嵌入式课程总结

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嵌入式课程总结范文第1篇

关键词：项目驱动 嵌入式系统 实验教学改革

中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）05（a）-0023-02

随着不断更新的嵌入式技术在智能通讯、消费电子、医疗仪器、航天航空等领域的广泛应用，嵌入式技术正在成为高校学科方向建设或开设为选修课程，课程教学和实验内容紧跟技术前沿有了更高的要求，如何对嵌入式系统课程的理论与实验教学进行改革，期望形成适合本院校特色的课程内容和教学方法是当前各类院校共同探索的重点[1]。

本文结合本校应用型人才培养方案的教学实际，提出以项目驱动的嵌入式系统实验创新实践教学模式，围绕综合实验项目展开，培养学生掌握嵌入式系统的硬件基本体系和结构、系统运行模式、嵌入式软件开发流程、系统调试、验证和测试方法等，使学生具备基本的嵌入式项目开发知识和能力。

1 嵌入式系统实验教学现状

1.1 嵌入式系统实验教学的目标和特点

全面了解嵌入式系统实验教学特点对教学和改革非常必要，其主要特点有：（1）实践性。学生必须亲自实践，设计方案，动手操作，才能真正将知识为已所用，若没有认真完成实验，嵌入式系统课程学习犹如纸上谈兵；（2）系统性。嵌入式统课程涵盖面较宽，底层硬件是基本，嵌入式操作系统是重点，多种开发平台和多种软件使用是突破口，嵌入式系统开发应用的所涉及到的相关程序设计是关键……（3）创新性。嵌入式系统知识技术更新快，在实验内容上，应该加入创新的元素，学生也应需要在实验中有自己独立的见解和想法，而不是单纯完成教师分配的任务[2]。

总之，在嵌入式系统教学过程中，把握嵌入式技术应用性强、涉及领域广、技术更新快等特点，注重理论与实践教学环节紧密结合，强化实验教学落到细节，以培养学生动手实践能力、综合应用能力和创新能力为主要目标。

1.2 嵌入式系统课程实验教学的不足

虽然目前众多高校日益重视嵌入式系统实验教学，但效果一直欠佳，仍表现出很多薄弱和不足之处。首先，实验内容安排不合理，实验内容简单。验证性实验过多，学生自己动手的设计性实验少；单一性基础实验多，综合性开发实验少；基础实验多，反映嵌入式最先进技术的实验内容少，从而导致实验教学流于形式，造成学生学完课程之后不知道如何应用，对嵌入式技术还停留在理论阶段。其次，嵌入式实验设置与实验室资源配置不合理。部分实验设备落后，难以与快速发展的嵌入式硬件与软件开发同步；实验资源长期闲置，利用率低；实验室管理制度过于死板，课后作业无法到实验室完成或继续学习。再有，很多高校师资力量薄弱，学生知识水平参次不齐，实验教学往往辅导不到位，导致个别学生无法及时解决问题则中途放弃。最后，嵌入式实验课程体系陈旧，与企业要求严重脱轨，学生毕业后就业形式严峻，就业后不能很快进入工作岗位，有的甚至还需要进行第二次培训[3]……

2 项目驱动的嵌入式系统实验教学

针对嵌入式系统课程特点和现状，初步探索与尝试项目驱动的教学模式，合理设计实验项目内容和方式，让项目实践教学贯穿于课程体系结构，从而提高实验室资源，调动学生学习主观能动性，形成教学相长良性局面。具体的说，项目驱动化教学，就是以项目为载体，将课程讲授的主要内容穿插其中，注重课程理论体系的完整性，达到理论实践一体化、传授知识与培养能力一体化、“教、学、做”一体化的培养工程人才的教学方法，这种教学模式比较适合那些实践性较强的课程[4～5]。

教师选择项目应具有实用性、典型性、综合性、趣味性和可行性，采取“项目引导、任务驱动、边讲边做、讲做结合”的教学模式，且项目精心准备并成功实现，对各细节实现访求及理论知识比较熟悉。当然，项目化教学方法的实施过程中也存在一定的困难，它要求教学的硬件资源比较齐全，实验室管理方案合理、师资配备得力等。

3 项目驱动的嵌入式系统实验教学尝试

3.1 项目驱动激发学生学习兴趣

教育学家斯金纳曾言：“在教学中成功的设计问题，有利于激发学生积极主动去思考，有利于学生运用已有知识去获得新知识或解决新问题。”可见，问题设计是教学活动中促进学生实践创新能力主动发展的重要环节[5]。这里的项目驱动即是问题设计。

说明与课程相关的完整的项目详情，详细描述项目需求、主要功能、预期的目标，及当前项目的基本现状。重点演示项目实现后的效果，如果受实验条件或时间等因素的限制，课堂难以逐步展示实现过程时，可灵活借用其他方式，如图文并茂的详细文档、屏幕录制的视频、生动形象的动画片等。利用展示的实现结果为契机，通过生动的描述激发学生的学习兴趣，力图使学生产生强烈的求知欲望，让他们接下来的学习有目标，方向明确！

同时，在项目分析与描述时，根据项目实现的各个环节把课程理论与实践完整的串连起来，列举出各章节的重点难点，说明各重点难点在项目中是怎么实现的，学生对照课程目录及项目实现的过程，能初步理解嵌入式系统开发的基本流程，实现方法等。

