“互聯(lián)網(wǎng)+”下的嵌入式教學(xué)改革和探討

王德貴 戎小鳳

摘 ?要：貴陽市作為中國數(shù)谷，自開展“互聯(lián)網(wǎng) +”以來，以大數(shù)據(jù)為引領(lǐng)，如何整體優(yōu)化大學(xué)教學(xué)內(nèi)容和企業(yè)行業(yè)應(yīng)用需求的有機(jī)整合，既成為電子行業(yè)、計算機(jī)行業(yè)等專業(yè)教學(xué)改革的關(guān)鍵問題，也必將成為未來教學(xué)改革的內(nèi)容。通過多年的嵌入式教學(xué)課程及實踐方案改革，與企業(yè)實際需求相結(jié)合，在當(dāng)前社會發(fā)展和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實際情況下，探索具有較強(qiáng)針對性嵌入式實踐內(nèi)容成為必然。

關(guān)鍵詞：中國數(shù)谷;互聯(lián)網(wǎng) +;嵌入式;電子行業(yè)

一、引言

嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這一點就決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。嵌入式隨著物聯(lián)網(wǎng)的開發(fā)擁有廣闊的發(fā)展空間，尤其在未來產(chǎn)業(yè)以及“互聯(lián)網(wǎng)+”發(fā)展過程中，嵌入式將有更多的應(yīng)用場景。例如，嵌入式系統(tǒng)目前已在國防、國民經(jīng)濟(jì)及社會生活各領(lǐng)域普及應(yīng)用，用于企業(yè)、軍隊、辦公室、實驗室以及個人家庭等各種場所。目前針對嵌入式系統(tǒng)的研究方向主要為小型化、低功耗、低成本、提高可靠性、多媒體人機(jī)界面等，其應(yīng)用熱點集中在智能家居、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子商務(wù)等領(lǐng)域。其中，共享單車、P2P、校園網(wǎng)等都是學(xué)生運用嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)非常鮮明的例子，因此，嵌入式的學(xué)習(xí)對學(xué)生的創(chuàng)業(yè)具有極大推動作用。同時嵌入式系統(tǒng)在智能社會也起著重要的作用，目前構(gòu)建未來智能社會的嵌入式技術(shù)有三大基石：互聯(lián)互通是構(gòu)建智能社會的基礎(chǔ)，致力發(fā)展高效，可靠和低功耗的聯(lián)網(wǎng)技術(shù);面對大數(shù)據(jù)未來，發(fā)展綠色環(huán)保的高能效的嵌入式計算技術(shù);連入開放網(wǎng)絡(luò)的嵌入式，自身的功能安全和系統(tǒng)的信息安全都將非常重要。由此可以看出，嵌入式系統(tǒng)皆滲透其中。因而改革嵌入式系統(tǒng)的實踐教學(xué)可充分提高本科生對嵌入式系統(tǒng)課程的理解程度，切實提升其對嵌入式系統(tǒng)的運用能力，對本科生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)有重要的推進(jìn)作用。

二、“互聯(lián)網(wǎng) +”時代背景中嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)

針對嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)流程，將嵌入式課程的教學(xué)劃分為五個階段，配合STM32的開發(fā)板，結(jié)合嵌入式軟件全面把握的要求，逐層遞進(jìn)掌握嵌入式核心內(nèi)容。首先，第一階段：Linux 系統(tǒng)基礎(chǔ)入門以及熟練嵌入式 C 語言編程基礎(chǔ)，用鏈棧實現(xiàn)查找并保存指定路徑下所有的圖片文件，在開發(fā)板 LCD 上循環(huán)顯示，此項目通過鏈棧設(shè)計一個圖片搜素工具，使學(xué)生真正感受到棧的使用和堆的使用的區(qū)別。第二階段：Linux系統(tǒng)運維學(xué)習(xí)以及掌握shell語言編程，通過對shell編程的基本運用，在“互聯(lián)網(wǎng) +”時代背景下，完成貴陽市某小區(qū)用戶管理系統(tǒng)的住戶信息添加、刪除、查找及用戶信息列表生成等功能。第三階段：學(xué)習(xí)嵌入式 Linux 系統(tǒng)編程開發(fā)，Linux 進(jìn)程編程、多線程編程、網(wǎng)絡(luò)編程以及Cortex A8設(shè)備接口開發(fā)，通過LCD顯示屏和觸摸屏，對接口綜合操作應(yīng)用。第四階段：Linux設(shè)備驅(qū)動開發(fā)、系統(tǒng)移植，Linux初級設(shè)備驅(qū)動開發(fā)，實現(xiàn)通過用戶的應(yīng)用程序輸入命令和改變 ADC 的值，調(diào)用自己編寫的驅(qū)動程序，控制LED閃爍頻率和蜂鳴器是否響。第五階段：嵌入式 GUI 編程開發(fā)，嵌入式 C++程序設(shè)計，掌握QT編程，運用到“互聯(lián)網(wǎng) +”中熱門項目：智能家居。使用各種傳感器及無線網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，讓學(xué)生了解真實項目的開發(fā)流程，掌握如何將所學(xué)知識綜合應(yīng)用到項目開發(fā)中。

