嵌入式课程设计总结十篇

嵌入式课程设计总结篇1

关键词：嵌入式系统；嵌入式微控制器；理论教学；实践教学；教学模式

随着科技发展和社会需求的推动，信息技术进入到以嵌入式系统为代表的后PC时代，嵌入式技术已经成为21世纪最有生命力的高新技术之一，培养精通嵌入式技术的人才成为世界各国计算机教育工作的重点。

嵌入式微控制器是嵌入式系统的核心控制单元，开展嵌入式微控制器教学是嵌入式系统教育的关键组成部分。美国IEEE和ACM两大学术组织于2004年的计算机工程教学计划（Computer Engineering 2004，简称CE2004），明确规定了嵌入式系统课程中应包含的嵌入式微控制器的具体教学内容Ⅲ。事实上，从早期的单片机类课程，到如今基于32位ARM嵌入式处理器系统的相关课程，都是围绕嵌入式微控制器开展教学工作的，在世界各大高校都受到高度重视。

工程管理与信息技术学院是中科院研究生院的二级学院，主要培养软件工程、计算机技术、电子与通信工程、控制工程等领域的工程硕士研究生。学院从2003年开始开设嵌入式系统工程专业，经过几年的努力，逐步建立起系统的嵌入式方向课程体系。嵌入式微控制器原理与应用作为其中一门核心课程，在该课程体系中占有重要的地位。下面从教学目标、教学模式、教学内容、实践教学、考核方式等几方面对该课程进行详细阐述，并在最后讨论课程的实施效果和改进方向。

1 课程教学目标和教学模式

1.1教学目标的制订

嵌入式微控制器原理与应用课程主要教学对象是软件工程、计算机技术、电子与通信工程、控制工程等专业的工程硕士。与传统的工学硕士相比，工程硕士培养更加注重锻炼其工程实践和解决实际工程问题的能力，这要求教师既要讲解基础理论知识，又要将理论与实践结合，围绕具体工程问题开展教学内容。此外，中科院工程硕士的学生生源具有本科专业跨度大、工作经历和素质能力差异大等特点。为适应这一特点，我们在制订课程教学目标时要统筹兼顾，对于基础较差的同学和经验丰富的同学要差别对待，制订差异化的教学目标。

在充分考虑上述因素的基础上，嵌入式微控制器原理与应用课程的教学目标制订为：学生通过本课程的学习，掌握一种嵌入式处理器体系结构，精通1-2种基于该体系结构的嵌入式微控制器及其接口设计技术，深刻理解嵌入式软件开发流程，能够熟练地选择、使用嵌入式软件和工具完成嵌入式硬件系统的驱动和应用软件设计。

教师在实施上述教学目标时，对于基础较差的学生要求精通一种嵌入式微控制器即可；对经验丰富的学生则要求在课程学习的基础上，用对比学习的方法自主学习另外一种嵌入式微控制器。该教学目标体现了对学生的区别对待，能满足不同层次学生的需求。教学目标没有对硬件电路设计作太多要求，符合中科院嵌入式系统方向工程硕士研究生的生源特点和实际需求。教学目标中“能够熟练选择、使用嵌入式软件和工具完成嵌入式硬件系统的驱动和应用软件设计”是一种能力要求，体现了对工程设计能力的重视，符合工程硕士培养目标。

1.2教学模式的设计

国内各大高校在嵌入式系统相关课程的教学工作上已经进行了大量有益的探索和实践，在教学模式上也已经基本达成共识，即嵌入式系统教学应该采取理论教学和实践教学相结合的教学模式。

我们在开展嵌入式微控制器原理与应用课程的教学工作时，采取了“课堂理论讲解、课堂实验练习、综合实验设计、工程项目设计和多层次考核”的教学模式。与大多数高校课堂实验采取观察性和验证性实验不同，本课程课堂实验则采取设计性实验，每一个实验都是一个小型的开发项目，需要学生灵活运用从课堂上学到的理论知识分析实验要求，编程完成实验项目。综合实验设计要求学生在完成所有基础课堂实验后，按照需求分析、软件设计、实现和测试等软件开发流程，在开发板上完成一个小型嵌入式软件的开发。工程项目设计则是让学生选择一种微控制器，完成一个实际工业嵌入式产品的分析和设计报告。这3种层次的实践环节相互结合，充分锻炼和提高了学生的实践能力。

2 基础理论教学

CE2004首次将嵌入式系统作为一个知识领域纳入到计算机工程知识体系中，并详细规定嵌入式系统包含的10个知识单元以及每个知识单元包含的知识点。参考CE2004的规定，并结合本课程制定的教学目标，嵌入式微控制器原理和应用课程的理论教学内容共包括5个知识单元。

知识单元1是嵌入式系统历史和概述。知识点包括嵌入式系统历史、定义、组成、开发特点、设计过程、应用领域和发展趋势等。知识单元1主要目的是使学生建立对于嵌入式系统的全方位认识，了解嵌入式系统的过去、现在和未来。

知识单元2是嵌入式处理器。知识点包括嵌入式处理器的组成、嵌入式处理器的类型（从集成程度、处理器位数、体系结构和生产公司等4个不同分类标准分别讲解）、ARM处理器的发展（历史、分类和应用）。知识单元2主要目的是使学生掌握嵌入式处理器的组成原理，充分认识嵌入式系统领域中应用处理器的多样性，避免“只见树木、不见森林”。

知识单元3是典型的嵌入式处理器体系结构，我们选择ARM体系结构进行讲解。主要知识点包括ARM处理器寄存器模型、ARM处理器编程模型、ARM处理器异常中断处理、ARM处理器存储模型、ARM处理器指令编码和指令系统、ARM汇编语言编程、ARM汇编与C混合编程、ARM开发工具（汇编器、编译器、连接器和调试器）。知识单元3囊括了CC2004里嵌入式微控制器、嵌入式编程和嵌入式工具等3个知识单元的多个知识点。

知识单元4是嵌入式微控制器组成及接口，我们以三星S3C2440微控制器为例进行讲解。知识点包括微控制器结构、内存控制器、中断控制器、时钟体系、电源管理、DMA控制器以及各种外设控制器。在这些知识点中，内存控制器、中断控制器、时钟体系、电源管理、DMA控制器是重点讲解内容，对于其他各种外设控制器主要讲解基本原理和应用思路，而具体使用细节则要求学生课下通过学习芯片手册掌握。熟练阅读芯片手册是掌握嵌入式系统开发特别是底层编程的基础，因此这个学习单元的教材就是芯片手册。对于学有余力的同学，我们要求其在学习S3C2440微控制器的同时，在课下自行学习ATMEL AT91SAM9G45微控制器，并比较其与$3C2440的异同之处。这样做的目的是满足不同层次学生需求，实现差异化教学。

知识单元5是嵌入式应用编程，知识点包括嵌入式软件体系结构、应用程序映像文件组成、系统启动加载代码等。通过这个知识单元的学习，学生能够了解嵌入应用程序的汇编、编译、连接过程，理解应用程序映像的具体组成以及加载启动的方式，培养为一个裸硬件系统开发完整嵌入式应用软件的能力。

3 实践教学设计

3.1实验平台介绍

目前嵌入式系统的教学实验平台主要有3种类型：基于ARM微控制器的教学平台、基于DSP处理芯片的教学平台和基于FPGA的教学平台。鉴于基于ARM的微控制器在32位嵌入式系统处理器市场中的占有率极高，以ARM微控制器为例讲解嵌入式微控制器的基础理论和应用技术，更能满足市场对于嵌入式工程技术人才的需求，我们选择基于三星$3C2440微控制器（采用ARM920T内核）的嵌入式教学平台。该平台的系统组成结构如图1所示。

在此教学平台结构图中，S3C2440是一款基于ARM920T处理器的嵌入式微控制芯片，内部集成了AHB和APB两条总线，以及连接在总线上的内存控制器、中断控制器、时钟电源管理单元、USB主从控制器、看门狗、定时器、PWM控制器、GPIO控制器、SD/MMC控制器等多种外设控制器。存储器包括64M SDRAM、4M NOR FLASH和64M NAND FLASH；人机接口设备包括640×480像素6寸TFT液晶显示模块、触摸屏、4×5小键盘模块和4个GPIO连接LED显示灯；通信接口及设备包括串口、USB主接口、USB从接口、两个以太网接口、音频输入输出接口和Camera接口等。该实验设备支持多种层次的实验，嵌入式微控制器原理与应用课程的所有实验均在该实验平台上完成。

3.2课堂实验设计

实验在计算机类学科中的作用十分重要，是教学活动的重要环节。根据实验性质区分，我们可以把课堂实验划分为观察性实验、验证性实验和设计性实验等类型。设计性实验要求学生根据实验要求自行设计实验过程，相对于前2种实验更能锻炼学生的设计能力和独立工作能力，因此我们的课堂实验均采用设计性实验类型。

