《嵌入式系统》课程实验教学改革及创新能力培养探索

ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ・探索与观察　《嵌入式系统》课程实验教学改革及创新能力培养探索　贺州学院信息与通信工程学院黄杰　贺州学院机械与电气工程学院曾繁政曾妍　【摘要】嵌入式系统课程是一门理论性和实践性都很强的专业，针对嵌入式系统课程在实验教学和创新能力培养方面存在的问题和不足，对　嵌入式系统课程的实验教学改革和创新能力培养进行了探索。主要对嵌入式系统课程的实验教学现状、创新能力培养现状、实验教学改革措　施和创新能力培养进行了研究和探索。　【关键词】嵌入式系统；教学改革；创新能力培养　０引言　随着电子、通信和互联网技术的发展，越来越多的高效都开设　了《嵌入式系统》课程，该课程的理论性和实践性都很强。实验课　程的教学是《嵌入式系统》课程的一个重要的教学内容，但由于该　课程的实验教学内容所涉及的知识面较广、实验难度大和学生的知　识储备欠缺等一系列原因，给该课程的实验教学带来了一定的难度　和挑战。实验教学的教学内容和教学方法与学生创新能力的培养有　着紧密的联系，如何对《嵌入式系统》课程的实验教学内容、教学　方法等进行改革，如何培养学生的创新能力是该课程面临的一个难　题，很多高校也都对其进行了积极的探索。　１　实验教学及创新能力培养现状　１．１实验教学现状　（１）实验教学内容涉及的知识面广，学时少，教学任务重　一方面，　《嵌入式系统》课程的实验教学内容既涉及到以嵌入　式微处理器为核心的硬件设计方面的内容，同时也涉及到以嵌入式　操作系统为核心的软件设计方面的内容，实验教学内容涉及的知识　面宽，对学生的综合能力要求较高。另一方面，　《嵌入式系统》课　程的实验教学学时较少，实验的综合性强，教学任务重。　（２）课程体系不完善，学生的知识储备不足　由于《嵌入式系统》课程涉及的知识面广，实验教学内容涵盖　多个学科。在学习这门课程之前要求先修一部分课程，但是对于某　些先修课程某些专业在教学计划里面并未开设，课程体系不完善，　导致了学生知识储备的不足。例如，该课程的实验教学其软件设计　涉及到对嵌入式实时操作系统的编程，要求学生对嵌入式操作系统　的原理有较好的理解和掌握，但是，对于某些专业并未将嵌入式操　作系统课程的教学单独列入教学计划内，而是在《嵌入式系统》课　程中对其进行讲解，由于受到教学学时的限制，课堂上只能对其做　简单的介绍，学生不能很好的理解其工作原理，加大了对《嵌入式　系统》课程的实验教学的难度。　（３）实验难度大，实验教学内容设置不合理，动手能力差　由于涉及到对３２位嵌入式微处理器和嵌入式操作系统的编程，　实验难度大。实验教学内容设置不合理，实验内容以验证性实验内　容居多，综合性实验和设计性实验偏少，学生独立思考的时间少，　实验过程中不善于发现问题和解决问题，动手能力差，也不利于培　养学生的创新能力。　（４）实验教学项目选择不合理，难以激发学生的学习兴趣　实验教学项目选择不合理，实验教学项目内容陈旧、缺乏新颖　性，难以激发学生的学习兴趣。实验教学项目的选择至关重要，一　个好的实验教学项目，不仅能加深学生对各知识点的理解和掌握，　同时还能激发学生的强烈学习兴趣，引导学生主动去思考问题、发　现问题，找到解决问题的有效途径。　１＿２创新能力培养现状　（１）创新意识欠缺，创新能力不足　一方面，教师缺乏创新意识，教学方法单一，课堂上采取填鸭　式的教学方式，扼杀了学生的创造力。另一方面，学生的基础知识　欠缺，不注重创新意识的自我培养，创新能力不足。　（２）未能建立起一套有效的培养学生创新能力的教学机制　学生创新能力的培养，不仅需要教师和学生的共同努力，同时　还需要建立一套行之有效的教学机制。目前，很多地方高校都在积　极探索如何培养学生的创新能力、如何建立一套有效的培养学生创　新能力的教学机制。　２实验教学改革及创新能力培养探索　２．１实验教学改革　针对《嵌入式系统》课程的实验教学现状，笔者认为可以从以　下几个方面对其进行改革。　（１）合理设置验证性实验、设计性实验和综合性实验的比例　合理设置验证性实验、设计性实验和综合性实验的比例，改变　传统的实验教学中，验证性实验居多，设计性实验和综合性实验偏　少的局面，在实验教学中，以设计性实验和综合性实验为主，注重　培养学生独立思考问题、发现问题和解决问题的能力。　