嵌入式课程总结十篇

嵌入式课程总结篇1

1.引言

目前,国内开设有关嵌入式系统课程的独立学院极少,培养出的基于Linux平台上的嵌入式软件开发人员更是凤毛麟角。所以,注重应用能力培养的独立院校,特别是有计算机、电子技术等相关专业的工科独立院校,应该尽早引入嵌入式系统的教育,结合自己专业特点,大力开展嵌入式系统的教学工作。

2.嵌入式系统简介

嵌入式系统一般指非PC系统,而是指小型、专用的计算机系统。它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起,应用程序控制着系统的运作和行为;操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

3.国内嵌入式系统教学的现状

国内教育界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;电子、自动化等相关专业嵌入式教学,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。

4.嵌入式系统教学模式的探讨

综观国内外,长期以来都没有专门针对嵌入式系统专业的学科设置,从事该领域的研发人员都来自不同专业背景,例如自控、电子工程、通信工程、计算机应用等专业。由于知识结构不能完全满足嵌入式系统工程的要求,需要经过较长的再培训才能胜任嵌入式系统工程师的工作。嵌入式系统教育给传统计算机、电子信息工程教育带来了巨大的冲击和挑战,也带来了历史的发展机遇。嵌入式系统工程(ESE)是一个全新的专业,需要企业和社会的认知过程,课程体系需要经历设计、发展、完善的过程。

通过与国内其他高校的专家的探讨与学习,结合西部高校普遍存在的资金非常缺乏,实验条件的局限,以及电子信息工程专业学生的特点,我们积累和总结出关于嵌入式系统教育教学模式的一些想法,列举如下:

嵌入式课程总结篇2

关键词：嵌入式系统；课程内容设置；教学方法；系统能力

引言

随着物联网的快速发展，作为主要核心技术的嵌入式系统再一次成为关注的焦点，行业对嵌入式技术人才的需求日益增加。嵌入式系统和相关技术受到广大工程技术人员和教育者的关注，正成为新兴的热门技术。在计算机专业教学中，已成为各高校计算机专业的主要专业课程。嵌入式系统课程内容涉及知识面广，不仅涉及软件开发技术，还与操作系统、各种硬件接口、通信等技术紧密关联，是软硬相结合的系统开发设计技术。因此，各高校计算机专业对嵌入式系统教学的相关理论教学内容的选择、实验教学与实践环节的设置，还在不断探讨阶段［1－3］。正是由于嵌入式系统的知识覆盖面和应用广这样一个特点，在课程教学中应当更加注重系统能力的培养［4］。本文主要探讨面向系统能力培养的计算机科学与技术专业的嵌入式系统课程建设思路，从课程与其它课程的衔接、课程内容、教学方法等方面进行探讨。

1嵌入式系统课程设置现状

嵌入式系统需要学生更多地掌握计算系统内部各软件／硬件部分的关联关系与逻辑层次，了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式，也就是需要学生具备系统能力。目前，嵌入式系统课程设置不足以培养学生的系统能力，主要表现在如下几个方面：（1）没有形成围绕嵌入式系统教学的课程体系。目前计算机专业的课程体系中注重的是学生更宽泛知识的教育，满足了宽口径、厚基础的基本要求，但缺乏能够贯穿整个计算机系统应用的思想。嵌入式课程内容太散太多，没有系统性，并没有围绕嵌入式系统框架组织内容。（2）嵌入式系统与其它课程之间的衔接和关联考虑不够。目前课程设置大多按照计算机系统的不同层次内容独立开设课程，相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其它层次内容之间的关联，学生难以把所学知识贯穿到嵌入式系统的学习中。（3）嵌入式系统课程缺乏特色，如对于不同应用系统和相关平台所需的设计和应用人才的培养应设置哪些内容（包括课程实验）等。由于教学中对系统能力培养重视不够，所以嵌入式系统的教学效果存在以下问题：①大部分学生缺乏系统观，不能很好地解决系统层面问题；②大部分学生难以胜任复杂的涉及软／硬件协同设计的任务；③由于没有很好地建立课程之间内容的关联，教学缺乏系统性的综合实践环节，学生对于很多核心知识的掌握呈碎片状态，对于已经学过的知识无法融合到嵌入式系统课程的学习中，其综合分析、设计和应用能力较差；④各高校嵌入式系统设置内容多，缺乏特色，在有限的教学时数内学生无从下手，很难深入理解和掌握嵌入式系统技术。

2嵌入式系统课程建设思路

2．1嵌入式系统在课程体系中的地位

根据IEEE的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与一般桌面计算机系统不同，嵌入式系统通常只针对一项特殊的任务，是以应用为中心的专用计算机系统。因此，嵌入式系统必须使软、硬件可裁剪，来满足高可靠性、低功耗、低成本，适应工作场所的小体积的应用要求。由嵌入式计算机系统的组成可以看出，嵌入式系统几乎涉及了计算机软硬件的各个知识点，与多门课程紧密相关，具体关联如图1所示：（1）硬件层。硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I／O接口（A／D、D／A、I／O等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。涉及先修课程：电子电工技术、数字逻辑（数字电路）、计算机组成原理。（2）中间层。硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（HardwareAbstractLayer，HAL）或板级支持包（BoardSupportPackage，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口即可进行开发。涉及先修课程：计算机组成、体系结构、汇编、接口技术、C语言程序设计。（3）系统软件层。系统软件层由实时多任务操作系统（Real－timeOperationSystem，RTOS）、文件系统、图形用户接口（GraphicUserInterface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。涉及先修课程：汇编、C语言程序设计、操作系统、计算机网络。（4）应用软件层。应用软件层则由基本的数据表示、存储管理、数据分析以及与各个应用领域相关的知识，比如：医疗设备、智能家电；汽车电子；航空航天；智慧城市；环境监测；工业控制等。涉及的先修课程有计算机导论、汇编、C语言程序设计、数据结构、数据库、数据分析（挖掘）。（5）开发方法。开发方法包括嵌入式系统开发的过程、采用的方法以及遵循的标准。涉及的主要先修课程有软件工程、UML设计。综上所述，嵌入式系统课程涉及的大多数内容在先修课程中得到了诠释，但知识获取是分散的，学生得到的是知识碎片，没有形成连贯的知识体系，无法站在完整系统的角度学习嵌入式系统的开发设计，因此有必要在课程内容设置中重点串联相关的知识，使学生对所学习的知识能够形成体系，灵活地应用。

2．2课程设置的原则

嵌入式系统几乎涵盖了从底层的硬件线路、接口到软件工程等计算机专业所有的知识点，教学内容分布在不同阶段开设的不同课程中。因此嵌入式系统课程内容设置需要从以下几个方面考虑：（1）要做好把所有相关知识串起来的导引，使学生能对已学的知识进行过滤和总结。（2）嵌入式系统是通过软硬件的结合，把计算机（芯片、板、或整机）嵌入到具体的产品中，对产品进行控制，提升产品性能，降低产品成本的应用系统。因此在课程内容中必须体现软硬件协同的设计思想，同时要强调嵌入式软件开发的特点。（3）嵌入式系统课程实际上是一门综合多知识点的应用开发课程，因此课程内容应更注重实验、实践环节的设计，以此加强学生系统能力的培养。遵循上述的课程建设原则，嵌入式课程教学内容总课时可根据学校具体情况设为48、64或更多课时，但理论知识与实践内容的课时比可设置为1∶3，因为在先修课程中已经介绍了理论知识的很多内容，本课程则更多偏重于学生系统能力即嵌入式系统实际开发应用能力的培养。因此实验、实践内容的设置是本课程的重点。

