案例驅動的嵌入式開發技術課程實踐教學改革探討

龍騰

摘要：文章從嵌入式開發技術課程核心問題出發，結合移動互聯的發展，分析該課程的課程內容和實踐教學現狀與傳統開發技術課程的區別。結合教學實踐，從知識網的構建、實踐手段、考核機制等方面，對課程的關鍵環節進行分析和論述，強調了案例驅動的重要性。

關鍵詞：嵌入式操作系統;移動開發;實踐教學;課程建設

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）31-0188-02

1概述

作為新一代信息技術發展的核心，移動互聯具備迅速發展的潛力，各類嵌入式操作系統和基于以上操作系統的移動App開發需求逐步攀升。嵌人式應用開發基于各類主流開發平臺，是移動開發的重要組成部分。基于以上背景，培養具備移動互聯環境下移動開發能力的人才是當前緊迫的任務。

作為銜接嵌人式軟硬件理論和移動應用的中間橋梁，嵌入式開發技術課程能幫助學生對移動應用的設計及開發進行全面認識。在移動互聯的時代浪潮中，如何進一步探討與摸索該主題下課程教學內容的設置，使得更符合移動互聯背景需求;如何更有效地開展綜合實踐，提高學生針對具體應用的實踐能力，增強學生就業、深造的核心競爭力，是課程要解決的核心問題。

該課程的對象是軟件工程專業大三的學生，在學習課程之前已經完成：C語言，面向對象程序設計，Java基礎，數據庫等先導課程學習，具備一定的程序語言基礎和其他技術基礎，能夠滿足課程所需。授課內容包括嵌入式開發環境基礎、開發語言基礎和基本開發技術（界面控件和界面布局知識、數據訪問、數據解析、服務支持等）及實踐環節。

2現狀分析

嵌入式開發技術是一門操作性較強的課程，需要理論知識和實踐操作的緊密結合。與傳統的Pc端開發技術的課程相比，有以下幾個方面的不同：

2.1知識點驅動的教學模式

傳統的開發技術課程中知識點的教學大多采取堆積方式，學生學習較為被動，積極性低。傳統的開發技術的實踐環節是實驗性的代碼的講解和演示。學生的演練缺乏綜合實驗，只是被動接受，缺少主動探索思考的機會。

嵌入式開發技術課程學習內容思路如下：通過嵌入式軟硬件的興起和發展歷史，進一步深入理解軟件工程中軟件開發的位置和作用;通過嵌入式操作系統的學習，進一步深入理解移動互聯的主流開發平臺的現狀和發展趨勢;通過具體開發語言和開發環境配置，為具體應用的設計和實現打下基礎;通過界面布局、基礎控件、高級控件、支撐服務的學習。以上內容，一個知識點對應一個案例，案例之間大多都是獨立的，聯系性不強。學生即使掌握每一個知識點，未必能將其連接成為知識網絡，無法設計并實現綜合的應用程序。

2.2教學一實踐分離的實踐教學手段

區別于傳統的Pc端應用開發，移動端開發技術的實踐教學具備一定難度。傳統教學方法是課堂上老師逐一講解知識要點，待多個需要的知識點講解完畢，學生結合以上內容，完成一些實驗性的案例。但是要完成一個真實應用實例，除了基本的嵌入式軟硬件背景，開發語言，對界面布局，具體控件進行掌握之外，還需要學習界面元素和代碼的連接配置，多場景的設計與配置，甚至更復雜的服務支持等。如果要全部學習完畢，再統一完成相應練習，即教學一實踐明顯區隔開來。由于涉及的知識點和具體細節過多，學生容易撿芝麻丟西瓜，顧此失彼。

2.3不完備的考核機制

基于書籍出版滯后的特性，作為新興技術，傳統的教科書介紹的知識點未能充分滿足迅速發展的嵌入式開發。按照知識點考核的機制，在嵌入式開發技術的學習考核中就不大適用。此外傳統的考核機制也無法準確衡量學生在個人實踐環節和綜合實踐環節的完成程度。

基于以上分析，不難發現嵌入式開發技術課程在教、學、實踐等方面，都不適合直接套用傳統的開發技術課程的框架。直接套用現有方法，對學生學習主動性起不到積極的影響，也難以達到對實踐能力的啟發和調動作用。