3.2 根据项目需求合理安排实验内容

根据专业侧重点不同，随着理论课的进度，以项目内容和实验环境等方面，合理安排实验课，做到简单实验与复杂实验、验证性实验与综合性实验、课堂实验与课后实验全面且有代表性。下以设计实现“远程视频监控系统”为例，针对软件工程专业学生，硬件实验侧重硬件选择和简单调试，软件方面安排嵌入式操作系统（如嵌入式Linux）移植、文件系统移植、Boa服务器配置与移植等，除此而外，环境搭建实验、程序设计实验也必不可少[6]。基础实验安排不在多，而在于实用性，让学生顺利完成逐个实验，以此树立自信，在不断取得的小成就感支配下，进而主动强化理论学习并利用课后再实践，直到完成项目。

3.3 分组完成综合实验

全班同学完成系列简单基础实验后，综合实验则在此基础上稍做调整，并添加创新的元素，以实现项目主要功能。根据实验需要，把综合实验细分几大部分，全班同学按能力水平、兴趣爱好分组，把基础实验过程中发现基础较好、悟性较高、动手能力较强、在某些方面有优势的同学任命为小组长。如上项目可尝试以下分组方案：动手能力相对较弱、语言组织能力较好的学生分为一组，负责书写整理需求分析和设计文档，写文档时与其他成员相互沟通与交流，因此也可增强实践能力；操作系统方面基础较好的同学分为一组，主要搭建实验环境，并向下一组实验同学提供环境的详情，如共享文件（源码、库、工具软件等）放在什么位置，有哪些服务器，什么版本的交叉编译工具链及其他细节；硬件基础扎实的同学们分为一组，移植嵌入式操作系统内核（一定要在内核中加载USB摄像头驱动）；软件应用能力较好的同学们为一组，配置和移植Boa服务器制并作根文件系统；C/C++编程能力较好成为一组负责CGI脚本设计；最后一组是系统测试，这要求各方面能力较强的同学完成……这种分组实现、组长负责的实验教学方式，遵循因材施教的原则，各小组相互沟通，相互学习，且能增强同学们的团队精神。

3.4 项目总结与期望

综合实验的顺利完成并不代表是项目驱动的嵌入式实验教学的最终目标，对项目进行总结与展望能让一段时间的理论与实践学习取得事半功倍的进步。以讲座或报告的方式，各小组分别汇报各自的主要工作，各成员的经验，如何攻克遇到的什么难题，各自关键的技术在哪里……汇报的小组主要发言人不一定是小组长，但一定是集各成员的总结与收获。总结课堂师生畅所欲言，为项目提出新的期望，并讨论下一步如何去实现，去完善，为嵌入式系统相关知识再学习导航。

4 结语

本项目驱动的教学模式是嵌入式实验教学改革的初步探索与尝试，克服了当前嵌入式实验中不足的现象，合理安排实验内容，充分利用实验资源，且能调动学生积极性，基本做到了因材施教，教学相长。如何不断的实现项目创新的元素，是嵌入式实验教学一直追求的重点和难点。

参考文献

[1] 冯小燕，陈昌兴.地方高校嵌入式实践教学体系的构建[J].实验室科学与技术，2011，9（1）：98-100.

[2] 冼进，贾德良，毕盛.嵌入式系统实验课的教学改革初探[J].实验室研究与探索，2011，30（8）：282-283.

[3] 张腾飞，郭前岗，王保云.嵌入式系统创新实验室建设与实践探索[J].中国电力教育，2013，25：163-165.

[4] 李妍.项目化教学在嵌入式系统实践课程中的探索[J].实验室科学，2012，15（5）：27-29.

嵌入式课程总结范文第2篇

关键词：项目驱动；嵌入式系统；物联网；教学改革

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）24-0101-02

随着现代电子制造水平和网络技术的飞速发展，嵌入式系统已经成为汽车电子、家电控制和消费类电子等产品的重要组成部分，由于其硬件部分体积小、价格便宜、集成度高，并且软硬件都可以进行“按需定制”可裁剪，嵌入式系统有着十分广阔的发展前景。

同时嵌入式系统中的无线通信技术、传感器技术和自动化系统控制技术的日益成熟，把传感器得到的各种数据，通过互联网的手段传输出去，使得世界的联系从人与人的联系，逐步转变成物与人的联系，物与物的联系；使得现实世界与信息网络更加的紧密结合。通过物联网项目的开发，更好的促进嵌入式系统作为物联网项目的载体的教学和改革工作。

1嵌入式系统教学的现状

关于嵌入式系统教学过程中的课程定位、相关先导课程与基础知识的准备、教学内容（包括硬件平台和软件平台）的选择、实践教学与实践环节组织等问题，在目前，仍然存在争论和探索。本环节就以下几个方面进行分析：

1）嵌入式系统的课程定位

由于各个院校对于嵌入式系统的课程定位的不同，不同的院校对于本课程的应用方向也不同。有的院校更加侧重于底层硬件和系统文件的裁剪，偏向于基于单片机的应用；有的院校更加侧重于嵌入式系统的应用，偏向于软件开发与调试。