3课程内容组织

根据上述课程建设思路，分别从理论知识和实践两个方面探讨课程内容的设置。

3．1课程理论教学内容的设置

考虑课程内容的设置原则，根据多年教学经验和对学生学习效果的总结，嵌入式课程的理论教学内容可以从如下几个方面组织：（1）导论：在此部分重点需要讲解的内容是①嵌入式系统的基本概念、应用领域；②涉及的知识点及相关先修课程。此部分首先让学生明确嵌入式系统开发与一般计算机系统开发的异同点，在此基础上引导学生对已学过的知识点进行归纳总结，形成知识体系。同时培养学生从系统角度认识计算机应用的观念。此部分可设计一个嵌入式系统开发与相关知识点所在课程的知识关系图谱，便于学生对过往知识的查阅和归纳。（2）嵌入式系统开发：①系统开发的特点；②软硬件协同开发方法及步骤；③开发工具及环境。此部分主要使学生了解嵌入式系统开发首先遵循一般计算机系统开发的过程和标准，其次，重点掌握嵌入式系统的设计更注重软硬件系统的协同设计，在开发方法上与传统计算机系统有一定差异，掌握一种实用的嵌入式系统开发方法。（3）在大多数院校的计科专业中，学生对硬件的设计开发很难实现，因此在关于硬件知识的介绍方面，应更注重为学生提供硬件选择的一些方法或准则，便于硬件的选择。因此理论知识中硬件的知识包括：①嵌入式微处理器、存储器以及接口的特点；②常用的嵌入式微处理器、存储器和接口以及优缺点和适用场合；③在实验实践环节中要使用的微处理器详解，熟悉实验、实战开发中使用的微处理器的结构和功能。（4）嵌入式操作系统：①嵌入式操作系统的特点；②常用的嵌入式操作系统，适用场合；选择操作系统的原则和方法；③实验实践环节中要使用的操作系统详解。（5）嵌入式软件的开发：主要介绍嵌入式软件的特殊性能要求以及常用的开发工具及环境。

3．2课程实践教学内容的设置

嵌入式应用非常广泛，涉及的实验包罗万象，目前各个厂家提供的嵌入式实验平台上也提供了各种类别的实验，但课程课时内实验设计不可能把所有内容全部都做，实验实践的教学环节目的不是让学生把所有可以用嵌入式系统的控制的应用全部都实验一次，而是让学生掌握嵌入式软件开发的过程，从系统的角度组织软硬件协同完成对外部装置的控制。因此实验内容的组织划分为3个层次：基础实验、功能实验、小型嵌入式系统的设计实现。如表1所示。3．2．1基础实验基础实验设计为12学时，主要涵盖嵌入式系统开发环境学习和基本接口练习。开发环境使用包括开发环境的搭建、软件程序的调试、模拟、仿真及下载，是后续实验的保障。基本接口实验让学生对嵌入式应用中基本的或常用的接口使用熟练掌握；中断是嵌入式系统应用中处理被控制对象与微处理器信息交流的主要方法，也是嵌入式开发必备的知识，使学生熟练掌握中断的处理，为更复杂的嵌入式应用奠定基础。基础实验包括的内容和知识点较多，实验设了12个学时完成，使学生既能对所学知识有时间回顾总结，又能够熟练掌握嵌入式开发必备的知识和技能。3．2．2功能性实验嵌入式应用太广泛，涉及的领域和具体的接口都有很大差异，在课程有限的课时内不可能让学生接触到所有可能的功能接口实验。功能性实验主要考虑学生的兴趣不同，按照接口的功能设置了功能模块，见表2。根据一般嵌入式应用，功能实验分为四大类，其中通讯实验分为有线和无线通讯，在实验项目选择中可以根据学生自己的兴趣进行选择。在整个功能实验中，设置了14个学时，学生至少选择两种功能实验内容，结合后续小型系统的开发设计，推荐学生三种组合选一。3．2．3小型系统的设计实现“小型系统的设计实现”实践内容采用命题选做和学生自己命题两种形式。学生根据之前的实验情况和兴趣选择一个小型应用。要求按照嵌入式系统开发的完整步骤首先选择开发方法，进行功能和非功能性需求分析，在此基础上给出软硬件的设计选型，利用开发工具实现系统，结果测试、演示，最后写出完整的设计文档。3．3教学方法的思考在嵌入式教学过程中，要教会学生怎样从系统层面思考，首先讲透原理（基本原则、架构、特点等），然后强化系统性的实践教学过程和内容。在此基础上发挥学生的自主创新能力，使学生的系统能力得以培养。要达到这样的目的，除了从课程内容的设置上进行设计和不断改革，还需要配合合理的教学方法，引导学生建立系统观，学会从系统的角度分析问题、解决问题。因此在教学中应灵活使用多种教学方法，如问题式、讨论式、案例式、以及课内外结合式和项目驱动的教学方式。（1）问题式教学。现代教育思想强调以培养学生发现、分析、解决问题的能力为主要目的。使用“问题式”教学法对于提高学生的素质，强化学生学习的兴趣，调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力有积极作用。在教学过程中，围绕问题而展开教学活动，激发学生自觉思考、主动探索，引导学生不断发现问题、提出问题、分析问题并最终解决问题，培养了学生的创造性思维。按照“问题式”教学法，教师可以在教学过程中精心组织多种方式、多种目的、多种层次的问题，而不是将课堂教学视为一个封闭的体系。例如：教师可以自问自答，作为问题或一段内容的引入，避免交待式的讲解；还可以提出问题要求学生做出判断并回答，以抓住学生的注意力。（2）讨论式教学。在课程教学中充分发挥了学生的主体地位，让学生“动”起来。调动学生的积极性，同时检验教学效果。在教学中，课程教学以讲授为主，增加讨论环节，老师和学生共同商讨具有前沿性和重要意义的论题，课堂上拿出部分时间，师生双方共同交流。讲授是向学生传授知识，训练使学生巩固知识，但是只有讨论才能让学生真正参与，变被动为主动，调动学习的积极性和主观能动性。在讨论交流过程中学生通过操作、分析、思考，获取探求新知的技能，不但巩固了已有的知识，而且还锻炼了思维能力、创造能力。这样教育由传递性教学向研讨性和发现性转变。实践证明，只要组织恰当，课堂讨论能取得意想不到的效果。（3）推演性教学。在介绍理论知识的同时，通过介绍相关知识的来龙去脉，将知识的发现过程和大师的思维过程展现出来，激发学生求知欲望；并利用现代多媒体技术模拟知识的发现过程，使学生能够感受到知识的创新过程。

4结语

嵌入式系统是涵盖学科知识，应用范围最广的综合性应用课程，该课程的学习对于提升学生的系统能力，具有关键作用。本文以培养学生系统能力为目标，提出了该课程的内容设置要体现已学相关知识的连贯性，实践环节教学内容要体现系统化方法，确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的教学原则。同时提出要配合多种教学方法，才能把课程内容真正传达给学生，使学生真正能从系统的角度认识问题、解决问题。

参考文献：

［1］张凯龙，周兴社，等．“嵌入式计算”课程的教学探索与思考［J］．育与教学研究，2009：65－67．

［2］宋春林，刘富强，郭爱煌，“旨在提高工程实践与创新能力”的多层次嵌入式系统实验体系［J］．计算机教育，2012，22（11）：86－88．

［3］张锋辉，符茂胜，宗瑜，渐进式项目驱动法在嵌入式系统课程改革中的应用———借鉴德国经验［J］．计算机教育，2013，21（11）：48－50．

嵌入式课程总结篇3

1.引言

目前，国内开设有关嵌入式系统课程的独立学院极少，培养出的基于Linux平台上的嵌入式软件开发人员更是凤毛麟角。所以，注重应用能力培养的独立院校，特别是有计算机、电子技术等相关专业的工科独立院校，应该尽早引入嵌入式系统的教育，结合自己专业特点，大力开展嵌入式系统的教学工作。

2.嵌入式系统简介

嵌入式系统一般指非PC系统，而是指小型、专用的计算机系统。它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起，应用程序控制着系统的运作和行为;操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。

3.国内嵌入式系统教学的现状

国内教育界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;电子、自动化等相关专业嵌入式教学，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。

4.嵌入式系统教学模式的探讨

综观国内外，长期以来都没有专门针对嵌入式系统专业的学科设置，从事该领域的研发人员都来自不同专业背景，例如自控、电子工程、通信工程、计算机应用等专业。由于知识结构不能完全满足嵌入式系统工程的要求，需要经过较长的再培训才能胜任嵌入式系统工程师的工作。嵌入式系统教育给传统计算机、电子信息工程教育带来了巨大的冲击和挑战，也带来了历史的发展机遇。嵌入式系统工程(ESE)是一个全新的专业，需要企业和社会的认知过程，课程体系需要经历设计、发展、完善的过程。

通过与国内其他高校的专家的探讨与学习，结合西部高校普遍存在的资金非常缺乏，实验条件的局限，以及电子信息工程专业学生的特点，我们积累和总结出关于嵌入式系统教育教学模式的一些想法，列举如下：

