嵌入式系统:教学改革

嵌入式系统:教学改革（精选12篇）

嵌入式系统:教学改革 第1篇

1、嵌入式系统教学的模式

根据不同的专业要求和培养目标、学生的实际情况以及师资力量和实验室条件,可以设定具体的嵌入式系统的教学课程体系。就嵌入式系统的教学而言,由于其实践性非常强,一般采用的教学方法是理论与实践相结合的方法,并且实践环节的时间一般不少于理论教学的时间,对学生的培养,更要重视实践环节的教学。

首先要学习ARM微处理器的体系结构,包括引脚特性、内部寄存器结构、存储器组织、中断处理模式等,这一部分的实践主要是指导学生利用仿真调试器观察CPU,检测寄存器、存储器中值的变化。然后介绍微处理器的指令系统和汇编程序设计,包括存储器加载,各种指令功能,数据的存储和加载,栈操作等,这一部分的实践主要是验证指令功能,编写汇编程序、调试,验证程序功能[1]。

其次学习嵌入式操作系统,它是嵌入式系统的灵魂,嵌入式系统之所以发展如此迅猛,与嵌入式操作系统不无关系。讲授嵌入式操作系统的主要目的是让学生掌握嵌入式操作系统的基本理论,能够根据具体的硬件平台进行嵌入式操作系统的移植和外设驱动、应用程序的开发。嵌入式操作系统内容的讲授以μC/O S-II为例,首先介绍操作系统的基本概念、算法、原理,包括任务划分、任务设计、行为同步、资源同步、系统初始化和裁剪等,重点介绍μC/OS-II的任务划分、任务设计、数据通信和时间管理等,使学生具备进行裁剪移植μC/OS-II和外设驱动开发的能力[2]。嵌入式操作系统及其移植部分的基础理论知识较多,其实践环节体现在具体的应用上,比如嵌入式操作系统的裁剪移植、交叉编译环境的建立、嵌入式μC/OS-II下程序开发和编译技术以及嵌入式μC/OS-II下基本驱动原理及其实现等。

2、嵌入式实验教学体系的建立

为培养学生的实际应用能力与创新能力,以达到“学习嵌入式,使用嵌入式”的实验教学目的和作用,我们建立了“基础型-综合设计型-研究型”三层次的嵌入式系统实验教学体系,并根据课程的特点,采取开放式实验教学的思路和方法[3]。

(1)第一层次基础型实验

这部分实验采用理论授课与动手实验相结合的方式,让学生了解开发环境和开发流程,掌握实验开发工具的使用方法,熟悉软件编程环境,根据实验指导书的内容进行实验的调试,读懂实验源程序和程序的运行过程,并能进行修改、组合和补充应用编程。

(2)第二层次综合设计型实验

这部分实验是在基础型、验证型实验的基础上,综合整个课程的知识,尽可能多地利用实验系统上的资源,构造一个具有实际意义的嵌入式应用系统,即做一个较为复杂的综合实验。

(3)第三层次研究型实验

这部分实验是提供给学生继续深入学习和研究,目的是使他们能够更深入地掌握嵌入式系统的理论知识,并有更多的实践机会进行综合课题的设计,从而培养学生的科研能力、创新能力和工程实践能力。

3、实验教学内容的设置

嵌入式系统的实验教学内容的设置旨在使学生通过实际操作掌握嵌入式系统基本、实用的设计与开发技能,嵌入式系统实验室配置了SmartARM2200教学实验开发平台、PC机等。SmartARM2200教学实验开发平台是可以使用μC/OS-II和μClinux双操作系统的ARM7教学实验开发平台,开发板上带有充足的存储资源(P S R A M、N A N D F L A S H、N O RF L A S H等),具有以太网接口、M O D E接口、I D E硬盘接口、C F卡接口、S D卡接口,可使用2.2英寸240×320 TFT液晶屏,可使用JTAG仿真调试,并且有外设PACK和GPIO接口输出,大大方便用户扩展电路,进行各种开发试验。实验教学内容安排如表1所列。

4、结语

嵌入式系统是一门比较新的课程,许多学生,包括研究生对它的认识都是非常模糊的。因此,我们在教学开课时,一定要遵循学生认知的客观规律,由简单到复杂,循序渐进。总之,理论教学与实验教学只有不断改革、创新和实践,才能共同提高嵌入式系统教学的水平。

摘要：嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。本文对嵌入式系统教学从教学模式、教学手段和教学内容等方面进行了探讨。

关键词：嵌入式系统,教学模式,实验教学

参考文献

[1]周立功.ARM嵌入式系统基础教程.北京:北京航天航空大学出版社.2005

[2]周航慈.基于嵌入式实时操作系统的程序设计技术.北京:北京航天航空大学出版社.2006

嵌入式系统课程的教学改革探索论文 第2篇

随着电子信息技术的飞速发展， 嵌入式系统在工业控制系统、航天军事、信息家电等领域中都有着广泛的应用。虽然几乎所有的高等院校都开设了嵌入式系统课程，然而由于嵌入式系统是一门综合性极强的课程，涉及到数电、模电、计算机和通信、微机原理等多学科的知识;尤其是嵌入式系统实践性很强，而且发展迅速，新的技术不断涌现，因此传统的嵌入式教学体系、授课方式、实验方法已经不能满足信息时代的培养嵌入式人才的需求。因此，本文针对传统的嵌入式系统教学实验中存在着的弊端，提出了一系列的改革和创新办法，旨在培养出适应时代发展和市场需求的嵌入式工程师。

1 传统嵌入式系统教学中存在的弊端

《嵌入式系统》课程教学初探 第3篇

【关键词】嵌入式系统；嵌入式技术；ARM微处理器；开发板；软件

一、目前嵌入式系统教学概况

嵌入式系统概念的提出已经有相当长的时间，其历史几乎和计算机的历史一样长。但在以前，它主要用于军事和工业控制领域，所以很少被人们关注和了解。随着数字技术、大规模及超大规模集成电路的发展和功能更强的操作系统的出现，它才被广泛应用于航天、航空、工业控制、智能手机、消费类电子产品、信息家电、安防监控、医疗仪器、汽车电子等领域。目前，嵌入式系统产品正不断渗透各个行业，并以其应用领域广、人才需求大等优势，获得更大的关注，特别是将来3G和物联网的普及与推广，应用前景非常好。基于此，我国一些高校的信息类专业相继开设了有关《嵌入式系统》的课程，但大多数是以选修课的形式开设的，课时量少，学校、教师和学生也没有对该课程的教学和学习给于足够的重视，导致教学效果不理想。尽管社会对嵌入式人才需求大，但因为我们的不重视，使得学生在激烈的就业竞争中失去了很多机会。

二、嵌入式系统教学现状分析及对策

《嵌入式系统》课程一般作为选修课开设且一般在大四开设，学生接触嵌入式技术时间较晚，对其没有基本的认识，在有限的课时内也只能对其有一个大致的了解，相比大三、大四学生们学习JAVA、C++的热情，嵌入式的学习气氛就显得很冷清。加之嵌入式系统课程要求的知识面广，涉及基础课程多（与电子类专业相关的基础课程有数字电子技术、电子设计自动化（EDA）、单片机原理、可编程逻辑器件、DSP原理及应用等，与计算机类专业相关的课程有C语言程序设计、计算机组成原理、计算机系统结构、微机原理、数据结构、操作系统等，如果要进行嵌入式应用软件开发的还应掌握计算机网络、网络编程、数据库原理及软件工程等课程），所以，学生学习嵌入式系统课程就存在一定的难度，学习热情也不高。对此，我们应该给与足够的重视，积极帮助学生能在嵌入式领域占有自己一席之地。首先，在对学生进行入学教育专业介绍时，要强调嵌入式方面的就业前景，目前国内外这方面的人都很稀缺，与应用软件开发的行业不同，嵌入式领域人才的工作强度通常低一些，但收入却高一些，利用这样的好的就业前景刺激同学们好好学习。再者，要强调嵌入式系统课程涉及的先行课程多，一定要打好基础；还有，学生在学校学习期间，老师们可以多开展期嵌入式技术的讲座及嵌入式产品的展示，比如无线点餐系统、车载GPS定位、智能家居等；最后，在学生大一、大二学习期间，各科任课教师要督促学生扎扎实实的学好每一门课程，以便为后续课程打好基础。在竞争如意激烈的今天，学生们也该从进入大学就逐步规划自己的职业生涯。