2）嵌入式系统教学的先导课程

基于上述不同院校之间课程定位的不同，嵌入式系统课程的先导课程也有所不同，针对偏硬件设计方向的，硬件电路设计作为重点。针对偏软件设计方向的，则是把程序设计语言作为重点。

3）嵌入式系统教学的学时分配

不同院校的不同专业对于嵌入式系统课程的要求不同，有的专业是作为专业核心类课程，有的专业是作为专业通识类课程，有的专业是作为专业选修类课程。因此，对于嵌入式系统教学的学时，有着很大的不同。

4）嵌入式系统教学内容的选择

嵌入式系统课程由于对前期课程的要求较高，同时现有教学内容中，理论偏多，各种概念和模型较难理解，学生动手去实践相对较少，学生学习起来非常抽象和枯燥，无法形成自己的知识体系结构，缺乏直观性，因此学生学习积极性会随着课程的深入，逐步降低。

同时嵌入式系统教学需结合教学平台设备来进行开展。在现有市场上，嵌入式系统教学平台种类繁多，并且配套的软件操作系统也有所不同，不同院校都根据自身的实际情况进行相应选择。

2嵌入式系统教学组织

根据本学院“5-3-3”课程体系构建的思想，再结合江苏省苏州市吴江区地方经济具体特点的基础上，以近年来国际工程教育改革CDIO工程教育模式为思路，将构思、设计、实现和运作贯穿在整个课程体系之中，以产品研发到产品运行的生命周期为载体，结合物联网的发展，在不同的行业、企业及应用背景下，将物联网的项目案例，和嵌入式系统的课程体系融会贯通，强调职业教育教学行动的过程属性，将典型物联网产品设计案例引入到教学中并进行重构，编排模块化课程教学内容，组织教学过程。使得学生通过本课程的学习，不仅能了解嵌入式系统的基本原理和设计方法，同时能对嵌入式系统中的ARM体系结构、ARM指令系统进行应用，选择嵌入式Linux操作系统根据不同的需求进行相应的裁剪、交叉编译开发和移植应用，同时根据学生的实际情况进行应用程序和驱动程序开发，服务地方经济。

3传统教学中存在的问题

传统教学过程中通常以教师讲授为主，以教材对应章节和知识点作为讲授单元，理论基础和实践环节分离，无法做到“理实一体化”。在有限的课程授课时间内，设置与教学内容配套的实践环节，通过课后实践来强化教学内容，激发学生创造性的能力比较有限。

嵌入式操作系统选择非常多，在嵌入式系统应用中常用的软件中间件，比如网络协议栈、嵌入式平台下的根文件系统和数据库管理系统、媒体压缩与解压缩库、各种加密算法与协议等，更是令人眼花缭乱。

同时，作为授课对象的学生，由于来自不同的专业方向，前导课程的基础知识参差不齐。具体表现为：电子类专业方向的学生，软件基础较为薄弱，计算机类专业方向的学生，电路与硬件基础弱。

4基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学

以职业岗位能力为主线的高职教育体系需要构建项目化教学课程体系，同时在物联网技术快速发展的大背景下，嵌入式系统的课程体系确实应当有所调整，以适应时代的发展和社会的需求。

项目驱动教学的理念认为：学生知识的积累和构建，是在一定的条件下自主构建而成的；学习是知识、技能与行为、态度与价值观等方面的长进。

同时，以企业中真实的生产、研发和具有实际应用价值的案例作为教学内容的选择，要求学生能够通过自身的特点，获取相关的资讯，指定真实的计划，通过自身的决策和实施，并且进行检查和互查来对项目进行评价。

1）项目的具体构建

将嵌入式系统教学课程知识点进行碎片化和重组，以本院的校企合作单位物联网智能家居企业真实案例为基础，将整个教学过程以项目的形式开展教学，再将物联网智能家居项目中分成相应子项目，对相应子项目再进行具体的任务分解。在整个过程中，要求学生能够以教学主体的身份参与进来，对真实案例从总体上进行把握，明确学习和构建的内容。

2）项目驱动教学组织形式

本院该课程在采用小班化教学的基础上，对学生进行项目分组，将4～5名学生分配到一个项目团队。在不同的项目中扮演企业开发过程中的不同角色，同时在不同的子项目中，学生的角色进行轮转或互换，使得学生在完成本课程的学习之后，能对项目开发的整个过程相对熟悉。

学生在不同的子项目中，可以对项目团队的不同角色进行体验，根据自身的实际情况，为更好的走上工作岗位，融入企业项目团队做准备。

3）具体项目教学的实施

在每一个具体项目教学的实施过程中，以本院的2014级计算机应用技术专业为例，该专业有40人，将学生以5个学生为项目小组进行分组，共8个小组，根据学生的学情和实际情况进行项目任务书下发，将CDIO中的构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate）融入进来。

以物联网智能家居企业真实案例中的智能窗帘子项目为例，通过任务分解，如下图所示，可以分为嵌入式Linux系统裁剪、直流电机控制、交叉编译、驱动文件加载和嵌入式平台下移植应用等五个子任务，同时针对模块化教学，进行相应学习情境设计和教学方案设计，整合现有教学内容，使得老师的教和学生的学都体现项目驱动模式下理实一体化的紧密结合。