（２）完善课程体系，注重对学生实践动手能力的培养　由于《嵌入式系统》课程的实验教学内容涉及的知识面广，　实验内容涵盖多个学科，实验难度大。建立和完善该课程的课程体　系，针对不同专业的专业需求，合理开设一系列的先修课程，不仅　能为《嵌入式系统》的实验教学打下坚实的基础，同时也能有效的　提高学生的知识储备。在课程体系的设置和教学中，应注重对学生　动手能力的培养。　（３）结合生活中的实际应用，合理选择实验教学项目，激发　学生的学习兴趣　将实验教学项目中的那些陈旧的、缺乏新颖性的实验内容去　除，实验教学项目的选择应贴近生活，结合生活中的实际应用，合　理选择实验教学项目，一个好的实验教学项目，不仅能激发学生的　强烈学习兴趣，还能有效的引导学生主动去思考问题、发现问题、　分析问题和解决问题。　（４）采用包括案例式教学和项目式教学在内的多种教学方　法，注重培养学生的工程实践能力　改变传统的实验教学方法，在实验教学中采用包括案例式教　学和项目式教学在内的多种教学方法，注重培养学生的工程实践能　力。　《嵌入式系统》课程是一门实践性很强的课程，注重培养学生　的工程实践能力是该课程的一个重要教学目标之一。采用案例式教　学和项目式教学不仅能有效的加深学生对基本知识点的理解和掌　握，而且还能有效的培养学生的创新能力。开展校企合作办学，高　校和企业之间互惠互利、相互依存，实验教学项目可以直接来源于　企业的实际项目，在企业项目的教学中，可以从企业聘请相关的工　基金项目：广西高等教育教学改革工程项目（项目编号：２０１４ＪＧＡ２３５）。　・７４・　

电子世界　ＥＬＥＣＴＲｏＮＩＣＳ　ＷＯＲＬＤ・菇ｉ　ｉ　与皋　？察　程师过来指导和教学，能有效的提高学生的工程实践能力。　２．２创新能力培养探索　（１）克服困难，开放实验室　因为存在管理困难等各方面的因素，目前，很多地方高校的实　验室都还未完全开放。克服困难，开放实验室，鼓励学生课余时间　多进实验室学习、实践，教师可以布置一些开放性的实验选题，由　学生课后在实验室中完成，不仅能加深学生对相关知识点的理解和　掌握，培养学生独立分析问题和解决问题的能力，而且还能有效的　培养学生的创新能力。　（２）鼓励学生积极开展和参加各类学科竞赛　结合生活中的实际应用，以解决生活中的实际问题为导向，在　校内积极开展以“嵌入式系统”为主题的学科竞赛，采取一定的奖　励机制，鼓励学生积极参加。同时也鼓励学生积极参加国内外举办　的与“嵌入式系统”相关的各类学科竞赛，并配备专职的指导老师　对其进行指导。　（３）建立一套行之有效的培养学生创新能力的教学机制　学生创新能力的培养与教学机制紧密相关，寻找和建立～套行之　有效的培养学生创新能力的教学机制。以培养学生的创新能力、提高　学生的工程实践能力为导向，制定教学计划，教学方法灵活多样。积　极开展校企合作办学，建立一支合理的“双师型”教师队伍。　３结柬语　《嵌入式系统》课程是～门理论性和实践性都很强的课程，　针对该课程在实验教学和创新能力培养方面存在的问题和不足，文　章对该课程的实验教学改革和创新能力培养进行了探索。在实验教　学方面，完善《嵌入式系统》课程的课程体系，合理设置验证性实　验、设计性实验和综合性实验的比例，注重对学生工程实践能力的　培养；采用包括案例式教学和项目式教学在内的多种教学方法，结　合生活中的实际应用，合理选择实验教学项目，激发学生的学习兴　趣。在创新能力培养方面，鼓励学生积极开展和参加各类学科竞　赛，克服困难，开放实验室，寻找和建立一套行之有效的培养学生　创新能力的教学机制。　参考文献　…朱敏杰，潘张鑫，罗珩．电子信息工程专业“嵌入式系统”实践　教学探索Ｕ１．电气电子教学学报，２０１２，３４（１）：６７—６９．　［２】邱铁，昊国伟，刘晓艳．基于应用的高校嵌入式系统方向培养研　究ＵＪ．计算机教育，２０１　ｌ（４）：１—４．　【３】张静，金鑫，等．校企合作课堂内外联动人才培养模式实践　Ｕ】．２０１５，７（１２）：４１—４３．　【４】李文生，邓春健，吕赕．案例驱动的嵌入式系统教学改革探索　Ｕ１．２０１１（２）：２２—２５．　【５］ｇ，Ｊ、剑．