根据理论教学内容，我们共设计了16个课堂实验，这些课堂实验与知识点的对应关系如表1所示。

表1中的16个实验除实验1外，均为设计I生实验。其中，实验4和实验5分别用汇编和c语言驱动GPIO管脚连接的LED灯，学生通过对比掌握汇编和C语言访问外设寄存器的异同；实验6使用查询方式实现定时功能，实验8采用中断方式实现同样功能，学生通过对比掌握IO两种访问方式的异同；实验9主要练习32位微控制器各个模块所需不同时钟频率的产生，以及处理器时钟频率的编程调节，使学生熟练掌握微控制器的时钟体系；实验10～实验16则练习微控制器的主要外设I/O控制器的接口编程技术。

限于课程的课时长度，课堂实验无法包含所有外设控制器，但通过这些典型外设控制器的学习，学生很容易就能触类旁通地掌握其他模块使用方法。

3.3综合实验设计

综合实验要求学生分组合作，综合运用所学知识，利用课下时间设计一个小规模的嵌入式应用软件并在实验平台上完成调试运行。为了吸引学生兴趣，综合实验均采用游戏项目的形式。我们设计了几个游戏项目供学生选择，分别是世界时钟、五子棋、电子菜单、科学计算器、汉诺塔、交通信号控制器、俄罗斯方块等。教师也鼓励学生选择一些常见的其他娱乐游戏作为综合实验设计项目。

学生在完成综合实验项目时，要按照实验项目说明书的要求完成实验设计，撰写的项目文档至少要包含需求分析、软件设计、软件测试、使用说明、运行结果、项目分工、总结讨论等几个方面的内容。通过综合性实验，学生既锻炼了综合设计能力和动手能力，又提高了沟通能力和团队合作能力。

3.4工程项目设计

课堂实验和综合实验相结合的实验方式，很好地锻炼了学生对于特定嵌入式微控制器的实践动手能力。但若要灵活运用所学嵌入式微控制器设计工程项目，学生还需通过具体工程设计实践进行锻炼。嵌入式微控制器原理与应用课程和工程管理与信息技术学院课程体系中的另外一门课程“嵌入式系统分析与设计”相配合（同一学期开设），教师在2门课程结束后布置一个共同的工程项目设计作业，要求学生围绕一个典型的嵌入式系统产品，在尽量采用嵌入式微控制器课程所学微控制器的前提下，给出该产品的详细设计方案。我们在每一学年都给出不同的设计项目，例如近几年的题目分别是IC卡公民身份证系统、税控收款机系统、数字水印技术的应用系统等。

需要指出的是，工程项目设计仅供学有余力、希望在工程项目设计能力上有所提高的学生完成。根据近几年的实际情况来看，约有1/2的学生提交了项目设计说明书，平均长度达到30多页。其中一些非常新颖和有价值的设计方案，可以直接用于工业生产实践。

4 考核方式

为了使考核方式既起到检验学生的知识掌握程度，又能在平时督促学生认真学习的效果，我们采取分段考核和最终考核相结合的方式。具体来说，嵌入式微控制器原理与应用课程一共有4次课堂实验，包含15项设计性实验，每个实验分值在0～2分之间。每次课堂实验结束时，教师检查学生的实验完成情况并打分，这种方式起到了有效督促学生平时认真学习的效果。课程结束后有一次综合理论考试，总分是40分，该考试用于检查学生对嵌入式微控制器基本原理的掌握程度。综合实验要求学生自由组合，在课程理论考试完成后的一个月时间内完成。综合实验提交内容由项目文档和项目程序组成，其中项目文档占15分，项目程序完成情况占15分。学生完成综合实验后与教师约定时间，由教师进行现场检查并打分。工程项目设计作为附加要求，并不统计到最后成绩中，只供有兴趣的同学选择完成，在学生设计过程中，教师给予一定指导。

上述考核方式中，课堂实验、理论考试、综合实验在总成绩中分别占30%、40%、30%。课堂实验和理论考试对每一个学生的考核比较客观直接；综合实验由学生合作完成，打分时教师先给出每一组的分数，组内每个学生的分数根据其具体负责内容和完成情况在组分数基础上微调得到，尽量使分数反映出学生的实际水平。

5 课程评估与分析

中科院研究生院建立了课程网站评估系统，鼓励学生在课程结束后从网上对课程进行评估。评估内容涵盖教学态度、教学内容、教学方式和教学效果等方面，共包含4项7条，每一条评估分值为1～5分。

根据近3年的统计结果来看，每年约有90%的同学参与网上评估，课程评估结果均为优秀（平均分均超过4.6分）。评估结果显示，学生认为课程内容符合嵌入式方向工程硕士培养目标（4.8分）；课程对他们的工作具有较大帮助（4.7分）；课程理论与实践相结合的教学方式得当（4.6分）；课程的考核方式灵活，能从理论和实践2个角度恰当地考核学生对于课程的掌握程度（4.4分）。部分学生认为实验课时较短，应该从16课时提高到20课时；还有一部分学生认为嵌入式微控制器原理与应用课程的课时数偏少，建议从40课时提高到60课时；学生对于实验课内容的安排比较满意（4.6分）。

从学生的评估结果来看，学生对于课程的教学内容选择、教学方式、考核方式等非常满意，课程达到了教学目标的要求。

嵌入式课程设计总结篇2

基础课程改革 教学体系 教学方法 教师培养

一、引言

嵌入式系统的应用日益广泛，可以说无所不在、无处不在，嵌入式系统的快速发展也极大地丰富、延伸了嵌入式系统的概念。嵌入式系统是嵌入到对象体系中的专用计算机系统。以嵌入式计算机为核心的嵌入式系统是继IT网络技术后，又一个新的技术发展方向。IEEE（国际电气和电子工程师协会）对嵌入式系统的定义为：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”。嵌入式系统已广泛应用于工业控制系统、信息家电、通信设备、医疗仪器、智能仪器仪表等众多领域，可以说嵌入式技术无处不在。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使嵌入式软硬件工程师成为未来几年最为热门的职业之一。

二、嵌入式系统教学特点

嵌入式系统开发与应用的内容繁杂，涉及基本的硬件知识（如嵌入式微处理器及其基本的接口知识、扩展的人机接口、网络通信接口等）、操作系统（应该至少了解一种操作系统的中断、优先级、任务间通信、同步等知识）、程序设计知识（C、C++、汇编语言程序设计，至少熟悉C语言）；同时，还涉及一定的数字电路知识以及使用示波器、逻辑分析仪等基本技能。因此，在系统学习本门课程之前，必须先修微机原理与接口、C语言程序设计课程，有一些计算机操作系统原理、体系结构和系统结构的基本概念，同时对于网络协议有一定的了解。在IEEE计算机协会2004年6月的Computing Curricula Computer Engineering Report，Ironman Draft报告中，把嵌入式系统课程列为计算机工程学科的领域之一，把软硬件协同设计列为高层次的选修课程。美国科罗拉多州立大学“嵌入式系统认证”课程目录包括实时嵌入式系统导论、嵌入式系统设计和嵌入式系统工程训练课程。美国华盛顿大学嵌入式系统课程名称是嵌入式系统设计导论，它基本包括了前面三门课程的内容。

三、嵌入式系统教学现状

从2002年起，全国许多高校的计算机系、电子系、自动化系和软件学院陆续开设了嵌入式系统课程，据估计大约有200多所院校开设了这门课程，有的院校甚至还开设了嵌入式技术专业和嵌入式技术系，本校也在计算机、自动化等专业开设了这门课程。但由于受传统教学体系的影响以及实验条件的限制，目前本校的嵌入式系统课程在教学内容设置、教学方法手段、实验实习等方面都与这门课程以实际应用为主的基本特征严重脱节。学生完成这门课程后，只能进行一般的、基于指令基础上的简单编程，而不能进行基本的应用系统设计，而要想进行较大规模的应用系统设计则需要更长的时间。经过仔细分析，存在的问题主要有以下几个方面：

（1）教学内容不够合理。各个专业的教学内容基本一样，重点不突出，无法发挥学生所学专业的特长。通常嵌入式开发人员由两部分人组成，一部分是电子工程、通信工程等偏硬件专业出身的人，另一部分是学软件编程的计算机专业出身的人。电子工程、通信工程等专业的学生在硬件设计方面比较突出，而计算机专业的学生则比较善于软件的设计。

（2）教学方法手段不合理。课程的授课方式以理论课为主，实验学时较少，一般理论课时都会占了全部课时的80%左右，而实验课时一般只占了20%。实验的内容也不够合理，实验的深度不够，学生的动手能力得不到充分的锻炼。

（3）本校目前的嵌入式实验教学，仍停留在20世纪80年代初发展起来的以8位51单片机为核心的教学水平上。在面向实际的工程应用中，以32位ARM为核心的嵌入式技术日益成为高性能嵌入式技术应用的基础，所以建立一个全面的、新的、基于ARM技术的嵌入式实验教学体系十分必要和紧迫。

