[摘 要]本文在分析嵌入式Linux課程實踐教學所面臨的問題基礎上,總結(jié)了相應的實踐教學經(jīng)驗,包括課程的定位及目標、教學環(huán)境的組建、教學內(nèi)容的設計、教學方法與實施和教學效果及考核評價五個方面。
[關鍵詞]嵌入式 Linux 實踐教學
隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,嵌入式產(chǎn)品及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應用,嵌入式專業(yè)技術(shù)人才需求量逐年增加。目前很多高校的電子及嵌入式專業(yè)都開設了《嵌入式Linux應用開發(fā)》這門課程,但由于課程本身的理論深、實踐難、體系復雜等特點,導致授課很難達到理論與實踐很好融合的教學目的,這正是高校教學亟需解決的問題。
一、 課程的定位及目標
嵌入式專業(yè)的課程體系是以“ARM+LINUX”為主線,因此只有對 Linux 系統(tǒng)有了較為深刻的掌握,才能在嵌入式 Linux 開發(fā)領域得心應手。本課程的教學是為了達到讓學生掌握Linux應用開發(fā)的理論及方法,提高“項目設計-開發(fā)-測試”的實際職業(yè)能力,實現(xiàn)工作態(tài)度、職業(yè)道德、協(xié)作精神的培養(yǎng)。
本門課程應位于嵌入式專業(yè)課程體系的中間時段,即學生學習了程序設計基礎、單片機、ARM體系結(jié)構(gòu)及接口設計、嵌入式操作系統(tǒng)等課程之后開設,這樣有助于學生在具備一定的嵌入式專業(yè)知識后來學習此門課程。
開設96學時,其中理論32學時,實踐64學時,在傳統(tǒng)的理論教學基礎上更加重視實際動手能力的培養(yǎng)。達到通過本門課程的學習使學生掌握以下職業(yè)能力:嵌入式交叉開發(fā)環(huán)境的搭建、Linux訪問文件編程、進程控制開發(fā)、進程間通信、多線程編程、嵌入式Linux網(wǎng)絡編程、QT圖形界面編程。并為后續(xù)驅(qū)動開發(fā)、測試等課程打下良好基礎。
二、 教學環(huán)境的組建
嵌入式實踐教學的目的使學生掌握行業(yè)企業(yè)所需技能并提高就業(yè)競爭力,因此嵌入式Linux實驗教學環(huán)境應符合前沿技術(shù)要求。本嵌入式專業(yè)在硬件平臺方面,引進經(jīng)典的嵌入式ARM9(S3C2410)教學平臺,再現(xiàn)企業(yè)實際的項目開發(fā)測試環(huán)境;在軟件平臺方面,因為進行嵌入式Linux開發(fā)從裸機到正常調(diào)試嵌入式Linux應用程序,一般都需要Windows和Linux兩種操作系統(tǒng),因此采用Windows+Vmware+Linux操作系統(tǒng)的組建方案。通過Vmware可以在不破壞原有Windows系統(tǒng)的情況下,虛擬出一臺“真實”的電腦出來,只需要在這臺虛擬的電腦上安裝Linux操作系統(tǒng),操作這臺機器上的Linux就和操作真實機器上的Linux完全一樣。
三、 教學內(nèi)容的設計
嵌入式Linux的教學內(nèi)容繁多,而且實踐性和操縱性要求非常高,采用傳統(tǒng)的課程教學內(nèi)容設計教學后授課效果不加,學生很難掌握。因此本專業(yè),在調(diào)研行業(yè)企業(yè)中與Linux有關的崗位,并分析各崗位所需的專業(yè)能力基礎上,選取適合崗位能力和學生特點的項目,之后劃分學情情境,細化典型的工作任務,采用項目化教學方法達到實踐教學目的。
根據(jù)教學目的及教學內(nèi)容,設計了6個學習情境:學習情境1:搭建嵌入式Linux開發(fā)環(huán)境;學習情境2:領悟嵌入式文件I/O編程;學習情境3:Linux多任務編程實踐;學習情境4:Linux網(wǎng)絡編程實踐;學習情境5:Linux高級實踐;學習情境6:Qt圖形界面編程實踐。
其中每個學習情境下又劃分典型的工作任務,以學習情境1為例包含8個工作任務,每個任務包括理論和實踐共2個學時,詳細劃分如表1所示。
四、 教學方法與實施
嵌入式Linux這門知識繁多技術(shù)難懂,而學生基礎薄并且接受新知識的能力有限,采用“老師先教授學生后模仿”的教學方式也很難達到教學效果,學生大多只是照葫蘆畫瓢。實踐教學表明,學生對簡單的知識掌握起來比較容易并感興趣,做出實驗效果有成就感,從而能增加繼續(xù)深入學習的信心。因此,對于一個技能采用“從簡單到稍復雜再到復雜”的教學方法,學生能很快看到自己的實驗效果,并且能對逐步添加的步驟真正理解其作用。
同時通過對學情的分析,采用不同的教學方法做到有針對性的教學。
五、 教學效果及考核評價
考核是檢驗教師教學效果和學生學習成果的重要手段,因此合理的考核方式是非常重要的。本專業(yè)根據(jù)嵌入式Linux對實際動手能力的要求,把考核形式分為平時考核40%+期末考核60%,其中平時考核包括上課動手能力、組內(nèi)合作能力、日常出勤紀律情況,期末考核包括筆試理論60%和上機實踐40%兩部分。同時,鼓勵學生考取“國家信息技術(shù)應用技能嵌入式Linux應用開發(fā)工程師認證”證書 ,到達課證融通的教學目的。
參考文獻:
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