三、《嵌入式系统》课程教学的内容、教学方法的改进

嵌入式系统融合了电子、计算机、微电子等多种学科和技术。对于什么是嵌入式系统，还没有一个明确的定义。嵌入式系统一般定义为以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁减，应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗和应用环境有特殊要求的专用计算机系统。

1.《嵌入式系统》课程教学的内容

《嵌入式系统》的教学通常以32位微处理器为平台，32位的微处理器主要有ARM、MIPS、POWER PC，目前国内的大多数高校都是以介绍ARM微处理器为主，教学的内容主要包括ARM微处理器内核的介绍、ARM的汇编指令和汇编程序设计、嵌入式系统的C语言设计和嵌入式操作系统、嵌入式Linux开发环境及其在ARM上的移植、设备驱动程序和用户图形界面GUI等内容。在试验内容的安排上，通常包括ARM汇编语言的程序设计、BootLoader的移植、嵌入式操作系统内核的移植、UCOS II、LINUX、WINCE等嵌入式操作系统下的C语言驱动程序设计和应用程序设计等。

2.教学方法的改进

对于嵌入式课程的学习，很多同学都认为很难，除了前面提及到的它涉及的基础学科较多以外，一个很重要的原因是以传统的教学模式讲述的内容学生完全不理解，比如宿主机、目标板、交叉开发环境、GCC交叉编译器arm-Linux-gcc、引导装载程序BOOTLOADER、Linux内核裁减等。这就需要教师在上课时将嵌入式Linux开发流程给学生作演示，包括建立开发环境，下载相应的GCC交叉编译器进行安装（例如arm-Linux-gcc、arm-μclibc-gcc），或者安装产品厂家提供的交叉编译器；配置开发主机；建立引导装载程序BOOTLOADER；下载针对所使用的CPU的Linux操作系统内核、再添加自己的特定硬件的驱动程序；建立根文件系統；开发应用程序；烧写内核、根文件系统、应用程序；发布产品。学校还可聘请企业讲师讲述部分课程以使学生们可以了解到嵌入式的最新的技术。关于嵌入式系统的实验部分，需要有相应的开发板，有的学校实验条件还不成熟或实验设备不足，那么可以在主机上安装模拟器来模拟开发板，使学生了解将嵌入式的开发流程即可。

四、教学保障

前面已提及，嵌入式的教学过程及实验环节都离不开计算机及开发板，这就需要学校投入一定的资金来改善教学和实验条件。因为嵌入式这方面的人才较少，高校教师中也有很多人从未接触过嵌入式相关技术，所以，对于高校要积极寻求与嵌入式相关的企业的合作，以进行师资的培训，从企业吸收最新的嵌入式的技术和成果用于教学过程中。

五、就业及培训

嵌入式系统是一个软件与硬件紧密结合的学科，从事嵌入式开发的人员主要有两类。一类是电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，他们主要是搞硬件设计，有时要开发一些与硬件关系密切的最底层软件，如BootLoader、Board Support Package，最初级的硬件驱动程序等。另一类是学软件、计算机专业出身的人，主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。嵌入式设备的增值很大程度上取决于嵌入式软件，这占了嵌入式系统的最主要工作，越是智能设备越是复杂系统，软件越起关键作用，而且这是目前的趋势。

从事嵌入式开发的好处是：（1）目前国内外这方面的人都很稀缺。一方面，是因为这一领域入门门槛较高；另一方面，是因为这一领域较新，目前发展太快，掌握这些新技术的人当然很难找。嵌入式人才稀缺，身价自然就高，越有经验价格就越高。其实嵌入式人才稀少根本原因可能是大多数人无条件接触，这需要相应的嵌入式开发板和软件，另外需要有经验的人进行指导开发流程。（2）与应用软件开发领域不同，嵌入式领域人才的工作强度通常低一些，但收入却高于普通的应用软件开发人员。搞嵌入式系统的公司，所开发的产品通常是通用的，不会因客户的不同而修改。另外，从事嵌入式软件的每个人工作范围相对狭窄，所涉及的专业技术范围基本上固定，时间越长越有经验。

如果以后想从事嵌入式技术方面的工作，那就需要进行这方面的培训，因为教学计划中的很少的课时量只是让学生们对嵌入式系统有一个大致的认识，而自学的话又不知道该从哪里下手。现在很多培训机构都有脱产的嵌入式就业班，大概学习四五个月的时间就可推荐就业，对于想从事嵌入式开发的学生来说，无疑是一个比较好的途径。

六、总结

嵌入式是一个有很大发展潜力的学科，各个高校也相继开设了嵌入式系统的课程，笔者仅从自己多年的嵌入式教学的角度上提出自己的一些看法，希望能够抛砖引玉，听到同行们更精彩的见解。

参考文献：

[1]刘艺，许大琴，万福编著.嵌入式系统设计大学教程[M].人民邮电出版社，2008（11）.

嵌入式系统:教学改革 第4篇

1 目前教学内容和现状

目前实践教学存在的主要问题是:“重理论,轻实践”的传统观念,过多的讲解了相关的理论而忽视了相应的实践环节;在实践教学过程中,只是一味的讲解实验,然后学生实践,没有采用启发式的教学;任务驱动及项目导向型实验少,验证性实验多。嵌入式实践课程的建设要从课程主要存在的问题为出发点,进行改革。

2 改革方向

嵌入式实践教学改革研究的主要内容包括:实践教学内容,实践教学模式、实训基地建设以及实践考核环节。

3 实施措施

3.1 教学内容

实践教学内容依据课程的特点进行设置,实验内容包括三部分。第一部分是相关的开发工具和仿真器的使用,由于嵌入式系统开的实验不同与软件开发的实验,它既涉及到硬件又涉及到软件,所以需要搭建交叉开发环境,环境的搭建做为第一部分实验的主要内容,另外还有软件开发工具Keil的使用。第二部分是基础性的验证实验,验证性的实验主要是通过典型的实验来帮助学生理解ARM920相关的硬件特性,由于学时的限制,从中选取了4个核心的实验,分别是I/O接口实验、中断实验、A/D转换实验、键盘控制实验,通过验证性的实验让学生进一步理解S3C2410的系统接口操作,并且进一步理解程序的下载以及在硬件上的运行。第三部分是综合性的实验,综合性的实验不像验证性的实验那么简单,它不是单一的知识点,而是对本门课程的综合运用,在这里我们选取了矩阵LED,这个综合性的实验综合运用所学的知识,来实现字符、字的显示以及不同方式的滚动。

通过对实验内容的分层、分级的设置,一方面在由简到难的过程中让学生一步步去学习本门课程,另一方面不至于由于无从下手而放弃了本门课程的学习。

3.2 教学模式

(1)采用任务驱动法

“任务驱动”是一种建立在建构主义教学理论基础上的教学法。任务驱动教学法的主要特点是“任务驱动,注重实践”。从任务驱动法的特点入手,我们来设计我们的实验过程。那么做为老师,首先要把实验进行任务的分解和设计,然后再把任务下发给学生,让学生在完成任务的过程中完成知识的巩固。例如在LED控制实验中,首先提出任务是要实现用ARM的I/O口来控制LED灯按照一定的顺序亮各灭,那么从这个任务出发,学生必须了解ARM芯片的I/O口以及相关的常用控制寄存器。另外因为是通过I/O口来控制LED灯的亮或灭,学生还要探索LED亮灭的相关知识。从任务出发,倒推回去,最后完成实验的任务。在这个过程中也掌握了相关的知识点,达到了实验的相关目的。