（4）没有安排专门的嵌入式系统课程设计，使学生无法把所学的知识联贯起来运用，系统开发的能力得不到提高。

（5）师资力量匮乏，熟悉嵌入式技术的教师数量不多，教师的实践能力不强，造成只能照本宣科，无法实际指导学生。

四、嵌入式系统课程教学改革措施

针对这些问题，应从基础课程改革、新教学体系建立、教学方法、教师培养等方面入手，对嵌入式系统课程进行不断探索和改革。

（一）对基础课程改造

将单片机课程改造为嵌入式系统应用，完成从定式设计到实时设计的转变；将计算机原理课程改造为嵌入式系统原理，着重介绍嵌入式系统原理和体系结构，将电路课程改造为集成电路工程应用，由模拟电路、数字电路通过HDL/EDA/CPLD向IP设计、SoC设计发展；开设“嵌入式系统工程设计方法学”课程，介绍知识平台的观念与方法、计算机工程方法、系统工程作业方法、企业项目管理方法等。

（二）建立基于ARM的嵌入式系统课程教学体系

1.理论教学

理论教学的教学内容设置如下：

（1）嵌入式概述

主要介绍嵌入式开发的基本知识。

（2）硬件环境

这部分应对ARM技术进行论述，包括ARM指令集、Thumb指令集、存储控制器、I/O端口、DMA功能、UART接口、中断控制器、时钟电源管理器、PWM定时器、LCD控制器、A/D转换器、RTC功能、IIS总线等。

（3）嵌入式操作系统

现在大部分院校都开设了Linux操作系统的课程，而且国家也大力提倡使用Linux操作系统，所以建议选用嵌入式Linux。这部分应主要介绍操作系统概念、操作系统内核、Linux和μCLinux、任务和任务调度、实时OS(RTLinux)、GUI、API、文件系统等。

（4）软件开发环境

主要介绍软件开发环境、软件开发过程、交叉编译、链接调试、下载、板级支持包(BSP)、MiniGUI图形应用程序设计、Linux内核移植与编译等。

（5）驱动程序

主要介绍设备驱动机制、键盘鼠标驱动、触摸屏驱动、网口驱动、红外、USB驱动等。

2.实验教学

实验硬件平台可选择基于ARM9内核的微处理器芯片，如S3C2410（基于ARM920T），软件平台可选择ARM-Linux。实验内容包括基础实验和综合实验。

（1）基础实验。

基础实验内容可包括熟悉Linux开发环境、多线程应用程序设计、串行端口实验、A/D接口实验、D/A接口实验、CAN总线通信实验等。

（2）综合实验

综合实验内容可包括Linux内核移植实验、触摸屏驱动实验、系统中断实验、键盘鼠标驱动实验、SD驱动使用实验、基于PCMCIA的CF卡读写和无线局域网通信实验等。

3.课程实习

在整个课程完成后，还应该安排专门的嵌入式课程实习。课程设计的任务是完成一个应用程序的开发，课程设计题目每年不断更新，学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目，分值依据题目难易程度而定。学生也可以自拟题目，为保证题目的难度和规模能达到教学要求须经任课教师认可。题目有:在Linux环境下的闹钟提醒程序、串口调试程序、文本编辑器、计算器、画图、贪吃蛇等。

实习的过程可以模仿企业嵌入式系统开发过程进行，如厂商新推的嵌入式微控制器（MCU），模拟开发MCU评估板。因为嵌入式系统的开发一般包括硬件设计和软件开发两部分，所以可以安排不同专业的同学混合编组，共同实习，这样即贴近开发实际，又培养了组员之间的合作精神。

如果有条件的话，还可以与企业合作，建设与产业水平同步的工程实践环境。另外，可以鼓励学生积极参与国家和地区举办的各种电子设计大赛。在实践中强化知识，锻炼综合能力与检验学习效果。

（三）合理的教学方法

应多采用多媒体教学，制作符合教学内容和教学实验的CAI课件。教学时注重启发式教学，引导学生思维，充分发挥学生的主体地位，培养学生的思维能力与自学能力，提高书面表达能力。

嵌入式系统是一门实践性很强的学科，它的教学目的是为了让学生学到一种嵌入式平台开发和设计的方法，所以实验教学在整个教学体系中占了很重要的地位，所以在课时分配上，理论课可以占总课时的1/3，基础性实验课可占总课时的1/3，综合性实验课可占总课时的1/3。授课地点可以设在实验室，实现“边做边学，先学后做，现做现学”等灵活的教学手段，提高学生的学习效率。

采用合理的考核方式，由应试教育向素质教育的转变，考核方式的改革是一个重要因素。本课程学生的综合成绩的评定，由期末考试成绩(60分) +实验成绩(20分) +实习成绩(20分)构成。这样更能全面和客观地反映学生的学习情况。

（四）嵌入式教师培养

由于“嵌入式系统”作为一门新兴的学科，需提供更多的研讨学习交流机会，鼓励青年教师多参加相关的科研项目，以建立一批既具有嵌入式理论知识和实践经验、又有较高教学水平的教师队伍。

五、结束语

本文针对嵌入式系统课程存在教学效果不理想的实际情况，分析了问题存在的原因，针对信息类学科特点和学生学习的特点提出了一些改革建议，以此努力构建融课堂教学和包括实践教学在内的多样化教学形式相结合的新型教学模式。希望对于广大教师能够具有一定的参考价值，进一步促进该门课程教学水平的提高和教学效果的增强。

参考文献：

[1]孙士明，刘新平，郑秋梅，纪友芳.计算机专业嵌入式系统实践教学体系探索[J].实验室研究与探索，2009，25（8）：122-125.

[2]杨刚，白锋，石光明，刘应南，周佳社，孙江敏.新形势下以项目为中心的嵌入式教学与人才培养新模式探索[J].实验室研究与探索，2008， 27（7）：8-10.

[3]李静，乔峰.浅谈嵌入式系统实验对学生创新能力培养[J].微计算机信息，2009，（1）：22-24.

[4]韩德强，张丽艳，邵温.计算机工程专业方向嵌入式系统实践教学的探讨[J].实验技术与管理，2010，27(3)：191-193.

嵌入式课程设计总结篇3

【关键词】CDIO；电子信息；实践教学；改革与实践

早在2000年，由美国麻省理工学院等四所大学组成的跨国研究组合，在Knut andAlice Wallenberg基金会近2000万美元资助下，该组合通过四年的研究与探索，创立了CDIO工程教育模式并成立了CDIO国际合作组织。先进的CDIO，代表构思（Conceive）、设计（Design）、实现（Implement）和运作（Operate），它以产品研发到产品运行的生命周期为载体，让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程。“CDIO”是“做中学”原则和“基于项目的教育学习”的集中体现，也是“做中学”和“基于项目教育和学习”的集中概括和抽象表达。嵌入式系统原理与应用是一门理论与实践相结合的课程，特别注重学生动手能力的培养，因而本课程教学将结合CDIO的教学理念，将学生动手能力的培养作为课程培养的重点之一。

1.嵌入式系统原理与应用的教学现状

《嵌入式系统原理与应用》是一门针对工程应用的、具有很强实践性的课程，对电子信息类学生专业技能的培养、学生的就业及个人的发展起到很重要的作用，它可以充分体现学生利用自己所掌握的知识解决实际工程问题的能力。嵌入式系统知识在电类专业整个课程体系中处于承上启下的核心地位，一般工业控制系统和智能仪器仪表的实现都离不开嵌入式系统。

然而目前大多数院校采取传统的教学模式和教学方法，大纲要求规定教学为32学时，因此，一般是20个学时的课堂理论学习，再加上12学时的实验教学，其结果是教的面广但不深，学的也似懂非懂，使得大多数学生对《嵌入式系统原理与应用》课程失去了学习兴趣，甚至到学习结束也不知道嵌入式系统为何物、能有什么作用，达不到理想的教学效果。

2.嵌入式系统原理与应用的教学特点

在培养“卓越工程师”的教学理念的指导下，把工程应用型人才培养为周围本课程的教学目标。针对嵌入式系统工程应用中系统设计、电路仿真、设备调试等工程实际，课程建设强调以应用型人才培养为目标，致力于学生熟悉嵌入式系统构成、嵌入式设备技术应用现状，培养学生发现、分析、解决问题能力的培养。

基于嵌入式的各类系统的设计需要工作人员者具有较强的嵌入式基础理论知识和实际动手能力，是对工作人员综合能力与创新能力的考查。本文将从“卓越工程师”人才培养为目标，结合电子信息类专业学生的特点，对学生“嵌入式系统原理与应用”能力培养的相关课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索，结合做中学（CDIO）教学模式，对嵌入式系统教学模型、教学内容、教学方法和考核方式进行了探讨，探讨如何培养出适应社会需要的创新型人才，更好地体现出高校教育学生和服务社会的双重功能。

嵌入式系统原理与应用是一门综合性知识的教学，以ARM Xscale体系处理器为研究学习的主要对象，从编程模型、指令系统、程序设计基础和嵌入式开发环境等多个方面做了比较完整的介绍详细介绍，使学生深入理解和掌握ARM Xscale体系处理器的指令系统，如何应用定时器、AD/DA、中断、LCD控制器等的关键技术来对嵌入式系统进行开发研究，让学生从总体上把握嵌入式系统的框架结构和技术细节。因而，本文将从课程讲授开始，就激发学生自主学习、理论结合实践的CDIO教学模式。

