案例驅(qū)動的嵌入式開發(fā)技術(shù)課程實踐教學(xué)改革探討

龍騰

摘要：文章從嵌入式開發(fā)技術(shù)課程核心問題出發(fā)，結(jié)合移動互聯(lián)的發(fā)展，分析該課程的課程內(nèi)容和實踐教學(xué)現(xiàn)狀與傳統(tǒng)開發(fā)技術(shù)課程的區(qū)別。結(jié)合教學(xué)實踐，從知識網(wǎng)的構(gòu)建、實踐手段、考核機(jī)制等方面，對課程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行分析和論述，強(qiáng)調(diào)了案例驅(qū)動的重要性。

關(guān)鍵詞：嵌入式操作系統(tǒng);移動開發(fā);實踐教學(xué);課程建設(shè)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）31-0188-02

1概述

作為新一代信息技術(shù)發(fā)展的核心，移動互聯(lián)具備迅速發(fā)展的潛力，各類嵌入式操作系統(tǒng)和基于以上操作系統(tǒng)的移動App開發(fā)需求逐步攀升。嵌人式應(yīng)用開發(fā)基于各類主流開發(fā)平臺，是移動開發(fā)的重要組成部分?；谝陨媳尘埃囵B(yǎng)具備移動互聯(lián)環(huán)境下移動開發(fā)能力的人才是當(dāng)前緊迫的任務(wù)。

作為銜接嵌人式軟硬件理論和移動應(yīng)用的中間橋梁，嵌入式開發(fā)技術(shù)課程能幫助學(xué)生對移動應(yīng)用的設(shè)計及開發(fā)進(jìn)行全面認(rèn)識。在移動互聯(lián)的時代浪潮中，如何進(jìn)一步探討與摸索該主題下課程教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置，使得更符合移動互聯(lián)背景需求;如何更有效地開展綜合實踐，提高學(xué)生針對具體應(yīng)用的實踐能力，增強(qiáng)學(xué)生就業(yè)、深造的核心競爭力，是課程要解決的核心問題。

該課程的對象是軟件工程專業(yè)大三的學(xué)生，在學(xué)習(xí)課程之前已經(jīng)完成：C語言，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，Java基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫等先導(dǎo)課程學(xué)習(xí)，具備一定的程序語言基礎(chǔ)和其他技術(shù)基礎(chǔ)，能夠滿足課程所需。授課內(nèi)容包括嵌入式開發(fā)環(huán)境基礎(chǔ)、開發(fā)語言基礎(chǔ)和基本開發(fā)技術(shù)（界面控件和界面布局知識、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)解析、服務(wù)支持等）及實踐環(huán)節(jié)。

2現(xiàn)狀分析

嵌入式開發(fā)技術(shù)是一門操作性較強(qiáng)的課程，需要理論知識和實踐操作的緊密結(jié)合。與傳統(tǒng)的Pc端開發(fā)技術(shù)的課程相比，有以下幾個方面的不同：

2.1知識點(diǎn)驅(qū)動的教學(xué)模式

傳統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)課程中知識點(diǎn)的教學(xué)大多采取堆積方式，學(xué)生學(xué)習(xí)較為被動，積極性低。傳統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)的實踐環(huán)節(jié)是實驗性的代碼的講解和演示。學(xué)生的演練缺乏綜合實驗，只是被動接受，缺少主動探索思考的機(jī)會。

嵌入式開發(fā)技術(shù)課程學(xué)習(xí)內(nèi)容思路如下：通過嵌入式軟硬件的興起和發(fā)展歷史，進(jìn)一步深入理解軟件工程中軟件開發(fā)的位置和作用;通過嵌入式操作系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步深入理解移動互聯(lián)的主流開發(fā)平臺的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢;通過具體開發(fā)語言和開發(fā)環(huán)境配置，為具體應(yīng)用的設(shè)計和實現(xiàn)打下基礎(chǔ);通過界面布局、基礎(chǔ)控件、高級控件、支撐服務(wù)的學(xué)習(xí)。以上內(nèi)容，一個知識點(diǎn)對應(yīng)一個案例，案例之間大多都是獨(dú)立的，聯(lián)系性不強(qiáng)。學(xué)生即使掌握每一個知識點(diǎn)，未必能將其連接成為知識網(wǎng)絡(luò)，無法設(shè)計并實現(xiàn)綜合的應(yīng)用程序。

