嵌入式課程總結(jié)精選(九篇)

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第1篇：嵌入式課程總結(jié)范文

嵌入式方向包括軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、嵌入式體系結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面的知識(shí)，需要掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的典型開發(fā)工具，培訓(xùn)學(xué)生具備嵌入式系統(tǒng)軟、硬件的開發(fā)能力，對(duì)于特定行業(yè)領(lǐng)域（例如移動(dòng)終端、數(shù)字家庭、信息家電以及對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)信息化改造）已經(jīng)逐步形成了特定的嵌入式開發(fā)方法與手段。

隨著軟硬件技術(shù)快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)不再是一門課程就可以介紹清晰，而逐步成為一個(gè)課程群，該方向的專業(yè)課程可劃分為：嵌入式系統(tǒng)原理、嵌入式操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、嵌入式軟件設(shè)計(jì)、軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)軟件工程、嵌入式系統(tǒng)中間件、數(shù)字信號(hào)處理等。一些學(xué)校還開設(shè)了微機(jī)電路應(yīng)用設(shè)計(jì)、單片機(jī)編程、ARM等課程。

我們收集并分析了國(guó)內(nèi)部分高校在嵌入式課程上的教學(xué)大綱，以此為基礎(chǔ)設(shè)置了我們的嵌入式系統(tǒng)概論課程。表1是我們收集的大學(xué)名稱、課程名稱、學(xué)時(shí)數(shù)與知識(shí)點(diǎn)，這些課程基本上是基于Intel的XScale實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)的，對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)“嵌入式系統(tǒng)概論”有借鑒作用。

綜合上述高校的嵌入式課程，有些是針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)開設(shè)的，有些是針對(duì)其他專業(yè)的，有本科期間開設(shè)的，也有碩士期間開設(shè)的，一些高校開設(shè)了多門嵌入式方向大課程。我們?cè)O(shè)計(jì)的“嵌入式系統(tǒng)概論”是針對(duì)本科階段開設(shè)的嵌入式方向入門課程，主要面向大三的本科生，其課程結(jié)構(gòu)如圖1所示，其前修課程一般是計(jì)算機(jī)組成、微機(jī)原理、接口、匯編、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、體系結(jié)構(gòu)。部分后續(xù)課程開設(shè)在研究生階段。

嵌入式系統(tǒng)概論課程的目的，是綜合前修計(jì)算機(jī)專業(yè)課程，以及包括數(shù)字電路等更基礎(chǔ)的知識(shí)，開拓學(xué)生對(duì)嵌入式的視野，為后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。因此在嵌入式課程中不會(huì)介紹匯編語(yǔ)言設(shè)計(jì)、接口電路的設(shè)計(jì)等知識(shí)。

我們認(rèn)為，該課程理論部分的知識(shí)點(diǎn)分布基本上如圖2所示，主要分為四大模塊，分別是嵌入式概念、嵌入式體系、嵌入式系統(tǒng)軟件、嵌入式軟件開發(fā)。實(shí)驗(yàn)部分由于各學(xué)校實(shí)驗(yàn)材料的差異，較難對(duì)比，我們的使用設(shè)備主要是30套Intel XScale與30套Motorola Dragonball。

對(duì)于嵌入式體系結(jié)構(gòu)，首先介紹各種嵌入式體系結(jié)構(gòu)、處理器、DSP。

由于ARM體系是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)界事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，一般都以ARM體系為例介紹嵌入式體系結(jié)構(gòu)，并介紹ARM匯編。由于上課學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了匯編語(yǔ)言，所以需要簡(jiǎn)單介紹ARM匯編與微機(jī)匯編的差異與特點(diǎn)，要求學(xué)生以自學(xué)為主，作業(yè)為輔，可以較快地掌握該匯編。浙江大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生階段在計(jì)算機(jī)組成課程中還學(xué)習(xí)了MIPS匯編，所以學(xué)生們對(duì)ARM匯編掌握起來就更快一些。

在嵌入式體系的具體實(shí)例介紹中，我們結(jié)合本課程的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)簡(jiǎn)要介紹XScale體系，這部分主要也是自學(xué)為主，結(jié)合實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)讓學(xué)生掌握看硬件資料的能力。

在嵌入式體系結(jié)構(gòu)部分，還需要介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，包括JTAG接口、外設(shè)、中斷、總線等。通過這部分的介紹，學(xué)生們可以了解嵌入式硬件系統(tǒng)的構(gòu)成與軟硬件接口。