3.嵌入式系统原理与应用的CDIO教学实现

3.1 课程体系及地位

本课程是电子与信息工程专业、通信与信息专业的一门专业课程和学位课。基于CDIO的项目教学模式，是一种重视专业课程之间有机联系的学习方式。嵌入式系统原理与应用是一门实践性很强的工程应用型课程，它所涉及到的先导课程一般有《模电》、《数电》、《电路》、《嵌入式系统技术》、《C语言程序设计》等，其后续课程主要包括《物联网技术》、《智能仪器仪表》、专业见习及毕业设计。

3.2 课程项目的选取

根据本课程的教学大纲要求，笔者经过仔细分析，并结合多年的教学实践经验，将嵌入式系统的知识点分成八个子项目及一个课程项目，以求由易到难，由浅入深，让学生逐步掌握嵌入式系统的所有知识及应用技能。课程主要内容由“基于嵌入式系统的智能家居控制系统”项目设计过程来引出，该项目涉及到各类传感器数据采集、AD转换、信号调理与放大、定时控制、中断控制、液晶显示等。对于其它没有涉及到的课程内容，通过另外的任务形式引出相关内容。课程设计的八个子项目分别为嵌入式系统存储资源与最小系统设计、系统引导、IRQ中断处理、信号调理与放大、串口传输、实时时钟、液晶显示、智能家居控制系统联调等设计。

3.3 教法说明

在教学手段上确立以人为本、以教师为主导、学生为主体的教育理念。将课程项目“智能家居控制系统”按知识点分为若干个相对独立的子项目，每个子项目作为一个独立的教学单元，每个教学单元按以下三个步骤进行教学：

（1）部署任务

通过“讲解与演示并行，讲解与练习同步”的方法，完成嵌入式系统基础知识的介绍，布署子项目的具体任务，引导学生入手项目；

（2）探究方法

接受任务后，学生通过小组讨论、查找国内外与本项目相关的资料，掌握项目的研究现状、探索项目解决的方法，确定最终解决方案，并在老师指导下分步实施；

（3）总结成果

子项目实现后，每组派一名同学进行项目成果的交流与现场演示，老师提问学生解答，穿插点评，并最终形成总结报告。

3.4 考核方式及能力培养

在注重基本理论掌握的同时，侧重学生多种能力的培养和有效学习的引导。通过对学生基础知识的考核，掌握学生分析问题、解决问题的能力情况，形成了一套科学的考核方法。课程设立了实验项目，着重培养学生的实践能力和创新能力。理论考核占成绩的50%，实验项目考核占50%，提高了对学生动手实践能力的考核要求。“CDIO”模式应用到嵌入式系统原理及应用课程教学改革后，学习过程变成了学生人人参与的项目创新开发过程，学生在项目实践中理解并把握了课程要求的知识与技能，培养了学生分析问题和解决问题的能力，增强了学生团队合作的精神，体验了项目创新的苦与乐。

4.结束语

在嵌入式系统教学中实施基于“CDIO”的项目教学法，以项目为教学平台，通过项目的推进，使学生的知识量不断积累、提高，

并逐步掌握嵌入式系统的原理及开发应用。学生在完成项目而充满成就感的同时，增强了继续探索问题的信心，激发了强烈的求知欲，同时也可培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，这就是在嵌入式系统教学中实施基于“CDIO”项目教学法的好处。基于“CDIO”项目教学法较好地解决了教与学的矛盾，是一种值得推广的教学方法。

参考文献

[1]林春景等.基于CDIO理念的《过程检测与控制》教学方法改革与实践[J].大众科技，2012（4）：226-227.

嵌入式课程设计总结篇4

【关键词】嵌入式系统；教学模式；独立学院

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.

[2]徐敏，林瑞金.关健生嵌入式系统教学改革与实践[J].电气电子教学学报，2009（3）：13-22.

嵌入式课程设计总结篇5

摘要：本文针对“嵌入式系统设计”的教学实践，将“嵌入式系统设计”系列课程实践教学分为三个层面，对课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索，确保学生在掌握专业知识的同时，提高自主学习与自主创新的工程实践能力，真正做到学以致用。

关键词：嵌入式系统设计；实践教学；创新

中图分类号：G6420.0 文献标识码：A

嵌入式系统是相对于通用计算机系统提出的“嵌入式计算机系统”，它是将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物，是一个技术密集、高度分散、不断创新的知识集成系统，被广泛应用于通信设备、信息家电、工业控制和交通等方面。作为“嵌入式系统设计”的教学应是以应用为中心，结合实践与应用的一系列课程教学，它是本科生在四年学习中进行创新性实践的有力保证。“嵌入式系统设计”需要设计者具有较强的综合理论知识和动手能力，是对设计者综合能力与创新能力的考查。因此，在以“应用型”人才培养为目标的理工科院校的实践教学中应特别重视学生嵌入式系统设计能力的培养，加强实践教学环节，提高学生实践能力、职业技能与就业能力。在此结合地方高校通信工程专业的特点对学生“嵌入式系统设计”能力培养的相关课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索，探讨地方高校理工科学生创新型人才培养体系，培养出理论与实践相结合的创新性人才。

1嵌入式系统设计实践教学层面

嵌入式系统设计是复合型的新兴技术[1][2]。基于嵌入式系统设计的课程既与计算机、电子、通信、自动控制技术相关的专业课程有关，又与具体的应用背景有关。理工科各专业需结合专业特点和嵌入式系统在专业中的应用进行嵌入式系统设计的研究与教学，根据专业特色开设先进的、具有深入内容的嵌入式系统设计课程，使学生具备创新能力和解决实际问题的能力，所以在进行嵌入式系统设计人才培养时必须重点把握实践和创新这两个方面，注意科学对技术所起的基础支持作用，要从嵌入式系统设计动态发展出发，开设具有嵌入式系统设计体系的课程，开设有关含有信息论、系统理论及控制理论等基本内容交叉融合的课程，拓宽学生在专业学习中视野与思维的深度和广度，这样才能培养出学生的创新能力。根据嵌入式系统设计的实践可以按照图1所示三个层面进行相关课程的配置。

层面一是培养学生具备能够针对某个具体嵌入式系统软、硬件平台进行二次开发的能力。要求学生掌握应用系统的设计和开发技能，属于嵌入式系统教学的最低层。集中在微处理器(如MCS51系列、TMS320系列、ARM系列)的体系结构及其语言、接口的工作原理；嵌入式应用系统开发工具、开发语言、交叉编译环境和调试工具的使用。在此

方面以单片机芯片及其开发应用、DSP芯片及其开发应用和ARM微处理器及其开发应用展开教学，并在实践环节对学生动手制作自已所期望的单片机、DSP和ARM的应用系统进行作品展示，并将作品作为成绩考核的依据。

层面二是培养学生具备能够进行嵌入式系统平台设计与开发的能力。不仅要求学生掌握硬件系统的设计与开发技能，还应该掌握软件系统的设计与开发技能。促使学生掌握嵌入式系统体系结构后，掌握嵌入式操作系统的原理及其在特定硬件平台上的移植。使学生具备特定硬件平台下的嵌入式系统裁剪、移植，板载资源的初始化与驱动及外设驱动程序的设计和嵌入式数据库系统开发技能，注重嵌入式系统图形界面和网络通信的设计与开发。在层面一的基础上进行嵌入式操作系统及应用软件开发的教学，并在实践环节对学生动手制作自已所期望的具有图形界面操作、外设驱动和数据信息管理等功能的单片机、DSP和ARM应用系统进行作品展示，并将作品作为成绩考核的依据。

层面三是培养学生具备能够进行基于SOPC嵌入式系统IP内核设计和开发的能力。要求学生在掌握前两层面的基础上，让学生能够进行基于FPGA的SOC系统的设计与开发训练，并结合嵌入式系统的发展进行有关计算机体系结构等理论研究。促使学生结合EDA设计、嵌入式系统优化、计算机体系结构理论、微电子等学科知识，将微处理器等以IP内核的方式植入FPGA中，利用FPGA的可编程逻辑资源，按照系统功能需求来添加接口功能模块，既能实现目标系统功能，又能降低系统的成本和功耗。这样就使得FPGA灵活的硬件设计与处理器的强大软件功能有机地结合在一起，高效地实现SOPC嵌入式系统。实践环节以学生参加嵌入式系统设计竞赛、科研创新、发明制作等实践进行作品展示，并将作品作为创新学分修读的依据。

2嵌入式系统设计实践教学方案

(1) 学生实践能力设计

“嵌入式系统设计”系列课程的教学内容应包括嵌入式系统硬件与软件的设计，在以电路与系统集成、计算机信息系统集成及计算机辅助设计与仿真为工程设计基础教学的同时，加强学生在工程设计能力方面的培养，提高学生的电路设计和软件开发能力。因而，通信工程本科专业的实践教学可在基于现代电子技术进行信息的采集、传输、处理、检测、控制和现代通信网工程应用的同时，以信息与通信工程技术为主线，融电子科学与技术、计算机科学与技术、控制科学与工程技术于一体，构建通信与信息系统和信号与信息处理学科方向，使学生实践能力结构如图2所示。