电子信息工程专业应用型人才培养模式的研究与探索【ｌ１ｌ　黄山学院学报，２００９，１１（９）：１２４—１２６．　［６１权宁一，权晓林．嵌入式系统专业实验教学改革的探索与实践　Ｕ］．实验技术与管理，２０１１，２８（３）：１４６—１４７，１５７．　作者简介：　黄杰（１９８２一），男，广西灵川人，硕士，讲师，贺州学院信　息与通信工程学院教师，主要从事嵌入式系统设计方向、无线传感　器网络方面的教学和研究工作。　曾繁政（１９８３一），男，高级实验师，贺州学院机械与电气工　程学院教师，主要从事智能控制、现代电子设计方面的教学和研究　工作　（上接第７３页）　后，活动窗口还需要有其最为基本的要素——可视化控件。目前比较常　用的可视化控件主要包括图片框、文本框、单选和多选按钮等等。　２．ＧＩＳ界面软件界面布局的实现　在基于Ａｎｄｍｉｄ￣统的ＧＩＳ界面软件界面布局当中，最为基本的方面便　是设置控件在手机屏幕上的排布问题。目前界面布局的方式有六类：第一　类是呈线型的布局（ＬｉｎｅａｒＬａｙｏｕｔ），这种布局方式在手机上较为常用，其　表现为可以在左右或是上下进行控件的添加。第二类是表格布局的方式，　这种布局主要通过行或者是列的形式来对控件进行管理，其表现为每一行　都是一个数列，在每个表格数列当中都可以子控件的添加。第三类是绝对　坐标的布局方式，也就是我们数学当中常见的坐标轴，这种布局方式可以　将想要布置的控制放在非常精确的ｘ或是Ｙ坐标轴上，并在手机屏幕上进行　显示。需要指出的是，绝对坐标的布局方式因为没有页边框，所以并不禁　止元素之间彼此的重叠。第四类是相对坐标的布局方式，该布局方式可以　实现对控件布局的位置指定，例如在布局的过程中不仅可以进行以左或是　以右的对齐方式，也可以实现以手机屏幕中央为中心，进行控件的排列、　第五类是单帧布局的方式，具体而言就是将所要布置的子元素全部都固定　到手机屏幕的左上角，之后在进行元素的填充和覆盖。第六类是网格布局　的方式，即在既定的网格之内，依次将相关的控件按照一定的顺序填充到　每个网格之中，这种布局的方式可以使得整个屏幕看上去非常的整齐。　３．ＧＩＳ界面应用软件代码结构设计　通常ＧＩＳ界面应用软件的ｒｅ￥文件夹当中会存放各种各样的资源。而这　些资源多数是在代码的中使用到的并且在编译时被打包进应用程序的附　加文件。一般情况下ｌ＇ＣＳ文件夹当中会有各种子资源文件夹。例如在软件　布局的文件夹当中一定会包含着ＸＭＬ的文件，在这当中布局的文件夹就　像是一个大的容器，而在这些容器当中又有各种各样的控件，在控件当　中又包含这字体、布局等诸多的设置。按照Ａｎｄｒｏｉｄ智能手机的设计习惯　其源代码一般情况下都会放在ＳＲＣ文件夹当中，而且其每个程序中都会包　含一个清单文件夹。在该清单文件夹中包含着软件的各种信息，例如组　件信息、资源信息以及基本介绍等等。　五　结语　本研究主要在对基于Ａｎｄｍｉｄ￣作系统的ＧＩＳ软件开发背景进行简单分　析的基础上具体介绍了软件开发的目标、功能设计以及界面设计。但基　于Ａｎｄｒｏｉｄ￣作系统的ＧＩＳ软件开发主要面向的是普通智能手机用户，由于　受众较为广泛，所以在开发设计的过程中可能存在着某些不足之处。特　别是随着移动４Ｇ网络的推广以及社交网络的增多等等所有这些都对ＧＩＳ软　件的开发提出了更高的要求，需要进一步研究和探讨。　参考文献　…夏飞阳．基于Ａｎｄｒｏｉｄ手机平台的自助旅游系统的设计与实现　ｆＤ】．华南理工大学，２０１２．　【２】沈建苗．四款主流智能手机操作系统大比拼微Ⅲ，电子世界，　２０１２（０３）．　［３】陈典全，黄朝阳．基于位置的社会网络研究及其产业化【Ａ１第二　届中国卫星导航学术年会电子文集［ｃ］，２０１１．　［４］张仕成．基于Ｇｏｏｇｌｅ　Ａｎｄｒｏｉｄ平台的应用程序开发与研究Ｕ１电　脑知识与技术．２００９（２８）．　【５】黄志勇．基ｉｆ－Ａｎｄｒｏｉｄ平台的移动位置信息服务开发研究Ｕ１．自　动化技术与应用，２０１１（３０）．　【６］赵建励．基于Ａｎｄｒｏｉｄ平台的移动位置服务的开发与实现Ｕ】．现　代商贸工业，２０１０（２０）．　作者简介：　邹玉洁（１９９５一），女，山东威海人，渤海大学本科在读，研　究方向：计算机科学与技术（软件开发）。　电子世界　・７５・