嵌入式系統(tǒng)軟件就是嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)包括非實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)與實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)（RTOS），在嵌入式課程中主要介紹RTOS。在系統(tǒng)軟件模塊中將介紹實(shí)時(shí)系統(tǒng)概念、操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的改造，例如處理器調(diào)度的實(shí)時(shí)性改造、中斷處理、文件系統(tǒng)、MMU等。嵌入式系統(tǒng)概論課程主要介紹常見的各種嵌入式操作系統(tǒng)，包括它們的特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域，并以嵌入式Linux為例子，介紹Linux的改造、裁減與移植。

最后一個(gè)模塊是嵌入式軟件開發(fā)，是介紹嵌入式軟件開發(fā)的過程，使得整門課程最終能夠形成一個(gè)完備的嵌入式開發(fā)體系。Bootloader的設(shè)計(jì)，也可放在操作系統(tǒng)移植中進(jìn)行介紹。嵌入式圖形用戶界面目前沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，作為概論課程需要介紹各個(gè)嵌入式GUI的優(yōu)缺點(diǎn)與適用范圍。同樣，課程介紹包括Tornado、等嵌入式開發(fā)環(huán)境，以及嵌入式中間件。課程最后將以實(shí)例來介紹嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程。

作為后續(xù)課程，我們認(rèn)為一些專題性質(zhì)的開發(fā)工具，例如開發(fā)、Symbian開發(fā)、BREW開發(fā)等，可以利用浙江大學(xué)暑假短學(xué)期為期兩周的課程實(shí)踐來完成。而實(shí)時(shí)系統(tǒng)可以單獨(dú)開設(shè)研究生層次的課程，面向領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以開設(shè)相關(guān)的專題班進(jìn)行討論。部分嵌入式軟件開發(fā)的知識(shí)點(diǎn)，可以交給其他課程完成，例如人機(jī)交互設(shè)計(jì)課程里面，可以介紹嵌入式GUI的設(shè)計(jì)，F(xiàn)PGA可以在相關(guān)硬件課程中完成。微機(jī)原理課程也可以涉獵部分嵌入式課程的內(nèi)容，例如工業(yè)控制、嵌入式系統(tǒng)擴(kuò)展等，對(duì)于微機(jī)原理課程的改革，也是嵌入式中心正在進(jìn)行的工作之一，希望將實(shí)驗(yàn)設(shè)備更新到奔騰M處理器，增加FPGA，實(shí)現(xiàn)原來微機(jī)原理的實(shí)驗(yàn)，并完成嵌入式的實(shí)驗(yàn)。

第2篇：嵌入式課程總結(jié)范文

關(guān)鍵詞：雙語(yǔ)授課；項(xiàng)目案例；嵌入式系統(tǒng)；專業(yè)培養(yǎng)

引言

嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展使嵌入式行業(yè)對(duì)人才的需求也是與日俱增的。國(guó)內(nèi)高校已有很多嵌入式課程開設(shè)，有嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用開發(fā)等不同層次的課程。但嵌入式系統(tǒng)課程本身的應(yīng)用性強(qiáng)的特點(diǎn)就對(duì)嵌入式人才的實(shí)踐動(dòng)手能力有很高的要求。嵌入式方向的課程具有很強(qiáng)的綜合性，涉及到電子、計(jì)算機(jī)、機(jī)械等學(xué)科的知識(shí)，作為嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)者對(duì)嵌入式系統(tǒng)知識(shí)的整體性及其全部技能的掌握只能是側(cè)重點(diǎn)不同。另外嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及其微處理器技術(shù)發(fā)展迅速，新的微處理器、接口、總線等不斷出現(xiàn)新的標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)方法。因此，嵌入式方向的課程在授課內(nèi)容和方法上要與新技術(shù)、新發(fā)展融合。而新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)都是以英文形式出現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)課程采用雙語(yǔ)授課可以與新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)手冊(cè)結(jié)合就保持了嵌入式系統(tǒng)授課的開放性。嵌入式系統(tǒng)課程是實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)課程實(shí)踐課課時(shí)占總學(xué)時(shí)的近一半。另外，嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方法也各有不同。實(shí)踐課教材通常是采用嵌入式實(shí)驗(yàn)箱廠家提供的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，所做實(shí)驗(yàn)只能是在各自的嵌入式實(shí)驗(yàn)箱上實(shí)現(xiàn)，不能舉一反三。由于實(shí)踐教材的限制，對(duì)于嵌入式系統(tǒng)雙語(yǔ)授課的實(shí)踐課就沒有雙語(yǔ)環(huán)節(jié)了，偏離了雙語(yǔ)授課的初衷。嵌入式系統(tǒng)課程體系的綜合性和實(shí)踐性的特點(diǎn)對(duì)傳統(tǒng)的理論+實(shí)驗(yàn)的嵌入式教學(xué)方法很難有一個(gè)完整的解決方案。理論課教學(xué)以課堂講授為主，教學(xué)內(nèi)容單一，各章內(nèi)容孤立，如果沒有一個(gè)完整的案例，學(xué)生很難將不同內(nèi)容間的聯(lián)系建立起來；實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容大多是與實(shí)驗(yàn)箱相結(jié)合的，內(nèi)容不夠全面、針對(duì)性不強(qiáng)，很難與理論課的內(nèi)容相結(jié)合。針對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式和方法的不足，在多年來的嵌入式教學(xué)過程中，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，利用實(shí)踐和項(xiàng)目推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)，以項(xiàng)目為主線從中找出需要學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識(shí)，以實(shí)踐為主導(dǎo)的嵌入式雙語(yǔ)教學(xué)方法。

