案例驱动的嵌入式开发技术课程实践教学改革探讨
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作者:龙腾
摘要：文章从嵌入式开发技术课程核心问题出发，结合移动互联的发展，分析该课程的课程内容和实践教学现状与传统开发技术课程的区别。结合教学实践，从知识网的构建、实践手段、考核机制等方面，对课程的关键环节进行分析和论述，强调了案例驱动的重要性。
关键词：嵌入式操作系统;移动开发;实践教学;课程建设
中图分类号：G642 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）31-0188-02
1概述
作为新一代信息技术发展的核心，移动互联具备迅速发展的潜力，各类嵌入式操作系统和基于以上操作系统的移动App开发需求逐步攀升。嵌人式应用开发基于各类主流开发平台，是移动开发的重要组成部分。基于以上背景，培养具备移动互联环境下移动开发能力的人才是当前紧迫的任务。
作为衔接嵌人式软硬件理论和移动应用的中间桥梁，嵌入式开发技术课程能帮助学生对移动应用的设计及开发进行全面认识。在移动互联的时代浪潮中，如何进一步探讨与摸索该主题下课程教学内容的设置，使得更符合移动互联背景需求;如何更有效地开展综合实践，提高学生针对具体应用的实践能力，增强学生就业、深造的核心竞争力，是课程要解决的核心问题。
该课程的对象是软件工程专业大三的学生，在学习课程之前已经完成：C语言，面向对象程序设计，Java基础，数据库等先导课程学习，具备一定的程序语言基础和其他技术基础，能够满足课程所需。授课内容包括嵌入式开发环境基础、开发语言基础和基本开发技术（界面控件和界面布局知识、数据访问、数据解析、服务支持等）及实践环节。
2现状分析
嵌入式开发技术是一门操作性较强的课程，需要理论知识和实践操作的紧密结合。与传统的Pc端开发技术的课程相比，有以下几个方面的不同：
2.1知识点驱动的教学模式
传统的开发技术课程中知识点的教学大多采取堆积方式，学生学习较为被动，积极性低。传统的开发技术的实践环节是实验性的代码的讲解和演示。学生的演练缺乏综合实验，只是被动接受，缺少主动探索思考的机会。
嵌入式开发技术课程学习内容思路如下：通过嵌入式软硬件的兴起和发展历史，进一步深入理解软件工程中软件开发的位置和作用;通过嵌入式操作系统的学习，进一步深入理解移动互联的主流开发平台的现状和发展趋势;通过具体开发语言和开发环境配置，为具体应用的设计和实现打下基础;通过界面布局、基础控件、高级控件、支撑服务的学习。以上内容，一个知识点对应一个案例，案例之间大多都是独立的，联系性不强。学生即使掌握每一个知识点，未必能将其连接成为知识网络，无法设计并实现综合的应用程序。
2.2教学一实践分离的实践教学手段
区别于传统的Pc端应用开发，移动端开发技术的实践教学具备一定难度。传统教学方法是课堂上老师逐一讲解知识要点，待多个需要的知识点讲解完毕，学生结合以上内容，完成一些实验性的案例。但是要完成一个真实应用实例，除了基本的嵌入式软硬件背景，开发语言，对界面布局，具体控件进行掌握之外，还需要学习界面元素和代码的连接配置，多场景的设计与配置，甚至更复杂的服务支持等。如果要全部学习完毕，再统一完成相应练习，即教学一实践明显区隔开来。由于涉及的知识点和具体细节过多，学生容易捡芝麻丢西瓜，顾此失彼。
2.3不完备的考核机制
基于书籍出版滞后的特性，作为新兴技术，传统的教科书介绍的知识点未能充分满足迅速发展的嵌入式开发。按照知识点考核的机制，在嵌入式开发技术的学习考核中就不大适用。此外传统的考核机制也无法准确衡量学生在个人实践环节和综合实践环节的完成程度。
基于以上分析，不难发现嵌入式开发技术课程在教、学、实践等方面，都不适合直接套用传统的开发技术课程的框架。直接套用现有方法，对学生学习主动性起不到积极的影响，也难以达到对实践能力的启发和调动作用。
3改革方案
