嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革探索

1、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革探索打開(kāi)文本圖片集摘 要：文章從嵌入式系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀出發(fā)，設(shè)計(jì)出一種滿(mǎn)足不同層次學(xué)生要求的教學(xué)方案，把理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)都分為基礎(chǔ)性和綜合性?xún)蓚€(gè)層次，并提出了進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革的策略。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng);教學(xué)改革;策略一、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)現(xiàn)狀與問(wèn)題嵌入式系統(tǒng)一般被理解為“以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁減，功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用系統(tǒng)”1，是典型的軟硬件綜合體。嵌入式技術(shù)被稱(chēng)為后PC 時(shí)代的核心技術(shù)，是信息電子產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)通信產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、自動(dòng)控制、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。嘉應(yīng)學(xué)院電子信息工程學(xué)院早在 2022 年就開(kāi)設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)”課程。通信工程專(zhuān)業(yè)

2、的一門(mén)重要的專(zhuān)業(yè)課。但在以往的教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn) 題。第一，剛開(kāi)設(shè)“嵌入式系統(tǒng)”課程時(shí)，比較偏重“硬”的方面，幾乎是“單片機(jī)和微機(jī)原理”課程的重復(fù)，都是在講授硬件結(jié)構(gòu)和匯編語(yǔ)言。近幾年，改成以開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序?yàn)楹诵?，但學(xué)生前面的課程里只學(xué)習(xí)了“C 程序設(shè)計(jì)”一門(mén)編程語(yǔ)言，學(xué)生的基礎(chǔ)比較薄弱，對(duì)程序開(kāi)發(fā)的流程、規(guī)范，操作系統(tǒng)的基本概念，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)幾乎沒(méi)有涉及，特別是遇到一些抽象的知識(shí)點(diǎn)，一些學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)下去的興趣和信心都受到嚴(yán)重的打擊。第二，在教學(xué)的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣兩極分化的現(xiàn)象比較嚴(yán)重， 大部分C 語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言基礎(chǔ)比較差的學(xué)生幾乎沒(méi)興趣學(xué)習(xí);小部分基礎(chǔ)比較好的學(xué)生，發(fā)現(xiàn)linux 和嵌

3、入式的世界很精彩、很自由，想法很多， 不論是應(yīng)用開(kāi)發(fā)、驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)，還是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)、智能控制都涉獵， 造成時(shí)間和精力分散，各方面都只學(xué)習(xí)到一點(diǎn)皮毛。第三，“挑戰(zhàn)杯”、“電子設(shè)計(jì)大賽”、“博創(chuàng)杯全國(guó)大學(xué)生嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)大賽”、“智能汽車(chē)大賽”、“大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃”等國(guó)家級(jí)、省部級(jí)各項(xiàng)賽事的頻繁舉辦，對(duì)學(xué)生嵌入式系統(tǒng)的知識(shí)及能力提出了更高的要求。二、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革方案針對(duì)以上問(wèn)題，提出對(duì)“嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)改革采取以下的措施與探索?；舅枷耄涸诒ＷC達(dá)到教學(xué)大綱要求的前提下，對(duì)不同學(xué)習(xí)興趣的學(xué)生設(shè)計(jì)層次不同的教學(xué)方案和考核方案，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的實(shí)踐化和差異化。（一）教學(xué)方案設(shè)計(jì)教學(xué)方案的

4、設(shè)計(jì)分為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)，又各分為基礎(chǔ)性和綜合性?xún)蓚€(gè)層次?；A(chǔ)性的內(nèi)容要求每個(gè)學(xué)生都必須掌握，綜合性的內(nèi)容主要是針對(duì)基礎(chǔ)比較好、學(xué)習(xí)興趣高的學(xué)生設(shè)置，不要求每個(gè)學(xué)生都掌握。性，最終體現(xiàn)在筆試試題注明基礎(chǔ)性題目或綜合性題目。為保證大部分學(xué)生能夠掌握課程的基礎(chǔ)知識(shí)，課堂上著重講授交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建、嵌入linuxAPIC如，信息工程專(zhuān)業(yè)結(jié)合“數(shù)字信息處理”，自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)結(jié)合“自動(dòng)控制”，通信工程專(zhuān)業(yè)結(jié)合“通信原理”等。并在結(jié)合的過(guò)程中講授軟件工程相關(guān)的一些知識(shí)。驗(yàn)是所有學(xué)生都必須在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。課外作品分為基礎(chǔ)作品和綜合性作品，基礎(chǔ)作品是根據(jù)教學(xué)大綱要求，與基礎(chǔ)知識(shí)相配套，并且趣味性比