首先要求每个项目小组的学生进行项目分析，将构思（Conceive）采用行动导向中资讯的形式展现出来，给出工作任务，提出任务要求，要求学生应当把前导课程以及已做过的项目中已掌握的知识点和即将开展的项目中需要的知识点进行融合，使得学生温故知新，同时也学会综合运用新旧知识的技能；其次要通过实践的方式，项目和任务必须能够通过实践来完成及验证。

对于设计（Design）则要求学生在项目小组中指定相应计划，安排时间进度。

而实现（Implement），要求各小组通过决策和实施的方式，分别提出完成该项目的设计方案说明书，每个小组推选1名同学上台进行本组实施方案的具体表述，授课教师与项目小组成员共同讨论，进行分析和优化，最终确定相对合理、科学的最佳方案，并进行下一步的实施。

运作（Operate），则是在之前所做工作的基础上，结合项目方案说明书，对于项目内容对照完成。在项目完成之后，对照最初提出的工作任务要求，逐项检查项目完成情况。如存在不符的情况，进行分析和修改，直至满足相应要求。同时要求项目小组内的同学和不同小组的同学进行自评和互评，进行相应总结和考核。

5总结

基于物联网飞速发展的技术和应用背景，如何精简嵌入式系统课程的理论教学内容，并扩宽学生的知识面，让学生掌握设计与思考的方法，重点把与真实项目案例密切相关的内容进行重构与设计，同时进行层次化的实践设计，在实践环节中，让学生真正参与到前沿发展的企业课题和项目中去，这是在嵌入式系统课程教学改革中要研究和具体实践的方向。

基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学改革实践教学过程中，学生对于企业项目开发的整个过程更加熟悉，学生参与项目团队开发的积极性和主动性得到提高，同时，通过项目驱动的学习方法，学生也认识到团队合作的重要性。项目驱动教学改革的实施，使学生学习的方式发生了很大的变化，学生能够主动地去学习，更加善于发现问题和思考问题，解决问题的能力也得到了很大提高，学生的专业技能能力得到系统的锻炼。项目驱动教学改革，为学生自主学习意识的养成和从学校到毕业顶岗实习、就业更好的“无缝”对接提供了保障。

参考文献：

[1] 陈承欢.软件工程项目驱动式教程[M].清华大学出版社，2015.

[2] 丁金昌.高职教育人才培养理论研究与实践[M].国防工业出版社，2011.

[3] 童加斌.高职教学改革[M].东南大学出版社，2010.

嵌入式课程总结范文第3篇

关键词：军事院校 嵌入式系统 教学体系 实验型

1 嵌入式系统教学分析

尽管嵌入式系统已经在当前社会生产生活等各个领域得到广泛应用，但是许多院校并没有针对本科教育开设嵌入式系统课程，而只是将其作为硕士研究生的选修课程，或在课题研究或毕业设计时，在老师的指导下，学生进行突击性地学习，并没有形成一个教学体系。这与高等教育的要求存在一定差距，且与信息社会的人才需求也不相一致。即便部分开设该课程的院校，面临的困难较多，例如缺乏合适的教材、嵌入式系统师资力量较弱、设备不能满足实验教学需要、创新实验项目难以实现等。课程如何设置、内容如何安排、实验如何配套等问题还在困扰着许多开始从事嵌入式系统教学的老师。

2 应用型嵌入式教学体系的内涵

应用型嵌入式教学体系就是以社会需求为导向，以应用能力培养为核心，以“知识能力素质”为主线，培养具有扎实的计算机专业基础，具有嵌入式专业核心能力和专业能力的实用型人才。

知识，就是学生通过系统地课程学习后，能够掌握相关的嵌入式基本知识，包括嵌入式系统的基础知识、编程语言在嵌入式系统开发中的基本应用和基本的嵌入式系统硬件平台。

能力，就是不同培养层次的学生，经过系统地学习后，具有与其学历相符合的嵌入式系统开发能力，高职和大中专学生要能够在别人的指导下具有开发能力，本科学生要具备独立开发简单系统的能力，而研究生学生还要具备系统设计能力。

素质，就是不同专业的学生要能够根据个人的专业，将嵌入式系统开发作为一种基本的工具，能够解决本专业领域的实际问题。

3 构建应用型嵌入式教学体系的关键问题

3.1 改革创新教学方法

嵌入式系统教学的方法与传统课程有所不同，应更突出研发和应用，要改革创新适应课程特点的教学方法。

采用倒推法授课。第一次上课就让学生“见识”嵌入式应用实例。以这个典型的嵌入式设备为目标，将产品分解，倒推出一个设备的开发过程。从“设备”到“部件”的倒推，把归属于课程不同章节的内容，放到相关的教学单元去讲解完成。在每一教学单元中，以设备的“部件”为核心，提出实际开发中要解决的课题。通过在具体的学习解决问题，使学生学习和掌握基于嵌入式系统的应用开发能力。在最后的综合设计课中，让学生完成一个正推过程，完成一个从设计思想，到部件，最终到设备的演变过程，从而从整体上建立嵌入式设备的开发规律和方法。