(2) 实践教学方案

在教学中注重理论与实践课程相结合，加强实践与设计课程，设置完善的实践课程体系，强化学生的技能训练，开展工程设计。低年级课程要特别强调基础理论的学习，基本技能的训练；高年级逐步加强技术性，实用性课程，关注信息工业发展的需要。可结合本校学术研究、参与企事业科研及就业市场的方向，分设若干个课程组及专题设计，有利于学生专业化水平的提高，并缩小大学教育与企业要求之间的期望差距。其实践教学具体实施可参考图3进行。

第一学期培养学生认识、发现、探索实践的主动创新思维模式。如通过军事理论的学习，注重介绍通信技术在现代军事中的应用；通过工程制图的学习，以电子CAD为导引学习AutoCAD、Protel等绘图软件的应用；通过认识实习，下企业进行现代通信方式及通信器械的认识学习。

第二学期培养学生工程创新中结构设计及可视化界面编写能力。如在以部级计算机等级考核展开教学的同时，注重学生计算机语言编程基础能力的培养，注重VB、VC、VF、Delphi、Java等编程的导向学习。

第三学期培养学生可视化界面及数据库管理信息系统的开发设计能力，进行有线与无线通信中电子测量仪器设备的使用。

第四学期培养学生基于单片机与EDA的嵌入式系统设计开发能力。在加强电子工艺实践的同时，以数字系统与逻辑设计教学为基础，加强硬件描述语言与电子技术系统级的融合，基本实现计算机软件到硬件的实践创新技能。

第五学期培养学生基于DSP的嵌入式系统设计开发能力，加强生产实践实习。在各专业课程学习的过程中，以计算机硬件与计算机软件设计来体现信息与通信工程学科下通信与信息系统和信号与信息处理学科方向共性的实践操作创新设计。

第六学期培养学生基于ARM的嵌入式系统设计开发能力。以通信与信息系统和信号与信息处理学科方向构建专业综合课程设计。

第七学期培养学生基于SOPC的嵌入式系统设计开发能力。在通信与信息系统学科方向以现代通信网络系统为导向，构建有线通信与无线通信的通信系统课程设计。在信号与信息处理学科方向以语音、图像等多媒体信号与信息为导向，构建语音与图像信号与信息工程应用的通信系统课程设计。

第八学期培养学生综合的嵌入式系统设计开发能力。通过专题进行企事业单位上岗实践，加强毕业设计的理论与实践相结合，为毕业后就能上岗打下基础。

在以上各环节中除了完成课程实践教学外，还要求学生在课外必须参与科技实践及各项竞赛活动或提供自已的创意作品以取得一定的创新学分。因此在“嵌入式系统设计”实践教学与创新型人才培养体系建设中，要综合考虑实验、实习、课程设计、毕业设计及课外科技实践活动等实践环节，统筹实践教学体系，使学生能从课内到课外，充分发挥课外科技活动提高自身工程素质。

3嵌入式系统设计实践教学支持

以嵌入式系统设计为指引，将理论与实践进行有效合理的整合，应用现代教育技术，结合工程实践进行分解，变成可供实际推广操作的学习任务，辅以必要的教育技术支持手段(开发教材、课件、培训计划、教学设计、实验设计、必要的评估手段)强调学生自主学习，在实际工程环境中掌握和内化工程的理念。

(1) 开放实验室

在以“学生是主体，教师是主导” 的基础上，为了使学生在高等教育中获取更多的实用知识和创新技能，开辟与课程配套的网上资源系统，鼓励学生遇到问题后上网查找资料，采用基于Web的开放实践教学管理系统[3]。对实验室教学信息进行综合分析，建立开放式实践教学平台和开放式实践教学管理体系，通过Web页完成学生开放实验的各个环节管理，提高教学质量和办学效益。使学生由实验申请到实验结束完全网络化管理，有利于实验设备的充分利用，也有利于学生思维能力、设计能力、知识综合运用能力和创新能力的培养。

实验室开放的对象为所有在校学生，主要以设计性、综合性及研究创新性的实验项目开放为主，培养学生综合运用所学基础理论和专业知识解决复杂问题的能力。在实验室内部的各实验分室可根据自身特点和教学实际需要，采取定时开放与网上预约开放两种不同的模式向学生开放。

所谓定时开放是根据教学安排，在指定时间内向学生全面开放。理论课教师和实践课教师根据实验室仪器设备情况，结合课程内容，确定教学计划以外的自选实践项目。学生可以根据自己的兴趣爱好对实践项目进行创新设计组合成综合型、设计型实践课题，在课外独立完成自己的课题方案设计并经指导教师审核通过，在实践过程中学生必须独立完成实践并撰写上传实验报告。

所谓网上预约开放是学生提前申请拟做实践项目和所需仪器设备及元器件，由实验室根据学生人数、实践内容和网上预约时间安排实践设备、器材和指导教师。学生根据实验室的仪器设备的条件自行拟定科技活动课题并提供方案，在网上预约相应的实验室与指导教师，开展创新发明、科技制作、论文撰写等实践活动。在实践过程中学生都必须进行独立的思考，查阅相关文献资料，综合多方面的知识和技能，在实践设备和操作环节上不受任何限制的情况下自行分析、设计和调试实践系统，最终得出实践结果并撰写上传实践报告或论文。

(2) 实践教学组织

联系专业提供工程设计课题，结合前面所讲的教学层面与科研、科技竞赛工作开展学生设计性实践项目，激发学生的创新热情，如将行走机器人的制作分解为语音识别、图像识别、高精密电机进给控制等实践项目。强化实践过程，选派具有实践经验的教师参与指导，有助于培养学生的创新能力，如通过提供的对比示例来启发学生，增强学生的自信心。在实验方法与实验措施上实现多元化，使学生在不断改进、反复锻炼中提高分析问题、解决问题的能力，在实践过程中真正做到举一反三。

学生须进行嵌入式系统的软硬件设计，为了使实践内容和教学内容联系得更紧密，可结合前面所讲的教学层面要求学生设计实践核心板与扩展板。核心板提供相对应微处理器的最小系统，包括了处理器、RAM、ROM、寄存器接口等；扩展板提供电源、LCD显示、串口、USB、以太网口等模块。

改革课程考核方式，加强学生动手能力的培养，单片机技术、DSP技术、EDA技术、嵌入式系统、可视化程序设计等技术课程的考核成绩全部采用实践环节，实验占总成绩的40%，课程设计(要求有硬件和软件制作)占总成绩的40%，创意制作占总成绩的20%。学生在完成实验基础上，完成选定题目的课程设计，实验与课程设计题目每年不断更新，学生可以根据自身掌握的程度选择不同难度的题目，分值依据题目难易程度而定。

这样将“嵌入式系统设计”系列课程实践教学融合到地方理工科院校的人才培养体系中。通过加强开放实验与科技制作及科技竞赛等创新学分的管理，改革相关课程考核方式，综合考虑知识、能力和素质三者的关系，统筹实践教学体系，提供丰富的工程设计课题，加强学生对“嵌入式系统设计”的工程训练，促进大学教育的创新性人才培养。

参 考 文 献

[1] 沈连丰,宋铁成,叶芝慧等. 嵌入式系统及其开发应用[M]. 北京：电子工业出版社,2005.

嵌入式课程设计总结篇6

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.

嵌入式课程设计总结篇7

关键词:嵌入式系统;目标板;任务驱动;创新

中图分类号:G642 文献标识码:B

创新是一个民族的灵魂,是人类社会发展的不竭动力。在建设创新型国家的过程中,高等学校承担着培养拔尖创新人才的神圣使命。要以加强大学生创新精神和实践能力的培养为核心目标,就必须积极推进大学人才培养模式的改革和创新。

嵌入式系统的产生是多学科融合的结果,这些学科包括计算机、电子、半导体、通信、控制等。嵌入式系统广泛应用于工业自动控制、智能交通、信息处理、仪器仪表、航空航天、汽车电子、通信技术、安防系统和信息家电中,它的设计方法的演化由应用需求牵引和IT技术推动。嵌入式系统通常面向用户、面向产品、面向特定应用,产品具有较长的生命周期,软件固化存储,OS内核小,OS和应用程序的区分不明显。

1 嵌入式系统教学方法变化的背景

嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件,通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备管理、网络通信、图形界面、文件系统等模块。它具有通用操作系统的基本特点,能够有效管理越来越复杂的系统资源;能够把硬件虚拟化,使开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来;能够提供库函数、驱动程序、工具集以及一些典型应用程序。嵌入式系统开发与桌面应用开发有很大区别,它的软件和系统平台紧密相关;嵌入式系统将迅速发展和普及,但不会取代传统的单片机嵌入式测控系统,二者的发展空间并不冲突;嵌入式系统设计开发中的处理器、操作系统选择比传统的单片机具有低功耗高性能的优点。

