高職嵌入式專業Linux課程改革

曲愛玲，馬長路，劉紅梅，梁秋艷

摘要：Linux操作系統是高職院校嵌入式專業的一門核心課程，針對目前嵌入式專業Linux課程教學中存在的一些具體問題，提出了針對性的課程改革措施。

關鍵詞：Linux；高職院校；存在問題；改革措施

中圖分類號：G712 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）15-0053-02

一、引言

嵌入式Linux操作系統源碼的開放性，使Linux倍受業界人士的偏愛。近年來，隨著嵌入式Linux操作系統的廣泛應用，在高職院校中，有關專業陸續開設了Linux操作系統這門課程。專業不同，加之高職學生群體的特殊性，Linux操作系統課程在教與學兩個方面都面臨著嚴峻的考驗，Linux課程改革刻不容緩。

二、高職院校嵌入式Linux教學現狀剖析

Linux操作系統是嵌入式專業必設的核心課程，是嵌入式系統開發與設計的核心技術，也是學習ARM硬件技術的基礎，只有二者結合，才能設計或開發出更優秀的嵌入式產品。目前，高職院校中嵌入式專業Linux課程體系及教學還存在一系列問題有待解決，只有正確解決存在的問題，才能使學生更好地領悟到Linux的精髓，發現Linux的魅力所在。

1.缺少前導基礎課程。Linux課程的學習，需要有一定的前導課程。如：數據結構、匯編語言、操作系統原理等。很多高職院校基本都沒有開設匯編語言和操作系統原理課程，這給Linux課程教學帶來很大難度。其中操作系統原理是學習Linux課程的基礎，沒有操作系統原理的知識，直接學習Linux課程無疑是雪上加霜。

2.課程開設次序混亂。Linux課程需要的一些前導課程，與Linux課程開設次序混亂，有的課程平行學期開設，如JAVA課程和Linux課程同學期開設；有的課程后置學期開設，如數據結構在Linux課程下個學期開設。這些問題的存在，主要是專業課程體系結構設置不合理所致，進而暴露出高職院校教師專業知識缺乏、專業能力不強等問題。

3.課程銜接現漏洞。嵌入式專業，學習Linux是為學習ARM硬件體系打基礎，Linux課程必須開設在ARM課程之前，避免平行開設。教授Linux課程的教師可以不了解ARM硬件體系結構，但教授ARM課程的教師必須具備Linux操作系統知識。在具體的教學中，兩門課程間應做到無縫銜接，但在教學的具體實施中，兩門課程脫節嚴重，兩門課程的教師應做全面的溝通和交流，使課程教學能夠順利進行。ARM課程必須在Linux操作系統下學習驅動程序編寫、內核移植及代碼燒寫等工作，不使用操作系統，ARM就如同單片機一樣，發揮不出自身的技術優勢。

4.教學方法單一。高職院校的Linux課程教學一般在計算機實驗室進行，采用老師邊講解邊操作的傳統模式，在這種情況下，學生做的有針對性的實驗較少，教學環節中缺少項目設計環節，學生無機會參與科研項目開發，更不利于學生創新能力的培養，很難激發學生的學習興趣，教學進行到中間階段，學生普遍進入疲勞期和厭學期，后期教學很難順利開展。

5.師資力量薄弱。在高職院校新興的嵌入式專業，精通Linux操作系統的教師為數不多，嚴重存在軟硬件分家的現象，有的教師只懂Linux操作系統，對相應的ARM硬件體系不了解，有的教師了解ARM體系結構，但對Linux操作系統望而生畏。如何讓嵌入式專業的教師既精通軟件，又精通硬件，是高職院校嵌入式專業急需要解決的師資能力問題。

三、高職院校嵌入式專業Linux課程改革措施

在高職院校課程改革的大趨勢下，嵌入式專業Linux課程改革勢在必行，在進行Linux課程改革之前，第一要明確本校嵌入式專業人才培養的方向，第二要明確Linux課程所對應的業內崗位需求，在明確這兩個問題的基礎上，Linux課程改革才能進行開展。采用“理論+實踐+應用+項目”的教學思路，以Linux理論教學為基礎，以創新實踐教學為依托，以培養學生創新思維和創新能力為目標，形成課程基礎理論和創新實踐相互促進的互動教學機制。課程建設以實現優質教學資源的最廣泛共享為目標，堅持改變傳統的教育教學模式，創新教學思想和理念，改革教學內容、教學方法和教學手段，堅持開拓創新，依托學校的學科特色，堅持以學生為本，促進學生主動構建知識結構[1]。