1實(shí)踐和項(xiàng)目推動(dòng)嵌入式教學(xué)方法的特點(diǎn)

嵌入式系統(tǒng)雙語(yǔ)課程以實(shí)踐和項(xiàng)目推動(dòng)嵌入式教學(xué)的方法中雙語(yǔ)教材的選擇既要注重雙語(yǔ)教學(xué)的內(nèi)容又要符合實(shí)踐和項(xiàng)目推動(dòng)的特點(diǎn)?，F(xiàn)有雙語(yǔ)教材比較少，符合這兩個(gè)特點(diǎn)的還需要自己編寫教材。在編寫雙語(yǔ)教材時(shí)將微處理器、接口、總線等數(shù)據(jù)手冊(cè)中的內(nèi)容加以修改，添加入符合課程內(nèi)容的項(xiàng)目。另外根據(jù)項(xiàng)目和課程內(nèi)容編寫相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，不拘泥一種實(shí)驗(yàn)箱，二是不同的項(xiàng)目采用不同的開發(fā)板實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)內(nèi)容，使學(xué)生接觸的實(shí)踐內(nèi)容多樣化，嵌入式設(shè)計(jì)的靈活性。采用實(shí)踐與項(xiàng)目推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的第二個(gè)特點(diǎn)就是課程掌控比較靈活。授課過程中以學(xué)生為主，結(jié)合學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，如何利用項(xiàng)目來提升學(xué)生的能力、教師如何與學(xué)生互動(dòng)將是實(shí)踐該方法的一個(gè)關(guān)鍵問題。項(xiàng)目的題材選擇要符合嵌入式系統(tǒng)課程大綱要求，授課過程中無(wú)論是什么課程，學(xué)生都對(duì)教師的橫向項(xiàng)目很感興趣，能夠緊密聯(lián)系實(shí)際、激發(fā)學(xué)生的聽課興趣。項(xiàng)目題材選擇要難易適度，因材施教。結(jié)合以上實(shí)踐與項(xiàng)目推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特點(diǎn)，以我校嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)為例，并結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和所做的橫向項(xiàng)目，構(gòu)建了嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課程的體系框架。

2實(shí)踐和項(xiàng)目推動(dòng)嵌入式教學(xué)方法的主要內(nèi)容

通過對(duì)實(shí)踐和項(xiàng)目推動(dòng)嵌入式教學(xué)方法的研究和實(shí)踐，改進(jìn)傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法，形成以實(shí)踐和項(xiàng)目為驅(qū)動(dòng)的嵌入式教學(xué)方法。

2.1項(xiàng)目的選擇

《嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)》課程的主要內(nèi)容有：嵌入式系統(tǒng)概述及開發(fā)流程、嵌入式微處理器、嵌入式微處理器的可編程輸入輸出接口、存儲(chǔ)系統(tǒng)、系統(tǒng)總線及嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序開發(fā)。不同內(nèi)容設(shè)計(jì)不同的項(xiàng)目及實(shí)踐內(nèi)容，內(nèi)容設(shè)置及項(xiàng)目選擇如表1所示。在教學(xué)過程中要根據(jù)學(xué)生的掌握情況進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整，如可編程I/O對(duì)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生比較使用，因此在授課過程中添加了循環(huán)緩沖區(qū)在可編程I/O中的使用方法。

2.2課堂的授課

課堂授課過程中采用以學(xué)生為主的方法進(jìn)行。如講授嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程時(shí)給出案例GPS的設(shè)計(jì)后由學(xué)生根據(jù)每一個(gè)開發(fā)步驟進(jìn)行討論，最后每組講解一個(gè)相應(yīng)的步驟。這部分內(nèi)容學(xué)生討論時(shí)同一組學(xué)生有扮演用戶的角色有扮演設(shè)計(jì)者的角色對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行完整的熟悉。課堂授課另一方面對(duì)教師也有嚴(yán)格的要求。一方面教師要對(duì)英文水平有一定要求；另一方面教師要做過相關(guān)的完整的項(xiàng)目。在講解項(xiàng)目案例的過程使學(xué)生對(duì)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)有一個(gè)完整系統(tǒng)的概念，而不是僅僅的紙上談兵。另外學(xué)生要想實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新、團(tuán)隊(duì)合作等目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐是必不可少的，因此要求教師在課外提供一個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