4.1 建立一套适合学校特点的课程体系

嵌入式课程是近几年来建立的一门新课程，有它自身的特点、规律。嵌入式的课牵扯面很广，包括研究生的课程、本科生的课程、技能课程的培训等。由于该课程与实际结合得非常紧密，容易教成短期培训，而作为一门课程要有自己的规律，不要把这个课程做成嵌入式系统教学的技能培训，要结合独立学院的自身培养目标特点制定出相应的教学计划以及实施方案。例如在我校，针对电子信息工程专业，目前师资力量等都不能满足直接建立一个嵌入式系统的专业，设想把嵌入式系统设定为电子信息工程专业本科主修方向，在低年级时开设相关的专业选修课，让有意于此方向的学生打好基础，在本科高年级进一步学习。作为电子信息工程专业，在教学中一定不能光注重应用，也要将清楚计算机本身的规律在什么地方，为什么发展嵌入式，有什么原理进行探讨，从而建立一套适合我们特点的课程体系。

4.2 课程应该分层次

嵌入式系统教学的层面应不同，有研究生、本科生高年级、重点大学、普通大学、独立学院等的分别，在授课时有所区别。在本学院推行这门课，考虑到针对的是电子信息工程专业，和其他学院的侧重点是不同的，但作为电子信息专业中的一个主修方向，在教学中应该突出原理与应用的紧密结合且能体现出理论和实践并重的特点，在教材的选定上应该包括有关嵌入式处理器、操作系统(linux或ubantu)、开发平台和应用，重点学习原理及相关应用。

4.3 主动去获得更多的支持

由于学校在技术、经验、资金等方面有很多的困难，所以应该主动寻求以获得更多的帮助，例如主动跟国内外相关公司索取资料、设备，要求一些技术支持等，积极组织教师参加全国范围的各种嵌入式系统教学研讨会、及到各知名企业进修，让教师深入了解技术发展。

4.4 可利用仿真软件、书籍内容辅助实验教学

如果让理论知识能让学生达到所见即所得是本课程教学的重点和难点，由于资金的缺乏，现成的实验板很昂贵，应采用仿真和实验相结合的方法，一部分学生在SkyEye、microwindows仿真环境下做实验，一部分学生在实验板上面做实验，在实验之后再一起互相讨论。

4.5 利用互联网进行教学交流

由于教师对嵌入式系统课程不熟悉，在教学中要自己一边学习一边讲课，应该充分利用极其丰富的网络资源，例如教学课件及背景资料都可以从网站上下载，教师和学生均可通过论坛交流。

4.6 全国高校大学生电子竞赛及行业相关竞赛

通过组织学生参加全国高校大学生电子竞赛来深入了解和学习嵌入式系统。虽现在的电子竞赛还没有直接用到嵌入式系统，但是我们必须现在开始在思想上有所改变，主要是使学生多搞创新想法，而不仅仅是产品创新。

5.结语

嵌入式系统工程是一个全新的专业，目前的关键是怎样与现有专业学科融合，以及怎样进行现有课程体系的改革和调整。我国在嵌入式系统教育方面起步较早的是北京大学软件与微电子学院的嵌入式系统系，他们已经形成了较为完善的课程体系、专业水平较高的师资队伍和与国际技术接轨的嵌入式系统工程实践环境，目前，嵌入式系统系在我院本科生达到480人。独立学院由于很多因素的制约在教育上也比较落后，但已经积极行动起来，投身到嵌入式系统教育中去，为我国嵌入式系统的发展输送更多的优秀人才。

参考文献

[1]马忠梅.嵌入式系统教学模式探讨[J].单片机与嵌入式系统应用，2008(11)：5-37.

嵌入式课程总结篇4

［关键词］嵌入式系统课程；实践；教学方法

一、嵌入式系统课程实践教学概述

当前我国教育事业有了较大的发展，无论是教学理念还是教学实践都取得了较大成果，嵌入式系统课程教学开始被引入到课堂教学中成为教学工作的重要组成部分。然而总的来说，我国传统教学理念以及教学体系的影响，嵌入式系统课程实践教学目前还存在诸多不足。嵌入式系统由四个部分组成，它以计算机技术作为基础，并能够对其他设备进行监控、管理。嵌入式系统凭借其独特的优势受到了许多高校的重视，越来越多高校将嵌入式系统课程作为重点建设课程。为了充分发挥其积极作用，与时俱进，培养嵌入式技术人才，我们有必要对嵌入式系统课程相关的理论与实践知识有一个系统的研究。嵌入式系统课程适应了当前社会对科学技术人才培养的需求，它的开设给我国教育带来了深远的影响。嵌入式系统设计课程具有三大特点，分别是基础知识面宽、综合性强、理论与实践相结合，嵌入式系统涵盖多种软硬件设计技术，对学生基础以及综合能力的提升都有着极大的意义，在嵌入式系统课程实践教学中教学工作者必须透彻理解该课程的特点，掌握科学有效的教学方法，提高教学的针对性。

二、嵌入式系统实践教学课程体系的设置与优化

（一）嵌入式系统实践教学课程体系的设置

在大力提倡“以人为本”的形势下，嵌入式系统实践教学课程体系也应当将学生作为根本，设置清晰合理、适用性强的实践教学课程，帮助学生奠定良好的基础，锻炼学生的思维能力与实践能力。嵌入式系统实践教学课程体系的设置需要我们转变传统观念，打破传统理念的束缚，推行独立开课形式。另外，为了推动学生动手实践能力的提升，学校要加强嵌入式基础实践教学平台的建立，开设多种依托课程，如现代通信实验、EDA技术实验等。

（二）嵌入式系统实践教学课程体系的优化

嵌入式系统实践教学课程体系的优化离不开理论与实践的有机结合，相关工作人员应明确实验教学目的，充分理解“嵌入式”的深刻内涵，采取多种有效措施来让学生学习和使用嵌入式，进而培养学生的创新、探索精神以及实践应用的能力。嵌入式系统实践教学课程体系的优化能够给学生带来更好的学习体验，更好地激发学生的潜力，因此在课程体系优化的过程中工作人员要注重实验课程的层次设计，结合课程实际情况努力建立“综合设计型、基础型以及研究创新型”的嵌入式系统实验教学体系。具有层次的课程体系能够帮助学生奠定扎实的基础，让学生逐渐提升各方面的能力。具体而言，三层次的嵌入式系统实验教学体系首先将着眼点放在学生的基础能力上，这一层次教学主要是巩固学生的基础知识，让学生在基础型实验中初步掌握知识技能，掌握嵌入式系统开发环境与实验程序的运行情况。综合设计型实验层次着重培养学生的实际应用能力，教学工作者要学会利用实验系统中的资源，发挥嵌入式应用系统的实际价值。最后，课程体系中还要让学生参与自主设计型实验，增加有利于培养学生探究、创新能力的内容等。

（三）做好几项工作

嵌入式系统课程实践教学真正让学生在“做中学”，学生的技能得到了实实在在的锻炼和提升，为了充分发挥其价值，教学工作者必须坚持做好几项工作。首先，教学工作者必须关注学生的兴趣爱好，尽可能挖掘嵌入式系统课程与学生兴趣爱好之间的结合点，激发学生的学习兴趣。其次，嵌入式系统课程实践教学的入门内容应当浅显易懂、直观且易于操作，避免在一开始就挫伤学生的积极性。另外，鉴于嵌入式系统课程实践教学的人才培养目标，课程应多安排一些实用性强的实验项目，通过实验教学激发学生学习的动力。随着人才市场竞争的日益激烈，人才培养工作面临各种新的挑战，嵌入式系统课程实践教学只有跟紧时代需求，以市场需求为导向，才能不断改进教学质量，发挥嵌入式系统课程实践教学的价值，培养新时代的优秀人才。

三、结束语

我国教育不断改革发展，教育环境以及教学水平有了很大的改善，嵌入式系统课程实践教学具有很大的发展前景。总的来说，嵌入式系统实践课程还比较新颖，相关的教学工作也处于摸索阶段。因此，教学工作者还应努力探究嵌入式技术，将实践课程与时展的需求结合起来，为学生综合能力的提高提供良好的环境。

参考文献：

［1］徐强.“嵌入式系统设计”课程教学改革的探索［J］.常州工学院学报，2010，23（1）：88-90.

［2］王殿君，刘淑晶，赵化启.提高“嵌入式系统设计”课程教学质量的探讨［C］.全国高等院校嵌入式系统教学研讨会，2005.