强调实际应用。在讲授理论课程时，要贴近实际应用，要举出实际的应用例子，要提到具体的设备和应用场合，不能泛泛而谈，最好能够将实际的装备带到教学现场，如视频监控系统、对讲机、无人机、机器人等。在开设实验课程时，要尽量开设与生产生活密切相关的实验内容，如常用到的RS232通信协议、LCD显示实验、以太网实验等。

综合使用多种教学手段。为了提高学生的学习，使教学内容更可视化、直白化，应该为嵌入式实验系统配备相应的实验手册和多媒体课件教学系统。使用现代的多媒体教学和传统的实验教学相结合，有些分析和试验性的实验可以在PC上通过仿真软件实现，这样做虽然加大了备课成本，但是提高了教学效率，加快进程，减少重复无意义机械操作。

3.2 统筹教学与科研的协调发展

嵌入式系统涉及的知识面广、综合性强，嵌入式系统的教学并不是单纯的知识传授，还涉及设计能力、创新能力的培养，嵌入式系统的教学有一定的难度。教师如果没有实际的项目开发经历，很难对嵌入式系统有较深层次的理解，很难教好这门课。教师只有通过科研实践活动，才能理解、掌握、发展嵌入式的理论，只有结合自己实际的项目开发经验，才能在教学活动中启发学生的思维，培养他们的动手能力和创新能力。有时也可以让学生参与到科研项目的开发中，给他们更多锻炼的机会。

因此，学校必须大力发展嵌入式系统科研，想尽办法让从事嵌入式系统教学的老师多申请嵌入式系统方面的课题，使教学与科研协调发展。

3.3 加强实验室及实验课程建设

由于嵌入式系统是一门实践性很强的课程，实验是嵌入式系统课程的重要组成部分，缺乏实验的嵌入式系统课程学习是纸上谈兵，学生必须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。因此，应大力加强嵌入式系统实验教学建设，这对嵌入式系统的学习、研究与开发可以起到事半功倍的效果，更好地促进创新型人才的培养。

嵌入式实验室建设主要包括实验开发平台的选择、仪器仪表的配置以及实验课程的设置三个方面内容。实验开发平台应以学校自主研发为主，研发人员从事课程教学，做到“研教结合”，不仅节约了经费，技术支持也可得到保障，还提高实验课教学质量。实验开发平台的研发需要全方位考虑，教学不用追求高级，但不紧跟时代就有失偏颇；在仪器仪表的配置上，要有一定数量的相关处理器仿真器、万用表，示波器、逻辑分析仪和信号发生器；实验课程设置，要立足实际应用，由潜入深，设置“基础型－综合设计型－研究型”三个层次的嵌入式系统实验课程，并采取开发式实验教学的思路和方法，要少讲授理论多指导操作。

要建立开放式实验环境，就是实验室全天候开放，学生可以预约实验时间，在嵌入式系统课程学习结束后，学生仍可以继续在实验室做嵌入式系统方面的实践，包括课外科技创新、毕业设计等实践环节。这样实验设备得到了充分的利用，同时学生可以根据自己的需要来选择做实验的时间，为创新性人才的培养提供了条件。

4 总结

随着嵌入式技术的不断发展，以及嵌入式系统在社会生产生活中的广泛应用，在各层次院校开设嵌入式系统课程，并建立科学的应用型教学体系，对学生进行一定的理论教学和实践能力的培养，使学生了解和掌握嵌入式系统相关知识，乃至能够独立承担一定的嵌入式系统开发任务。

参考文献:

嵌入式课程总结范文第4篇

1.物联网背景下的嵌入式系统教学课程

1.1物联网的概念

物联网的概念始于20世纪90年代末期。当时的物联网，主要是针对物与物、人与人之间的互联互通，提供技术支持。这个新型的概念和技术出现后得到了理论和工业界的充分关注。

1.2嵌入式系统的理论教学内容

嵌入式理论教学内容主要包括ARMffC：入式微处理器、嵌入式操作系统、应用和前沿发展等内容。以嵌入式开发技术掌握为教学目的。具体的授课内容包括；系统概述、微处理器的原理；实用操作、移植交叉开发、物联网在嵌入式系统教学中的应用等。物联网应用背景下的嵌入式课程体系框架如图1所示。

2.物联网基础上的嵌入式系统实验概述

2.1理论结合实践

物联网基础上的嵌入式系统实验设计采用的是层次化的实验环节，包含基础知识、动手能力、创造性思维等等。例如，嵌入式实验开发平台上，主流的串行接口和以太网接口，GPS全球定位系统模块，总线接口等等。这些接口和物联网的应用背景是通过层次化的实验设计展开的。内部包含了实验的要求和实践阶段的不同设置，整体层次的设计从浅显到深入，实验层次不同，对应的组织形式也不同。例如基础性实验的目的用于熟悉物联网，实验层次的循序渐进，为了实践的开发和设计打下了基础。而综合性的实验和实践是为了提高物联网的应用能力。

2.2实践与合作相结合

在物联网中间层的嵌入式网关设计中，根据模块接口的采集，终端的经纬度信息得到无线数据手法模块中的传感器的温度和日照等的环境信息，通过ARM处理器打包成UDP数据包，将之通过以太网网络接口传送到基站的服务器中。