2.3教材的建設(shè)

嵌入式系統(tǒng)雙語(yǔ)課程現(xiàn)有教材選擇是機(jī)械工業(yè)出版社出版英文版的《嵌入式計(jì)算系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理》，采用該書時(shí)需要的理論基礎(chǔ)比較充分，但是涉及到的項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容比較少。在該需求推動(dòng)下，教材建設(shè)結(jié)合嵌入式系統(tǒng)組件的理論基礎(chǔ)、項(xiàng)目涉及的相關(guān)內(nèi)容并將實(shí)踐內(nèi)容進(jìn)行融合。在教材建設(shè)的過程中要充分利用嵌入式系統(tǒng)中的各部件英文數(shù)據(jù)手冊(cè)，并將數(shù)據(jù)手冊(cè)作為學(xué)生的輔助教材。

2.4考核方法

嵌入式系統(tǒng)課程的主要目標(biāo)是增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，為將來工作奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的試卷考核方法不能對(duì)學(xué)生的實(shí)踐能力、團(tuán)隊(duì)合作組織能力進(jìn)行考察，因此在考核過程中學(xué)生團(tuán)隊(duì)合作的項(xiàng)目設(shè)計(jì)、報(bào)告與講解作為主要考核內(nèi)容。在平時(shí)授課過程中完成的每一個(gè)小項(xiàng)目都有一個(gè)總結(jié)，最后每一組要選擇一個(gè)題目進(jìn)行設(shè)計(jì)并在實(shí)驗(yàn)箱實(shí)現(xiàn)結(jié)果并寫成報(bào)告的形式，并進(jìn)行答辯。不僅對(duì)學(xué)生的所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了總結(jié)考核，使學(xué)生也熟悉了項(xiàng)目開發(fā)的整體流程達(dá)到了課程設(shè)置的目標(biāo)。

3教學(xué)效果

《嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)》雙語(yǔ)課程采用項(xiàng)目和實(shí)踐驅(qū)動(dòng)教學(xué)方法后，激發(fā)了學(xué)生和教師對(duì)課程的熱情。學(xué)生由被動(dòng)上課變?yōu)橹鲃?dòng)進(jìn)行需求分析、規(guī)格說明制定、組件設(shè)計(jì)、聯(lián)合調(diào)試，整體的開發(fā)流程使學(xué)生對(duì)嵌入式項(xiàng)目開發(fā)有了一定的掌握。項(xiàng)目設(shè)計(jì)都是針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的基本組件設(shè)計(jì)的，每一個(gè)項(xiàng)目都有針對(duì)性，因此學(xué)生設(shè)計(jì)了完整的小項(xiàng)目后嵌入式系統(tǒng)的基本組件開發(fā)方法就可以完全掌握并推廣到今后的項(xiàng)目開發(fā)中。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧慧，李華，王燕.一種以學(xué)生為主體的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)方法[J].計(jì)算機(jī)教育，2014(20)：34-37.

[2]趙永林等.項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在“汽車嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)”教學(xué)改革中的應(yīng)用[J].江蘇理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2015(6)：136-138.

[3]呂釗等.計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的新模式探索與實(shí)踐[J].高教論壇，2015(11):52-55.

[4]徐維等.嵌入式系統(tǒng)課程“教”與“學(xué)”新模式探索與研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015(5):165-167.

第3篇：嵌入式課程總結(jié)范文

關(guān)鍵詞： 高職院校 嵌入式技術(shù)教學(xué) 兩點(diǎn)措施

一、我國(guó)高職院校學(xué)生的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)高校規(guī)模的擴(kuò)大，高職院校所錄取的新生出現(xiàn)了一系列的新問題，主要是學(xué)生素質(zhì)普遍下降，學(xué)生中大部分是獨(dú)生子女，自我約束能力、適應(yīng)能力和挫折承受力較差，思想容易產(chǎn)生波動(dòng)，而且大部分學(xué)生中學(xué)時(shí)成績(jī)處于下游水平，學(xué)習(xí)熱情不高，自信心不強(qiáng)。高考后，看到中學(xué)的很多同學(xué)考上比較好的大學(xué)，心理上會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的失落感［1］。社會(huì)和企業(yè)盲目追求高學(xué)歷更會(huì)給高職院校的學(xué)生造成更大的心理壓力，致使部分學(xué)生自覺不如別人，產(chǎn)生自卑心理，對(duì)學(xué)習(xí)和以后的就業(yè)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。針對(duì)由此產(chǎn)生的問題，高職院校必須對(duì)原來的教學(xué)模式進(jìn)行調(diào)整［2］，還要考慮專業(yè)技能培訓(xùn)與畢業(yè)生未來的就業(yè)需求。