嵌入式课程总结篇5

关键词： 嵌入式系统 ARM μC/OS-Ⅲ

引言

嵌入式系统是一个很宽泛的概念，我们一般将以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统称为嵌入式系统。近十年来，随着当前各行各业对单片机能力的要求越来越高，如主频高、功耗低、外设多、互连方便、支持操作系统等，嵌入式处理器市场正在32位化，ARM芯片以其高性价比取代51芯片成为嵌入式系统设计的新宠，同时μC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统因源码获取方便成为嵌入式系统学习的首选对象。

在实际教学中发现：（1）学生拘泥于嵌入式软硬件知识细节，不能从嵌入式产品的系统层面和设计过程中整体地动态地了解、理解和掌握嵌入式系统设计知识；（2）学生太过依赖学院实验室现有的嵌入式实验箱或自己购买的嵌入式开发板，不敢或很少尝试设计并制作自己的嵌入式开发板；（3）学生对嵌入式操作系统了解有限，忽视相关开发工具的使用与掌握。

本文将从嵌入式系统课程实验板DIY（Do It Yourself）开始，探索课程实验板DIY自主实验指导方法，尝试通过适当的适度的DIY实验操作指导，训练学生在规定的时间内和有限的成本下制作自己的嵌入式系统实验板，培养学生进一步自主探索学习嵌入式系统知识的兴趣。

1.研究目标与关键问题

1.1研究目标

依据《嵌入式系统》课程教学内容，研究课程实验板DIY教学方法，制定课程实验板DIY指导手册，指导学生逐步DIY自主制作自己的课程实验板，让学生在实践课程实验板DIY过程中亲身领会并掌握嵌入式系统软硬件设计方法，并最终基于ARM Cortex-M3微处理器和实时操作系统μC/OS-III搭建嵌入式系统的软硬件平台，完成课程实验并定制特色功能。

1.2关键问题

（1）如何让学生快速设计、投板、焊接并调试自己的ARM实验板，并且时间和成本可控。

（2）如何让学生在自己的ARM实验板上主动探索来完成课程实验，并且及时总结相关问题和对应的解决方案。

2.《嵌入式系统》DIY实践

借助当前便利的电路板PCB制作与生产工艺，在课程实验板DIY指导手册帮助下，指导学生逐步完成课程实验板DIY实践。

值得一提的是，当前电路板PCB打样双面板价格50元/款起，尺寸大小10cm*10cm以内，完全满足课程实验板制作要求。

2.1实践任务布置

在《嵌入式系统》授课之初，强调嵌入式系统课程实践的重要性，引导学生思索如何动手实践。然后课程设计任务，要求自己动手制作ARM最小系统板，运行μC/OS-III操作系统，满足课程各项实验要求，定制开发自己的特色功能。

说清楚两个限制：（1）必须使用ARM Cortex-M3微处理器和μC/OS-Ⅲ实时操作系统；（2）必须在一学期内完成（大约3个月）并且成本可控（100元左右）。

2.2实验板硬件制作

针对选定微处理器芯片（如ARM STM32F103），提供课程实验板原理图，仅涉及最小系统板硬件（包括ARM芯片、晶振、SWD调试、USB供电模块）和课程实验所需硬件支持（包括基于GPIO的LED和KEY，以及UART模块）。芯片管脚全部基于排线引出，便于学生后续的扩展实验。考虑到学生可能初次进行PCB制版，因此实验板PCB图提供半成品，完成最后的布线。

当然，学生完全可以部分或全部修改实验板原理图和PCB图，前提是学生必须有电路板制版经历。强烈建议初学者不要做太多的修改，而是完成剩下的PCB布线，并投板、焊板，进而编程与调试。

本阶段计划时间两周，可阶段验收成果为：（1）丝印学生姓名的PCB空板；（2）焊接完成的ARM实验板。

2.3实验板程序练习

实验板程序分为两部分，本着简单易学和循序渐进的学习原则，依据《嵌入式系统》课程教学内容，仅涉及LED、KEY和UART三个常见外设，训练内容包括ARM裸板程序和操作系统程序两部分，下表仅列举部分实验内容。

在此过程中，为了调动学生积极主动性，可以实行一定的奖励措施，如通过额外的平时分鼓励学生，将在硬件制作与软件编程实践过程中遇到的问题和对应的解决办法记录下来，并通过教师确认后集中给各位学生以参考。

本阶段时间持续整个学期，可阶段验收成果为课后作业和实验报告。

2.4特色功能实现

学生通过在ARM实验板硬件基础上扩展功能模块，基于μC/OS-III任务程序实现自己的特色功能，如红外测距、温湿度采集、小车控制等，并完成课程设计报告。

课程设计报告内容包括：（1）课程设计简述，阐述目的、内容和意义；（2）需求分析，阐述功能需求、技术指标、设计约束；（3）总体方案设计，涉及系统框图、功能框图、业务流程图等；（4）硬件设计，涉及硬件框图、器件选型、模块电路图等；（5）软件设计，涉及软件框图、关键数据结构、核心模块流程图等；（6）系统测试，包括测试目的、测试步骤、测试结果、结果分析；（7）附录，主要包括扩展的功能原理图和关键代码。

本阶段时间为学期的最后两周，可阶段验收成果为课程设计实物和报告。

结语

经过近三年的嵌入式系统课程教学实践，初步形成一套比较完整的自主实验指导方法和对应的实验板DIY指导手册，已成功指导百余名学生制作自己的ARM实验板，并实现自己设计的特色功能。

参考文献：

[1]石海贝，任秀峰.浅谈嵌入式系统的应用与开发[J].信息与电脑：理论版，2010（2）.

[2]江维，桑楠.面向高等教育的嵌入式系统教学改革[J].计算机教育，2011（16）.

[3]王振华，刘慧芳.嵌入式软件开发实践教学改革与探索[J].教育教学论坛，2016（34）.

嵌入式课程总结篇6

（1）重视程度不够

嵌入式相关课程是众多高校近几年争相开设的课程，由于嵌入式开发是新兴技术，各个高校在此方面的基础大多比较薄弱，故开设该课程大多以理论为主，只配有少量课时的实践。而嵌入式恰恰是一个实践性很强的领域，忽略了实践的重要性就使得学生学习完这门课以后依旧不懂、不会嵌入式开发。

（2）实验条件差

各个高校嵌入式实验室的配备情况参差不齐，实力雄厚的学校配备比较全面，而一般院校相对就要差很多。以为数众多的二本院校为例，硬件方面：大多实验设备数量比较少，不够一个班的学生每人使用一台；配备的PC比较陈旧，系统安装、运行中都存在诸多问题。软件方面：新技术的更新周期较长、学生接触不到最新的技术等。由于硬件实验室的特殊性，大多学校的硬件实验室都不是自由开放的，从而也限制了学生课下自学的条件。

（3）单一的教学模式，教学效果差

大多数高校在嵌入式相关实践课程中开设的实验，其类型还停留在验证性的阶段。实验课上学生们按照实验指导书中的步骤一步一步地完成验证，驱动程序等所需源码任课教师会提供给学生，学生得不到锻炼，实验做完了收获极少、效果较差。

（4）较为单一、死板的考核方式

因为实践课没有得到足够的重视，所以在嵌入式课程的考核方式上面就缺少了对实践的考核，以学生平时实验表现加上课后的实验报告为主要考核依据，导致雷同现象颇多，缺乏创新、缺乏积极性。

2嵌入式实践教学改革

针对嵌入式实践教学现状中存在的不足，结合自身教学经验与学院环境将在如下几个方面进行改革：

（1）增加对实践教学的重视程度

嵌入式系统开发等相关课程，是集众多理论与实践于一体的一门综合应用类课程，在实际的应用领域中实践更重于理论。对于非重点的本科院校来讲，要想让我们培养的学生在社会上有一席之地，那么培养应用型、技能型的人才尤为重要。对嵌入式相关课程，不但要重视理论教学，更加要重视实践教学，使得学生可以拥有一技之长，能够更快、更好地融入社会。因此，应该加大实验教学的力度，例如适当增加实验课时等。