整个流程为，从以太网网络进行接入，将数据传送到嵌入式处理器，通过GPs模块接口进行无线数据的收发，再传送到嵌入式处理器中，最后到达外部存储器。

在物联网的技术支持下，学校组织学生成立了第二课堂，组成了以物联网为主题的学习小组，对项目进行模拟实践和开发。例如GPS数据采集和处理的课题小组，要对操作系统、网络协议栈的移植、多任务的GPS模块的接口数据进行打包，UDP数据包发送到网络等众多内容进行实践。在团结合作中，兴趣小组的同学各自有分工合作，最终实现了将终端传感器传送了了基站的网络服务器的实验目标。

3.嵌入式系统教学的现状

坚持对嵌入式系统的教学的创新进行探索，包括课程设置、基础知识的传授、教学软硬件平台的搭设、实践教学的组织等等。目前在教学中存在以下特点。

在嵌入式系统的教学中，课程定位的方向以及应用不同。有的院校侧重于底层和系统文件的构建，有的院校侧重于应用以及软件的开发。

在嵌入式系统教学的课程中，由于院校课程定位的不同，因此在课程设置上也有所不同，有的偏重于硬件的设计，有的以电路设计为主，有的偏重语言程序的设计。

在嵌入式教学的学时分配上，有的院校侧重于课程的要求，有的院校侧重专业的核心课程，有的院校侧重专业的通识课程设置，有的院校将其作为辅修课程，因此在学时的安排上各有不同。

在教学内容上。嵌入式系统课程中理论和概念较多，因此学生容易感到枯燥，对于知识体系的架构来说，积极性不高会导致学习效果不佳，同时嵌入式教学平台目前的种类偏多，但是配套的操作系统却没有跟上。

嵌入式教学体系具有若干缺点，首先，在传统的教学模式中，教师的主导性地位过强，教师只会将教材中的章节进行讲解。但是基础理论往往于实践脱钩，使得理实一体化难以实现。有限的课程中，教学内容多用于理论学习，能够强化学生实践能力的实践课程较少。

嵌入式系统教学中以网路协议栈、文件系统、数据库管理系统、媒体压缩和解压缩系统等等的数据实验平台众多，但是真正能够以为学生提高学习成效，加强软件基础为目标的课程设置不多。

4.基于物联网项目驱动的嵌入式系统教学架构

当前，高等院校的教育体系中，对教学项目进行构建，对教学课程进行设置，往往是围绕着工程能力的培养展开的。物联网技术的发展背景下，嵌入式系统的课程教学体系必须也有相应的调整，才能应对当今时代和社会发展的需要。

企业的生产过程以及实际的应用价值，是教学内容在选择上参照的依据。高等院校培育的学生，必须要获取实践机会，提升决策和实施的能力，并且能够制定物联网系统规划，培养对物联网项目的u估能力。

嵌入式系统教学的知识点一般较为碎片化，通过学校与企业合作的形式，将这些碎片加以重组。例如，在物联网企业的要求下，教学项目设立了一个以某企业的产品为主项目的子项目，在子项目中将任务具体化，分解到每个学生身上，学生参与到项目中，成为教学的主体，在真实的企业生产情景下，感受到物联网学习的氛围以及学习内容。

项目启动后，课程被分解为小组学习的模式，学生担任项目中的角色，大约4～5个学生分为一个项目团队。项目中，学生成为企业员工，担任开发程序中的角色。在实习中，学生的角色可以进行轮转和互换，以便于课程结束后，学生能够对项目的全部流程有深刻认识。

在项目进行过程中，学生的实际能力表现都是项目考核和评价的内容。每个学生在团队中的表现以及工作成果都被记录下来作为将来接受课程评价的依据，学生的能力也通过项目的开展不断提高，为将来进入社会成为工作岗位的中坚力量打下了牢固的基础。

在具体的项目教学中，学生以开发成员的身份进入项目小组中，根据实际项目设计目标研究项目任务书，进行项目的需求分析、项目的设计、项目的实现和系统测试。

以具体的项目内容为例，实践项目要求通过嵌入式uNux系统，进行各个计算机流程的操作，包括系统裁剪、电机控制、驱动文件加载、交叉下移，平台嵌入式编译等等。在模块化教学的情景下，学生可以学习如何设计系统结构和接口，在理实一体化的模式下将项目软硬件系统通过设计和编码进行实现。

在项目完成之后，教师、企业、学校组成专门的评价小组，对照工作任务要求，逐项检查项目完成情况。对不足的部分要求学生进行分析和修改，并要求项目小组内的同学和不同小组的同学开展互相评价、总结，以综合的考评成绩作为对学生的考核结论。

