高職嵌入式專業(yè)Linux課程改革

曲愛玲，馬長路，劉紅梅，梁秋艷

摘要：Linux操作系統(tǒng)是高職院校嵌入式專業(yè)的一門核心課程，針對目前嵌入式專業(yè)Linux課程教學(xué)中存在的一些具體問題，提出了針對性的課程改革措施。

關(guān)鍵詞：Linux；高職院校；存在問題；改革措施

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）15-0053-02

一、引言

嵌入式Linux操作系統(tǒng)源碼的開放性，使Linux倍受業(yè)界人士的偏愛。近年來，隨著嵌入式Linux操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，在高職院校中，有關(guān)專業(yè)陸續(xù)開設(shè)了Linux操作系統(tǒng)這門課程。專業(yè)不同，加之高職學(xué)生群體的特殊性，Linux操作系統(tǒng)課程在教與學(xué)兩個方面都面臨著嚴峻的考驗，Linux課程改革刻不容緩。

二、高職院校嵌入式Linux教學(xué)現(xiàn)狀剖析

Linux操作系統(tǒng)是嵌入式專業(yè)必設(shè)的核心課程，是嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計的核心技術(shù)，也是學(xué)習(xí)ARM硬件技術(shù)的基礎(chǔ)，只有二者結(jié)合，才能設(shè)計或開發(fā)出更優(yōu)秀的嵌入式產(chǎn)品。目前，高職院校中嵌入式專業(yè)Linux課程體系及教學(xué)還存在一系列問題有待解決，只有正確解決存在的問題，才能使學(xué)生更好地領(lǐng)悟到Linux的精髓，發(fā)現(xiàn)Linux的魅力所在。

1.缺少前導(dǎo)基礎(chǔ)課程。Linux課程的學(xué)習(xí)，需要有一定的前導(dǎo)課程。如：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、匯編語言、操作系統(tǒng)原理等。很多高職院?；径紱]有開設(shè)匯編語言和操作系統(tǒng)原理課程，這給Linux課程教學(xué)帶來很大難度。其中操作系統(tǒng)原理是學(xué)習(xí)Linux課程的基礎(chǔ)，沒有操作系統(tǒng)原理的知識，直接學(xué)習(xí)Linux課程無疑是雪上加霜。

2.課程開設(shè)次序混亂。Linux課程需要的一些前導(dǎo)課程，與Linux課程開設(shè)次序混亂，有的課程平行學(xué)期開設(shè)，如JAVA課程和Linux課程同學(xué)期開設(shè)；有的課程后置學(xué)期開設(shè)，如數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在Linux課程下個學(xué)期開設(shè)。這些問題的存在，主要是專業(yè)課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理所致，進而暴露出高職院校教師專業(yè)知識缺乏、專業(yè)能力不強等問題。

3.課程銜接現(xiàn)漏洞。嵌入式專業(yè)，學(xué)習(xí)Linux是為學(xué)習(xí)ARM硬件體系打基礎(chǔ)，Linux課程必須開設(shè)在ARM課程之前，避免平行開設(shè)。教授Linux課程的教師可以不了解ARM硬件體系結(jié)構(gòu)，但教授ARM課程的教師必須具備Linux操作系統(tǒng)知識。在具體的教學(xué)中，兩門課程間應(yīng)做到無縫銜接，但在教學(xué)的具體實施中，兩門課程脫節(jié)嚴重，兩門課程的教師應(yīng)做全面的溝通和交流，使課程教學(xué)能夠順利進行。ARM課程必須在Linux操作系統(tǒng)下學(xué)習(xí)驅(qū)動程序編寫、內(nèi)核移植及代碼燒寫等工作，不使用操作系統(tǒng)，ARM就如同單片機一樣，發(fā)揮不出自身的技術(shù)優(yōu)勢。

4.教學(xué)方法單一。高職院校的Linux課程教學(xué)一般在計算機實驗室進行，采用老師邊講解邊操作的傳統(tǒng)模式，在這種情況下，學(xué)生做的有針對性的實驗較少，教學(xué)環(huán)節(jié)中缺少項目設(shè)計環(huán)節(jié)，學(xué)生無機會參與科研項目開發(fā)，更不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教學(xué)進行到中間階段，學(xué)生普遍進入疲勞期和厭學(xué)期，后期教學(xué)很難順利開展。