（2）实验环境

硬件方面：我院先后购进了嵌入式试验箱、Linux仿真器以及实验所需的大量模块，更换了陈旧的PC。条件允许的情况下，尽可能让每个学生都能自己独立进行实验操作。软件方面：我院刚开设嵌入式课程的时候使用的嵌入式操作系统是WinCE，2013年更换为嵌入式Linux系统。WinCE是微软公司开发的嵌入式操作系统，有其自身的优点，如良好的图形界面、简单容易上手等，适用于初学嵌入式的人群。但是其自身的局限性使得WinCE在可塑性、安全性等方面不够完善。而嵌入式Linux系统是完全开放源代码的，其有着内核小、效率高、跨平台性能好、对网络的支持完备等优点，内核可任意裁剪，安全性、可塑性都很高。深受广大嵌入式开发者的青睐，也是业界比较流行的嵌入式开发平台。为了使学生毕业后能够更快地适应行业的需求，所以我们选择采用嵌入式Linux系统。为了让学生能够在课下更好地巩固与学习嵌入式相关知识，建议各个院校将嵌入式实验室在无课程安排的时间里定期向广大师生开放，方便教师备实验课，也方便学生自行研究。

（3）实验方法

由于课时的限制，很多院校在嵌入式课程相关实验的安排上存在着矛盾。大多数实验均为验证性的，导致大多学生课程结束了，对嵌入式开发还是摸不清头脑。然而设计型实验，很多学生又无法独立完成。基于此，笔者结合自身在嵌入式教学过程中的体会与经验，总结出一条“验证—修改—设计—项目”的实验路线，其中配合使用项目教学法。

①验证+修改课程初期安排1~2个验证性的实验，让学生首先了解、熟悉嵌入式开发的过程。在验证的过程中不全是照搬现有的东西，让学生修改其中的一些小功能，从页面的颜色、大小等简单的修改，到代码功能上的修改。全部照搬，学生往往没有积极性，久而久之会丧失对该课的兴趣，加入一些改动的要求，会激发学生的求知欲与征服欲，为了完成需求，他们就需要将现有的源代码读懂，借此掌握代码的流程与整体结构，为下一步的设计开发打下基础。

②设计+项目在验证+修改的实施过程中，学生对嵌入式的开发已经有了大致的了解，接下来将项目教学法贯穿在整个设计性实践过程中。根据课程需要选择一个或若干个难度适中的项目，将项目交给学生们分组或独立完成，从最初的收集信息到设计方案，从实施项目到最终实现，都由他们自己去完成。在实践课的课堂上，针对性地安排一些小的设计性的实验，对实验加以指导，以此辅助学生完成他们手上的项目。而对于项目，不做具体的讲解，只在学生遇到问题时加以引导，引导他们采用有效的方法正确地解决问题。通过项目的完成，使学生更好地掌握所学的知识，也更好地锻炼其独立思考问题、解决问题的能力。为保证项目教学法在实践教学中的顺利实施，应将嵌入式实验室定期向学生开放，在开放日时教师可以来到实验室和学生们一起探讨问题，了解学生的掌握程度，以便更好地安排后面的教学内容与教学进度。经实践验证，该思路应用在嵌入式的实践教学上有着良好的效果，使得学生们由浅入深、由表及里地透彻领悟嵌入式开发的真谛，重点培养了学生的动手能力，使其就业后在工作中能够较快地上手，为培养应用型、技能型人才打下了良好的基础。

（4）考核方式的改革

调整、丰富以往单调、死板的考核方式，除了常规考核以外，重要的是加入项目的考核。以项目为引，学生分组进行，可以在课程中期就将考核的项目布置给学生，让他们在学习中学以致用，学期末以答辩加小论文的形式进行项目的考核。这样一个学期下来，学生不但理论上学懂了，实践上收获更是巨大。能够亲手做出自己的作品，是每一个学生都引以为傲的事情，激发了学生的积极性、求知欲，也在实践过程中培养、锻炼了他们团队合作的意识，对以后的工作和生活都有着不可忽视的作用。

3结语

嵌入式课程总结篇7

关键字：嵌入式系统；人才培养；教学方法

G42 文献标识码A 文章编号

嵌入式系统（Embedded System）是当今最为热门的领域之一，嵌入式开发从业人员的需求也与日俱增。为满足社会人才需求，很多高校都开展了嵌入式系统相关课程的建设与教学。大多高校只是在现有相关专业课程体系中增加了一两门嵌入式系统相关课程，但嵌入式系统完整的课程体系没有形成，更没有确定嵌入式系统人才的培养模式；并且教学内容繁杂，深度不够，导致学生学习缺乏目的，失去学习积极性。不仅如此，嵌入式系统教学实践性强，在实践环节，多数高校受实验设备、实验场所以及师资的影响，大多数是开设一些验证性实验，实验内容与实际工程应用相差较远[1]。基于以上原因，高校在嵌入式系y教学方面需要提出一系列的改革方案，并加以落实。

本文嵌入式系统教学改革以本校计算机科学与技术专业（嵌入式方向）为研究对象，构建了计算机专业嵌入式方向的课程体系；在教学方法上结合CDIO教育模式，面向案例驱动和互联网+，提出了创新人才培养的方法和手段，完善了嵌入式系统的教学体系，对创新人才的培养发挥了作用。

一、嵌入式系统教学特点及现状分析

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，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。以上是国内普遍认同的嵌入式系统的定义，从该定义指出了嵌入式系统的两个显著特点：

1.软硬结合：嵌入式系统是专用计算机系统，由软件和硬件组成，开发设计需要软硬件协同，这要求学生既要具备硬件知识，还要熟练编程，要从系统的角度去学习。

2.面向应用：嵌入式系统以应用为中心，不同的应用领域的项目，都存在较大的差异性，嵌入式系统的教学应当从应用出发，提高学生动手能力，培养学生的创新能力和创新精神。

针对上述嵌入式系统教学特点，本人结合自身嵌入式系统教学经验，以创新人才培养为目标，探讨面向计算机科学与技术专业（嵌入式方向）的嵌入式系统教学改革。

二、嵌入式系统课程体系改革

1.嵌入式系统课程知识体系

结合自身及学生的特点，在实际教学中选用ARM Cortex-A8开发板，以该开发板为基础，进行嵌入式系统相关技术的讲解，构建嵌入式系统课程知识体系。将嵌入式系统的课程体系分为以下3个部分：

（1）专业基础课。开始的课程多而杂，容易导致学生学习没有目的、力不从心、学而无味的情况产生，因此此类课程的开设与教学应当进行有机整合、精心设计，一定要考虑到嵌入式系统岗位需求的特点，同时考虑现有的师资和专业特色，可以请相关领域的专家进行课程论证，保证课程开设的质量和科学性。

（2）专业核心课。开设的课程主要讲授嵌入式系统的体系结构、指令集、开发步骤，让学生掌握基于嵌入式操作系统的应用开发。传统的先理论后实践的教学方式，不利于学生实践动手能力的培养，会造成学生“眼高手低”。我们采用基于项目的理论加实践教学方式，将项目的各个环节融入理论教学，理论与实践同时进行。

（3）专业选修课。这类课程主要是服务于专业核心课程，对专业核心课程进行扩充，扩展学生的知识面，辅助学生找到自己的兴趣爱好点，课程开设的原则是实用、具体、新颖，最终面向各个应用领域[2]。

2.嵌入式系统实践教学

嵌入式系统具有实践性强的特点，实践教学环节显得及其重要，它是理论知识的验证与升华，也是嵌入式系统教学成败的关键。结合计算机专业的特点，嵌入式系统实践教学将实验与实训结合，培养学生理论、综合、设计、创新实践能力。

基础实验。这类实验主要是对大纲中的理论进行验证，操作内容和步骤较具体，并且理论老师和实验老师同时指导，使实践教学与理论教学相辅相成。

综合实验。这类实验综合了嵌入式系统的知识体系，主要是培养学生的独立思考、理论实践相结合以及对知识 的综合应用能力。

设计实验。这类实验在前两类实验之后，一般采用课程设计的教学形式。这类实验只有目的和要求，没有具体内容和步骤，要求学生自己完成，老师给予一定指导和答疑，验收学生的完成情况[3]。

实践教学内容安排应随嵌入式技术发展进行调整，实验项目设置上应按照：从基础实验到综合实验、从验证实验到设计实验、从实训项目到创新实验，安排上按照每学年的计划，从实际应用开发的角度出发，注重学生创新能力的培养。

三、面向创新人才培养的嵌入式系统教学方法

嵌入式系统在当前创业创新环境中具有重要地位，嵌入式人才培养要比以前更注重创新应用开发，更注重挖掘学生创新思想，激发学生创新灵感。在嵌入式系统技术日新月异的新常态下，以前身怀绝技的老师由于长期在教学一线，来不及紧跟业界动态，逐渐脱离新技术的发展。科研和教学互动的良性闭环尚未成熟，因此，嵌入式系统人才培养要比以前更注重与业界的结合，只有这样才能培养出符合业界需要的嵌入式创新人才[4]。