以“应用型”人才培养为目标的理工科院校的实践教学中,应特别重视学生嵌入式系统设计能力的培养,加强实践教学环节,提高学生实践能力、职业技能与就业能力。以下就结合地方高校通信工程专业的特点,对学生“嵌入式系统设计”能力培养的相关课程内容、实践教学方案和实践教学环节等进行探索,探讨地方高校理工科学生创新型人才的培养体系。

目前,大多数学校嵌入式实验实训课授课都采用嵌入式实验箱,它虽然降低了嵌入式课程的授课成本和实验难度,但也带来了一系列问题。嵌入式实验箱的硬件相对固定,扩展其他硬件相对困难;硬件线路固定,相当于一个“黑匣子”,使用者无法知晓硬件线路就可以完成实验;对使用者来说,使用机器码输入枯燥无味,只是查找输入错误,与嵌入式程序调试概念大相径庭。

长期使用嵌入式实验箱会阻碍使用者对嵌入式学习的兴趣,扭曲对嵌入式设计的概念:认为输入些机器码就是嵌入式设计了。其实嵌入式设计是一个范围非常广的概念,从系统设计到软、硬件的设计,从嵌入式核心到器件的选取,甚至非电量器件等交叉学科的内容,都属于嵌入式设计的内容。

2 嵌入式系统设计最小目标板教学实践

嵌入式系统设计最小目标板主要完成以嵌入式为核心的,包含存储器、A/D、D/A、键盘显示、输入输出端口、时钟等电路的几种嵌入式目标板的硬件设计与制作,并编写相应的软件。核心板提供相对应微处理器的最小系统,包括了处理器、RAM、ROM、寄存器接口等;扩展板提供电源、LCD显示、串口、USB、以太网口等模块,以利于学生学习及创新设计。设计工作以完成嵌入式最小系统板任务为导向,将理论与实践进行有效合理的整合,将工程实践分解成可供实际推广操作的学习任务,辅以必要的教育技术支持手段,强调学生自主学习,在实际工程环境中掌握和内化工程理念。

嵌入式系统最小目标板设计任务包括嵌入式系统硬件与软件的设计,以模拟电子技术、数字电子技术及计算机辅助设计与单片机原理与接口技术等课程教学为基础,旨在加强对学生设计能力的培养,提高学生的电路设计和软件开发能力。通信技术专业的实践教学可基于现代电子技术进行信息的采集、传输、处理、检测、控制,应用现代通信网工程,以信息与通信工程技术为主线,融电子技术、计算机技术、自动化控制技术于一体,软硬件课程结构如图1所示。

教学改革了考核方式,加强对学生动手能力的培养,单片机技术、DSP技术、EDA技术、嵌入式系统、可视化程序设计等技术课程的考核成绩全部采用实践方式,实验占总成绩的40%,课程设计(要求有硬件和软件制作)占总成绩的40%,创意制作占总成绩的20%。实验与课程设计题目每年更新,学生在完成实验的基础上选定题目进行设计,根据自身能力选择不同难度的题目,分值依据题目难易程度而定。学生在不断改进、反复锻炼中提高了分析问题、解决问题的能力,在实践过程中真正做到举一反三。

为了使实践内容和教学内容联系得更紧密,教师可结合前面所讲的教学层面要求,要求学生设计实践核心板与扩展板,将“嵌入式系统设计”系列课程实践教学融合到地方理工科院校的人才培养体系中。通过加强开放实验、科技制作及科技竞赛等创新学分的管理,改革相关课程考核方式,综合考虑知识、能力和素质三者的关系,统筹实践教学体系,提供丰富的工程设计课题,加强“嵌入式系统设计”的工程训练,促进大学教育中创新型人才的培养。

在教学过程中,学生完成了以计算机、电子、半导体、通信、控制等多学科相融合的嵌入式最小系统板的软、硬件设计任务,加强了对嵌入式软、硬件和“嵌入式设计”概念的了解,从而实现对软、硬件课程教学的整合。

3 结束语

以目标板任务为导向,整合嵌入式软硬件以嵌入式目标板的软、硬件结构的设计任务驱动教学,制定切实可行的教学计划、大纲及实施细则,并在教学过程中逐渐完善,是一种新的尝试,是创新。该项教学的主要特点有:

(1) 嵌入式系统是多学科融合的结果,包括计算机、电子、半导体、通信、控制等技术。教学过程以学生完成任务为导向,是对教学方法的创新尝试。

(2) 嵌入式目标板的设计可以培养学习者对嵌入式学习的兴趣,学生通过学习和完成嵌入式目标板的设计,掌握嵌入式系统设计和嵌入式软、硬件设计的正确思路,熟悉嵌入式硬件和编程语言,增加对嵌入式器件和非电量器件等交叉学科的了解,在完成任务的过程中整合有关的硬件课程,为以后的学习和工作打下良好的基础。

(3) 学生设计嵌入式最小系统时熟悉硬件结构,再进行创新设计,突破了以往教学验证实验的单一模式。

(4) 嵌入式最小系统可以回收再利用,供软件类专业学生仿真编程或练习用,节约了实验成本。

(5) 嵌入式技术发展迅速,学生在嵌入式最小系统的制作过程中可以更快地跟进技术的发展,有利于就业。

参考文献:

[1] 大学计算机课程报告论坛组委会. 大学计算机课程报告论坛论文集[C]. 北京:高等教育出版社,2007.

[2] 伍宗富,李敏.“嵌入式系统设计”系列课程实践教学研究[J]. 计算机教育,2008(3).

[3] 沈连丰,宋铁成,叶芝慧,等. 嵌入式系统及其开发应用[M]. 北京:电子工业出版社,2005.

嵌入式课程设计总结篇8

关键词：嵌入式系统；操作系统；教学模式

中图分类号：G434文献标识码：A文章编号：1672-7800（2012）012-0190-02

0引言

目前，嵌入式系统广泛应用于工业控制、信息采集以及处理、人体学行为模拟以及个人娱乐设备等。随着网络应用的深入，嵌入式系统广泛存在于物联网络设备之中。为了服务这种需求，笔者所在院校计算机专业开设了嵌入式方向相关课程。本文针对嵌入式方向的需求，分析探讨了操作系统课程教学的改革模式。

由于嵌入式系统要求理论与实践紧密结合，因此操作系统课程教学改革从理论教学和实践教学以及考核方式三个方面论述。

1理论教学

1.1基于PC的操作系统与嵌入式操作系统比较

操作系统课程教学过去主要是基于PC系统的教学，理论环节主要讲4个部分的内容：进程管理、内存管理、设备管理、文件系统。嵌入式系统具有硬件、软件紧密结合，操作系统和应用程序融为一体的特点。嵌入式操作系统课程具有知识面广、理论与实践紧密结合等特点。学习PC操作系统的目的是并发程序设计，而学习嵌入式操作系统的目的是在定制、移植操作系统的基础上学会交叉编译、交叉调试等嵌入式系统开发方法。

1.2嵌入式操作系统课程内容

理论课内容如表1所示。

1.3教学方法

①采用多媒体教学；②授课内容突出嵌入式系统特点，比如在任务调度中采用优先级调度时，要解决优先级反转问题。在内存管理中同PC机内存管理相比更加简单，不必提供虚存等。

2实践教学

实践教学在课程环节中占较重的比例，可以分为课内实验和课外实验。

2.1课内实验

课内实验主要是配合理论课内容开设，总共开始8个实验，一个验证性试验，7个设计性试验，试验内容见表2。

2.2课外实验

前面理论讲授和课内实验让学生对嵌入式操作系统有了基本的认识和理解，再配以课外实验，可以提高学生综合开发的能力。课外实验可以采用项目方式进行。课内实验在虚拟机上做，课外实验可以在基于ARM芯片系统上开发；课内实验要求独立完成，课外实验可以以小组为单位完成。课外实验内容如表3所示。

3考核方式

考核成绩由3部分组成：结业考试+课内实验+课外实验。其中结业考试用闭卷笔试，占50%，主要考核理论知识，课内实验占40%，课外实验占10%。这种考核方式可以兼顾考核理论与实践内容的掌握程度。

4结语

本文提出了一种嵌入式操作系统的教学模式，该模式理论和实验各占50%，加重了实验环节的比例，体现了嵌入式方向的特点，以期更好地培养合格的嵌入式系统开发人才。

参考文献：

[1]潘懋元，周群影.从高校分类的视角看应用型本科课程建设[J].中国大学教学，2009（3）.

[2]罗蕾.嵌入式实时操作系统及应用开发[M].第3版.北京：北京航空航天大学出版社，2011.

[3]王苏峰，肖侬.嵌入式系统的多样性教学探讨[J].计算机教育，2008（14）.