二、高職院校嵌入式技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀

嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)今最新的電子應(yīng)用技術(shù)之一，從廣泛應(yīng)用的手持式設(shè)備到通信、航空航天和軍事領(lǐng)域的專用設(shè)備，都是以嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，因此，國(guó)內(nèi)的很多高等院校已將其作為電子類本科高年級(jí)的專業(yè)選修課或研究生的專業(yè)必修課。很多教師對(duì)其在本科院校的教學(xué)方法進(jìn)行了研究，但只有少數(shù)高職院校才在最近幾年開設(shè)該門課程，究其原因，主要有以下幾方面。

1.預(yù)修課程多，時(shí)間不夠。相對(duì)于單片機(jī)而言，必須具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)才能進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)。在硬件方面必須先學(xué)習(xí)數(shù)字電路、模擬電路（高低頻）和單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程，在軟件方面要學(xué)習(xí)C程序設(shè)計(jì)、匯編語(yǔ)言、軟件學(xué)和操作系統(tǒng)原理等課程。只有掌握了這些課程的內(nèi)容，才能進(jìn)入嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，高職高專院校的學(xué)制一般只有2―3年，學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程的時(shí)間將非常緊張。

2.課程難度大。嵌入式系統(tǒng)本身的知識(shí)點(diǎn)很多，主要包括嵌入式芯片的結(jié)構(gòu)與功能、嵌入式硬件體系結(jié)構(gòu)、硬件平臺(tái)的設(shè)計(jì)、嵌入式軟件中的Boot loader引導(dǎo)程序、驅(qū)動(dòng)程序的編制與調(diào)試技術(shù)、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)平臺(tái)的移植與應(yīng)用軟件的開發(fā)等，學(xué)習(xí)起來內(nèi)容繁多，難度很大。

3.實(shí)訓(xùn)和實(shí)驗(yàn)設(shè)備價(jià)格較高。學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程，不但要在課堂上進(jìn)行理論講解，而且要將這些理論內(nèi)容放到實(shí)驗(yàn)課程中檢驗(yàn)，只有這樣，學(xué)生才能消化吸收相關(guān)內(nèi)容。相對(duì)于其他課程的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，嵌入式開發(fā)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)系列的產(chǎn)品價(jià)格是比較貴的。裝備一個(gè)具有30套開發(fā)系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室，要花費(fèi)100多萬(wàn)元，因此，財(cái)力相對(duì)薄弱的高職高專院校引入該課程會(huì)面臨資金不足的問題。

4.學(xué)生素質(zhì)相對(duì)較弱。本科院校和高職高專院校的學(xué)生都經(jīng)過了國(guó)家高等學(xué)校統(tǒng)一招生考試的選拔，但本科院校的學(xué)生是第一二批次錄取的，高職高專院校的學(xué)生是第三四批次錄取的。因此，相對(duì)而言，高職高專院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與基礎(chǔ)要比前者薄弱，學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程，學(xué)生遇到的困難會(huì)更大。

那么，高職院校面對(duì)這么多的困難是否就可以不進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)了？答案是否定的。我們所處的時(shí)代是一個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)代，特別是嵌入式技術(shù)，已經(jīng)是三大信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一，已經(jīng)改變了我們的生活和工作節(jié)奏，隨之而來的是社會(huì)對(duì)電子信息類人才的極大需求。因此，高職高專院校必須面對(duì)挑戰(zhàn)，開拓創(chuàng)新，積極引入嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)。

三、新形勢(shì)下對(duì)職業(yè)院校開設(shè)嵌入式課程的思考

結(jié)合自身從事嵌入式教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我認(rèn)為在高職院校中開設(shè)嵌入式課程應(yīng)采取以下兩點(diǎn)措施。