(2)采用案例教学法

案例教学法是一种以案例为基础的教学方法,主要的特点是教师由知识的传授者变成了教学的设计者和激励者,在整个过程主要是学生积极参与讨论,完成知识的内化。要进行案例法教学,案例的选取非常重要,案例教学法是一个“头脑风暴”的过程,它没有固定的结论,只是在这个过程中老师积极引导,学生积极讨论。在这个过程中分析讨论如何通过嵌入式系统的开发来呈现案例的效果,从而激发学生进行开发和设计嵌入式应用系统的热情。在本实验课程的教学过程中,我们探索选取较小的案例,然后进行拆分进行教学,选取了矩阵LED实验,对学生提出了实验要实现的目标,如能够显示字,并且能够进行字的左右和上下的刷新。在这个案例中,实现字的左右刷新较容易实现,而实现字的上下刷新较难,所以学生们进行了激烈的讨论,最后得到了好方案,并进行了实现。通过对案例的全面分析和讨论,学生进行软件和硬件方面的设计,最后完成案例。

(3)构建网络化平台

充分利用计算机网络进行实践辅助教学。构建网络化平台主要要做的工作是把相应的教案、课件、案例电子化,放到教学网站上。同时网站还具有作业的发布与提交、网上的在线辅导和答疑等功能。网络化教学方便了老师和学生实时进行沟通,不仅给学生带来极大方便,也提高了老师的工作效率。

(4)将翻转课堂引入到实践教学中

翻转课堂就是重新调整课堂内外的教学组织结构和教学分配时间,将学习的主动权从教师转移给学生。在这种教学模式下,学生在课前要做大量的准备工作,筛选出自学过程存在的问题,在课堂上师生进行进一步的讨论,最终解决问题。这种学生方式使学生能够更专注与解决学习中的难点问题。那么在嵌入式实践教学中,要实现这种教学模式,就要有具体的技术设计方案,微课是翻转课堂的具体技术设计方案。那么我们就要录制一定数量的微课视频,来支撑我们这种教学模式。

3.3加强实验室及实训基地建设

(1)建立开放式实验室

由于嵌入式系统开发的课时较少,所以有兴趣的同学需要课下继续学习,我们为学生提供了开放室的室验室,以便学生从事科技创新活动,提高学生的专业素养和创新能力。另外为了让学生课下更好的学习,成立了兴趣学习小组,共同学习,共同进步。以竞赛为驱动,例如大学生电子设计大赛,学生可以做往届的大赛题目来进行训练,为下届的比赛做一些准备。

(2)建立校外实训基地

校外实训基地的建立非常重要,大部分学生毕业后要走向社会,通过建立校外实训基地,使学生在上学期间就能了解目前社会上的用人需求,从而掌握当下流行的嵌入式开发的设计流程、设计工具、开发方法等。从而为以后的实际工作和项目开发做好铺垫。

3.4 实践成绩评定的改革

以往实践成绩的评定主要是以结果进行评定,而不注重过程,比如只是实验结论和实验报告进行评定,不能客观的评定学生的学习。现在的实践评定要注重过程,采取的方式是教师在实验的过程中客观的记录学生的实验过程,每个实验的完了进行考核,主要采用提问和现场演示操作。在这个过程中给学生一个客观公正的评价。只有评价公正合理,学生才能更加注重实践的过程。

4 结速语

通过教学模式、教学内容、教学方法的改革,并把这些方法运用到本科生的教学中,在实践过程中我们发现,新的教学模式更能激发学生的学习兴趣,案例教学习法使学生把大的案例进行分解,从小着手,不会感到无从下手,取得了较好的效果。并且通过开放式实验室建立,为各类竞赛培养了能力较强的选手,使我们在各类赛事中取得了较好的成绩。

参考文献

[1]章民融,徐亚锋.嵌入式教学关键点的研究和嵌入式实验教学平台的设计[J].计算机应用与软件,2009,26(3):160-162.

[2]刘洪涛.嵌入式系统技术与设计[M].北京:人民邮电出版社,2012

[3]颜建军,刘哲纬,金文兵.任务驱动法在《嵌入式控制技术》课程教学中的实践[J].机械职业教育,2011(5):41-42

[4]郑金洲.教学方法应用指导[M].华东师范大学出版社,2006

[5]彭道刚等.基于项目驱动的的嵌入式系统教学改革与实践[J].中国电力教育,2013,28

机械电子工程专业嵌入式系统教学 第5篇

归纳了机械电子工程专业嵌入式系统教学的特点，并探讨了面向机电专业的嵌入式系统教学内容与方法。

通过突出重点，分解难点，并结合案例教学和启发式教学，能够使学生在已有先修课程的基础上快速抓住要点，掌握嵌入式系统的基本原理和应用方法。

【关键词】卓越计划;教学改革;嵌入式系统;教学内容0 引言

“卓越工程师教育培养计划”是为了培养造就一批创新能力强、适应经济社会发展需要的高质量各类型工程技术人才，为国家走新型工业化发展道路、建设创新型国家和人才强国战略服务，促进我国由工程教育大国迈向工程教育强国转变的重大改革项目。

江南大学机械电子工程专业自入选首批“卓越计划”后，在机械电子工程本科三年级课程体系中设置了以ARM微处理器S3C2440为对象的嵌入式系统原理与应用专业选修课。

长期以来，嵌入式系统是高等学校电子与信息类专业的一门主干基础课程[1]，强调跨学科、跨专业的理论、方法与技术的融合应用，是一门理论与实践结合紧密、综合性较强的课程[2]。

而对于机械类专业，在其课程体系设计中虽然包含了部分嵌入式系统先修课程内容，但较少开设专门的嵌入式系统课程，也缺乏合适的供机械类专业本科生使用的嵌入式系统教材。

《嵌入式系统》课程考试改革的探讨 第6篇

关键词：嵌入式系统 课程 考试改革

一、课程现状

《嵌入式系统》课程是高职院校电类专业开设的一门重要的专业课程，一般開设于最后一学年。该课程涉及到电子、计算机、网络、通信等众多学科，并将硬件和软件紧密结合，大大增加了课程的综合性和复杂性。该课程不适宜采用传统的期末笔试的考试方式。很多院校通常会采取“课程设计大作业”的方式，预先布置题目，学生课后完成。这种考核方式同样存在很大的弊端。很多学生没有学习压力，最后为了应付考试，直接从网上下载资料，抄袭同学的作业，失去了考核的意义。对于这门涉及交叉学科、软硬件结合、强调动手实践的课程来说，考试方法的改革势在必行。

二、课程内容分析

电类专业的学生有电子电路的基础，但计算机软件和操作系统方面接触不多。因此，一般首先讲解ARM Cortex-M3处理器（如STM32），利用学过单片机课程的条件，对芯片先不移植操作系统，开始仅仅当成高级单片机来使用，将学生单片机课程中的项目移植到STM32系列芯片中来，使学生对嵌入式知识的学习有更好的连贯性。

软件与操作系统方面主要学习uCOS/II，适当降低软件的学习难度。μCOS操作系统是开源的，可以将内核源码作为教学案例，讲解嵌入式操作系统内核的实现机制和原理。同时将前面所做的把STM32当高级单片机使用的项目通过μCOS操作系统的任务来完成，使学生明白操作系统的特点并使后面的学习有继承性。由于课时有限，Windows CE部分作为非重点内容，教师可以只做演示讲解，让学生了解Windows CE操作系统应用程序开发的步骤和应用场合，激发学生进一步学习的热情。

三、考核知识点与考核方法

课程内容及学习知识点因学校专业设置、课程设置以及所用实验平台不同，可能会有些差异。本文在此以所在院校的应用电子技术专业为例分析。在学习和部分考核环节中分组进行，每4人为一组，共分为12组，采取3次月考累计总分的方式。考核知识点分为4个主要部分。

1.基础知识。包括嵌入式系统的基本概念，硬件组成，应用领域，常用的嵌入式处理器及嵌入式OS，操作系统基本概念，嵌入式系统开发流程，所用STM32开发板硬件资源分析，各功能模块使用方法等。

这部分内容采取选择、填空、问答题的方式，教师事先编好题目，存入题库，每次月底在课堂上留下15分钟用于本月所学基础知识的考试。由于这种过程性随堂考试一般只有一位老师监考，为了防止学生互相抄袭，利用电脑的随机抽签软件为每位同学抽题发题。学生在抽签考试过程中既觉得好玩，又感到了压力。