5.師資力量薄弱。在高職院校新興的嵌入式專業(yè)，精通Linux操作系統(tǒng)的教師為數(shù)不多，嚴重存在軟硬件分家的現(xiàn)象，有的教師只懂Linux操作系統(tǒng)，對相應(yīng)的ARM硬件體系不了解，有的教師了解ARM體系結(jié)構(gòu)，但對Linux操作系統(tǒng)望而生畏。如何讓嵌入式專業(yè)的教師既精通軟件，又精通硬件，是高職院校嵌入式專業(yè)急需要解決的師資能力問題。

三、高職院校嵌入式專業(yè)Linux課程改革措施

在高職院校課程改革的大趨勢下，嵌入式專業(yè)Linux課程改革勢在必行，在進行Linux課程改革之前，第一要明確本校嵌入式專業(yè)人才培養(yǎng)的方向，第二要明確Linux課程所對應(yīng)的業(yè)內(nèi)崗位需求，在明確這兩個問題的基礎(chǔ)上，Linux課程改革才能進行開展。采用“理論+實踐+應(yīng)用+項目”的教學(xué)思路，以Linux理論教學(xué)為基礎(chǔ)，以創(chuàng)新實踐教學(xué)為依托，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力為目標，形成課程基礎(chǔ)理論和創(chuàng)新實踐相互促進的互動教學(xué)機制。課程建設(shè)以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的最廣泛共享為目標，堅持改變傳統(tǒng)的教育教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)思想和理念，改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)手段，堅持開拓創(chuàng)新，依托學(xué)校的學(xué)科特色，堅持以學(xué)生為本，促進學(xué)生主動構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)[1]。

1.嵌入式專業(yè)課程體系改革。嵌入式專業(yè)為高職院校新興專業(yè)，課程體系建設(shè)尚不成熟，需要進一步發(fā)展和完善。核心課程的前導(dǎo)基礎(chǔ)課程盡量增開，或設(shè)置成必修的選修課形式增開。同時，要嚴格軟硬件課程開設(shè)的比例，電路基礎(chǔ)、電子技術(shù)、硬件原理及版圖制作這三門硬件課程不能割舍，這三門課程是嵌入式方向硬件基礎(chǔ)和靈魂，本校的嵌入式專業(yè)擬增設(shè)硬件原理及版圖制作這門硬件必修課?？傊?，課程體系的改革需要以專業(yè)人才培養(yǎng)方向為導(dǎo)向，以行業(yè)的技術(shù)發(fā)展為指導(dǎo)。

2.課程結(jié)構(gòu)設(shè)置改革。Linux操作系統(tǒng)用途越來越廣泛。目前，中國多數(shù)企業(yè)和高校均采用RedHat Linux操作系統(tǒng)，Red Hat Linux操作系統(tǒng)分為多個版本，在教學(xué)過程中，教師在授課時應(yīng)統(tǒng)一版本，選取對應(yīng)版本的教材。不同的專業(yè)，學(xué)習(xí)Linux課程的方向也不同。在某一課程對應(yīng)的所有崗位需求上，不同專業(yè)的學(xué)生均有選擇機會，但作為嵌入式專業(yè)的人才培養(yǎng)方向，Linux課程人才培養(yǎng)崗位如表1所示，嵌入式專業(yè)在Linux教材選取、教學(xué)內(nèi)容設(shè)計、實踐操作等方面，偏重于Linux命令、shell編程等內(nèi)容，嵌入式專業(yè)Linux的后續(xù)課程ARM體系結(jié)構(gòu)及嵌入式C技術(shù)應(yīng)用開發(fā)會在Linux操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)的實踐操作、項目開發(fā)。上述三門課，保證了嵌入式專業(yè)的學(xué)生在畢業(yè)時能夠勝任表1中1～4對應(yīng)的職位。課程結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)與本課程行業(yè)對應(yīng)崗位密切聯(lián)系，將行業(yè)崗位需求作為課程結(jié)構(gòu)改革的導(dǎo)向和依據(jù)。