三、以工程實踐為基礎(chǔ)，豐富教學(xué)內(nèi)容

嵌入式系統(tǒng)課堂教學(xué)的難點在于如何既講解理論知識又不與實踐脫節(jié)，并且能夠符合學(xué)生的理論知識儲備和就業(yè)需求。關(guān)于課程內(nèi)容，首先強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識，通過課件講解，結(jié)合視頻，學(xué)生可在課堂完成嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)。另外，增加學(xué)生之間的交流，學(xué)生可將自己對嵌入式系統(tǒng)的理解向其他同學(xué)講解，并就自己的觀點與大家進(jìn)行討論，在討論的過程中，糾正理解的錯誤，并取長補(bǔ)短。因此，在對嵌入式系統(tǒng)有了充分理解以后，學(xué)生可進(jìn)行自主設(shè)計，在課堂上對所設(shè)計的作品進(jìn)行前期講解，吸取教師和學(xué)生的建議后可進(jìn)行改進(jìn)。

其次，可以通過參加與嵌入式相關(guān)的比賽，比如“英特爾杯”大學(xué)生電子設(shè)計大賽嵌入式系統(tǒng)專題邀請賽，“博創(chuàng)杯”全國大學(xué)生嵌入式設(shè)計大賽，全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，全國大學(xué)生嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計競賽，可以增強(qiáng)學(xué)生對嵌入式知識的理解，提高動手能力，增強(qiáng)團(tuán)隊意識，為以后工作做準(zhǔn)備。在比賽作品的調(diào)試過程中，學(xué)生經(jīng)歷了器件選型與組裝、控制程序調(diào)試等工作，有助于學(xué)生對課本知識的理解和團(tuán)隊意識的培養(yǎng)。

另外，學(xué)校在按照常規(guī)教學(xué)的同時，引入行業(yè)中的企業(yè)參與到教學(xué)培養(yǎng)過程中來，從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的產(chǎn)業(yè)工程實踐能力、創(chuàng)新創(chuàng)作能力，做到教育產(chǎn)業(yè)的無縫對接[1]。實踐嵌入式教學(xué)要以保證學(xué)生中長期的個人發(fā)展為前提，以企業(yè)應(yīng)用需求為導(dǎo)向，充分依靠和發(fā)揮企業(yè)的行業(yè)作用，以培養(yǎng)卓越應(yīng)用型人才為主要目標(biāo) [2]。

四、結(jié)語

教育事業(yè)是我國社會發(fā)展的重要項目，嵌入式行業(yè)的發(fā)展應(yīng)與社會相適應(yīng)，在教學(xué)活動中需要優(yōu)化教學(xué)方法，合理運用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，結(jié)合視頻教學(xué)方式展開教學(xué)，鼓勵學(xué)生參加全國性大賽，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量，豐富教師的教學(xué)經(jīng)驗，提高嵌入式教學(xué)改革進(jìn)程。因此，在“互聯(lián)網(wǎng)+”時代下，教師需要加強(qiáng)自身對嵌入式教學(xué)方案的了解程度，結(jié)合多種教學(xué)資源展開教學(xué)活動，提高學(xué)生在課堂的參與程度，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，并加強(qiáng)與相關(guān)企業(yè)的有效合作，高效發(fā)揮效用，開發(fā)應(yīng)用型人才教育資源，促進(jìn)學(xué)生就業(yè)，提高就業(yè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] ?田燕，李金生.卓越應(yīng)用型人才實踐教學(xué)體系研究[J].教育與職業(yè)，2015，（31）：105-107.

[2] ?吳曉靜.應(yīng)用型卓越人才實踐智慧培養(yǎng)的三個向度[J].教育與職業(yè)，2015，（24）：108-110.