1.基于CDIO理念

CDIO（Conceive、Design、Implement、Operate）是构思、设计、实现、运作四个单词英文的缩写，它是“做中学”和“基于项目教育和学习”（Project based education and learning）的集中概括和抽象表达[5]。嵌入式系统是一门注重学生实践能力培养的课程，将课程教学与CDIO理念相结合，重点培养学生的创新能力。

我们依据CDIO的理念、大纲和标准，商讨和制定了以知识、实践和创新培养为目的的培养计划[6]。首先，人才培养计划不再是以“讲授知识”为主要目的，而是以“知识为载体，实践和创新能力培养“为目标。其次，围绕创新人才所应具备的素质――专业技术、工程能力和创新意思，以项目开发为导向，以突出学生个性为核心，制定了以知识、实践、创新能力培养为目的的培养方案。最后，根据学生的兴趣爱好及特点，进行因材施教和分层次培养，突出学生个性化发展，注重创新能力培养与CDIO有机结合。

2.基于案例驱动

嵌入式教学方式如采用从局部到全局的方法，会导致初学者往往不知为何要学和学后有何用处。而从全局需求出发，逐一讲授各项技术，采用贯穿核心n程学习的案例来驱动，让学生在学习专业知识的过程中体验项目设计的过程，使学与做之间形成良性循环。

以车载嵌入式系统为案例，贯穿整个嵌入式系统的软件和硬件教学，结合汽车嵌入式系统的车载网络，让学生熟悉汽车嵌入式系统开发的方法和流程，最终掌握嵌入式系统在汽车上的开发和应用。车载嵌入式系统硬件主要介绍ECU相关的硬件知识；软件介绍常用车载实时操作系统，重点介绍汽车嵌入式系统的软件构成；车载网络介绍通信、网络协议的基本概念，重点介绍CAN和LIN总线的基本应用；开发方法和流程讲解基于MBD和V模式的开发方法，介绍主流的行业标准和建模工具。

3.基于互联网+

“互联网+”是总理在十二届全国人大三次会议上第一次提出。所谓“互联网+”，是指以互联网为主的新一代信息技术（包括移动互联网、云计算、物联网、大数据等）在经济、社会生活各部门的扩散、应用与深度融合的过程，这将对人类经济社会产生巨大、深远而广泛的影响[7]。

“互联网+”不是什么新技术，而是现有技术的换代升级。“互联网+”与嵌入式系统有密切联系，但还未很好融合，如何将“互联网+”的信息技术融合到嵌入式系统的教学中去，是我们研究的难点。在专业选修课设置上，课程要与“互联网+”信息技术相结合，如开设物联网概述、手机移动应用程序设计以及大数据概述等课程，扩展学生的视野，培养学生的创新思维，适应“互联网+”综合性人才需求。

四、结束语

目前，针对本学院计算机专业嵌入式方向的嵌入式系统教学改革正在深入进行，根据创新人才培养的需求，积极开展师资队伍建设，对嵌入式系统课程体系和实践教学进行全方位的构思与设计。嵌入式系统教学中坚持以创新人才培养模式改革为切入点，以培养学生创新能力为目标，建立大学生创新教育的课程体系，完善学生的知识结构，提高学生创新能力和实践能力，预示着作为交叉学科的嵌入式系统在创新人才培养中有着巨大的发展空间[8]。

参考文献：

[1]于延，刘玉喜，王建华. 加强省属软件学院建设培养应用型软件人才[J].计算机教育，2010（4）：24-26.

[2]毕春跃.计算机专业嵌入式系统教学模式探析[J].教育与教学研究.2008（4）.

[3]邱铁，吴国伟，刘晓艳. 基于应用的高校嵌入式系统方向培养模式[J].计算机教育，2011（4）：1-4.

[4]本刊编辑部嵌入式人才培养，难在哪里？[J]单片机与嵌入式系统应用，2015（7）：1-3

[5]顾佩华，沈民奋，李升平，等.从CDIO到EIP-CDIO：汕头大学工程教育与人才培养模式探索[J].高等工程教育研究，2008（1）：12-20.

[6]王天宝，程卫东. 基于CDIO的创新型工程人才培养模式研究与实践――成都信息工程学院的工程教育改革实践[J].高等工程教育研究，2010（1）：25-31.

嵌入式课程总结篇8

【关键词】嵌入式系统 嵌入式教学 教学方法

【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）03-0235-01

一、我校嵌入式系统专业的立足点以及嵌入式行业发展现状

近年来，我国嵌入式系统应用产品日益丰富，市场呈现快速增长趋势，尤其在家电、汽车、通信、网络、监控、工业自动化等领域应用更加广泛。全国范围内对嵌入式人才需求量非常大，因此全国很多高校、职业技术学院和培训机构纷纷开展了嵌入式系统的教学和培训，我校立足东莞松山湖高科技产业园，而东莞松山湖科技产业园正在以信息家电、汽车电子、装备控制为切入点努力来打造部级开发和应用嵌入式系统的产业基地，因此我校在建校之初就在电子工程系开设嵌入式系统类课程。

二、我校目前嵌入式教学的现状

我校开展嵌入式系统教学已经有两年了，所遇到的问题有很多，主要有：

1.电子专业主修课程较多，嵌入式系统课程学时不够。

学习嵌入式系统必修首先具有单片机的相关基础知识，在硬件方面必须先学习模数电，和单片机原理与应用等课程，在软件方面要学习C程序设计、汇编语言、软件学和操作系统原理等课程。只有掌握了这些课程的内容，才能进入嵌入式系统课程的学习，高职、高专院校的学制一般只有3年，而真正学习的时间只有2年半左右，学生学习这些课程的时间将非常紧张。嵌入式系统这门课又强调动手能力，需要很多实验以及实训来补充才能学得好，这样一来就更加导致嵌入式系统的学时更加不够。

2.嵌入式系统课程难度大。

嵌入式系统本身的知识点很多，比51单片机所需要的知识点更多，而且也更抽象，学习难度上比较大，主要包括嵌入式硬件平台的设计和嵌入式软件平台的设计，而软件平台就包括Boot loader引导程序、驱动程序的编写、操作系统的移植以及应用软件的开发等，学习起来难度很大，这些知识如果在没有操作系统知识的基础的情况下，难度更大。

3.高职学生学习能力相对较弱。

我校的学生都是高考第三批次录取的。相对本科而言，高职院校学生的学习能力与基础要相对薄弱，接受能力也相对较差，学习嵌入式系统课程，学生遇到的困难会更大。高职院校的学生普遍都有一种自卑心理，再加上电子专业的知识逻辑性较强，如果没学好前一门课程，对后一门课程的影响较大，学生往往越往后越没信心，而嵌入式系统课程又是一门非常综合的课程，学生越来越没信心学好嵌入式系课程。

4.缺少合适的教材。

目前很多教材都是以前本科院校教材的缩减，没有体现高职教育的课程特点，嵌入式技术又发展得很迅速，教材跟不上变化，具体来说就是没有符合我们具体实际情况的教材。

三、教学方法改革

根据我校目前的情况，结合自身从事嵌入式教学的经验，我认为可以在开设嵌入式课程时采取以下措施：

1.以竞赛促进教学。

我校每年都会派出代表队参加广东省大学生电子设计竞赛，以及全国电子设计竞赛，这些竞赛的题目都很新颖，很多都用到嵌入式系统的相关知识，学生参与其中也学到很多项目化的经验。我们每年都会在参赛的题目当中拿出一道放到我们嵌入式系统的实训当中，以竞赛的方式来促进教学，让学生亲自动手去去实践，提高能力。

2.采用项目化教学法。

在传统的嵌入式课程教学过程中，教学内容遵照教学大纲，力求给学生树立一个整体和全面的嵌入式系统的知识体系。这种教学方法能够保证学生在学习嵌入式系统课程过程中所掌握的知识是一个前后连贯、相互联系的有机整体。但是这种方法学生产生不了兴趣，一旦中间某个环节脱节了，后面内容要继续下去就困难了。基于此我认为采用项目化的教学方法适合学生，首先，项目化教学能够充分调动学生的学习积极性，让他们自己去学，自己去查资料，不是老师逼他们去学，改变传统的教授式方法；第二，把每年电子设计竞赛的几个题目拿来给他们做为一个项目，让他们能够学以致用。