3.實驗環(huán)境改革。Linux操作系統(tǒng)這門課和上機操作密不可分，這就要求有相應(yīng)的Linux操作系統(tǒng)環(huán)境。目前，部分高職院校采用獨立的Linux操作系統(tǒng)環(huán)境，Linux操作系統(tǒng)這門課在純Linux操作系統(tǒng)下完成。Linux操作系統(tǒng)的桌面環(huán)境和Windows操作系統(tǒng)的桌面環(huán)境差異很大，學(xué)生對Linux操作系統(tǒng)非常陌生，這給教學(xué)工作帶來了很大阻力。在Linux操作系統(tǒng)命令的實踐過程中，常出現(xiàn)學(xué)生改動或刪除系統(tǒng)文件的情況發(fā)生，嚴重會導(dǎo)致Linux操作系統(tǒng)癱瘓，這種情況無疑給機房計算機的管理和維護帶來壓力。鑒于上述問題，建議在實驗室的計算機上安裝windows操作系統(tǒng)，在windows操作系統(tǒng)上安裝VMware虛擬機，在虛擬機上安裝Linux操作系統(tǒng)，這樣的實驗環(huán)境對硬件要求不高，也利于教師的授課和學(xué)生的學(xué)習(xí)，用戶可在windows和Linux之間靈活切換，若因?qū)W生誤操作使Linux操作系統(tǒng)出現(xiàn)問題，可以輕松在虛擬中實現(xiàn)重裝，也可以事先在虛擬機中對Linux操作系統(tǒng)進行克隆，做系統(tǒng)的備份，這種實驗環(huán)境給機房的管理和維護帶來了便利。

4.教學(xué)方法改革。轉(zhuǎn)換教學(xué)模式，發(fā)揮學(xué)生的主動性，高職教師應(yīng)該重點培養(yǎng)學(xué)生如何學(xué)的能力，尤其Linux操作系統(tǒng)這門課，shell命令種類繁多，每條命令又包括相應(yīng)功能的參數(shù)，讓學(xué)生牢記每條指令和參數(shù)是不現(xiàn)實的，這就要求老師培養(yǎng)學(xué)生具有獨立學(xué)習(xí)的方法和能力，靈活運行man手冊命令和help在線幫助文檔；充實教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生具有扎實的理論基礎(chǔ)，教師在授課的過程中，要多選幾本參考教材，多參考網(wǎng)絡(luò)資料和專業(yè)技術(shù)論壇，使教學(xué)內(nèi)容能夠充實、全面，項目案例應(yīng)以典型性和綜合性為宜；加強實踐操作，提高學(xué)生的實踐操作能力，依托Linux相關(guān)技能大賽，提升學(xué)生的動手能力和獨立完成項目的能力，鼓勵學(xué)生參與教師的科研項目或企業(yè)的真實項目，提升學(xué)生真實項目實戰(zhàn)經(jīng)驗，為今后就業(yè)創(chuàng)造有利條件[2]。

5.培養(yǎng)雙師型教師隊伍。鼓勵并支持教師走出課題，深入相關(guān)企業(yè)進行實踐鍛煉或進行學(xué)習(xí)深造，提升教師自身的專業(yè)能力與項目組織、管理及實施的能力。目前，部分高職院校開展教師到企業(yè)一線實踐鍛煉或科技掛職等工作，均為提升教師自身的專業(yè)技術(shù)水平和項目實踐能力提供了寶貴機會。此外，部分高職院校也為教師提供假期各種專業(yè)技能培訓(xùn)或在線學(xué)習(xí)的機會，希望教師們能夠重視繼續(xù)學(xué)習(xí)的機會，努力提升自身的雙師型教師的能力。

四、結(jié)束語

Linux源碼的開放性，使Linux技術(shù)使用領(lǐng)域更為廣泛，從桌面環(huán)境到嵌入式行業(yè)，Linux越來越受歡迎。Linux課程在嵌入式專業(yè)扮演著重要角色，Linux課程改革沒有成形的套路可循，需要教師不斷地去探索、總結(jié)、發(fā)現(xiàn)，Linux課程改革任重而道遠[3]。

參考文獻：

[1]鄭廣海，曲英偉.“嵌入式Linux操作系統(tǒng)及實踐”課程改革[J].計算機教育，2012，（4）：37-40.

[2]閆大順，馮大春.Linux操作系統(tǒng)課程改革探索[J].現(xiàn)代計算機，2008，（281）：48-50.

[3]夏晶.高職院校《Linux操作系統(tǒng)》課程改革思路[J].科技信息（教學(xué)科研），2007，（32）：576-587.

作者簡介：曲愛玲（1978-），女，黑龍江人，碩士研究生，工程師，研究方向：嵌入式Linux操作系統(tǒng)及嵌入式DSP技術(shù)應(yīng)用開發(fā)。