嵌入式开发技术是一门实践性很强的课程，其最终目标是让学生将所学知识联系在一起做出一个解决现实生活中具体问题的移动App。如何开展教学，培养出适应移动开发市场需要的专业技能，培养具备嵌入式软件领域基础知识、移动开发技能和探索能力的人才，是课程改革的驱动所在。综上所述，需要积极思考针对以下改革方案，以适应操作型开发课程的背景和目标。
3.1混合教学模式
操作性强的课程，除了教科书知识点之外，还需要辅助以线上各类资源（常青藤高校的课程、国内网课、论坛、公众号资讯等）融合线上线下的混合教学环境，前者主要依托超星学习通平台，后者主要集中传统课堂。
引入学习通这个基于微服务架构打造的课程学习，知识传播与管理分享平台，可以利用超星20余年来积累的海量的图书、期刊、报纸、视频、原创等资源，进行课程的管理。能够支持采用混合学习形式对课程教学方式进行改革，可以利用PC端和移动端进行学习分析和课下反馈。线下的课程中围绕具体实践问题展开面对面研讨，辅助对应的编程练习和项目实践;课后通过学习通进行在线资源的辅助学习，加深所学知识，提升课程学习效果。
3.2案例驱动的实践教学
在实践教学方面，应该紧密结合理论学习和实践操作。通过每个知识点的学习，紧密结合一个对应案例，通过具体案例，巩固界面控件和具体代码的连接配置，并且练习新控件的特性。而且每学一个新知识点，就能完成一个具体的App，对学生学习的积极性和主动性起到很好的激励作用。即为：讲授演示一小案例练习一项目分析一小组讨论一综合案例实践的形式。
第一阶段，每个章节通过基于小案例的讲解+实践无缝衔接，帮助学生掌握知识点，发挥主观能动性。例如介绍部分：嵌入式软硬件概论，嵌入式操作系統发展历史，语言，开发环境等。这个部分包括访问官网等演示案例。开发环境部分：嵌入式操作系统的发展历史，集成开发环境的安装和配置。这个部分会创建一个Hello world项目，配有配置的实践环节。开发语言部分：语法的巩固和学习。这个部分配有开发语言的随堂练习。通过个人完成小案例，学习并巩固界面布局，学习基础控件、高级控件等。这个部分配有故事生成器、动画播放等应用app的开发。
第二阶段，在掌握基本知识点的基础上，针对具体应用选择综合项目。该阶段采用分组方式，学生在完成过程更加深体会技术的运用场景和锻炼团队协作能力。在综合项目中，应用学习的界面布局，各类控件，多场景视图，网页视图，结合数据存储，数据访问及解析、多媒体服务等。通过小组合作完成实践案例，结合实际自选完成服务于垃圾回收等实践中热门的主题的应用App。
以上案例驱动的教学能够为学生进一步参与大创项目、各类软件竞赛、参与企业实习、完成毕业设计等打下坚实基础。构建大学生创新环境，将移动应用的案例以及实践分析等融入学生培养中。以大学生创新创业案例为驱动，建立团队，从创意、策划、设计、开发等积累实践经验。从而培养具备创新创业能力的移动应用开发高技能人才。
3.3多元的考核方式
课程考核由以下几部分组成：课堂考勤、上机练习、专题讨论、综合项目等。其中的专题讨论会选取与开发技术相关的热点作为主题，例如：基于具体操作系统的原生App的特点，发展趋势，跨平台框架及相关实例;网页App和其扩展混合App的发展趋势，多类app对比等。
综合项目的考核方式更重视完成综合项目的参与讨论过程、团队合作意识、书写规范实验报告的能力，以及作品的原创性。撰写符合规范的实验报告是高年级学生重要技能，严格要求课程报告的书写，为高年级学生的毕业设计，参与各类竞赛，以及未来的就业或深造打下重要基础。
4总结
本文基于移动互联的大背景，结合移动应用软件的发展动态，从教学模式、案例驱动的实践环节等方面分析嵌入式开发技术课程的改革。明确培养学生的目标：学生能够掌握嵌入式开发的基础知识和方法，并能结合数据库技术、网络技术、多媒体技术等独立开发移动应用程序。通过线上线下的学习以及讨论，调动学生学习的积极性和主动性，提升分析问题解决问题的能力。通过贴近生活的移动开发实践，激发学生对软件工程应用开发的兴趣，为大学生创新创业项目以及未来的毕业设计、相关实习打下坚实的基础。
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