Discussion on Teaching Embedded Operating System Curriculum

嵌入式课程设计总结篇9

[关键词] 嵌入式系统 课程体系 研究

在当代数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代，嵌入式系统技术已经成为这个时代最热门的技术之一。嵌入式系统融合了微电子、计算机科学、通信和电子工程等多种技术，广泛应用于工业控制、信息家电、移动设备、医疗仪器、汽车电子等领域。但目前还存在部分课程教学没有紧跟行业实际需求等问题，需要加强研究、探讨和实践，建设比较规范系统的嵌入式系统课程体系，制定合理的嵌入式系统人才培养方案，以适应社会对嵌入式系统人才的迫切需求。

一、嵌入式系统专业的特点

嵌入式系统的一般定义为：“以应用为中心、软硬件可裁剪的、适应应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格综合性要求的专用计算机系统”，由嵌入式硬件和软件两部分组成，这就决定了嵌入式系统专业与其他专业相比，具有其鲜明的特点。

一是应用性强、实践动手能力要求高。学生必须通过大量系统、专业的动手操作、实验实训、项目设计等才能真正提高专业知识与专业能力，保证人才培养目标的实现。二是涉及领域广，集成性强。嵌入式系统涵盖了电子、自动化、计算机等诸多学科与专业，是计算机、电子、自动化等多个专业的有机集成与交叉融合，这就对嵌入式系统专业人才提出了较高的要求。

二、嵌入式系统行业岗位需求分析

目前适合高职嵌入式专业学生的岗位包括：①销售岗位:产品销售工程师、技术支持工程师等；②生产岗位:硬件测试工程师、软件测试工程师、系统功能测试工程师、硬件维护工程师、焊接组装工程师；③ 研发岗位:顶层应用程序开发工程师、单片机开发工程师。而同样非常重视实际应用与社会就业需求的高专院校也与此基本相同。三种岗位对于学生的专业水准、知识与能力的要求各不相同，其中销售岗位主要从事产品营销、市场开拓、客户服务等工作，生产岗位主要从事嵌入式产品的第一线生产，如产品组装焊接、系统测试与维修等，研发岗位主要从事嵌入式操作系统层面上的各种程序的开发。

三、嵌入式系统专业教学现状

目前国内开设嵌入式系统专业的高职高专院校很多，其中不乏部级的示范院校，总的来讲嵌入式系统专业的建设是卓有成效的，为国家与行业培养了大批的嵌入式技术人才，但另一方面我们也应当看到嵌入式系统专业教学一直存在的问题与不足。

从嵌入式系统专业的课程开设情况来看，许多院校的嵌入式系统教学仍然以传统的单片机课程作为核心课程体系，教学内容陈旧，实验实训课时虽多，实验内容却无针对性，缺乏与行业应用密切相关的综合性设计项目；嵌入式系统专业课程和与之相关的计算机类、电子类课程，如微机原理、C语言程序设计等传统课程没有形成有机联系；课程开设的时间、课时的安排、教学内容的设计等没有经过深入研究，仔细推敲，造成课程重难点不突出、课程开设前后顺序有误、课程内容不能体现专业特色与行业要求等。从师资情况来看，许多院校缺乏专门从事嵌入式系统研究的专任教师，只能从计算机类、电子类、自动化类等专业抽调教师教学，又因为缺乏统一的专业教学指导与协调，导致非嵌入式专业教师的授课主要偏重于教师本专业的知识能力及其应用，无法达到嵌入式系统专业课程的教学目的；许多教师是直接从学生走向讲台，从校园再入校园，在企业一线的工作经验不足，对行业、企业、市场的了解不够，导致教学内容与行业实际应用脱节，学生学而无味，学而无用。

四、基于岗位需求的嵌入式系统专业课程体系构建

嵌入式系统专业课程体系应当在对嵌入式系统行业岗位需求进行深入研究分析的基础之上，在适应就业需求的一个全面、系统的嵌入式系统专业人才培养体系下进行构建，整个课程体系首先需要科学合理的课程总体规划，然后针对各项理论与实践课程进行课程标准化、精品化建设，理顺课程相互之间的关联，特别注重课程内容的实用性及课时的安排等。

具体来说，可以将嵌入式系统的专业课程体系分为以下3个部分：

1、嵌入式系统专业基础类课程的设置。例如模拟电子技术、数字电子技术、微机原理与接口技术、C 语言程序设计、软件工程基础、操作系统原理、数据结构等。这类课程主要教授学生掌握模拟电路和数字电路的基本理论、电子元器件的基本构成与特性、电路的设计、掌握程序设计的基本理论与相关操作、计算机工作原理、电路接口及硬件结构，了解网络、操作系统、数据库开发的基本知识等。开设的课程涵盖了计算机、电子、自动化等多个领域，课程繁杂且占据学生大一、大二课程计划的大部分，容易导致学生产生学习没有目的、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、嵌入式系统专业核心类课程的设置。例如单片机原理、ARM体系结构与原理、嵌入式软件开发基础(C++/C)、嵌入式操作系统、Wince嵌入式系统应用开发汇编语言程序设计等。这类课程主要教授学生掌握微控制器的体系结构、指令系统、开发平台、开发流程，掌握上层应用程序编写、ARM嵌入式操作系统系统配置、应用开发等。当前许多高职高专院校的嵌入式系统专业核心类课程的传统教学方式是按照课程大纲的安排，结合教材的章节内容，在学期的前段进行理论教学，在学期后段按照教学计划安排停课实训。这样的教学方式基本沿袭传统理工科专业的课程教学模式，比较重视理论类教学，弱化实践类教学，容易造成学生“眼高手低”情况出现，影响学生实践操作能力的培养。因此，应当在吸取传统教学优势的基础下，进行教学方式改革，采用“教师指导――学生分组――项目开发”模式的集中实践教学方式。学生在教师的指导下，以5人左右为一个项目小组，模仿企业工程项目开发的完整流程，以某个具体领域（如汽车电子、移动设备、智能家电）的具体应用为项目任务，制定项目计划，各小组成员分工协作、并定时提交进程报告，教师将课程的知识点有机融合在项目开发全过程中，学生在系统学习课程知识点的同时，也熟悉了嵌入式系统行业项目开发的整个流程，更重要的是培养了学生的团队合作精神，有效地提升了学生的实践动手能力。

3、嵌入式系统专业选修类课程的设置。例如多媒体技术、专业英语、软件技术文档处理等。这类课程主要是为嵌入式系统专业核心类课程服务，对学生专业能力的全面提升起到辅助作用，因此专业选修类课程的开设必须本着“针对性、实用性、有效性、补充性”的原则，为专业核心类课程的高质量教学提供有力的支持与保障。

参考文献：

[1]李泉. 高职嵌入式系统职业岗位分析［J］. 计算机教育，2007(10): 78-83.

[2]盛鸿宇,魏志光.关于开展“嵌入式系统人才培养项目”的设想[J].实验室研究与探索,2005,24(S):60-64.

[3]周立功.ARM嵌入式系统基础教程[M].北京航天航空大学出版社,2005.433-438.

[4]闵华松,魏洪兴,王田苗.嵌入式系统在电子信息类专业教学中的推广[J].单片机与嵌入式系统应用,2010,(3):5-8.

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[6]刘国梅.浅谈普通院校的嵌入式系统教学[J].中国科技信息,2008,(20):257-259.

嵌入式课程设计总结篇10

关键词：嵌入式 实践教学模式 ERP沙盘模拟 实训

前，企业对会计人才能力的需求，除了会计理论知识外，更加注重职业技能和职业素质。因此，在企业越来越注重毕业生实践经验和综合能力的形势下，要使会计专业毕业生符合用人单位的要求，必须进一步改进会计人才的培养模式，在巩固理论教学成果的基础上加强实践性教学环节，高职会计“嵌入式”实践教学模式应运而生。

一、 传统会计人才培养模式的缺陷

传统会计人才培养模式尽管也强调实践技能的提高，课程设置上也安排了诸多实训，但这些实训存在以下弊端，致使培养出来的人才效果欠佳。

（一）校内实验室实训的综合性不强

1.实验内容以单一的会计核算为主。目前会计模拟实验室多以工业企业一个月的会计事项为蓝本，要求学生练习从填制凭证、登记账簿到编制报表的一整套会计核算处理方法，很少涉及会计预测决策、会计控制、会计检查等会计管理的内容，同时，会计核算类的实验多为验证性实验，缺乏系统性。

2.实训项目缺乏有机结合。多数高校开设有会计手工实训和会计电算化操作实训，但是这两种实训往往由不同的教师授课，实训采用的教材也不尽相同，导致两种实训方法没有有机结合，学生无法认识手工实训与电算化实训之间的关系。

3.重专业素质轻综合素质。传统的模拟实验只是模拟了材料，而没有模拟环境，没有将会计本身放置在企业整体的环境中去运作，所以只教会学生如何做账，在培养学生独立思考、分析判断、团队合作以及相互沟通等综合素质方面十分欠缺。

（二）校外实习的效果不佳

尽管许多高校都与企业签订了校企合作协议，但真正能让学生深入顶岗实习的企业非常少，究其原因，一是由于企业的财务信息带有保密性，企业财务人员比较忙，加之财务人员担心学生弄错账而不让学生上岗操作，导致学生只能在实习中“看看”；二是由于财务部门办公场地小，一次只能接纳2-3个学生，其余学生只能等待；三是实习地点分散，致使实习费用过大，对有些学校而言，经费困难，所以，学校与企业建立实习关系时，往往会遇到来自企业的各种阻力，使得学校没有稳定的实习基地。