5、較強(qiáng)的實(shí)踐項(xiàng)目（如讓學(xué)生編寫(xiě)五子棋、貪吃蛇等小游戲）， 采取分組的形式，要求每個(gè)學(xué)生都必須完成。綜合性作品是提高性質(zhì)的， 由學(xué)生根據(jù)自己的水平和專(zhuān)業(yè)確定設(shè)計(jì)目標(biāo)，教師結(jié)合實(shí)際情況確認(rèn)作品題目，提供開(kāi)發(fā)板和相關(guān)的外圍模塊讓學(xué)生在課余時(shí)間完成。（二）考核方案設(shè)計(jì)改革學(xué)生總評(píng)成績(jī)的計(jì)算方法。改變過(guò)去學(xué)生總評(píng)成績(jī)只由平時(shí)成績(jī) 占 30%，筆試成績(jī)占 70作品成績(jī)、筆試成績(jī)相結(jié)合的考核方式確定。筆試試題中基礎(chǔ)性題目占85151表1改革前后總評(píng)成績(jī)比重計(jì)算方三、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革策略根據(jù)心理學(xué)相關(guān)研究表明，大二、大三學(xué)生在成就感低、行為不當(dāng)和 2。嵌入式系統(tǒng)課程一般開(kāi)設(shè)在大二下學(xué)期或大三的上學(xué)期，正好處于

6、學(xué)習(xí)消極期，學(xué)生自覺(jué)性低。為保證教學(xué)方案能順利進(jìn)行，學(xué)生能夠有興趣、有耐心地堅(jiān)持學(xué)習(xí)下去，在教學(xué)實(shí)施的各環(huán)節(jié)中采取了一些積極、主動(dòng)的措施。（一）精選教材教材與參考書(shū)的選取是教學(xué)過(guò)程中第一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，教材與參考書(shū)是否適合學(xué)生的水平直接影響到以后的教學(xué)。目前，由高等院校、研究機(jī)構(gòu)編寫(xiě)出版的教材和參考書(shū)大部分都注重理論知識(shí);倒是由一些培訓(xùn)機(jī)構(gòu)編寫(xiě)的教材在講解基本的、必要的理論知識(shí)基礎(chǔ)上把重點(diǎn)放在開(kāi)發(fā)環(huán)境的搭建、Linux 基本API 函數(shù)的應(yīng)用之上，使學(xué)生有具體的實(shí)踐對(duì)象。本課程選取華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式培訓(xùn)中心編寫(xiě)、人民郵電出版社出版的嵌入式LinuxLinux搭建嵌入式Linux 環(huán)境、嵌入式Linu

7、x只推薦鳥(niǎo)哥的Linux 私房菜：基礎(chǔ)學(xué)習(xí)篇作為參考書(shū)，并要求學(xué)生在閱3000（二）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“嵌入式系統(tǒng)”是一門(mén)實(shí)踐性比較高的課程，要求學(xué)生花較多的時(shí)間進(jìn)行課外實(shí)踐。但高校的實(shí)驗(yàn)室由于各方面的原因，只能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)為學(xué)生提供課程實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是驗(yàn)證性的，學(xué)生只要在實(shí)驗(yàn)箱上連接幾條連線(xiàn)，寫(xiě)幾行代碼，運(yùn)行幾個(gè)命令就可以完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生的主動(dòng)性沒(méi)有得到調(diào)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)效果很差。學(xué)生有更多自己動(dòng)手的時(shí)間。電子信息工程學(xué)院從學(xué)校別的學(xué)院報(bào)廢資產(chǎn)40PC，并購(gòu)置20TQ244020smart21040 塊GPS 40zigbee（三）改變課程成績(jī)考核方式引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)，除了興趣之外，還需要成績(jī)?cè)u(píng)定作為

8、保障手段，保證學(xué)生能夠投入足夠的時(shí)間去學(xué)習(xí)和實(shí)踐，積極動(dòng)手。成績(jī)?cè)u(píng)定應(yīng)該嚴(yán)格、公平、公開(kāi)。改革前，“嵌入式系統(tǒng)”課程的考核以平時(shí)成績(jī)加上期末考試成績(jī)作 實(shí)驗(yàn)應(yīng)付、考前突擊復(fù)習(xí)等不良情況。導(dǎo)致總評(píng)成績(jī)不能反映學(xué)生真實(shí)水 平，并且學(xué)生的動(dòng)手能力很差。改革后，主要是加強(qiáng)學(xué)生工作過(guò)程的監(jiān)控。嵌入式系統(tǒng)”的作業(yè)時(shí)，Linux35課程實(shí)機(jī)提問(wèn)，正確無(wú)誤后實(shí)驗(yàn)教師簽名確認(rèn)，才算完成實(shí)驗(yàn)。基礎(chǔ)作品制。通過(guò)以上措施，半強(qiáng)迫地使學(xué)生入門(mén)，學(xué)生入門(mén)后會(huì)發(fā)現(xiàn)嵌入式跟他們的生活息息相關(guān)，對(duì)嵌入式系統(tǒng)的興趣得到激發(fā)。從而師生一起努力， 使得教學(xué)質(zhì)量、學(xué)生動(dòng)手能力有了比較大的提高。學(xué)生利用所學(xué)的嵌入式系統(tǒng)知識(shí)結(jié)合其他專(zhuān)業(yè)知識(shí)參加各級(jí)各類(lèi)的競(jìng)賽取得了好成績(jī)。2022