1.采用項(xiàng)目化教學(xué)模式，不以理論課為主。我們引進(jìn)了深圳市英蓓特信息技術(shù)有限公司開發(fā)的嵌入式教學(xué)項(xiàng)目5個(gè)，分別是：GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)、車輛智能終端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控終端系統(tǒng)、智能函數(shù)發(fā)生器、智能家居。每一個(gè)項(xiàng)目從基礎(chǔ)的硬件電路的設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、Boot loader引導(dǎo)程序的制作、Wince/Linux操作系統(tǒng)的裁剪制作到應(yīng)用程序的開發(fā)，讓學(xué)生從整體上了解了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程，熟悉了每一個(gè)開發(fā)流程所需要的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)課程內(nèi)容繁多，主要包括嵌入式系統(tǒng)硬件、軟件、開發(fā)環(huán)境和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)幾方面的內(nèi)容，以上5個(gè)項(xiàng)目其實(shí)已經(jīng)把嵌入式系統(tǒng)的主要內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢，要把這些知識(shí)點(diǎn)分解開來，要在三到四個(gè)學(xué)期講完，時(shí)間非常緊張。于是我們?cè)诖笠坏谝粚W(xué)期就讓學(xué)生從整體上了解5個(gè)項(xiàng)目，每一部分所需的知識(shí)點(diǎn)，然后結(jié)合項(xiàng)目開發(fā)流程設(shè)計(jì)相關(guān)課程，結(jié)合項(xiàng)目開始數(shù)電/模電，嵌入式C語(yǔ)言的學(xué)習(xí)。那么在第二學(xué)期開始嵌入式匯編語(yǔ)言、驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)、Boot loader引導(dǎo)程序的制作的學(xué)習(xí)，在大二第一學(xué)期進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境的學(xué)習(xí)，第二學(xué)期進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生能進(jìn)行3―4個(gè)學(xué)期的持續(xù)學(xué)習(xí)，可以保證學(xué)生充分的學(xué)習(xí)時(shí)間。

2.嵌入式課程教學(xué)應(yīng)采用實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)為主，講授為輔的教學(xué)方法［3］。嵌入式系統(tǒng)課程的難度大，如果在高職院校中采用傳統(tǒng)的以課堂講授為主的方法教學(xué)，學(xué)生將會(huì)對(duì)眾多的軟硬件知識(shí)點(diǎn)和概念難以理解，繼而產(chǎn)生厭學(xué)情緒，從而使教學(xué)效果大受影響。我在教學(xué)實(shí)踐中采用了先實(shí)驗(yàn)后講授的方法，取得了良好的效果。

以上是我對(duì)嵌入式技術(shù)在高職院校教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過09級(jí)一屆學(xué)生的學(xué)習(xí)，實(shí)踐證明學(xué)生比較好地掌握了基本的嵌入式開發(fā)所需的知識(shí)點(diǎn)，比較好地減少了學(xué)生普遍感覺在校學(xué)無(wú)所用的錯(cuò)覺。學(xué)生普遍反映良好，實(shí)際的就業(yè)情況也如實(shí)地反映了教學(xué)效果，一個(gè)班級(jí)有60%左右的學(xué)生從事的是與嵌入式技術(shù)相關(guān)的工作。學(xué)生能在高職院校中真正學(xué)到一技之長(zhǎng)，增強(qiáng)了學(xué)生融入競(jìng)爭(zhēng)激烈的社會(huì)的能力。我們正在積極探索更先進(jìn)的教學(xué)手段，力圖使學(xué)生在學(xué)校求學(xué)期間逐漸形成較強(qiáng)的應(yīng)用能力，在畢業(yè)之后成為社會(huì)的棟梁之材。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉洪.淺論高學(xué)生的教育管理［J］.遼寧教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2003，（1）.

第4篇：嵌入式課程總結(jié)范文

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；課程體系；實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)15-3647-04

物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算目前已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的主流方向，在這個(gè)主流方向中，最核心、最關(guān)鍵的部分是嵌入式系統(tǒng)。調(diào)查數(shù)據(jù)【1】顯示，市場(chǎng)對(duì)嵌入式人才的需求缺口巨大。就高校而言，培養(yǎng)符合行業(yè)要求的人才是高校的職責(zé)，而人才的培養(yǎng)又始終離不開切實(shí)可行的教學(xué)計(jì)劃和課程體系，制定符合行業(yè)實(shí)際的教學(xué)計(jì)劃和課程體系，是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵。而開設(shè)什么樣的課程來培養(yǎng)符合行業(yè)要求人才，又要依據(jù)行業(yè)特點(diǎn)和對(duì)人才的技術(shù)要求來確定，否則就會(huì)偏離行業(yè)要求，滿足不了行業(yè)需求。在2008年《普通高等學(xué)校高職高專教育指導(dǎo)性專業(yè)目錄(試行)》里已經(jīng)規(guī)劃了嵌入式技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)(專業(yè)代碼510121)，但還沒有形成一門獨(dú)立的本科專業(yè)，近幾年高校中的電子專業(yè)、計(jì)算機(jī)專業(yè)以及機(jī)電與自動(dòng)化專業(yè)、通信專業(yè)都相繼開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程,大都針對(duì)本科高年級(jí)學(xué)生或者研究生開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)方向。從國(guó)內(nèi)不同高校不同專業(yè)開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程來看，各具特色，有些硬件課程開設(shè)的多，有些軟件課程開設(shè)的多。這主要是由于嵌入式系統(tǒng)本身包含軟件與硬件兩個(gè)層次,在設(shè)計(jì)與應(yīng)用方面,又具有軟硬件協(xié)同工作的特點(diǎn),既要依據(jù)硬件設(shè)計(jì)軟件,又要依據(jù)軟件確定硬件,不能簡(jiǎn)單的說哪個(gè)更重要,只能從應(yīng)用的角度講其側(cè)重點(diǎn)不同。因此對(duì)于不同專業(yè)開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程，不能一概而論。本文主要從嵌入式從業(yè)人員進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)所具備的知識(shí)要求和技術(shù)要求為依據(jù)，確立計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識(shí)和技能，并著重對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科生嵌入式系統(tǒng)的課程體系構(gòu)建內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)平臺(tái)方案進(jìn)行探討和研究。