3.用andriod系统作为例子来讲解嵌入式操作系统。

目前流行的智能触屏手机都是基于谷歌的andriod操作系统，而andriod系统的内核又是linux，学生都对andriod系统很感兴趣，可以把这个作为切入点，首先教会大家怎么刷机（重装手机系统），让学生首先能够接触到嵌入式系统，这个过程学生就会对嵌入式系统有个框架性的认识，然后再层层剖析，慢慢深入下去讲linux系统，这样一来就避免了直接讲授复杂的嵌入式系统，这样就会激发学生的学习兴趣，同时跟实际也联系紧密。

4.利用现有教学平台出版适合学生的讲义。

每所学校的条件都各不相同，学生的情况也不尽相同，从各大出版社选的教材都是比较宽泛的教材，每年选的教材跟我们的实际情况还是有些差距，比如，实验室所用配套试验箱跟教材所选用的例子以及实验关系不大，做实验时必须要重新编排重新写程序，这样就造成了教材跟实验实训脱节的情况，费时又费力，所以要根据学校的实际情况以及学生的接受能力来编写适合自己的教材或者讲义，这其中项目化教材是最好的。

四、总结

目前我校的嵌入式系统的实践教学才刚刚起步， 在实际教学工作中还存在着许多不足， 一些实践教学方法的教学效果还需要时间来验证， 同时还将有许多新的教学手段需要我们进一步的探讨和研究。因此， 在高校嵌入式系统实践教学方面迫切需要建立起能够追随时代步伐的嵌入式系统实践教学体系， 才能够培养出真正适应社会的嵌入式系统人才。

参考文献：

嵌入式课程总结篇9

关键词：嵌入式系统设计；培养；人才；模式

中图分类号：G64 文献标识码：B

文章编号：1672-5913（2007）02-0075-03

培养应用型人才是我校的办学目标，本人结合与“嵌入式系统设计”有关的教学作了一些探索与尝试，收到了较好的效果。在此，就我的认识简述如下。

1教学指导思想

在人们的习惯意识中，总是将专业教学与学生科技活动看成是两个归属不同的部门，毫不相关的工作。但在高等教育全面改革的今天，教学实践环节搞得怎样？如何拓展教学实践的新途径，已经成为衡量一个学校教学水平的主要因素之一。笔者开展与“嵌入式系统设计”有关的教学活动的指导思想就是将学生科技活动与专业教学有机地结合起来，提出将学生科技活动融入教学实践环节的新思路，探索了一条培养应用型人才的新模式。通过一系列学生科技活动的开展，对学生的创新意识、实践能力的提高和综合素质的培养非常有利，它对学生的影响是积极、长远的。

2开设与“嵌入式系统设计”有关课程的必要性

嵌入式计算机和控制技术的发展可追溯到20世纪60年代初，航天工业从那时起已开始使用实时控制计算机进行航天飞行器的测控和导航。随着半导体和微处理器技术的发展，到了20世纪80年代，大量4位、8位和16位微处理器开始应用于各种设备中，如飞行器、舰船、汽车、电话、电视机、微波炉、照相机甚至玩具，嵌入式实时操作系统开始应用。进入后PC时代，4位、8位和16位微处理器逐步让位于32位嵌入式芯片，嵌入式计算机的应用更加广泛。它将广泛应用于消费电子、有线和移动通信、汽车、医疗、工业控制、航空航天及国防等领域的民用和军用电子设备。形式多样的嵌入式计算机正努力把Internet连接到人们生活的各个角落，其消费量将以亿计，逐步形成一个充满商机的巨大产业。

随着嵌入式应用复杂度的提高，嵌入式软件的规模也发生了指数型增长。软件的实现从某种意义上说决定了产品的功能，已成为新产品成功与否的关键因素，是未来市场竞争力的重要体现。由于嵌入式软件呈现出一种高度细分的市场格局，国外产品进入也很难垄断整个市场，这为我国的软件产业提供了一个难得的发展机遇。

目前市场急需专业化的嵌入式软件人才，为适应这种需求，国内高校大多已开设和嵌入式系统设计有关的各种课程。在这种背景下我们从2004年秋季开始陆续为通信系本科三年级的学生开设了“微机应用系统”，为信研一年级的学生开设了“嵌入式系统设计”的课程。

3 选择合适的教学试验平台

嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗严格要求的专用计算机系统。为了使学生能够在较短的时间内对嵌入式系统的设计方法有个清晰的认识，应选择一种合适的教学试验平台。我们选购的是美国Altera公司的嵌入式系统教学与科研试验平台。

Altera公司在可编程系统级芯片(SOPC)领域中处于前沿和领先的地位，其2003年度的年收入高达8.272亿美元，其产品向全世界近14,000家客户提供超值的可编程解决方案。 Altera大学计划为全球范围内的大专院校提供先进的开发软件、可编程逻辑器件、开发工具以及完整的设计套件,有效地补充了现有的数字逻辑设计教学。它所提供的软件和硬件平台适合于各种设计课程的使用，包括入门级的逻辑设计和高级的计算构架。NiosⅡ处理器能从外设和存储器接口库中进行选择，将处理器、外设、存储器和I/O接口集成在单片FPGA中，定制自己设计的系统，并且对各种设备的实现提供了强大的支持平台；SOPC Builder系统开发工具可以自动生成组件以及联接组件的总线，所有软件开发任务编辑、构建、程序调试都能够在(IDE)下完成，从而简化了开发过程，降低了系统成本、复杂性以及功耗，并且通过移植到Altera的结构化ASIC中，实现低成本、大批量产品。

该公司开发的有关嵌入式系统教学与科研平台操作简单，硬件和软件资源比较好，适合教学要求。

4 培养应用型人才

嵌入式系统是将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。这一点就决定了它必然是一个技术密集、资金密集、高度分散、不断创新的知识集成系统。结合嵌入式系统的特点，在教学过程中，对嵌入式系统涉及的硬件部分和软件部分作了分析比较，确立了以教学实验板为物理基础，以软件应用设计开发为主的指导思想,引导学生结合所学课程，作相关市场调研，提出课题，还组织学生参加相关的大学生科技活动和竞赛，激发学生的学习热情和潜在能力。

（1）面对不同的授课对象

作为“微机应用系统”和“嵌入式系统设计”两门课程的主讲教师，笔者面对不同的对象，从学习的客观规律出发，采用分层次、个性化引导的方法最大限度地引导、鼓励学生热爱学习、努力钻研，尽可能作到因材施教。

“微机应用系统”课内安排56学时，其中只有8学时是实验；“嵌入式系统设计”课内安排32学时。实验学时远远不够，不足以让学生掌握这门课程的开发方法，为了解决这个问题，一方面我积极与实验室的老师协调，为学生尽可能地开放实验室；另一方面针对基础好、感兴趣的同学进行引导。由于学生选课的时间不能与实验室开放的时间相吻合，我结合学生自身有计算机的资源优势，把开发板借给学生，让他们回去搭建实验环境。

我们的研究生来自不同的学科、不同的专业，在计算机应用方面的水平参差不齐，有的基础相对好些，而有个别学生甚至连微机原理之类的课程都没有学过。针对这种情况，我课上只能假设所有选修这门课程的同学都具有微机原理的基础，都会使用C语言编写程序，课后再针对不同的学生作不同的指导。由于每个学生自身精力投入的不同，课程结束后每个人达到的水平是不同的。

我力图使学生通过对课程的学习掌握嵌入式系统的开发方法，培养其解决实际问题的能力。由于这是一门软、硬件结合，且实践性很强的课程，对学生的基础知识要求相对其他的课程要多些。有一部分学生想学好，但苦于基础太差，我本着学生的认知规律，由简单到复杂，循序渐进加以引导；针对有开发潜力的同学，我带他们去参观相关的应用设备展览，启发他们的思路，给他们讲解如何用所学的专业知识解决实际生活问题。这样做虽然很辛苦，但收到了很好的效果，一学期结束后，同学们从最初的不懂科研，到自己能够提出课题，我感到由衷的欣慰。

(2)培养应用型人才

为了促进学生在校期间工程实践素质的培养，提高学生的动手能力和软硬件设计的综合能力，消除大学生就业过程中理论脱离实际的尴尬场面，进一步缓解嵌入式行业人才的紧缺现状，在教学过程中我始终坚持方法、能力和品质的培养，积极鼓励、引导有能力的同学结合课程提出课题，参加有关竞赛，从而使优秀的人才脱颖而出。