2.硬件电路设计。硬件电路设计主要是考查学生掌握嵌入式系统硬件搭建的能力，比如设计基于STM32F103RBT6的多路温度巡检系统。通过这项考核，熟悉STM32芯片的引脚分布，掌握STM32外围电路设计的方法。对于电子技术专业的学生来说，这部分内容相对容易掌握。有些院校以前主要以应用程序开发为主进行嵌入式系统的考核，这样会大大打击那些电类专业对程序软件开发一筹莫展的同学，不利于他们自信心的提升。实际上嵌入式系统本身是软硬件结合的系统，适当地加强硬件电路设计方面的考核有以利于电类学生的顺利学习。此项考核采取上机绘制电路图的方式，开卷考试，同样利用抽签软件为每位同学抽题发题，每次月底在课堂上留下20分钟用该项目的考试。

3.操作系统的移植。操作系统本身对于高职电类专业的学生并不是研究重点，但基于ARM Cortex-M3核的操作系统移植是基本内容，属于电类学生掌握的重点，比如uCOS/II在STM32上的移植。移植流程和步骤以及需要修改的代码是学生应该掌握的内容。

关于操作系统移植的流程和理论概念在第1部分基础知识考试里都有体现，此项内容的考核主要是检验学生实际动手操作的能力。考核安排在第2、3次月考阶段，能力强的学生安排在第2次月考进行，能力差的学生安排在第3次月考。每个学生只考一次，现场操作，教师巡回检查学生的操作情况，要求每位学生必须都要掌握。

4.应用程序开发和软硬件调试技术。包括裸机应用程序的开发与调试及基于嵌入式OS的应用程序综合调试。这部分内容是课程最主要的部分，也是电类专业学生比较头疼的地方。建议学习和考核分组进行，由组长带领组员共同完成学习任务。3次月考都要安排，考试项目由简到难。利用抽签软件为每组抽题发题，使得组与组之间无法互相抄袭。

对于考试结果的检查，采取现场答辩的方式。每组根据表现情况自己内部先排序，如推选张三为组长，李四为副组长，1号组员、2号组员。规定组长基准得分90分，副组长基准得分80分，1号组员70，2号组员60，具体上下可以各浮动10分，由教师根据现场答辩情况核准。如果推选的组长水平较差，教师最后核准分数仅仅为80分，则副组长基准得分下调到70分左右，以此类推，4人基准分数相差至少10分。这样，如果推选的组长和副组长水平水平太差，可能会导致组员基准分太低而不及格。由于小组同学之间互相比较了解各自的水平，采取这种方式，4人小组会比较公平公正的按能力排好顺序，避免了以往笔试中高分低能的现象发生。这种方式鼓励了小组间同学互相竞争，努力学习，尽力表现，能力差的同学在这种气氛下也能够学到更多的知识。

四、结束语

浅谈嵌入式系统教学改革与实践 第7篇

嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。众所周知,嵌入式系统是目前最热门的技术之一,已经成为带动IT产业发展的新的增长点。目前嵌入式系统已经广泛应用于工业,农业,通信,交通运输,医疗,消费电子及国防等众多领域[1]。因此,在2000年后,为了满足社会对嵌入式领域人才的需求,我国各高校相继设立嵌入式系统相关的课程。但是,由于嵌入式系统对开发者的知识综合性要求很高,实践性很强,同时嵌入式系统的知识更新很快,因此嵌入式教学面临很多困难。我国嵌入式系统的教学并没有跟上嵌入式技术的发展,嵌入式教学仍然在研究与发展中。

在实际教学过程中,目前主要存在以下一些问题:1课程设置不合理,课程的设置应根据培养目标,结合学校自身特点来进行2课程有些内容相对陈旧,跟不上新技术发展的最新趋势3实践教学环节薄弱。对嵌入式系统教学进行改革,从而提高课程的教学质量,达到预期的教学效果是我们急需解决的问题。笔者经过教改探索,认为应从以下几点进行改革。

2 合理安排教学内容

嵌入式系统所包含的领域非常广阔,需要对许多技术都有深入的了解。比如电子学、数字逻辑电路、软件工程、汇编语言程序设计等。在实际开发过程中,由于开发人员的技术分工越来越细化,软件与硬件设计者对彼此领域的技术并没有相当程度的涉猎。然而为了将学生塑造成为嵌入式领域的人才,必须引导他们开阔眼界,全面涉猎嵌入式系统所包含的各个领域的内容。因此在教学内容上,应从体系结构的角度全面介绍嵌入式系统,包括硬件方面的嵌入式处理器,嵌入式存储器系统,常用的I/O接口等;也包括软件方面的设备驱动程序,嵌入式操作系统和应用程序,从而使学生能全面掌握嵌入式系统的组成[2]。

由于嵌入式知识的学习范围很广,平台相关性高,因此学习嵌入式系统要以应用为导向,使学生重点掌握一种主流嵌入式处理器,掌握一门开发语言,一种嵌入式操作系统,以点带面、循序渐进的掌握嵌入式领域的知识,达到更好的教学效果[3]。在我们的实际教学中,主要以ARM系列微处理器为核心,以wince,linux为主要平台来讲授,使学生在全面掌握各个领域知识的同时有所侧重。

另一方面,课程的内容要注重及时更新。嵌入式系统的发展日新月异,特别是近年物联网的提出为嵌入式系统教学带来了新的挑战。作为教师只有了解、紧跟时代发展的步伐,不断引入新知识、新技术,及时更新课程内容,才能更好的满足社会和行业的需求。

3 采用灵活多样的教学方法

首先要注重学生学习兴趣的培养。嵌入式技术与我们的日常生活密切相关,mp3、手机、智能家电、医疗仪器等设备都是嵌入式系统的实例。在课程开始的时候可以通过引入这些产品来激发学生的学习兴趣,让学生知道嵌入式技术可以做什么[4]。同时在教学过程中采用启发式教学。启发式教学是教师启发学生积极思维,使学生主动掌握知识的教学方法。启发式教学应做到内容突出,通过“问题”引出重点和难点内容,然后分析问题并启发学生解决问题。比如mp3的播放功能具体如何实现,学生带着问题去学习会有更好的效果。

根据嵌入式技术应用性强的特点,还可以结合项目驱动法教学。教师在授课时为学生举一个项目实例,通过给学生分析项目需求,项目设计方法,项目实施方法等一步一步引导学生学习,使学生充分发挥积极性成为项目的主体,从应用从发,把实例贯穿于教学之中,提高教学质量的同时也使学生积累了做项目的实际经验。

4 实验教学注重学生动手能力的培养

嵌入式系统属于工程性、技术性和实践性都特别强的一门课。因此,在开展好课堂教学的同时,必须对实验教学环节给以足够的重视,要有充足的实验学时,提供性能良好的实验设备,能进行反映主要教学内容的、水平比较高的实验项目。在实验教学中注重培养学生的动手能力,在课程进行到一半的时候给学生布置不同的实验课程设计题目,比如mp3播放器的设计,导航仪的设计等。同时将学生分为不同的实验小组,每个小组在完成设计题目时,既巩固了所学知识,又锻炼了实际动手能力,而且培养了团队协作能力和思考问题的能力。

5 结束语

目前,嵌入式产品已经无处不在,也相应地出现了学习嵌入式知识的热潮,但是嵌入式系统本身知识涵盖面广,实践性强,知识更新快,作为从事嵌入式教学的教师,不能照搬其它学科的教学模式,应根据嵌入式系统的特点,以应用为导向,从课程的内容,授课方法,教学手段等多方面积极进行改革,从而提高教学质量,培养出适应行业需要的嵌入式人才。

参考文献

[1]Tammy Noergaard嵌入式系统硬件与软件架构[M].北京:人民邮电出版社,2008.

[2]文全刚.嵌入式系统接口原理与应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009.

[3]文全刚,陈守孔.嵌入式方向课程设置与教学[J].北京:计算机教育,2007.

