為該方向?qū)?yīng)的核心課程《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》在教學(xué)實(shí)施中還存在一些明顯的問(wèn)題。

1.1學(xué)習(xí)方向體系

目前很多高校在高考招生階段就明確了學(xué)生學(xué)習(xí)的方向，這種做法本身無(wú)可厚非，是各個(gè)高校明確招生計(jì)劃的一種手段。但實(shí)際上很多學(xué)生對(duì)專業(yè)本身并不了解，在懵懂地進(jìn)入高校開(kāi)始學(xué)習(xí)時(shí)，并沒(méi)有足夠的激情和興趣，從而導(dǎo)致目前高校普遍存在諸如學(xué)生經(jīng)常翹課、學(xué)生在其他方向花費(fèi)時(shí)間多卻又不得不應(yīng)付本方向課程考試的問(wèn)題，教師教與學(xué)生學(xué)的效果均不理想。

1.2教材選用

因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)方向目前畢業(yè)生就業(yè)情況比較樂(lè)觀，所以針對(duì)該方向的各門課程的教材也越來(lái)越多，如何挑選一本適合學(xué)生理論學(xué)習(xí)和提高實(shí)踐能力的教材并非易事。因?yàn)閺哪壳笆袌?chǎng)所有的本科教材分析，有些偏重理論，基本上是各種知識(shí)點(diǎn)的匯總，學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)動(dòng)手少，缺乏興趣，并不能真正掌握獨(dú)自解決實(shí)際問(wèn)題的能力；有些教材比較偏重實(shí)踐，實(shí)例比較多，但是理論知識(shí)講解相對(duì)淺薄，學(xué)生學(xué)習(xí)后解決小問(wèn)題還可以，但遇到綜合性案例的時(shí)候往往由于沒(méi)有理論支持導(dǎo)致分析解決問(wèn)題的能力不夠，學(xué)生信心缺失。

1.3教師授課方式

學(xué)生對(duì)一門課程的接受程度往往很大程度上依賴教師的授課方式，在傳授課本知識(shí)的同時(shí)如果緊密聯(lián)系行業(yè)背景及實(shí)際案例，就可以最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到更好的效果。而在目前的狀況下，大多數(shù)嵌入式方向的教師缺乏相關(guān)知識(shí)，且在授課過(guò)程中往往采用簡(jiǎn)單羅列知識(shí)點(diǎn)和針對(duì)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的方式，雖有對(duì)目標(biāo)板程序的代碼分析，但內(nèi)容枯燥，并不能給學(xué)生日后的開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)實(shí)踐性指導(dǎo)，效果不好。

1.4課程實(shí)踐安排

在實(shí)際教學(xué)中，通常對(duì)計(jì)算機(jī)課程的設(shè)計(jì)為多媒體教室理論演示加實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[3]，雖然設(shè)置了專門的實(shí)驗(yàn)時(shí)間，但理論學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相對(duì)隔離時(shí)間較長(zhǎng)，學(xué)生容易忘記重要步驟，導(dǎo)致雖有興趣但實(shí)現(xiàn)困難，效果不好。

2.對(duì)問(wèn)題的思考

以上提到的各種問(wèn)題確實(shí)反映了目前很多高校存在的尷尬狀況，一些走在前列的高校雖然在某些方面對(duì)這些問(wèn)題做了改進(jìn)，但效果并不理想。對(duì)此，特將我校對(duì)嵌入式方向的改革及我個(gè)人針對(duì)《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》課程的教學(xué)心得做一匯報(bào)，以供兄弟院校及授課教師參考。

2.1針對(duì)性方向劃分

學(xué)生入校后第一年按照招生錄取專業(yè)進(jìn)行公共基礎(chǔ)知識(shí)平臺(tái)課程的學(xué)習(xí)，第二年學(xué)習(xí)學(xué)科教育平臺(tái)課程的內(nèi)容，主要是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)習(xí)的一些前導(dǎo)課程，包括C語(yǔ)言、java程序設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等。此時(shí)，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)牧私?，可以?lián)系一些不同方向的計(jì)算機(jī)相關(guān)企業(yè)的講師進(jìn)行宣講，提高學(xué)生對(duì)不同方向的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí)興趣。從第五學(xué)期開(kāi)始，根據(jù)學(xué)生的志愿進(jìn)行專業(yè)方向的劃分，然后針對(duì)性地展開(kāi)相應(yīng)的課程體系[4]，這樣才能真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為后期諸如《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》等課程的進(jìn)一步學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。

2.2選用從業(yè)人員編寫(xiě)的半工具書(shū)