二、国外高职会计“嵌入式”教学模式借鉴

（一）职业素质教育应该嵌入到专业课教学的各个环节之中

美国学者认为，职业素质教育不能游离于课程教学之外，而是应该与课程教学内容、课程体系结构与顺序安排相互交织、彼此渗透形成一个有机的整体。专业课程的教学应该与职业素质教育相融合，在专业课教学的各个环节中逐步嵌入职业素质的培养。职业素质教育不是一门新的研习课程，而是对传统教学过程的“重构”。

（二）国外高校培养学生职业素质主要是通过“嵌入式”实践教学模式来完成

目前，国外高校培养职业素质的方式主要有四种：课外培养；课中培养；课内培养；独立课培养。其中课外培养、课中培养、独立课培养与我国高校的职业素质通识课培养相类似，而课内培养的方式主要是职业素质与专业课的渗透式教学。具体来说，就是运用嵌入式实践教学模式，将职业素质教育嵌入到每门专业课的课堂授课、课后作业、顶岗实习、期末考试等各个教学环节之中。

（三）“嵌入式”实践教学将职业素质教育与专业课程教学深度融合

根据美国大学协会的界定，“嵌入式”实践教学模式的运行机制是教师一方面要传授专业学科的理论知识，另一方面又要培养学生的岗位胜任能力，并且还要对这两方面的学习结果进行全面测试。相对于传统的教学模式而言，嵌入式教学模式要求实现的教学目标是双重的，既要实现专业课理论教学目标，还要培养学生能够成功完成与岗位任务相关的作业的职业能力。课程结束时对专业课和职业能力两个方面的成绩进行测评。美国马里兰大学Cossard副教授认为，通过精心设计综合性很强的大型作业可以将对学生学习效果的评价与课程教学的评价结合在一起，以取得专业课程教学与职业素质教育的深度融合的良好效果。

三、“嵌入式”教学模式是培养应用型会计人才的有效模式

高职会计专业“嵌入式”教学模式是为了适应社会经济的发展，根据会计职业特征、职业能力基础框架和会计教育现状，改革传统的以“老师为中心”的教学模式，不仅仅满足于课堂教学，改变单向的知识传授，构建“以学生为中心”、“以能力为本位”的新型教学模式，把学生专业岗位胜任能力的培养作为教学的主线，嵌入职业价值观、知识技能、人际技能和组织技能的培养，使会计教育成为一个有机整体。

（一）精简会计核算实验，嵌入会计估计空间

由于在当今形势下，计算机账务处理迅速发展，会计人员素质也向管理型发展，所以要适当减少会计核算实验涉及的事项，选择一些有代表性的、涉及会计判断的事项。比如购入一项固定资产，让学生去查找资料，合理估计固定资产的使用寿命和计提折旧方法，而不是事先假定好，只让学生机械的计算。同理，不要每个问题都给学生固定答案，给学生一定的空间，进行合理的会计估计和判断，从而使学生了解会计处理不仅有账务数据的精确性，还有会计选择上的主观判断性。

（二）嵌入ERP沙盘模拟推进实践教学——游戏化教学

实践教学更注重学生综合素质的培养，沙盘教学是一种值得借鉴的培养模式。独立开设ERP沙盘模拟对抗课程，可以培养学生独立思考能力以及团队协作精神；将ERP理论与沙盘教学相结合开设ERP沙盘模拟对抗课程，可以培养学生的综合分析能力。为避免上述校外实习的弊端，同时又能使学生提高综合素质和实践能力，ERP沙盘模拟这种“把市场建在教室，把企业交给学生”的实训模式不失为一项有效的教学方法。

ERP沙盘对抗课程不同于一般的以理论和案例为主的管理课程，而是一种全新的体验式授课方法。它是针对一个模拟企业，把企业运营所处的内外部环境定义为一系列的规则，将学生分为6组，每组要亲自经营一家拥有一定资产、销售良好、资金充裕的企业，连续从事6年的经营活动。学生被赋予不同管理角色，包括CEO、财务总监、营销总监、生产总监、采购总监等，并可根据人数的多少设置财务助理、营销助理及商业间谍。面对来自其他企业（小组）的激烈竞争，必须根据市场需求及预测竞争对手动向，来制定并执行企业在产品研发、市场开拓、销售、融资、生产等方面的短、中、长期策略，然后一年一年“经营企业”，每一年末用财务报告计算经营结果，算出所有者权益，并分析制定改进方案，继续经营下一年。因而它是一种融角色扮演、案例分析和专家诊断为一体，充分体现“学生学为主，教师教为辅”的全新教学方式，这种学习方法可称为做中学，也叫游戏化教学。通过ERP模拟沙盘实训，可以培养学生的团队协作精神、开放的心态、亲历亲为和换位思考的能力。

（三）课程中嵌入岗位、考证、比赛——“岗、课、证、赛”融合

“岗、课、证、赛”融合中，所谓的岗，是指在企业中的出纳岗位、会计核算岗位、财务管理岗位、会计监督岗位组成的岗位群；课，是指在会计专业开设的专业核心技能课程，如基础会计、财务会计、会计电算化、税务会计、财务管理、审计等课程；证是指省财政厅颁发的会计从业资格证、财政部颁发的助理会计师证书、信息产业部和用友公司联合颁发的用友ERP工程师认证证书等；赛是指由省教育厅主办的全省高职高专院校大赛暨全国职业院校技能大赛选拔赛“会计技能”竞赛、省大学生财会信息化竞赛。

所谓“岗、课、证、赛”融合，就是在会计专业开设专业课程的基础上，根据专业的实际情况，将全国职业院校会计技能竞赛的竞赛内容嵌入到授课计划中，将相应的职业资格标准所要求的知识、技能、素质嵌入到课程中，并不断完善授课内容、调整授课手段和考核制度等，通过教师和学生的互动活动，使学生掌握课内知识和比赛技巧，构建一门全体学生积极参与课堂教学、主动学习考证知识、努力提高会计实务操作能力的课程。通过学习和竞赛，鼓励学生在大一时报名会计从业资格证考试，大二时有30%-50%的学生报考初级会计师，为未来从事会计工作培养岗位意识和岗位能力。它看似在选拔优秀学生参加省级比赛，实际上是以比赛为手段、以证书为导向、以岗位为目标，使学生产生学习动力、学习兴趣。通过“岗、课、证、赛”融合，不仅可以让枯燥乏味的学习过程变得生动有趣，还可以加强学生课后学习会计知识的主动性，增强学生学习和运用制单知识的自信心，提高他们的适岗能力。

（四）与行业企业紧密合作，将企业与行业经验嵌入到实训教学中

实训教材的选用是课程改革的重要组成部分。实训的目的是让学生在校期间就能很好地熟悉企业经营管理环境，因此应设法让企业经营管理理念、组织结构、经营管理信息化手段等嵌入实训中，这就需要高职院校与行业企业紧密合作，吸收企业与行业经验。高职院校可组织本校教师编写实训教材，但应与校外专家紧密合作，借助于他们的企业背景，根据出纳、会计核算、审计、税务等职业岗位（群）和企业工作流程，以ERP为平台与企业信息管理软件公司合作开发会计综合实训系统，不断完善会计综合实训系列教材，更新实训系统数据，提升ERP系统实训效果。

四、高职会计专业“嵌入式”教学模式实施过程中应注意的问题

（一）激励企业积极参与

校企合作的关键在于企业，要激励企业积极参与教育教学的过程。由于财务数据的保密性等原因，企业通常不愿提供岗位给学生实践，这使高校陷入“孤军奋战”的尴尬境地，致使目前的校企合作尤其是会计专业的实习，难让企业真心诚意地积极参与进来。因此，如何让校企合作落到实处需要多方面努力。“嵌入式”教学模式的有效推广，可建立“订单班”，与企业合作定向培养人才，让企业勇于承担相应的社会责任，保证会计人才的培养完全符合对接企业的要求。另外，政府应多鼓励企业积极参与学校的各项专业教育活动，更好地为学校提供校外实训场地。只有全员参与，才能营造出全社会共同育人的局面，更好地保证高职院校培养出社会需要的应用型人才。

（二）强化“双师型”教师队伍建设

“嵌入式”实践教学模式的培养，对教师的素质提出了更高的要求，教师要精心设计完整的综合性作业让学生完成，考察学生的综合素质，因此高职院校必须打造一支基础理论扎实、实践能力强的“双师型”教师队伍，让每个专业教师都真正下企业，脱产顶岗，了解企业的实际需求，带回企业的真实案例、企业的管理思想等用于教学、科研，以研促教，才能培养出真正符合企业要求的应用型会计人才。

（注：本文系2013年台州市教育规划课题：高职会计“嵌入式”实践教学模式的构建——基于职业素质培养的角度；项目编号：GG13070）

参考文献：

1.陈莉萍.ERP沙盘模拟实训——培养应用型会计人才的有效模式[J].商业会计，2012，（19）.

2.吴海英.高职院校会计专业“嵌入式”教学模式初探[J].湖北经济学院学报，2012，（4）.

3.蒲萍，袁芬.岗课证赛深度融合的会计专业人才培养模式探究[J].财会通讯，2012，（9）.