嵌入式系统:教学改革 第8篇

一、嵌入式Android操作系统课程特点

目前, 嵌入式系统教学以ARM为主, 而主流的终端操作系统已经由微软的Windows mobile和Linux转移到Android操作系统。其特点主要体现在:

1. 综合性强。

Android操作系统课程要求有一系列前修课程, 包括:数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统结构、微型计算机原理、接口技术、单片机、C/Java语言程序设计、操作系统等课程。涉及电子、计算机、自动控制等诸多专业知识, 专业性强。嵌入式系统是软件、硬件设计的完美结合, 可以有效训练学生的综合能力。

2. 实践性强。

嵌入式Android操作系统技术基本特征是以实际应用为主, 实践环节是嵌入式系统课程的重要组成部分, 学生需要通过大量的实验和实践环节, 来加深对嵌入式系统理论知识的理解、掌握和运用。学生对嵌入式知识的深入理解和掌握往往是在亲手连接硬件线路、编程、调试等的实际动手实验的过程中逐步完成的。

二、实践教学改革

实践教学在嵌入式Android操作系统课程教学中处于非常重要的地位。本文主要结合我们的教学经验介绍嵌入式系统课程实践教学环节的实施过程。我们采取循序渐进、由浅入深, 以应用为主的实践教学环节。具体如下:

1. 课内基本实验。

课内基本实验是必修实验, 它包含三部分内容:验证性实验、设计性实验、综合性实验。验证性实验是以实验箱为主, 配合理论课学习, 这部分实验采用理论授课与动手实验相结合的方式。自己动手, 实际操作, 验证课堂上的理论知识, 使学生加深对理论知识的掌握和理解, 了解嵌入式Android操作系统集成开发环境、调试工具、测试工具的使用方法, 了解嵌入式系统开发手段。设计型实验是针对理论课所学知识, 设置设计型实验。在验证理论课所学知识的同时, 培养学生动手能力和自主设计能力。实验中, 给出实验题目, 要求在学生掌握嵌入式微处理器架构、嵌入式微处理器指令系统、外围接口等知识的基础上, 自主设计实验方案, 包括选择硬件接口, 编写实验程序, 调试运行, 使学生具备在嵌入式平台上对于嵌入式微处理器做汇编语言编程、C语言编程及汇编语言和Java语言混合编程、调试及对外围接口编程、运用的能力, 掌握基本的嵌入式系统编程能力。综合性实验是在课程设计中进行的, 在验证性实验、设计性实验基础上, 课程结束时进行课程设计:给出综合性实验题目, 要求学生综合整个课程的知识, 利用实验台资源, 制订出实验方案, 通过设计、调试等各环节, 独立完成一个较为复杂的综合性实验项目。通过综合性实验, 使学生掌握嵌入式系统的开发流程, 对嵌入式系统理论有更深入的理解, 并初步具备进行具体应用和综合设计的能力。

2. 课外开放型实验。

课外开放型实验是选修实验。在课内实验基础上, 实验室为学生开放, 提供课外选修的开放型实验。学生根据老师给定的选题, 自由选择感兴趣的题目, 自行制订实验方案, 设计硬件电路、编程、调试并实现。

3. 面向应用的创新型课题。

有一定基础和开发能力的学生, 通过选拔参与教师的横向项目的开发队伍中。培养学生的科研能力和自主创新能力, 使学生有机会参与研究型、应用型课题, 从而培养学生的科研能力、创新能力和工程实践能力。下面以基于ARM的嵌入式无线监控系统的设计为例介绍具体的实现过程。

三、案例分析

1. 系统设计。

开发应用项目的首要工作是根据用户需求, 进行系统的总体设计。本设计通过GPRS/GSM网络对现场设备进行远程监控, 以实现监控中心对远程设备的状态监测, 提供便捷灵活的工作模式。系统采用三星公司的S3C2440嵌入式处理器和Android操作系统。S3C2440使用ARM920T内核, 主频是400MHz, 除了集成通用的串口控制器、USB控制器、A/D转换器和GPIO等功能之外, 还集成了一个摄像头接口 (CAMIF) , 这个接口可用于视频图像采集;集成了液晶显示屏, 用于软件交互的软件设计。系统检测外部输入的模拟信号和数字信号, 通过GPRS通信单元传送到监控中心, 并根据监控中心的指令或预设的指令对输入信号的异常做出反应, 通过继电器输出控制声光电等开关或报警。系统在S3C2440处理器的控制下从CCD摄像机采集模拟视频信号, 然后经过编码、DMA传输到内存缓冲, 接着由软件对内存中的数字视频数据进行压缩和打包, 最后通过GPRS通信单元将图像以IP包的方式发送到监控中心的服务器。系统设计架构如图1所示。

2. 硬件设计。

硬件平台由核心板和底板两部分组成。核心板电路采用S3C2440芯片作为CPU, 外部采用两片同为三星公司的K4S561632C-TC75芯片实现64MB的SDRAM和一片K9F1G08实现128MB容量的NAND FLASH, 为应用研发提供了足够的空间。

底板电路又分为输入输出单元、视频输入单元、以太网接口、串口扩展单元、LCM显示模块和GPRS模块单元, 以及电源单元。

3. 软件设计与实现。

经过几年的发展, Android操作系统技术和产品日趋成熟, 有越来越多的公司了解了Android操作系统的优点而选用Android操作系统作为主要的平台, 数字视频监控应用亦不例外。Android操作系统以其独特的特性, 在数字影像监控领域已经有了一段时间的应用, 其可针对不同硬件设备 (PC或单晶片) 与数字影像监控应用需求而量身订制, 不仅可免去制式系统的复杂性, 并可有效减少对硬件资源的需求。Android操作系统具有内核微小、资源丰富、硬件支持广泛等特点, 而且它本身开放性的架构与弹性 (Scalable) 设计, 可针对数字影像监控应用量身定做, 去除与监控无关的多余功能, 因此在本文实现的平台上, 使用的操作系统是对Android操作系统进行了定制。系统的应用模块, 包括A接口 (现场监控单元与被控设备接口) 通信协议, B接口 (现场监控单元与区域监控中心接口) 通信协议, GSM Modem通信协议, 视频应用, 配置应用, 告警应用等应用和内核分开, 以便于更好地支持远程升级。现场监控主机与区域监控中心之间的通讯接口为GPRS, 在传输协议上有UDP和TCP可供选择。为了现场监控主机与区域监控中心之间的通讯的可靠性, 确定选用TCP协议。而为了保证告警事件的及时上报, 考虑每个现场监控主机与区域监控中心之间都采用两个独立的TCP链接, 一个链接为区域监控中心发送命令及现场监控主机上报告警信息的通道, 这个通道的数据量少, 以保证传输的实时性, 另一个链接为现场监控主机应答区域监控中心命令的通道, 包括一般命令应答和大数据传输的应答, 数据量比命令通道大, 实时性不做特别限制。通过两个TCP链接的组合搭配来实现传输效率和性能的更佳平衡。区域监控中心提供两个不同的TCP服务端口以区分不同的传输通道, 缺省状态下, 提供10037端口, 用于建立命令和告警通道, 10038端口, 用于建立应答和大数据传输通道。现场监控主机上电后应该自动向区域监控中心请求建立链接, 如果发生链路失效的情况, 现场监控主机应该以一分钟为间隔周期, 自动重新建链。监控主机上电以后, 初始化GPRS, 建立和监控中心的链接并且向监控中心发送全局标识号, 进入监控网络的过程。

4. 系统调试。

系统实现后在GSM/GPRS网络环境下进行测试, 对静态JPEG编码方式的图像进行实时监控, 功能基本符合要求。系统可用于交换机房、新建基站、改造的边际网和直放站、部分搬迁未监控基站等进行监控。

本文介绍了嵌入式Android操作系统课程的实践教学具体实施过程。为了突出嵌入式系统课程的特点, 同时要密切关注嵌入式Android操作系统技术的发展趋势, 不断修改、补充、完善实践教学体系, 使培养出来的学生能够适应社会发展的需求。

摘要：以ARM为核心的Android操作系统教学体系已成为社会对通信终端开发人才的主要需求。本文通过对Android操作系统课程的主要特点分析, 介绍了该课程实践教学环节的具体操作过程, 并以工程应用为背景, 进行了设计案例分析。

关键词：Android操作系统,教学体系,课程改革

参考文献

[1]王向辉, 等.Android应用程序开发[M].北京:清华大学出版社, 2010.

[2]田泽.嵌入式系统开发与应用实验教程[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2004.

