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):
[1] 章民融,徐亞鋒.嵌入式教學(xué)關(guān)鍵點(diǎn)的研究和嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺的設(shè)計[J].計算機(jī)應(yīng)用與軟件,2009,26(3):160-162.
[2] 鄧昀.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)改革的探討[J].中國校外教育(理論),2011(z1):566.
[3] 吳磊.嵌入式教學(xué)與實(shí)驗(yàn)的研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2011,30(11):103-104.
[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