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張慶龍老師與「嵌入式系統(II)」 | ||||||||||||||||||||||||||
採訪撰文：本校科法所碩二方濟龍 |
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| 課程網路連結「嵌入式系統(II)」 | |||||||||||||||||||||||||||
| 為本校資訊工程學系張慶龍主任與台達電文教基金會攜手推出的磨課師課程，一推出深受各界歡迎。課程內容主要介紹嵌入式環境之即時作業系統基本原理，並以uC/OS-II RTOS作為例子，說明如何撰寫多工程式與其注意事項。
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| 張老師本身畢業於中正大學電機工程系網路組博士，領有高級電信工程人員資格證，研發出多項專利，並於本校資訊工程學系任教十多年，實務與理論兼備，廣受學生愛戴與好評。 | |||||||||||||||||||||||||||
| 一、張慶龍老師 | |||||||||||||||||||||||||||
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| 張慶龍老師自國立中正大學電機工程學系畢業，民國89年來到本校，至今已經任職16年。個人專業為：嵌入式系統、數碼通信、OSI開放系統、電腦網路結構、網路連接與協定轉換、隨機程序、高速網路協定、多處理機系統、排隊理論、分散式作業系統、非同步傳輸模式，及超大型積體電路設計。此外他的興趣也包括修讀英語寫作技巧訓練，並熱衷於網球運動。 | |||||||||||||||||||||||||||
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 張慶龍老師休閒時熱愛旅遊 |
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二、「嵌入式系統(II)」課程內容介紹 |
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張慶龍老師在製作這門磨課師課程之前，曾寫過一本書「Cortex-M3在RTOS之應用與實作：使用PTK系統平臺」，主要是講述Cortex-M3在嵌入式系統RTOS中的設計。因為實體課程已經有了一些基本的教材，再配合磨課師的製作，能夠讓學生有更為完整的學習環境。整個課程的內容，張老師比較著重於嵌入式系統的平台，又由於是資工系的背景，所以更加強在平台軟體上的設計。 |
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| |  Cortex-M3平台 |
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| 「我們是在一個即時性作業系統環境下，把一件事情拆成幾份工作，讓它能夠分時多工地去執行、去配合要完成的內容。對學生來講，他要寫程式跟傳統在視窗底下寫程式的思維不太一樣，它是要寫一個即時多工的程式。」張慶龍老師解釋課程的重點有兩部分：一個是即時性，另一個則為多工。 | |||||||||||||||||||||||||||
| 在即時性的部分，他以戰鬥機來作為例。當飛機偵測到有飛彈要打它的時候，這被視為一個事件，因此在飛彈擊中之前，飛機上的電腦系統必須即時做出反應。假使在飛彈打到機身之前，機上的電腦並沒有做出反應，張慶龍老師說這種情況叫作「Miss Denial」，導致飛機被擊中，最終產生嚴重的後果。 | |||||||||||||||||||||||||||
| 所謂的多工，意指電腦程式除了功能要即時之外，它還多了一個時間性的要件在裡面。以鍋爐的監測系統為例，假使系統偵測到鍋爐溫度太高，電腦若沒有即時做反應，太慢的話可能會讓鍋爐爆炸，這就是即時的環境。要滿足即時性的要求，就要透過多工，以不同優先權的方式去處理，而這部分正是本門課程授課的內容。 | |||||||||||||||||||||||||||
 張慶龍老師與雲鐸獎講作及實作成果 |