[3]文志成.GPRS网络技术[M].北京:电子工业出版社, 2005.

嵌入式系统:教学改革 第9篇

一、理论教学

嵌入式系统所涉及的知识十分广泛,包括硬件结构原理及设计,如计算机组成结构、微机原理等,不仅需要理解理论知识,还需要有一定的电子系统设计能力;包括软件编程知识,如C语言,C++语言和汇编语言等;涉及操作系统原理知识,如进程管理、进程通信、存储管理、设备管理等。整体的课程体系构架如图1所示。

由于嵌入式系统实际上是从单片机系统发展而来,所以要总结以往以单片机为核心的课程体系教学经验,分析新系统带来的新知识,再进行统筹规划。既要加强嵌入式的基础教育,又要面向实际工程应用,提升嵌入式教学的实用性和工程性。在课程体系的整个教学过程中要十分注意各课程之间的无缝衔接,既不能让知识内容脱节,也不能出现相关课程知识点的大量重复。解决这个问题的关键,一是教材的选用,二是教学团队的沟通。

对于信息工程专业,硬件内容和软件内容课时比例各占多少是首先需要考虑的问题。信息工程专业应该“偏软”,所以硬件内容约占20%,软件内容约占80%为好。

二、实验教学

对于这样一门应用性强的课程,实验教学应该在整个教学工作中占50%甚至更多的学时。目前,多数院校在开设这门新课的同时,能够做到根据自身条件,投入资金,创建嵌入式实验室,批量购置实验系统,开设实验课程。但是,实验教学过程中仍然存在着一些问题。

1. 实验与理论脱节

由于实验课占的比例很大,实验项目众多,开设时间紧凑,所以往往会产生理论课落后于实验课的情况。这样不仅不利于课程的正常进度,而且可能会使学生产生厌学的情绪。如果能在即将开设实验课时把课堂转移到实验室,实施教师边讲、学生边做、教师边辅导的教学形式,便可以解决课程进度不一致的问题,而且还能使学生不再感到内容枯燥无味,克服了先课堂、后实验的诸多弊端,真正成为一门学生看得见摸得着的实实在在的生动课程。

2. 实验教学片面化

嵌入式系统分为硬件层、中间层、操作系统层和应用层,对于一个完整的实验教学过程,这些层面应该均有所涉及。只有这样,学生才能对嵌入式系统做到整体的理解。只是针对不同性质的专业,侧重点不同罢了。比如电子信息工程专业的学生应更侧重于硬件层面,而信息工程专业的学生应更侧重于软件层面。

3. 实验教学形式化

在嵌入式系统实验过程中,应该充分重视引导和培养学生的动手能力。目前嵌入式实验室里的设备都配备了很齐全的实验手册,实验步骤详细、源代码完整,学生只需要按照实验指导书中的步骤操作即可。这样就出现了实验形式化的现象,学生往往一离开手册就束手无策。一方面,我们应该在实验中设立一些自主创新的实验,让学生在思考中做实验。另一方面,教学单位应该积极主动地开放实验室。实验室开放是学生主动完成实验的必要条件。学生可以利用课余时间仔细观察实验过程,分析实验结果。特别是在实验失败后,可以重新修改实验方案并安排时间重新实验。这样不仅可使学生充分发挥能动性和创造性。同时也使学生可采用多种方案实现同一个项目,或选择不同的项目完成同一种技能的训练。

对于一个相对完整的嵌入式系统实验项目,应该包含以下几个部分:

(1)汇编程序设计;

(2)C语言程序设计;

(3)I/O端口与各部件的编程;

(4)操作系统的移植;

(5)设备驱动实验;

(6)应用程序实验。

信息工程专业的学生应该采取前轻后重的方式,即重视操作系统层及应用层的实验。操作系统的移植可以当作大型实验项目来设置,让学生积极主动地参考相关书籍,自己动手,移植一个完整的操作系统。这样可以让学生更加有成就感,对嵌入式系统产生浓厚的兴趣,有了兴趣作为后盾,后续的学习也会变得更加轻松。

三、课程设计

如果说理论课与实验课可以让学生初步认识嵌入式系统,从而迈进嵌入式系统的大门。课程设计则是深化学习,对所学知识进行综合应用的一个过程。

在课程设计的教学形式上,应该采取引导性教学。由于有了前期的理论与实验课程作为铺垫,学生对本课程有了一定的理论基础和初步的动手能力,课程设计阶段不能再手把手进行灌输式的教育。应该以学生为主体,奉行“师傅领进门,修行靠自身”的理念。

在课程设计项目的内容上,为了极大地发挥学生的积极主动性,教师可以给出多个课程设计项目。项目内容一方面在知识点上要贯穿整个教学过程;另一方面在实现形式上要多样化,即不仅要有一些需要实现具体功能的应用系统,还要有一些模拟仿真方面的题目。学生根据自己的特长和兴趣,选择自己感兴趣的项目。

在学生的组队形式上,不提倡由一个人完成一个项目。可以自由组合成项目小组,每小组由3~5人组成,各个小组自行分工、分析、设计并完成项目,最后由教师来评分。分成小组来完成课程设计可以培养学生的团队合作、协调能力,让学生在设计工程中亲身体会到团队合作的重要性。

在课程设计的时间拟定上,时间要放宽,要充分考虑到嵌入式系统设计难度大的特点。由于实验室资源有限,不可能让某些学生长期占用设备。可以采取集中布置加分散完成的灵活方式。在课程设计初期,在教师的题目布置与学生的分工时期,需要集中起来;在具体设计过程中,应该采取长时间分散的方式。这需要进一步提高实验室的开放程度。

嵌入式系统是一门实践性非常强的课程,实践是嵌入式系统课程的重要组成部分。缺乏实践的嵌入式课程学习是纸上谈兵。因此,学生必须通过课程设计实践环节,来加深对嵌入式系统理论知识的理解。如果没有很好的实践,嵌入式系统技术很难掌握,学生的技能就得不到提高,培养的学生就不能适应市场的需要。嵌入式系统课程设计的重要性不言而喻。

四、结束语

嵌入式系统在实际应用领域正处于一个高速的发展阶段,对于与社会接轨的大学教育而言,嵌入式系统的教育也应该紧跟时代发展,锐意创新,不断完善自我。这样才能为社会输送大批具有实践能力的技术型人才。对于宽口径的信息工程专业来说,要积极建立嵌入式系统课程体系、实验体系、教材体系和教师培养体系,努力培养综合能力突出的大学生。

摘要：介绍了嵌入式技术在现实社会信息科技发展中的重要性,从信息工程专业的角度出发,指出该专业的宽口径与嵌入式技术宽范围特点的相适应性。针对理论教学、实验教学和课程设计等方面做了具体探讨,阐述了开设嵌入式系统课程在这些环节上需要注意的问题。

关键词：嵌入式系统,理论教学,实验教学,课程设计

参考文献

[1]邵贝贝.关于嵌入式系统教学的思考[A].第三届全国高等院校嵌入式系统教学研讨会论文集,2005

[2]田泽.嵌入式系统开发与应用试验教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004

[3]王建萍,费跃农,王燕瑜.嵌入式系统“边干边学”教学模式探究[J].电气电子教学学报,2007,10

[4]邓群,饶建华.学生实验室开放观的调查分析及对策研究[J].实验技术与管理,2006,23(11):147～149

嵌入式系统:教学改革 第10篇

1. 存在问题分析

因为计算机专业嵌入式系统目前尚属于一门较新的学科, 嵌入式方向课程教学正处于探索阶段, 所以作为该方向对应的核心课程《嵌入式系统驱动设计》在教学实施中还存在一些明显的问题。

1.1 学习方向体系

目前很多高校在高考招生阶段就明确了学生学习的方向, 这种做法本身无可厚非, 是各个高校明确招生计划的一种手段。但实际上很多学生对专业本身并不了解, 在懵懂地进入高校开始学习时, 并没有足够的激情和兴趣, 从而导致目前高校普遍存在诸如学生经常翘课、学生在其他方向花费时间多却又不得不应付本方向课程考试的问题, 教师教与学生学的效果均不理想。

