随着传统制造业向智能制造升级,软件和硬件融合已经成为行业技术发展的必然趋势,本课程教学体现新工科教育理念,选择企业委托项目作为教学案例,强调学生工程思维和工程素养的培养,引导学生解决复杂工程问题,进而激发学生学习兴趣。
Linux操作系统及应用课程主要包括Linux开发基础、Linux高性能应用程序和驱动程序开发以及企业项目实战。在全面教学研究的基础上,挖掘嵌入式Linux知识体系蕴含的思政资源、提炼形成思政元素,并将其融入教学大纲、课堂实践和教材。
与同类课程相比,课程教学坚持教学内容与产业需求对接、课程体系及能力培养对接、教学过程与研发过程对接、教学组织与学生志趣对接,实施项目引领、任务驱动、企业实操相结合,强化实践能力培养。教学团队将Linux开发工程师的知识体系进行重构,由浅入深进行讲解。首先,通过Linux操作系统广阔的应用前景激发读者学习兴趣;然后,通过具体的实例通俗简明地讲解Linux脚本编程、应用程序和驱动程序开发,使初学者更容易理解和掌握;最后,通过工程实战将知识点化零为整,形成系统开发的能力。
结合当下热门的云边协同技术领域,完成云边协同配电网智能监测系统实战。团队将科研项目转化为产教融合教学案例。本案例主要包括高精度宽动态范围信号采集、电网通信协议IEC101规约编程实现、配电网时频模接地故障定位虚拟仿真、云平台大数据处理与分析以及基于深度神经网络故障配电网接地故障诊断,系统现场部署。借助计算机学院云计算中心,进行教学实践案例开发和共享,构建综合实验和实训平台。从功能设计、硬件设计、软件系统开发和联合调试等方面系统提升学生综合应用知识解决复杂工程问题的能力,将理论知识和工程实践完美结合。
通过课程学习,掌握Linux操作系统应用程序和驱动程序开发知识,具备不同工程场景下系统设计和开发能力;通过软硬件协同开发知识学习,能够准确响应需求,并在资源有限的嵌入式设备上进行软硬件定制开发;通过企业委托项目开发,培养学生团队协作和自主解决复杂工程问题的能力。
本课程以Linux操作系统为核心,完整讲授Linux文件系统、文本编辑、脚本编程、程序设计、系统移植、高性能网络编程以及设备驱动开发。Linux操作系统课程起着承上启下作用,培养学生能够在Linux环境下进行系统设计和产品开发。
本课程以输出为导向(OBE),推行线上线下混合式教学,以专业教学为主线,在传授学科知识的同时,探索知识蕴含的育人内涵,将知识掌握转换为能力培养,培养学生解决Linux操作系统应用领域中复杂工程问题的综合能力、创新意识与职业素养。
本课程先修课程包括高级语言程序设计、数据结构、操作系统、计算机网络等课程
(1)孙成富、赵建洋主编. 嵌入式Linux编程(第一版). 西安:西安电子科技大学出版社, 2023.0
(2)肖威轩主编. Linux用户态C语言编程原理与实践. 北京:机械工业出版社,2024.07.
(3)左忠凯主编.原子嵌入式Linux驱动开发详解.北京:清华大学出版社,2022.08.
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