1嵌入式系統(tǒng)概述

嵌入式系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、以應(yīng)用為中心、軟件硬件可裁剪并且對(duì)系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從其概念來看，嵌入式系統(tǒng)是專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，應(yīng)該包含硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，具體地說，一個(gè)嵌入式系統(tǒng)硬件以微處理器為核心集成存儲(chǔ)器和系統(tǒng)專用的輸入/輸出設(shè)備；嵌入式系統(tǒng)軟件包括初始化代碼及驅(qū)動(dòng)、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序等，這些軟件有機(jī)地結(jié)合在一起，形成系統(tǒng)特定的一體化軟件。一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)包含嵌入式硬件、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件三個(gè)部分構(gòu)成。

由于嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個(gè)行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，因此嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用于特定環(huán)境下，針對(duì)特定用途來設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，所以不同于通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計(jì)、“量體裁衣”、去除冗余，力爭(zhēng)在較少的資源上實(shí)現(xiàn)更高的性能。嵌入式系統(tǒng)的基本特點(diǎn)就是“嵌入”、“專用性“和“計(jì)算機(jī)性”。由于系統(tǒng)的這些特性，導(dǎo)致系統(tǒng)的存在形式是多樣的和面向特定應(yīng)用的，并且對(duì)成本、功耗、可靠性和實(shí)時(shí)性特別關(guān)注，因此在嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上都要考慮這些特點(diǎn)。

2嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才崗位及核心能力分析

2.1嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)崗位劃分與設(shè)置

從事嵌入式技術(shù)的崗位主要是企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售部門，當(dāng)然還有其它輔助部門，在此主要針對(duì)研發(fā)部門的崗位進(jìn)行分析。嵌入式系統(tǒng)研發(fā)部門崗位的設(shè)置，離不開嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和開發(fā)過程，設(shè)置什么樣的崗位、需要何種學(xué)歷的人才都與嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程緊密相關(guān)。就嵌入式系統(tǒng)而言，總體上可劃分為硬件和軟件兩部分，硬件一般由高性能的微處理器和的接口電路組成，軟件一般由硬件抽象層、嵌入式操作系統(tǒng)、軟件應(yīng)用平臺(tái)和應(yīng)用程序等組成,如圖1所示。

硬件層是整個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運(yùn)行的平臺(tái)，包括輸入輸出接口/驅(qū)動(dòng)電路、處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)器、串口、中斷控制器、外設(shè)器件、圖形控制器及相關(guān)系統(tǒng)電路等部分。對(duì)于硬件層的設(shè)計(jì)開發(fā)要有較深的硬件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，這些崗位一般都需要資深的硬件工程師。中間層包括硬件抽象層（HAL）或板級(jí)支持包（BSP），負(fù)責(zé)對(duì)各種硬件功能提供軟件接口，包括硬件初始化、時(shí)鐘管理、定時(shí)器管理、中斷處理、總線管理、內(nèi)存地址的映射等。它位于底層硬件和操作系統(tǒng)之間，是二者之間的橋梁。這個(gè)層次的設(shè)計(jì)開發(fā)不僅要精通底層硬件結(jié)構(gòu)，還要熟悉上層的操作系統(tǒng)，主要工作是開發(fā)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。這部分工作需要有豐富的軟硬件件研發(fā)經(jīng)驗(yàn)才可以勝任。軟件層主要包括操作系統(tǒng)和軟件應(yīng)用平臺(tái)，操作系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)資源的訪問和管理，完成任務(wù)調(diào)度，支持應(yīng)用軟件的運(yùn)行及開發(fā)，軟件應(yīng)用平臺(tái)則是為了提高開發(fā)速度與軟件質(zhì)量，一些應(yīng)用提供商開發(fā)了一些可重用的應(yīng)用平臺(tái)，封裝了一些常用的功能，同時(shí)提供API接口，可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開發(fā)。這些崗位要求具有豐富的嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和軟件工程能力。功能層主要指的是應(yīng)用軟件層，位于嵌入式系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的最頂層，直接與最終用戶交互。針對(duì)各種特定功能來編寫應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能應(yīng)用。主要是進(jìn)行大量的C、C++或JAVA語(yǔ)言編程，不需要更多涉及底層硬件，大都是基于操作系統(tǒng)之上的編程。這些崗位要求就有豐富的嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)能力。從嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程看，還可以對(duì)硬件層、中間層、軟件層、功能層四個(gè)層次的研發(fā)工作進(jìn)一步細(xì)化。