1.2 教材选用

因为嵌入式系统方向目前毕业生就业情况比较乐观, 所以针对该方向的各门课程的教材也越来越多, 如何挑选一本适合学生理论学习和提高实践能力的教材并非易事。因为从目前市场所有的本科教材分析, 有些偏重理论, 基本上是各种知识点的汇总, 学生学习时动手少, 缺乏兴趣, 并不能真正掌握独自解决实际问题的能力;有些教材比较偏重实践, 实例比较多, 但是理论知识讲解相对浅薄, 学生学习后解决小问题还可以, 但遇到综合性案例的时候往往由于没有理论支持导致分析解决问题的能力不够, 学生信心缺失。

1.3 教师授课方式

学生对一门课程的接受程度往往很大程度上依赖教师的授课方式, 在传授课本知识的同时如果紧密联系行业背景及实际案例, 就可以最大限度地激发学生的学习兴趣和学习热情, 达到更好的效果。而在目前的状况下, 大多数嵌入式方向的教师缺乏相关知识, 且在授课过程中往往采用简单罗列知识点和针对性实验验证的方式, 虽有对目标板程序的代码分析, 但内容枯燥, 并不能给学生日后的开发工作带来实践性指导, 效果不好。

1.4 课程实践安排

在实际教学中, 通常对计算机课程的设计为多媒体教室理论演示加实验室实验验证[3], 虽然设置了专门的实验时间但理论学习和实验验证相对隔离时间较长, 学生容易忘记重要步骤, 导致虽有兴趣但实现困难, 效果不好。

2. 对问题的思考

以上提到的各种问题确实反映了目前很多高校存在的尴尬状况, 一些走在前列的高校虽然在某些方面对这些问题做了改进, 但效果并不理想。对此, 特将我校对嵌入式方向的改革及我个人针对《嵌入式系统驱动设计》课程的教学心得做一汇报, 以供兄弟院校及授课教师参考。

2.1 针对性方向划分

学生入校后第一年按照招生录取专业进行公共基础知识平台课程的学习, 第二年学习学科教育平台课程的内容主要是计算机专业学习的一些前导课程, 包括C语言、java程序设计、计算机网络等。此时, 学生对计算机已经有了相当的了解, 可以联系一些不同方向的计算机相关企业的讲师进行宣讲, 提高学生对不同方向的认识和学习兴趣。从第五学期开始, 根据学生的志愿进行专业方向的划分, 然后针对性地展开相应的课程体系[4], 这样才能真正激发学生的学习热情为后期诸如《嵌入式系统驱动设计》等课程的进一步学习打好基础。

2.2 选用从业人员编写的半工具书

目前市场上有相当一部分教材是由从事驱动开发的专业人员编撰的, 非常适合用做高校本科对应专业课程的教材, 因为这些书籍具有如下特点: (1) 知识点涵盖全面并且更新速度快, 这就弥补了以往教材知识点陈旧、更新慢的弱点; (2) 实践环节突出, 知识点蕴含在实践步骤中, 生动易学习; (3) 行业规则和公共规范明确。由于很多高校教师在编写教材时并没有在相关行业解决实际案例的经验, 编写时偏重于知识点的强调, 并不注重行业普遍遵循的一些规则和规范, 这导致学生毕业工作后还要花费大量时间加以适应, 效果不好。而这些从业人员编写的半工具书能很好地解决这几个问题。

2.3 案例式教学方法

学院定期组织教师参加相关课程对应企业的项目开发交流, 并聘请一些业内从业人员到校进行行业背景和规范的宣讲, 这在一定程度上提高了教师的素质, 最终对课堂教学产生深远影响。针对《嵌入式系统驱动设计》这门课程, 可以在教学时尽量避免简单罗列知识点, 而是将要教授的内容蕴含在案例中, 这样学生学习时兴趣浓厚, 掌握知识点牢固。

2.4 打段授课配合兴趣小组学习

目前理论和实践分离的教学方式在高校普遍存在, 这样做的弊端往往是学生在实践时忘记某些内容而导致实验效果不理想。我采用打段授课的方式, 将一学期的授课时间压缩到半个学期, 每个星期的课程时间加倍, 这样做的优势是学习时间集中, 便于加深学生记忆, 同时理论和实践结合紧密, 学生印象深刻。实践证明, 学生上课时注意力集中, 兴趣浓厚且接受效果好。为了使学生更好地掌握《嵌入式系统驱动设计》课程内容, 设立多个兴趣小组, 在课余时间利用现有的实验设备和条件进行课题研究, 培养学生初步的科研能力、创新能力同学间的协作能力和工程实践能力, 并更有效地将所学知识应用于实际中。定期进行专题讨论, 拓展学生在驱动开发领域的知识面, 进而增强课程教学效果[5]。

3. 结语

对于计算机专业嵌入式方向的学生, 《嵌入式系统驱动设计》这门课程的重要性是不言而喻的, 要更好地掌握该门课程需要结合多个方面认真考量, 是一个系统的过程, 其他课程的学习也应遵循同样的规律。改革教学方法, 在方向划分、教材选择、授课方式、实践安排等各个环节创新求变, 才能更好地让学生掌握课程的精髓, 提高学生就业的核心能力, 增加学生择业的竞争优势[5]。希望我对该门课程的一些实践经验能对高校同仁起到一定的交流提高作用, 我也会在今后的教学实践中进一步进行总结和完善。

参考文献

[1]赵庶旭.物联网技术[M].成都:西南交通大学出版社, 2012.

[2]戴胜华.嵌入式系统[M].北京:中国铁道出版社, 2008.

[3]尚久庆.计算机教育改革的认识[J].科技信息, 2010 (9) :51-53.

[4]文全刚, 陈守孔.嵌入式方向课程设置与教学[J].计算机教育, 2007 (9) :25-27.

嵌入式系统:教学改革 第11篇

【关键词】嵌入式系统　　　做中学　　　教学改革　　　实践教学　　　技能

引言

随着社会现代化水平的不断提高，我国急需大量的嵌入式技术专门技能人才。然而，在现实的教学中，却存在着这样或那样的问题，使得学生厌学弃学，导致学生水平不能达到工作岗位需要。如何搞好高职《嵌入式系统应用技术》（以下简称《嵌入式》）專业课程教学，培养出适应社会发展需要的技术人才，是每个专业教师都要认真思考的问题。　本文首先分析《嵌入式》课程教学中存在的问题，然后提出可行的应对措施。

1　《嵌入式》课程教学的现状

在《嵌入式》课程教学中，突出的表现之一是，追求高深的理论教学，其理论教学时间占去了绝大部分课程教学时间，使得没有时间或没有充分的时间完成应有的技能训练，学生不能达到应有的能力水平，不能满足工作岗位需求。同时，大多数高职学生限于基础条件，不能完成相应学习，产生厌学弃学的行为，严重的降低了教学效果。

常见的表现之二是，虽然不太追求高深的理论教学，但是仍然以理论教学为主，不重视实践教学。或是仿真代替实践，或是突出编程，弱化硬件教学，使得学生缺少实际动手能力，不能满足工作岗位需要。

常见的表现之三是，将理论教学与实践教学分割开来进行，理论教学期间不进行实践，实践教学的时候不重视理论，导致理论教学时听不懂，实践教学时弄不明，浪费教学时间，降低教学效果。

常见表现之四是，看起来是突出实践教学，实际上过分降低理论教学要求。学生们在校学习时感觉学得好，走上工作岗位后发觉学得少。

2　常见的教学方法

常见的改革措施，多半是推行项目式教学，以行为导向法进行教学。纵观各种项目式教学的教材，其教学内容的选择、教学内容的安排次序、教学方法的使用等等往往不能令人满意。一些推行“一体化教学”的改革是不错的改革，却又限于种种原因，难易实现改革的初衷。为此，本文结合作者的教学实践，提出新的改革措施。

3　我们的改革措施

高职教育突出的特点是“实用型”“技能型”“职业型”。《嵌入式》课程教学要突出高职的特点，精选教学内容，优化教学结构，采取灵活高效的教学手段和方法，达到适应高职学生特点、适合高职教育的要求，实现高效教学的目的，全面提高高职教学质量。为此，我们采取如下措施：