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| 三、如何在磨課師課程中體驗實作 | |||||||||||||||||||||||||||
| 張慶龍老師說，在製作磨課師的過程中，花最多心力是在準備教材，尤其是準備投影片內容。因為沒有白板可以書寫，只能透過投影片一步一步地去呈現，很多細部的東西要講解，也不能用手比劃。所以在整個課程製作上，大部分時間都是在準備簡報以及動畫呈現，跟實體課程不同。 | |||||||||||||||||||||||||||
| 張慶龍老師認為：「實體課程老師可以藉由白板做一些補充，另外一些重點則可以用手、投影筆去做Highlight。可是在磨課師課程錄製過程，老師面對的就只有一個螢幕，看到的也就是一個畫面，因此你只能從畫面中去呈現。」 | |||||||||||||||||||||||||||
| 除此之外，他從實作的角度來看覺得更難以實踐。對比實體授課，老師可以讓學生實際去操作這個板子，將程式下載進去，以便驗證它的程式。但在線上的課程之中，學生縱使會寫程式，卻沒有環境去編譯，也不知道他寫出來的程式到底正確與否，較難去做一個實作的驗證。張慶龍老師建議：「除非針對磨課師去開發一個模擬器，用軟體去模擬、驗證你東西做出來到底對不對？且要求修課同學都必須下載這個模擬系統安裝使用。但這在短期做不到，所以若要學生實作，可能沒辦法由全線上課程來處理。」 | |||||||||||||||||||||||||||
| 四、磨課師團隊分工情形 | |||||||||||||||||||||||||||
| 張慶龍老師在開課期間，大多交給助教來處理修課學生反應的問題。但是他也觀察到：大部分的學生，其實沒有很積極地參與討論。目前張老師的課程討論都是仰賴台達電磨課師的平台去跟學生互動，並沒有借用臉書或是其社群軟體跟學生互動。 | |||||||||||||||||||||||||||
| 張慶龍老師坦言這是他第一次接觸磨課師，他跟製作團隊也都沒有相關經驗。他很感謝台達電文教基金會能提供這個資源，除了給老師錄製一些課程的支援，也編列經費讓磨課師團隊聘請一些助教，負責線上交流。除了編列預算之外，也會給助教們的一些培訓課程。助教主要都是一些研究生。也由於比較偏實作，研究生基本上都要先把這些東西摸過，才比較容易跟學生作互動。 | |||||||||||||||||||||||||||
| 五、製作磨課師的困難點 | |||||||||||||||||||||||||||
| 張慶龍老師自嘲進了攝影棚好幾次，衣服都沒有著裝正確，很多細節他都不拘小節。另外比較有挑戰性就是在製作投影片，張老師為了要錄製一個小時的課程，可能事前的備課時間達七、八個小時，仍弄不完投影片。雖然實體課程張老師都備有現成的投影片，但是那些放到磨課師課程卻都無法使用。 | |||||||||||||||||||||||||||
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| 「原本的投影片是為了配合白板介紹用的，可是你要在白板上講的東西全部放進投影片裡面，而且還不能一次呈現，就要用動畫的方式一次又一次地慢慢跑出來。可是你又沒有滑鼠或是投影筆讓你現在去講哪裡，倘若你要讓學生注意到那個重點，這時候你只能仰賴動畫來吸引目光去提醒他們。」 | |||||||||||||||||||||||||||
| 張慶龍老師認為原先上課的時候，若有新的想法就可藉由白板來補充，用白板立即呈現出來。那相對於製作磨課師時，必須將所有的想法都先構思過，然後再借用投影片去呈現。由於這是張老師第一次製作磨課師，還有進步空間。如果能再給他一次的機會重新製作，張老師有自信能做得更好。 | |||||||||||||||||||||||||||
| 六、對於磨課師的想法或期許 | |||||||||||||||||||||||||||
| 張慶龍老師認為，磨課師課程，對於想要學習之人是很好的資源。或許大部分的課程，都可以藉由磨課師去呈現，但是他卻不認為每位老師都適合製作磨課師的課程，還要看老師的屬性與教學方針，這一切都還需要去嘗試、試驗跟修正。最後張老師強調：「搭配現在的高速網際網路的頻寬，對想要的學習的人，磨課師會是很好的管道與資源。倘若他們有時間，就可以在線上獲取想要的知識，我覺得這會是一個很好的學習環境。」 | |||||||||||||||||||||||||||