3改革方案

嵌入式開發技術是一門實踐性很強的課程，其最終目標是讓學生將所學知識聯系在一起做出一個解決現實生活中具體問題的移動App。如何開展教學，培養出適應移動開發市場需要的專業技能，培養具備嵌入式軟件領域基礎知識、移動開發技能和探索能力的人才，是課程改革的驅動所在。綜上所述，需要積極思考針對以下改革方案，以適應操作型開發課程的背景和目標。

3.1混合教學模式

操作性強的課程，除了教科書知識點之外，還需要輔助以線上各類資源（常青藤高校的課程、國內網課、論壇、公眾號資訊等）融合線上線下的混合教學環境，前者主要依托超星學習通平臺，后者主要集中傳統課堂。

引入學習通這個基于微服務架構打造的課程學習，知識傳播與管理分享平臺，可以利用超星20余年來積累的海量的圖書、期刊、報紙、視頻、原創等資源，進行課程的管理。能夠支持采用混合學習形式對課程教學方式進行改革，可以利用PC端和移動端進行學習分析和課下反饋。線下的課程中圍繞具體實踐問題展開面對面研討，輔助對應的編程練習和項目實踐;課后通過學習通進行在線資源的輔助學習，加深所學知識，提升課程學習效果。

3.2案例驅動的實踐教學

在實踐教學方面，應該緊密結合理論學習和實踐操作。通過每個知識點的學習，緊密結合一個對應案例，通過具體案例，鞏固界面控件和具體代碼的連接配置，并且練習新控件的特性。而且每學一個新知識點，就能完成一個具體的App，對學生學習的積極性和主動性起到很好的激勵作用。即為：講授演示一小案例練習一項目分析一小組討論一綜合案例實踐的形式。

第一階段，每個章節通過基于小案例的講解+實踐無縫銜接，幫助學生掌握知識點，發揮主觀能動性。例如介紹部分：嵌入式軟硬件概論，嵌入式操作系統發展歷史，語言，開發環境等。這個部分包括訪問官網等演示案例。開發環境部分：嵌入式操作系統的發展歷史，集成開發環境的安裝和配置。這個部分會創建一個Hello world項目，配有配置的實踐環節。開發語言部分：語法的鞏固和學習。這個部分配有開發語言的隨堂練習。通過個人完成小案例，學習并鞏固界面布局，學習基礎控件、高級控件等。這個部分配有故事生成器、動畫播放等應用app的開發。

第二階段，在掌握基本知識點的基礎上，針對具體應用選擇綜合項目。該階段采用分組方式，學生在完成過程更加深體會技術的運用場景和鍛煉團隊協作能力。在綜合項目中，應用學習的界面布局，各類控件，多場景視圖，網頁視圖，結合數據存儲，數據訪問及解析、多媒體服務等。通過小組合作完成實踐案例，結合實際自選完成服務于垃圾回收等實踐中熱門的主題的應用App。

以上案例驅動的教學能夠為學生進一步參與大創項目、各類軟件競賽、參與企業實習、完成畢業設計等打下堅實基礎。構建大學生創新環境，將移動應用的案例以及實踐分析等融入學生培養中。以大學生創新創業案例為驅動，建立團隊，從創意、策劃、設計、開發等積累實踐經驗。從而培養具備創新創業能力的移動應用開發高技能人才。

3.3多元的考核方式

課程考核由以下幾部分組成：課堂考勤、上機練習、專題討論、綜合項目等。其中的專題討論會選取與開發技術相關的熱點作為主題，例如：基于具體操作系統的原生App的特點，發展趨勢，跨平臺框架及相關實例;網頁App和其擴展混合App的發展趨勢，多類app對比等。

綜合項目的考核方式更重視完成綜合項目的參與討論過程、團隊合作意識、書寫規范實驗報告的能力，以及作品的原創性。撰寫符合規范的實驗報告是高年級學生重要技能，嚴格要求課程報告的書寫，為高年級學生的畢業設計，參與各類競賽，以及未來的就業或深造打下重要基礎。

4總結

本文基于移動互聯的大背景，結合移動應用軟件的發展動態，從教學模式、案例驅動的實踐環節等方面分析嵌入式開發技術課程的改革。明確培養學生的目標：學生能夠掌握嵌入式開發的基礎知識和方法，并能結合數據庫技術、網絡技術、多媒體技術等獨立開發移動應用程序。通過線上線下的學習以及討論，調動學生學習的積極性和主動性，提升分析問題解決問題的能力。通過貼近生活的移動開發實踐，激發學生對軟件工程應用開發的興趣，為大學生創新創業項目以及未來的畢業設計、相關實習打下堅實的基礎。