3.1教师主动积极学习，学校组织教师参加培训

一方面提高教师的知识水平和技术水平，另一方面提高教师的教学水平，使教师能够适应教学改革的需要。

目前，技能型人才短缺的问题在某些专业领域表现得尤为突出，一个重要原因是职业技术教育中缺乏“双师型”“复合型”的教师。近年来，我们学校采取校内培训、校外学习、下企业实践等多种形式，组织了多起教学培训活动，快速的提高教师的知识水平、技术水平和教学水平，保证了教学改革的顺利进行。

3.2组织教师对《嵌入式》课程进行深入的研究，重新选择教学内容，优化教学结构，建立适合我们课程改革需要的结构体系

不使用现成的教材——组织教师针对改革目标，编写实用的教材，将实践教学与理论教学内容融为一体。

精选教学内容，优化教学结构，决不仅是教学内容的简单取舍，更不是对教学内容削削砍砍，而是使教学内容有机结合。什么是必须的、什么是非必须的，需要认真细致的探讨研究。由于现有教材的内容繁杂、体系臃肿，内容选取粗糙，详略失当，以及平铺直叙的进行知识的编排，这都难以适应现在的高职教学。一些以行为导向的项目化教学的教材是一个不错的选择，但是具体到项目的选取和内容的编排确实值得商榷的，有些这种教材并不理想。

要合理安排各项教学内容的先后顺序，使之相互交织而有机的结合，互相支持、互相促进，达到用更少的时间而取得更高学习效率的目的。这其中一项重要的内容是如何将理论教学与实践教学有机的结合。如何优化教学结构，什么先做，什么后做，不是简单说说就完事了的，而是要认真细致的探讨研究。

3.3采用“做中学、做中教”

不能只是做，也不能只是教，要做、学、教一体化教学。为此，需要花费大量的时间进行教学的准备工作：一是教师要具备一体化教学的知识及技术；二是教师要具备一体化教学的技能；三是要编写一体化教学的教材（这也是很重要的一个前提条件）；四是要建立一体化教学的硬件教学环境；五是要做好教学改革宣传动员工作，使得师生都能理解改革的必要性及可行性，从而自觉的愉快的主动的积极的行动。

实践与理论教学分开的做法是一个很有问题的教学方法，但却一直使用到现在。理论教学期间不进行实践，实践教学的时候不重视理论，导致理论教学时听不懂，实践教学时弄不明，浪费教学时间，降低教学效果。很多情形往往是长时间的理论学习之后配之以一段时间的实训，理论与实践教学的结合不紧密、不合理，甚至很少的实践机会。

为了实施“做中学、做中教”，需要将整个课程体系重新构建。要构建以工作过程为导向的、以专业技术应用能力和素质培养为主线的、理论与实践有机结合的、系统的项目化课程教学体系；要使不同的知识与知识、技能与技能、知识和技能有机的结合；要使用多种教学方法；要将理论学习有机的融合在实践教学之中。这需要教师付出更多的劳动，需要有高度爱心、高度责任心的教师集体。

3.4不断分析、不断总结、不断改进

不做死板的机械人，要做灵活的“智能人”，在教改中实时检查教学效果，实时调整教学内容、改变教学方法。

比如，对于“跑马灯”这个内容的教学，教师可以引导学生探讨，如何点亮或熄灭一个LED？如何让两个LED交替点亮？然后如何在程序中体现这一点？接着让学生下载程序到单片机中观看现象，然后讨论，如何实现8只LED循环点亮或熄灭，接着再让学生下载程序到单片机，观看效果。由此展开去，如何实现各种变化呢？学生自会产生各种奇思妙想来。一个难以理解的现象是，学生集体花费大量的时间向电脑里输入程序。在有组织的教学中，这种情形应该不要常常出现为好。但是，下载程序、改编程序和观看现象却是应当提倡的。

通过教学改革，学生由原来的难学、厌学以及被动学习变为主动学习，学习的热情大大提高，并带动了学生对其他课程的学习。学生能够主动地利用课堂内外的时间设计、焊接、研究调试电路，在不知不觉中提高了理论水平和技能。由于长期的实操训练，学生的动手能力、分析问题解决问题的能力都大大的提高，有效地提高了学生的专业技能。

4　结语

在提高教师技术水平和教学水平的前提下，优选教学内容，优化教学结构，采用“做中学、做中教”的措施，将理论与实践教学紧密有机的结合起来，能够有效解决《嵌入式》难教厌学的问题，提高学生学习的积极性，降低教学难度。然而，高职《嵌入式》课程教学改革是一个艰难的过程，如何优化教学内容是一个值得认真探讨的问题。

【参考文献】

［1］张腾飞，顾亦然，郭前岗.　“嵌入式系统及应用”课程教学改革探索与应用.　中国电力教育，2012（28）.

［2］宋军，王一雄，徐锋.　物联网驱动下的嵌入式系统教学改革.　单片机与嵌入式系统应用，2011（04）.

［3］汪桂珍.　高职单片机课程教学探讨.　甘肃科技，2010（16）.

嵌入式系统原理及应用教学方法初探 第12篇

这几年,随着嵌入式系统在通信、电子等领域的迅猛发展,《嵌入式系统原理及应用》已经成为各高校电子信息专业非常重要的一门专业课。该课程涉及面广、综合性强、应用非常灵活,这对学生的自学能力提出了很高的要求。由于嵌入式系统要求同时掌握软硬件知识,所以该课程十分锻炼学生软硬件综合能力,这对增强工科学生的动手能力有着重要作用。为此,我们在教学中积极探索,针对课程自身的特点,尝试对教学方法、教学内容等进行一定的调整和改革,取得了较好的教学效果。

1 教学方法

1.1 利用多媒体教学

在嵌入式系统的教学中涉及许多的图表,利用多媒体教学,可以节省大量的课堂教学时间,使教师有更多精力进行内容讲解。而且多媒体具有直观性、形象性等特点,通过图表对比、照片录像实例、多媒体课件演示等方法可以更清晰明了地反应教学内容,进一步加深学生对所学知识的理解,激发学生的学习兴趣。而各硬件厂商提供的芯片手册、开发参考、示例程序源代码及相应软件使用手册是最好的教材。教师可以根据具体教学情况把一些新的内容添加到多媒体课件和教案中,丰富教学内容,使学生更容易接受,减少教师备课工作量,提高了备课效率。

1.2 与实际结合、拓宽知识面

在本课程的讲授过程中,相关的基本概念、ARM体系结构、指令系统、硬件结构、软件编程等内容较多,且比较抽象,学生不易理解。特别是系统软硬件设计方面,我们可以通过具体的例子,比如常见的ARM芯片和典型的嵌入式系统,对照讲解,这样即使学生对ARM系统有了直观的印象,加深了他们对ARM系统的感性认识,又通过举例的方式活跃了课堂气氛,提高学生的学习兴趣,有助于学生对所学内容的理解。此外由于嵌入式系统是一门软硬件知识高度综合的课程,所以理论教学要与实验相结合,学生通过具体的实验可以深入理解课堂上所学内容,并把所有知识融会贯通。同时,通过实验还可以提高学生的自学能力和实践应用能力。

1.3 加强实践教学环节

嵌入式系统是一门实践性和应用性很强的课程,在做好理论教学的同时,要十分重视实验教学。如果条件允许,可以开设独立的嵌入式实验课程,安排学生做一些与实际应用联系紧密的具体项目,开阔学生视野,进一步提高学生实践能力。在实践环节,教师指导学生过程中应尽量减少对实验具体过程和方法的说明,应让学生自行收集的资料、设计解决方案,最终自己动手操作来完成实验。

2 结论

通过多种教学方法的结合,首先可以更清晰直观的反应教学内容,使学生更容易理解所学知识;其次培养了学生学习的主动性和创造性,加深他们对理论知识的理解和掌握。同时,提高学生的动手能力,积累一定的工程设计经验,进一步提高教学效果。

摘要：针对《嵌入式系统原理及应用》课程的教学内容与现状,讨论教学方法的改进,提升教学质量与水平。

关键词：嵌入式系统,ARM,教学方法

参考文献

[1]张林,刘辉,孙启龙,等.嵌入式系统教学方法改革实践[J].电气电子教学学报,2010(4).

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