2.2教學(xué)一實踐分離的實踐教學(xué)手段

區(qū)別于傳統(tǒng)的Pc端應(yīng)用開發(fā)，移動端開發(fā)技術(shù)的實踐教學(xué)具備一定難度。傳統(tǒng)教學(xué)方法是課堂上老師逐一講解知識要點(diǎn)，待多個需要的知識點(diǎn)講解完畢，學(xué)生結(jié)合以上內(nèi)容，完成一些實驗性的案例。但是要完成一個真實應(yīng)用實例，除了基本的嵌入式軟硬件背景，開發(fā)語言，對界面布局，具體控件進(jìn)行掌握之外，還需要學(xué)習(xí)界面元素和代碼的連接配置，多場景的設(shè)計與配置，甚至更復(fù)雜的服務(wù)支持等。如果要全部學(xué)習(xí)完畢，再統(tǒng)一完成相應(yīng)練習(xí)，即教學(xué)一實踐明顯區(qū)隔開來。由于涉及的知識點(diǎn)和具體細(xì)節(jié)過多，學(xué)生容易撿芝麻丟西瓜，顧此失彼。

2.3不完備的考核機(jī)制

基于書籍出版滯后的特性，作為新興技術(shù)，傳統(tǒng)的教科書介紹的知識點(diǎn)未能充分滿足迅速發(fā)展的嵌入式開發(fā)。按照知識點(diǎn)考核的機(jī)制，在嵌入式開發(fā)技術(shù)的學(xué)習(xí)考核中就不大適用。此外傳統(tǒng)的考核機(jī)制也無法準(zhǔn)確衡量學(xué)生在個人實踐環(huán)節(jié)和綜合實踐環(huán)節(jié)的完成程度。

基于以上分析，不難發(fā)現(xiàn)嵌入式開發(fā)技術(shù)課程在教、學(xué)、實踐等方面，都不適合直接套用傳統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)課程的框架。直接套用現(xiàn)有方法，對學(xué)生學(xué)習(xí)主動性起不到積極的影響，也難以達(dá)到對實踐能力的啟發(fā)和調(diào)動作用。

3改革方案

嵌入式開發(fā)技術(shù)是一門實踐性很強(qiáng)的課程，其最終目標(biāo)是讓學(xué)生將所學(xué)知識聯(lián)系在一起做出一個解決現(xiàn)實生活中具體問題的移動App。如何開展教學(xué)，培養(yǎng)出適應(yīng)移動開發(fā)市場需要的專業(yè)技能，培養(yǎng)具備嵌入式軟件領(lǐng)域基礎(chǔ)知識、移動開發(fā)技能和探索能力的人才，是課程改革的驅(qū)動所在。綜上所述，需要積極思考針對以下改革方案，以適應(yīng)操作型開發(fā)課程的背景和目標(biāo)。

3.1混合教學(xué)模式

操作性強(qiáng)的課程，除了教科書知識點(diǎn)之外，還需要輔助以線上各類資源（常青藤高校的課程、國內(nèi)網(wǎng)課、論壇、公眾號資訊等）融合線上線下的混合教學(xué)環(huán)境，前者主要依托超星學(xué)習(xí)通平臺，后者主要集中傳統(tǒng)課堂。

引入學(xué)習(xí)通這個基于微服務(wù)架構(gòu)打造的課程學(xué)習(xí)，知識傳播與管理分享平臺，可以利用超星20余年來積累的海量的圖書、期刊、報紙、視頻、原創(chuàng)等資源，進(jìn)行課程的管理。能夠支持采用混合學(xué)習(xí)形式對課程教學(xué)方式進(jìn)行改革，可以利用PC端和移動端進(jìn)行學(xué)習(xí)分析和課下反饋。線下的課程中圍繞具體實踐問題展開面對面研討，輔助對應(yīng)的編程練習(xí)和項目實踐;課后通過學(xué)習(xí)通進(jìn)行在線資源的輔助學(xué)習(xí)，加深所學(xué)知識，提升課程學(xué)習(xí)效果。

3.2案例驅(qū)動的實踐教學(xué)

在實踐教學(xué)方面，應(yīng)該緊密結(jié)合理論學(xué)習(xí)和實踐操作。通過每個知識點(diǎn)的學(xué)習(xí)，緊密結(jié)合一個對應(yīng)案例，通過具體案例，鞏固界面控件和具體代碼的連接配置，并且練習(xí)新控件的特性。而且每學(xué)一個新知識點(diǎn)，就能完成一個具體的App，對學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性起到很好的激勵作用。即為：講授演示一小案例練習(xí)一項目分析一小組討論一綜合案例實踐的形式。