1.嵌入式專業課程體系改革。嵌入式專業為高職院校新興專業，課程體系建設尚不成熟，需要進一步發展和完善。核心課程的前導基礎課程盡量增開，或設置成必修的選修課形式增開。同時，要嚴格軟硬件課程開設的比例，電路基礎、電子技術、硬件原理及版圖制作這三門硬件課程不能割舍，這三門課程是嵌入式方向硬件基礎和靈魂，本校的嵌入式專業擬增設硬件原理及版圖制作這門硬件必修課。總之，課程體系的改革需要以專業人才培養方向為導向，以行業的技術發展為指導。

2.課程結構設置改革。Linux操作系統用途越來越廣泛。目前，中國多數企業和高校均采用RedHat Linux操作系統，Red Hat Linux操作系統分為多個版本，在教學過程中，教師在授課時應統一版本，選取對應版本的教材。不同的專業，學習Linux課程的方向也不同。在某一課程對應的所有崗位需求上，不同專業的學生均有選擇機會，但作為嵌入式專業的人才培養方向，Linux課程人才培養崗位如表1所示，嵌入式專業在Linux教材選取、教學內容設計、實踐操作等方面，偏重于Linux命令、shell編程等內容，嵌入式專業Linux的后續課程ARM體系結構及嵌入式C技術應用開發會在Linux操作系統的基礎上進行相應的實踐操作、項目開發。上述三門課，保證了嵌入式專業的學生在畢業時能夠勝任表1中1～4對應的職位。課程結構設置應與本課程行業對應崗位密切聯系，將行業崗位需求作為課程結構改革的導向和依據。

3.實驗環境改革。Linux操作系統這門課和上機操作密不可分，這就要求有相應的Linux操作系統環境。目前，部分高職院校采用獨立的Linux操作系統環境，Linux操作系統這門課在純Linux操作系統下完成。Linux操作系統的桌面環境和Windows操作系統的桌面環境差異很大，學生對Linux操作系統非常陌生，這給教學工作帶來了很大阻力。在Linux操作系統命令的實踐過程中，常出現學生改動或刪除系統文件的情況發生，嚴重會導致Linux操作系統癱瘓，這種情況無疑給機房計算機的管理和維護帶來壓力。鑒于上述問題，建議在實驗室的計算機上安裝windows操作系統，在windows操作系統上安裝VMware虛擬機，在虛擬機上安裝Linux操作系統，這樣的實驗環境對硬件要求不高，也利于教師的授課和學生的學習，用戶可在windows和Linux之間靈活切換，若因學生誤操作使Linux操作系統出現問題，可以輕松在虛擬中實現重裝，也可以事先在虛擬機中對Linux操作系統進行克隆，做系統的備份，這種實驗環境給機房的管理和維護帶來了便利。

4.教學方法改革。轉換教學模式，發揮學生的主動性，高職教師應該重點培養學生如何學的能力，尤其Linux操作系統這門課，shell命令種類繁多，每條命令又包括相應功能的參數，讓學生牢記每條指令和參數是不現實的，這就要求老師培養學生具有獨立學習的方法和能力，靈活運行man手冊命令和help在線幫助文檔；充實教學內容，使學生具有扎實的理論基礎，教師在授課的過程中，要多選幾本參考教材，多參考網絡資料和專業技術論壇，使教學內容能夠充實、全面，項目案例應以典型性和綜合性為宜；加強實踐操作，提高學生的實踐操作能力，依托Linux相關技能大賽，提升學生的動手能力和獨立完成項目的能力，鼓勵學生參與教師的科研項目或企業的真實項目，提升學生真實項目實戰經驗，為今后就業創造有利條件[2]。

5.培養雙師型教師隊伍。鼓勵并支持教師走出課題，深入相關企業進行實踐鍛煉或進行學習深造，提升教師自身的專業能力與項目組織、管理及實施的能力。目前，部分高職院校開展教師到企業一線實踐鍛煉或科技掛職等工作，均為提升教師自身的專業技術水平和項目實踐能力提供了寶貴機會。此外，部分高職院校也為教師提供假期各種專業技能培訓或在線學習的機會，希望教師們能夠重視繼續學習的機會，努力提升自身的雙師型教師的能力。

四、結束語

Linux源碼的開放性，使Linux技術使用領域更為廣泛，從桌面環境到嵌入式行業，Linux越來越受歡迎。Linux課程在嵌入式專業扮演著重要角色，Linux課程改革沒有成形的套路可循，需要教師不斷地去探索、總結、發現，Linux課程改革任重而道遠[3]。

參考文獻：

[1]鄭廣海，曲英偉.“嵌入式Linux操作系統及實踐”課程改革[J].計算機教育，2012，（4）：37-40.

[2]閆大順，馮大春.Linux操作系統課程改革探索[J].現代計算機，2008，（281）：48-50.

[3]夏晶.高職院校《Linux操作系統》課程改革思路[J].科技信息（教學科研），2007，（32）：576-587.

作者簡介：曲愛玲（1978-），女，黑龍江人，碩士研究生，工程師，研究方向：嵌入式Linux操作系統及嵌入式DSP技術應用開發。