嵌入式课程总结范文第5篇

关键词:嵌入式系统;教学体系;教学方法;教学实践

中图分类号:G642文献标识码:A

1引言

网络、通信、多媒体和信息家电时代的到来,无疑为32位嵌入式系统高端应用提供了空前巨大的发展空间;同时,也为力不从心的8位单片机向高端发展起到了接力作用。嵌入式技术及产品的快速成长成了全球IT产业发展的显著特征,嵌入式技术是二十一世纪最有活力和生命力的新技术之一。然而在中国,嵌入式软件复合型人才的缺乏,已成为嵌入式产业的可持续发展的瓶颈,作为对新技术研究和探索最活跃的群体之一――高等院校中独立软件学院,如何接受嵌入式技术带来的挑战,学习嵌入式、研究嵌式、使用嵌入式,已成为一个重要的研究课题,加强与完善高校嵌入式系统教学迫在眉睫。由于国内嵌入式系统教学起步较晚,目前还没有形成适应高校教学的一个统一的教学体系和教学规范。由此强调要以信息技术为手段,深化教学改革和人才培养模式改革,如何根据社会的实际需要,培养具有一定专业特色的和特定能力强的软件实用型、复合型人才是我们学院应首要解决的问题。因此必须深入探究嵌入式系统课程体系结构,寻求各专业嵌入式系统实践教学解决方案,积累教学实践经验,建立较规范的嵌入式系统教学体系,使嵌入式系统应用开发技术更好地融入到教学与科研活动中,以适应社会对嵌入式系统人才的需求,对于深化我国高校的教学改革具有重要的现实意义。

2嵌入式系统教学体系探究

嵌入式系统作为一个新兴的课程体系,目前在教学过程中相关先修课程与基础知识的准备教学内容(包括硬件平台与软件平台)的选择、实验教学与实践环节组织等问题依然处于争论和探索阶段。国内高校对于嵌入式系统的教学研讨从嵌入式课程体系的设置、嵌入式理论教学的开展、嵌入式实验教学的开展、嵌入式综合设计与学生工程实训等几方面展开。

2.1嵌入式系统教学分析

(1) 从应用角度来分析,具有世界最大嵌入式技术市场的中国,嵌入式系统教学中更多的强调以“应用”为中心。嵌入式系统应用程序的开发还必须具有一定的行业领域知识,教学中最好要在一个实际的应用项目开发环境中去实践,提高嵌入式软件开发方面的综合应用能力。

(2) 从学科专业角度来分析,嵌入式系统涉及多门交叉学科致使将嵌入式系统的教学大致分为三类:软件学院专业嵌入式教学;计算机专业嵌入式教学;微电子、电子信息工程、自动化等相关专业嵌入式教学。在嵌入式系统教学中应重视不同专业嵌入式课程体系建设、课程目标和内容等方面展开。

(3) 从技术角度来分析,嵌入式系统是软件和硬件有机的结合体。要考虑什么样的硬件设计更容易编写驱动程序,软件处理效率等因素就必须要学习操作系统和驱动程序开发相关的知识,同时需要考虑如何取舍软硬件设计。由此嵌入式系统教学中应注重培养同时具备软件和硬件两方面及综合性知识分析能力。

2.2嵌入式系统方向理论课程体系

本科阶段的按专业方向课程规划既要重视基础理论的学习,又要注重实践性,既要突出专业自身特点,又要把握嵌入式系统在多学科知识领域中相互渗透的规律。不同专业嵌入式系统方向课程体系如图1所示。信息工程专业涉及的专业基础课包括数字电路、微机原理与接口技术、单片机原理与接口技术、计算机组成原理、可编程逻辑器件、EDA设计等课程。而软件工程专业涉及的专业基础课则为C/C++语言、数据结构、计算机网络编成、编译原理、软件工程、操作系统等。嵌入式系统课程体系包含两个专业的相关内容。数字电路的知识是从事嵌入式系统的必备,关键要增强逻辑思维能力。C语言作为一种“高级的低级”语言、易移植、易维护、可读性强、具有强大的内存操作能力,成为嵌入式系统开发的最佳选择。数据结构与算法在嵌入式系统教学中要作为重点,可适当增加实验课时,无论学生以后从事嵌入式系统的软件还是硬件开发,这门课的思想将贯穿其中,这两门课程教师应当要求学生加强上机实验的操作,鼓励相互交流,体会编程的思想。

嵌入式处理器体系结构:在嵌入式领域中广泛应用的是ARM(Advanced RISC Machines)系列微处理器。ARM公司引发了嵌入式领域的一场革命,在低功耗、低成本的嵌入式应用领域确立了市场领导地位,是目前32位市场中使用最广泛的微处理器,学习以ARM为架构的嵌入式技术具有非常广阔的前景。对于嵌入式操作系统:目前比较适合用于本院教学主要有VxWorks、Windows CE、Linux(uClinux)和μC/OS-Ⅱ等。基于Linux内核稳定可靠、源码免费开放等优势成了教学和学习嵌入式操作系统的首选。嵌入式的软件开发从智能手机开发(SYMBIAN)、J2ME程序设计、数字媒体终端等实践编程。嵌入式软件开发语言主要有汇编语言、C/C++语言、Java语言等。