第一階段，每個章節(jié)通過基于小案例的講解+實踐無縫銜接，幫助學(xué)生掌握知識點(diǎn)，發(fā)揮主觀能動性。例如介紹部分：嵌入式軟硬件概論，嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展歷史，語言，開發(fā)環(huán)境等。這個部分包括訪問官網(wǎng)等演示案例。開發(fā)環(huán)境部分：嵌入式操作系統(tǒng)的發(fā)展歷史，集成開發(fā)環(huán)境的安裝和配置。這個部分會創(chuàng)建一個Hello world項目，配有配置的實踐環(huán)節(jié)。開發(fā)語言部分：語法的鞏固和學(xué)習(xí)。這個部分配有開發(fā)語言的隨堂練習(xí)。通過個人完成小案例，學(xué)習(xí)并鞏固界面布局，學(xué)習(xí)基礎(chǔ)控件、高級控件等。這個部分配有故事生成器、動畫播放等應(yīng)用app的開發(fā)。

第二階段，在掌握基本知識點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對具體應(yīng)用選擇綜合項目。該階段采用分組方式，學(xué)生在完成過程更加深體會技術(shù)的運(yùn)用場景和鍛煉團(tuán)隊協(xié)作能力。在綜合項目中，應(yīng)用學(xué)習(xí)的界面布局，各類控件，多場景視圖，網(wǎng)頁視圖，結(jié)合數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)訪問及解析、多媒體服務(wù)等。通過小組合作完成實踐案例，結(jié)合實際自選完成服務(wù)于垃圾回收等實踐中熱門的主題的應(yīng)用App。

以上案例驅(qū)動的教學(xué)能夠為學(xué)生進(jìn)一步參與大創(chuàng)項目、各類軟件競賽、參與企業(yè)實習(xí)、完成畢業(yè)設(shè)計等打下堅實基礎(chǔ)。構(gòu)建大學(xué)生創(chuàng)新環(huán)境，將移動應(yīng)用的案例以及實踐分析等融入學(xué)生培養(yǎng)中。以大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)案例為驅(qū)動，建立團(tuán)隊，從創(chuàng)意、策劃、設(shè)計、開發(fā)等積累實踐經(jīng)驗。從而培養(yǎng)具備創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的移動應(yīng)用開發(fā)高技能人才。

3.3多元的考核方式

課程考核由以下幾部分組成：課堂考勤、上機(jī)練習(xí)、專題討論、綜合項目等。其中的專題討論會選取與開發(fā)技術(shù)相關(guān)的熱點(diǎn)作為主題，例如：基于具體操作系統(tǒng)的原生App的特點(diǎn)，發(fā)展趨勢，跨平臺框架及相關(guān)實例;網(wǎng)頁App和其擴(kuò)展混合App的發(fā)展趨勢，多類app對比等。

綜合項目的考核方式更重視完成綜合項目的參與討論過程、團(tuán)隊合作意識、書寫規(guī)范實驗報告的能力，以及作品的原創(chuàng)性。撰寫符合規(guī)范的實驗報告是高年級學(xué)生重要技能，嚴(yán)格要求課程報告的書寫，為高年級學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計，參與各類競賽，以及未來的就業(yè)或深造打下重要基礎(chǔ)。

4總結(jié)

本文基于移動互聯(lián)的大背景，結(jié)合移動應(yīng)用軟件的發(fā)展動態(tài)，從教學(xué)模式、案例驅(qū)動的實踐環(huán)節(jié)等方面分析嵌入式開發(fā)技術(shù)課程的改革。明確培養(yǎng)學(xué)生的目標(biāo)：學(xué)生能夠掌握嵌入式開發(fā)的基礎(chǔ)知識和方法，并能結(jié)合數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等獨(dú)立開發(fā)移動應(yīng)用程序。通過線上線下的學(xué)習(xí)以及討論，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提升分析問題解決問題的能力。通過貼近生活的移動開發(fā)實踐，激發(fā)學(xué)生對軟件工程應(yīng)用開發(fā)的興趣，為大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目以及未來的畢業(yè)設(shè)計、相關(guān)實習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。