目前市場(chǎng)上有相當(dāng)一部分教材是由從事驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)的專業(yè)人員編撰的，非常適合用做高校本科對(duì)應(yīng)專業(yè)課程的教材，因?yàn)檫@些書(shū)籍具有如下特點(diǎn)：（1）知識(shí)點(diǎn)涵蓋全面并且更新速度快，這就彌補(bǔ)了以往教材知識(shí)點(diǎn)陳舊、更新慢的弱點(diǎn)；（2）實(shí)踐環(huán)節(jié)突出，知識(shí)點(diǎn)蘊(yùn)含在實(shí)踐步驟中，生動(dòng)易學(xué)習(xí)；（3）行業(yè)規(guī)則和公共規(guī)范明確。由于很多高校教師在編寫(xiě)教材時(shí)并沒(méi)有在相關(guān)行業(yè)解決實(shí)際案例的經(jīng)驗(yàn)，編寫(xiě)時(shí)偏重于知識(shí)點(diǎn)的強(qiáng)調(diào)，并不注重行業(yè)普遍遵循的一些規(guī)則和規(guī)范，這導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)工作后還要花費(fèi)大量時(shí)間加以適應(yīng)，效果不好。而這些從業(yè)人員編寫(xiě)的半工具書(shū)能很好地解決這幾個(gè)問(wèn)題。

2.3案例式教學(xué)方法

學(xué)院定期組織教師參加相關(guān)課程對(duì)應(yīng)企業(yè)的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)交流，并聘請(qǐng)一些業(yè)內(nèi)從業(yè)人員到校進(jìn)行行業(yè)背景和規(guī)范的宣講，這在一定程度上提高了教師的素質(zhì)，最終對(duì)課堂教學(xué)產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。針對(duì)《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》這門課程，可以在教學(xué)時(shí)盡量避免簡(jiǎn)單羅列知識(shí)點(diǎn)，而是將要教授的內(nèi)容蘊(yùn)含在案例中，這樣學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)興趣濃厚，掌握知識(shí)點(diǎn)牢固。

2.4打段授課配合興趣小組學(xué)習(xí)

目前理論和實(shí)踐分離的教學(xué)方式在高校普遍存在，這樣做的弊端往往是學(xué)生在實(shí)踐時(shí)忘記某些內(nèi)容而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不理想。我采用打段授課的方式，將一學(xué)期的授課時(shí)間壓縮到半個(gè)學(xué)期，每個(gè)星期的課程時(shí)間加倍，這樣做的優(yōu)勢(shì)是學(xué)習(xí)時(shí)間集中，便于加深學(xué)生記憶，同時(shí)理論和實(shí)踐結(jié)合緊密，學(xué)生印象深刻。實(shí)踐證明，學(xué)生上課時(shí)注意力集中，興趣濃厚且接受效果好。為了使學(xué)生更好地掌握《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》課程內(nèi)容，設(shè)立多個(gè)興趣小組，在課余時(shí)間利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和條件進(jìn)行課題研究，培養(yǎng)學(xué)生初步的科研能力、創(chuàng)新能力、同學(xué)間的協(xié)作能力和工程實(shí)踐能力，并更有效地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際中。定期進(jìn)行專題討論，拓展學(xué)生在驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的知識(shí)面，進(jìn)而增強(qiáng)課程教學(xué)效果[5]。

3.結(jié)語(yǔ)

對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式方向的學(xué)生，《嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)》這門課程的重要性是不言而喻的，要更好地掌握該門課程需要結(jié)合多個(gè)方面認(rèn)真考量，是一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程，其他課程的學(xué)習(xí)也應(yīng)遵循同樣的規(guī)律。改革教學(xué)方法，在方向劃分、教材選擇、授課方式、實(shí)踐安排等各個(gè)環(huán)節(jié)創(chuàng)新求變，才能更好地讓學(xué)生掌握課程的精髓，提高學(xué)生就業(yè)的核心能力，增加學(xué)生擇業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[5]。希望我對(duì)該門課程的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?zāi)軐?duì)高校同仁起到一定的交流提高作用，我也會(huì)在今后的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步進(jìn)行總結(jié)和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙庶旭.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)[M].成都：西南交通大學(xué)出版社，2012.

[2]戴勝華.嵌入式系統(tǒng)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

[3]尚久慶.計(jì)算機(jī)教育改革的認(rèn)識(shí)[J].科技信息，2010（9）：51-53.

[4]文全剛，陳守孔.嵌入式方向課程設(shè)置與教學(xué)[J].計(jì)算機(jī)教育，2007（9）：25-27.

[5]姜永玲，趙延博.談創(chuàng)新教育在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用[J].教學(xué)研究，2007（2）：4-6