2005春季第一次为通信02A-12班开设“微机应用系统”课程，2005年6月我指导学生参加中国软件行业协会嵌入式系统分会与北京博创科技发展有限公司联合举办的“博创杯”嵌入式系统应用设计优秀作品评选活动并获得优秀奖1项。参赛的三名同学有幸进入中国软件行业协会嵌入式系统分会建立的人才档案库，协会将向全国各地会员单位和IT企业为他们推荐工作，对获奖作品项目由中国软件行业协会嵌入式系统分会协助转让技术成果，促进推广应用。

(3)经验总结

通信02A-12的五位同学，结合“微机应用系统”课程的学习，不畏困难、积极进取，结合当今科技发展的最新成果，经过充分调研提出极具应用价值的课题，参加了“2005年度NiosⅡ处理器嵌入式设计大赛”。经过2005年3月到5月的努力，两队同学入围了亚太赛区前80名并进入决赛阶段。这一活动大大地激发了同学们的创新精神。尽管美国Altera公司为入围的每队选手提供了免费的开发板，但入围并不等于最终作品的完成，五位同学中有四名报考研究生，一名同学报考国家公务员，后来由于学生自身精力投入不足，最终作品没有在规定的时间内完成。

这件事情使我陷入了深深的思索。由于我校在校本科学生不能免试读研究生，学生既要兼顾考研又要做好科研课题是没有时间保障的，而不考研的同学基础相对要差。通过与其他兄弟院校的老师沟通交流，我认为针对我校的特殊情况，可以走研究生与本科生相结合的路子，这方面的工作还有待今后更进一步完善。

5 展望

我校与美国Altera公司在通信实验中心于2006年5月18日挂牌成立了“北方工业大学―ALTERA公司EDA/SOPC联合实验室与培训中心”。该中心的成立为我们以后培养应用创新型人才提供了更好的平台。

参考文献：

[1] 袁桂萍，王公安，王桂玲. 现代教育技术与素质教育[J].职业教育研究，2004,（4）：85.

[2] 郭书军. 嵌入式处理器原理及应用――Nios系统设计和C语言编程[M].北京：清华大学出版社,2004.

[3] 王宜怀, 刘晓升. 嵌入式应用技术基础教程[M]. 北京：清华大学出版社,2005.

嵌入式课程总结篇10

关键词：独立学院嵌入式课程设置课程改革优化

中图分类号：G423.04

引言

以我校（武汉长江工商学院）为例，电子信息工程专业主要培养能在信息通信、电子技术、智能控制、计算机与网络等领域和行政部门从事各类电子设备和信息系统的科学研究、产品设计、工艺制造、应用开发和技术管理的应用型工程技术人才，因此，我们以培养应用型人才为目标制定了培养方案。

课程设置现状

在我们的培养方案中，除了专业基础课程（C语言程序设计、电路分析、电工基础、数字电路、模拟电路）外，有两条主线：嵌入式方向与信号处理方向。其它方向如微电子、射频、无线电等方向，考虑到我们学生的基础以及培养方案总课时的要求，最终选择了嵌入式与信号处理两个方向，当然，随着社会的不断发展，以后的培养方案可能会考虑微电子等较新的方向。

之所以选择嵌入式硬件方向为我们的一条主线是因为嵌入式系统是当前很热门而且很有发展前景并且对于学生而言也是比较好就业的应用领域之一。嵌入式系统在智能化家居、家电，汽车电子、医疗、交通等各个方面都有应用，我们的生活已经离不开嵌入式系统。嵌入式系统是软硬结合的技术，我们以硬件设计为主设置了我们的课程如下：

表1：嵌入式方向的课程设置

围绕ARM嵌入式技术这门课，还有微机原理、单片机、EDA、DSP等课程及相关实验。

学习了微机原理和单片机这两门课后再学习嵌入式，学生更容易入门，因为嵌入式本身是从单片机发展而来，并且在微机原理与单片机这两门课程中，我们以汇编指令为主，主要是考虑到做嵌入式系统除了了解ARM处理器工作原理和接口技术还要了解ARM的汇编指令系统。

考虑到嵌入式开发的发展方向与相关领域，我们还设置了EDA技术与DSP技术两门课。数字图像压缩技术是嵌入式的应用领域之一，主要是掌握MPEG编解码算法和技术和DSP技术，另外，为追求更高速的信号处理速度，现在一些速度要求较高场合，有不少公司是将一些DSP算法用硬件来实现，这就涉及到HDL数字电路设计技术及其FPGA/IP核实现技术。这也是我们将EDA技术与DSP技术这两门课作为这个方向的专业课程的原因。

课程改革思路

首先是微机原理与单片机这两门课，目前我们开设《微机原理与接口技术》理论课54课时，实验课18课时，《单片机原理及其应用》理论课54课时，实验课18课时，课程设计36课时。微机原理课程主要是帮助学生理解一款微型计算机的工作原理、结构、汇编语言编程及其接口电路，为以后的进一步学习不同的CPU以及计算机应用打下基础。目前我们的教学还是以8086/8088作为微机原理主讲芯片，其难度较大，与实验教学和学生在课外的实际应用（如参加电子设计系列竞赛、制作小作品、毕业论文、课程设计等）脱节，教学效果不理想。

随着半导体技术的进步，处理器从单核时代进步到了多核时代，并且将来处理核的数目将会越来越多。随着多核技术的发展，可能不久的将来大多数的软件开发都将以多核芯片为基础硬件平台，随之而来的是编程语言、数据结构、算法理论、软件工程等都将随着多核的出现而进行修订，对我们专业而言，要考虑的主要是计算机硬件方向的课程设置要进行调整以适应多核时代的到来。经过调研与研讨，我们决定将上述两门课整合优化为《单片机原理与接口技术》54课时及《多核架构与编程技术》54课时。前瞻性的将多核架构及编程技术引入到独立学院电子信息工程本科培养方案中，将培养方案中的专业基础知识进行综合与升华，帮助学生，顺应市场格局变化，接受新技术新理念，建立系统、完整的专业基础理论体系，培养学生综合应用能力与创新型思维，提高动手实践能力，开拓学生的专业学术视野。使我们的学生能顺应时代的变化，在硬件、软件方面能够更好地了解多核思想及编程技术，以适应高新技术的飞速发展的需要。

其次是EDA技术与数字电路的整合。目前我们开设《EDA技术》理论课34课时，实验课18课时，课程设计18课时，《数字电路》理论课54课时，实验课18课时，课程设计36课时。这两门课在实验和课程设计的内容上有一定的重复。我们可以将这两门课整合成一门课《数字电路与VHDL》，理论课72，实验课18，课程设计36课时，改变原有的教学模式和教学内容，建立新的实验体系，让学生感受2种不同的设计方法，摆脱传统的人工设计方法与思维模式，提高学生的创新意识与竞争能力，适应市场的需要。

最后是ARM嵌入式技术，目前我们以ARM7进行理论教学，以LPC2000系列ARM7微控制器及ADS1.2集成开发环境进行实验，理论课36学时，实验课18学时，只能满足低端教学任务。在最初制定教学计划，大部分ARM系统都是基于ARM7处理器，但是随着更多应用在嵌入式系统中的实现，嵌入式系统设计向着更高级、更复杂的方向发展，现在基于ARM9处理器的产品越来越多，我们的教学要与时俱进，教学内容也要进行升级为以ARM9进行教学。从ARM体系结构的教学内容上看，ARM9的指令集完全兼ARM7，教学上没有任何区别。并且学生们面对的编程模型和架构基础也保持一致。

总结

本校电子信息工程专业实行3+1培养模式，所有课程安排在大一到大三完成，大四学生全部参加实习，现有培养方案中，专业基础课排在第三、四学期，专业课基本压缩在第五、六学期，比如上面提到的微机原理安排在第五学期，单片机、EDA技术、ARM嵌入式技术安排在第六学期。通常在第六学期，一部分学生忙于考研，一部分学生忙于找工作，精力没有全部用于学习专业知识上，但是，经过上面的整合后，我们可以将单片机以及ARM嵌入式技术提前一个学期，再将EDA技术提前两学期，让学生们在整个大学的学习过程中，尽早的接触到专业课程，提高学生们的学习兴趣，这不仅可以让一部分想参加电子设计系列竞赛的同学可以尽早的进行系统学习，也可以让准备考研和找工作的同学投入更多精力学习专业知识。

参考文献