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(1)重视程度不够
嵌入式相关课程是众多高校近几年争相开设的课程,由于嵌入式开发是新兴技术,各个高校在此方面的基础大多比较薄弱,故开设该课程大多以理论为主,只配有少量课时的实践。而嵌入式恰恰是一个实践性很强的领域,忽略了实践的重要性就使得学生学习完这门课以后依旧不懂、不会嵌入式开发。
(2)实验条件差
各个高校嵌入式实验室的配备情况参差不齐,实力雄厚的学校配备比较全面,而一般院校相对就要差很多。以为数众多的二本院校为例,硬件方面:大多实验设备数量比较少,不够一个班的学生每人使用一台;配备的PC比较陈旧,系统安装、运行中都存在诸多问题。软件方面:新技术的更新周期较长、学生接触不到最新的技术等。由于硬件实验室的特殊性,大多学校的硬件实验室都不是自由开放的,从而也限制了学生课下自学的条件。
(3)单一的教学模式,教学效果差
大多数高校在嵌入式相关实践课程中开设的实验,其类型还停留在验证性的阶段。实验课上学生们按照实验指导书中的步骤一步一步地完成验证,驱动程序等所需源码任课教师会提供给学生,学生得不到锻炼,实验做完了收获极少、效果较差。
(4)较为单一、死板的考核方式
因为实践课没有得到足够的重视,所以在嵌入式课程的考核方式上面就缺少了对实践的考核,以学生平时实验表现加上课后的实验报告为主要考核依据,导致雷同现象颇多,缺乏创新、缺乏积极性。
2嵌入式实践教学改革
针对嵌入式实践教学现状中存在的不足,结合自身教学经验与学院环境将在如下几个方面进行改革:
(1)增加对实践教学的重视程度
嵌入式系统开发等相关课程,是集众多理论与实践于一体的一门综合应用类课程,在实际的应用领域中实践更重于理论。对于非重点的本科院校来讲,要想让我们培养的学生在社会上有一席之地,那么培养应用型、技能型的人才尤为重要。对嵌入式相关课程,不但要重视理论教学,更加要重视实践教学,使得学生可以拥有一技之长,能够更快、更好地融入社会。因此,应该加大实验教学的力度,例如适当增加实验课时等。
(2)实验环境
硬件方面:我院先后购进了嵌入式试验箱、Linux仿真器以及实验所需的大量模块,更换了陈旧的PC。条件允许的情况下,尽可能让每个学生都能自己独立进行实验操作。软件方面:我院刚开设嵌入式课程的时候使用的嵌入式操作系统是WinCE,2013年更换为嵌入式Linux系统。WinCE是微软公司开发的嵌入式操作系统,有其自身的优点,如良好的图形界面、简单容易上手等,适用于初学嵌入式的人群。但是其自身的局限性使得WinCE在可塑性、安全性等方面不够完善。而嵌入式Linux系统是完全开放源代码的,其有着内核小、效率高、跨平台性能好、对网络的支持完备等优点,内核可任意裁剪,安全性、可塑性都很高。深受广大嵌入式开发者的青睐,也是业界比较流行的嵌入式开发平台。为了使学生毕业后能够更快地适应行业的需求,所以我们选择采用嵌入式Linux系统。为了让学生能够在课下更好地巩固与学习嵌入式相关知识,建议各个院校将嵌入式实验室在无课程安排的时间里定期向广大师生开放,方便教师备实验课,也方便学生自行研究。
(3)实验方法
由于课时的限制,很多院校在嵌入式课程相关实验的安排上存在着矛盾。大多数实验均为验证性的,导致大多学生课程结束了,对嵌入式开发还是摸不清头脑。然而设计型实验,很多学生又无法独立完成。基于此,笔者结合自身在嵌入式教学过程中的体会与经验,总结出一条“验证—修改—设计—项目”的实验路线,其中配合使用项目教学法。
①验证+修改课程初期安排1~2个验证性的实验,让学生首先了解、熟悉嵌入式开发的过程。在验证的过程中不全是照搬现有的东西,让学生修改其中的一些小功能,从页面的颜色、大小等简单的修改,到代码功能上的修改。全部照搬,学生往往没有积极性,久而久之会丧失对该课的兴趣,加入一些改动的要求,会激发学生的求知欲与征服欲,为了完成需求,他们就需要将现有的源代码读懂,借此掌握代码的流程与整体结构,为下一步的设计开发打下基础。
②设计+项目在验证+修改的实施过程中,学生对嵌入式的开发已经有了大致的了解,接下来将项目教学法贯穿在整个设计性实践过程中。根据课程需要选择一个或若干个难度适中的项目,将项目交给学生们分组或独立完成,从最初的收集信息到设计方案,从实施项目到最终实现,都由他们自己去完成。在实践课的课堂上,针对性地安排一些小的设计性的实验,对实验加以指导,以此辅助学生完成他们手上的项目。而对于项目,不做具体的讲解,只在学生遇到问题时加以引导,引导他们采用有效的方法正确地解决问题。通过项目的完成,使学生更好地掌握所学的知识,也更好地锻炼其独立思考问题、解决问题的能力。为保证项目教学法在实践教学中的顺利实施,应将嵌入式实验室定期向学生开放,在开放日时教师可以来到实验室和学生们一起探讨问题,了解学生的掌握程度,以便更好地安排后面的教学内容与教学进度。经实践验证,该思路应用在嵌入式的实践教学上有着良好的效果,使得学生们由浅入深、由表及里地透彻领悟嵌入式开发的真谛,重点培养了学生的动手能力,使其就业后在工作中能够较快地上手,为培养应用型、技能型人才打下了良好的基础。
(4)考核方式的改革
调整、丰富以往单调、死板的考核方式,除了常规考核以外,重要的是加入项目的考核。以项目为引,学生分组进行,可以在课程中期就将考核的项目布置给学生,让他们在学习中学以致用,学期末以答辩加小论文的形式进行项目的考核。这样一个学期下来,学生不但理论上学懂了,实践上收获更是巨大。能够亲手做出自己的作品,是每一个学生都引以为傲的事情,激发了学生的积极性、求知欲,也在实践过程中培养、锻炼了他们团队合作的意识,对以后的工作和生活都有着不可忽视的作用。
3结语
嵌入式是21世纪的主流,为了让我们的学生能够更好地站在世界这个大舞台上,就要对教学方法不断地做出改革,以适应计算机科学迅猛发展的现状。笔者结合自己在教育一线的经验和教训,对嵌入式实践课程的教学方法加以总结、改进,将项目教学法融入其中,收到了较好的效果。在日后的教学工作中,仍需继续不断地修整、完善,请广大教育工作者批评指正。
作者:潘凤 单位:运城学院计算机科学与技术系