嵌入式应用系统课程教学改革研究与实践_课程教学改革的实践与成效.docx

嵌入式应用系统课程教学改革研究与实践_课程教学改革的实践与成效 【摘要】嵌入式系统涉及计算机、电子及自动限制等诸多专业学问，是软件和硬件设计的完备结合。在电气信息类专业引入和强化嵌入式系统相关课程，使学生驾驭嵌入式系统的设计方法是非常必要的。本文介绍了嵌入式系统的特点，对嵌入式系统应用教学进行了探究与实践。【关键词】嵌入式系统；硬件；软件；实践1.嵌入式系统课程特点目前，嵌入式系统教学以ARM为主，从困难度和难度上比传统的51单片机要大的多。其特点主要体现在：1.1综合性强嵌入式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、汇编语言程序设计、接口技术、单片机、C语言程序设计、操作系统等课程。涉及电子、计算机、自动限制等诸多专业学问，专业性强。嵌入式系统是软件、硬件设计的完备结合，可以有效训练学生的综合实力。1.2实践性强嵌入式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，学生须要通过大量的试验和实践环节，来加深对嵌入式系统理论学问的理解、驾驭和运用。学生对嵌入式学问的深化理解和驾驭往往是在亲自连接硬件线路、编程、调试等的实际动手试验的过程中逐步完成的。2.现有课程存在的问题嵌入式应用系统是一门涉及学问面宽、实践性强的课程，在高校的实践教学过程中会遇到各种各样的问题，主要表现在四个方面。2.1教学过程中偏重理论讲解，对试验重视程度不够嵌入式应用系统课程是相对较新的课程，对于一般学校而言，由于经费投入不足，试验设备不完善，加上师资有限，使得课程教学过程中，偏重理论讲解，真正的试验课时支配不足，试验内容不充溢。同时，在试验过程中，相对重视软件编程，对于硬件方面重视不足。导致学生对接口设计、驱动程序编写等方面动手实力明显不足。2.2试验教学过于形式化，多数为验证性试验大部分学校的试验依靠于随教材供应的试验指导书，内容支配过于单一，并且多为验证性试验。学朝气械地根据试验步骤进行操作，得到既定结果。对于每一步为什么这么做一窍不通。试验过程中若稍出差错，或者试验环境与指导书稍有出入，学生更是无所适从。同时，学校支配试验内容多年不更新，与行业新动向相差甚远。这样培育出来的学生不易得到社会认可。2.3教学模式单一通常状况下，嵌入式应用系统这门课采纳常见的“计算机幻灯片”的教学模式。老师多通过播放幻灯片的方式讲解内容，甚至连课本都不用带。在这种状况下，老师多对幻灯片依靠性强，上课过程中简单缺乏激情。同时，师生之间的互动过程少，课堂气氛不活跃。播放幻灯片过程中通常须要讲教室窗帘拉上，教室光线暗淡，学生简单困倦，影响教学效果。2.4考核方式不全面多数学校对嵌入式应用系统这门课程采纳大作业的方式进行考核，部分学生通过网络获得现成的大作业，稍作加工便上交。老师在批改大作业中还时常会发觉完全雷同的状况。这样的考核方式并不能全面考查学生的学问驾驭状况。同时，由于忽视了对教学过程的考核，该方式不能很好地调动学生的主动性，影响了学生对该课程的学习爱好。3.嵌入式系统应用技术教学探究与实践嵌入式系统=软件+硬件+行业学问。嵌入式系统不能作为一个单独的专业，因为不同的行业，需求不同。嵌入式系统专家应当是某一个行业的专家。嵌入式系统应用技术教学要遵循由简到难、按部就班的教学原则，从最简洁的8位嵌入式系统起先，逐步过渡到32位ARM嵌入式系统上，等编程水平提高之后，再考虑开设操作系统，而不是一上来就跟随市场干脆开设“ARM+Linux”。对于嵌入式系统学习主要包含硬件和软件两部分。嵌入式系统硬件基础必需要有的，假如没有肯定的嵌入式硬件基础，干脆学习嵌入式软件，行不行？理论上来说，可以，就是把嵌入式硬件作为一个开发软件的平台，和通用机没有什么两样。但事实上，这样培育出的学生到了企业做嵌入式软件开发的时候，很简单遇到一个问题，写的软件调试不通的时候，学生就可能埋怨公司的硬件有问题，而公司说学生编写的软件有问题，相互扯皮，很难沟通。因此嵌入式系统硬件基础还是要有的，只有具备了硬件基础，编写和调试嵌入式软件才不心虚。嵌入式软件设计部分，主要涉及三个问题：一是编程语言的选择，二是编程规范，三是操作系统的选择。4.嵌入式系统应用技术实践教学改革实践教学在嵌入式系统课程教学中处于特别重要的地位。本文主要结合我们的教学阅历介绍嵌入式系统课程实践教学环节的实施过程。我们实行按部就班、由浅入深，以应用为主的实践教学环节。详细如下：4.1课内基本试验课内基本试验是必修试验，它包含三部分内容：验证性试验、设计性试验、综合性试验。验证性试验是以试验箱为主，协作理论课学习，这部分试验采纳理论授课与动手试验相结合的方式。自己动手，实际操作，验证课堂上的理论学问，使学生加深对理论学问的驾驭和理解，了解嵌入式集成开发环境、调试工具、测试工具的运用方法，了解嵌入式系统开发手段。设计型试验是针对理论课所学学问，设置设计型试验。在验证理论课所学学问的同时，培育学生动手实力和自主设计实力。试验中，给出试验题目，要求在学生驾驭嵌入式微处理器架构、嵌入式微处理器指令系统、外围接口等学问的基础上，自主设计试验方案，包括选择硬件接口，编写试验程序，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C语言混合编程、调试及对外围接口编程、运用的实力，驾驭基本的嵌入式系统编程实力。综合性试验是在课程设计中进行的，在验证性试验、设计性试验基础上，课程结束时进行课程设计：给出综合性试验题目，要求学生综合整个课程的学问，利用试验台资源，制定出试验方案，通过设计、调试等各环节，独立完成一个较为困难的综合性试验项目。通过综合性试验，使学生驾驭嵌入式系统的开发流程，对嵌入式系统理论有更深化的理解，并初步具备进行详细应用和综合设计的实力。4.2课外开放型试验课外开放型试验是选修试验。在课内试验基础上，试验室为学生开放，供应课外选修的开放型试验。学生依据老师给定的选题，自由选择感爱好的题目，自行制定试验方案，设计硬件电路，编程，调试，并实现。4.3面对应用的创新型课题有肯定基础和开发实力的学生，通过选拔参加老师的横向项目的开发队伍中。培育学生的科研实力和自主创新实力，使学生有机会参加探讨型、应用型课题，从而培育学生的科研实力、创新实力和工程实践实力。下面以基于GPRS/GSM嵌入式无线监控系统的设计为例介绍详细的实现过程。5.结束语嵌入式应用系统是一门实践性比较强的专业课，涉及学科多、学问面广，有许多内容须要深化探讨。本文从自身教学体会动身，对目前嵌入式应用系统课程教学中存在的问题提出了相应的改进措施。经过教改实践取得了较为志向的效果。同时，由于嵌入式的相关技术发展特别快，在今后的教学过程中仍有很多须要改进的地方。科【参考文献】李岩等.嵌入式Linux系统原理及应用课程教学J.哈尔滨:黑龙江教化学院学报,2022,24(1):42-43.田泽.嵌入式系统开发与应用试验教程M.北京:北京航空航天高校出版社,2004. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页