2.3嵌入式系统方向实验课程体系

嵌入式系统是实践性很强的课程体系,学好嵌入式系统课程不仅有助于学生了解系统设计的基本方法,而且能提高学生对于相关学科的理解和实际应用能力。在嵌入式系统教学中,实验是最重要的环节之一,是学生掌握嵌入式系统设计技术的关键。为满足不同专业学生的学习要求,我校现有嵌入式系统实验设备40套(XScale PXA270处理器)及相关配套实验仪器及测试仪器,实验教学内容涉及微处理器系统设计、嵌入式实时操作系统开发、嵌入式中间件平台开发、嵌入式系统应用开发等内容。为达到教学目标,将实验教学体系分为基础类实验、系统设计类实验和创新类实验。基础类实验: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,使学生能够进行修改、组合和补充式的应用编程。包括ARM集成开发环境ADS1.2的使用与仿真调试方法、ARM中的汇编程序与C语言调用的混合编成等15个实验。系统设计类实验:主要采取精讲精练的方式进行,使学生能够掌握嵌入式系统设计的基本方法。教师指定几个设计课题,并提供任务书,任务书内容包括实验题目、实验所涉及的主要内容、要实现的功能说明及实验中应注意的问题。学生自行设计实验方案,编写实验程序,选择硬件接口并调试,独立进行课题设计,并写出设计实验报告,教师在设计过程中仅起指导作用。包括嵌入式Linux内核分析、裁减、移植和烧写在内的10个实验。创新类实验:为了培养学生的科研能力、创新思维能力和工程实践能力,研究课题和内容由他们自己提出,或是来自教师的科研课题,或是与企业相结合的科研项目,学生自己讨论确定研究方法和研究手段,利用现有的实验设备和条件进行课题研究,教师在一定阶段给予必要的指导。

3嵌入式系统教学实践

(1) 注重理论知识和实践训练相结合教学,着力培养学生创新能力。

结合实例讲解理论,使理论来源于实践,又进一步指导实践。在课堂教学中,要求教师注重体现工科特色,突出本课程在嵌入式软件开发中的基础性作用。由于嵌入式系统是一个实践性很强的课程体系,学生的动手能力的培养是嵌入式系统教学中的一个非常重要的环节。在教学方式上,注重采用理论与案例相结合的课堂教学、系统的多级课程实践、工程实习以及前沿技术讲座等多种形式的教学与实训,使学生在掌握扎实的嵌入式软件基础理论、开发技术和工具的基础上,进行嵌入式软件的设计和开发。实现对嵌入式系统的感性认识和理性认识相统一。在实践教学手段上,除了继续加强毕业设计(论文)、毕业实习、课程设计和理论课内实践教学外,还提出了“实验选修课”的新模式,要求各专业大学生必须修满一定的实验选修课学分。实验选修课面向全校各专业开放,课程强调以实践为主,进行综合性、设计性的训练。而该课程的教授中占据着核心地位的是创新能力的培养:采取学校与企业合作,企业中有工程经验丰富的一线工程人员和高水平的技术团队,构建这样一个高水平的学生工程实践环境,为学生提供实际项目开发机会,完善自身职业素质和工程能力;通过大学生嵌入式设计竞赛可以针对具体问题使学生在实践中提高发现问题,解决问题的能力。

(2) 配套立体化教材,共享嵌入式系统教学资源。

如果仅仅是购买了一个开发套件而没有相应的配套技术资料,可想而知学习的效果肯定是很差的,因为只有配套的资料才能体现出设计者的原创思想,更为重要的是在学习过程中遇到了困难,配套的技术资料可以帮助老师和学生加深理解、解决问题。各硬件厂商提供的产品芯片说明和开发参考以及嵌入式操作系统的源代码和相应软件环境使用说明是最好的教材。但资料多为英文,学生使用起来比较吃力,所以此时教材的选择非常重要,课程开始给学生推荐经典的教材,在此基础上引导学生尽快过渡到英文资料的阅读和使用上。多媒体教学比传统教学的模式具有更大的优势,多媒体教学把枯燥的计算机内容转化为生动的图像、交互和视听媒体,把教学内容直观化,有利于学生更好地接受知识。同时,加强教师的培训,提高教师应用网上资源进行教学、整合网上资源的技能。

(3) 总结教学方法,提高实际教学效益。

运用“学教并重”进行课程教学设计、采取了互动式教学、采用启发式、范例式课堂教学、现代与传统教学手段相结合,直观、生动的等多种教学方法,激发学生主动学习热情,让他们成为教学中的主体,并培养其收集相关领域信息、拓宽知识面的能力。将教学的重点放在培养学生发现、分析问题、解决问题能力上。从而达到能理解嵌入式软件设计文档;独立负责嵌入式软件组件编码和调试;执行软件组件的单元测试;符合嵌入式软件开发企业的入职要求等教学效益。

4结语

嵌入式系统在国内真正得到发展还是近几年的事情,还没有形成统一的教学体系和规范,加之社会对高素质嵌入式系统人才的需求日益增加,各个高校迫切要求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,本文所探究的针对软件本科专业的嵌入式系统理论课程体系和实验课程体系,积累嵌入式系统的教学实践,融合了社会企业的需求和软件专业的特点,符合实际应用。当然,独立软件学院的嵌入式方向的教学还任重道远,需要从事嵌入式系统教学的教师在实践中不断地进行研究、不断地积累经验,不断地创新,才能培养出社会所需要的高素质嵌入式技术人才。

参考文献:

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[3] 李耀波,杜丽敬,徐洋. 高校嵌入式系统课程群规划的探讨[J]. 信息科技,2007,10(19):9,25.

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[5] 黄晓玲,段凤云,赵建科. 嵌入式系统实验教学体系的探索与实践[J]. 实验技术与管理,2006(04):85-87.

The Teaching Research and Practice of Embedded System for the Software Speciality

HE Jian-feng, JIANG Lin, LIU Lin

(College of Software , East China University of Technology, Nanchang 330013, China)