2.2技術(shù)研發(fā)崗位從業(yè)人員核心能力分析

對(duì)于從事嵌入式系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)人員而言，必須具有與崗位匹配的核心能力才可以勝任工作。文獻(xiàn)[3]就嵌入式整個(gè)行業(yè)的從業(yè)人員在不同崗位應(yīng)具備的知識(shí)和能力進(jìn)行了描述。由于目前國(guó)內(nèi)就嵌入式人才的評(píng)估和認(rèn)證只有嵌入式工程師認(rèn)證，因此本文將從硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、系統(tǒng)架構(gòu)、軟、硬件測(cè)試這五類技術(shù)研發(fā)崗位進(jìn)行研究，來確定相應(yīng)人員應(yīng)具備的知識(shí)和能力要求。對(duì)于每一類崗位，將從崗位工作任務(wù)、崗位知識(shí)能力、主要技能和核心能力這四個(gè)方面就行研究，其中崗位工作任務(wù)是指該崗位應(yīng)完成日?；竟ぷ鞯氖聞?wù)范圍，崗位知識(shí)能力是指該崗位應(yīng)具備的基本知識(shí)要求，主要技能是指該崗位技術(shù)能力的要求范圍，核心能力是指該崗位工作主要能力要求。分析結(jié)果如表1所示。

2.3技術(shù)研發(fā)崗位知識(shí)要求

表1就目前嵌入式技術(shù)人員的五種崗位要求從四個(gè)方面進(jìn)行了分析，從分析的結(jié)果看，對(duì)于硬件設(shè)計(jì)及測(cè)試人員而言，應(yīng)具有的知識(shí)點(diǎn)：①熟悉或者掌握模擬電子線路、數(shù)字電路，單片機(jī)等基本的硬件電子電路設(shè)計(jì)知識(shí)；②熟悉和掌握C語(yǔ)言或者C++語(yǔ)言及接口電路程序設(shè)計(jì)；嵌入式系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)③至少熟悉l到2種基本的EDA工具，如MODELSIM、Quartus? lI、Protel等；④熟悉各種常用工具和儀器儀表，熟悉電子元器件性能分析。軟件設(shè)計(jì)軟件測(cè)試人員而言，應(yīng)具有的知識(shí)點(diǎn)：①熟悉Linux，WinCE，Vxworks等操作系統(tǒng)的各種軟件開發(fā)環(huán)境；②熟悉GUI開發(fā)過程、熟悉網(wǎng)絡(luò)編程、多任務(wù)編程等；③精通C語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言；④熟悉嵌入式系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)。⑤熟悉嵌入式軟件開發(fā)模式及方法，熟悉白盒測(cè)試、黑盒測(cè)試和回歸測(cè)試，熟悉單測(cè)試、集成測(cè)試、系統(tǒng)測(cè)試過程及測(cè)試的誤區(qū)的分析。系統(tǒng)架構(gòu)人員應(yīng)具有的知識(shí)點(diǎn)：①熟悉嵌入式軟件工程；②熟悉面向?qū)ο蠛徒Y(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)方法；③精通常用軟件開發(fā)語(yǔ)言；④熟悉軟件架構(gòu)模式和設(shè)計(jì)模式，熟悉常用軟件建模技術(shù)。

3計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程體系及實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建及分析

3.1計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程體系及實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建

從嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才崗位及核心能力分析來看，對(duì)于計(jì)算機(jī)專業(yè)，在構(gòu)架課程體系時(shí)，應(yīng)該結(jié)合計(jì)算機(jī)專業(yè)特點(diǎn)及嵌入式技術(shù)研發(fā)崗位和應(yīng)具備的知識(shí)能力出發(fā)，可從理論與實(shí)踐兩個(gè)方面，去制定切實(shí)可行的專業(yè)課程體系。本文將從理論課程體系和實(shí)踐課程體系兩個(gè)方面闡述課程體系和實(shí)踐平臺(tái)的構(gòu)建。其平臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

在圖2中，計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)和核心課程體系可依據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)培養(yǎng)課程體系及目標(biāo)確定，本文不再贅述。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)理論課程體系可分別從硬件課程、語(yǔ)言課程、專業(yè)課程三個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)建，其中硬件課程可包含有電路與模擬電子技術(shù)、數(shù)字邏輯電路、計(jì)算機(jī)組成與體系結(jié)構(gòu)、微機(jī)原理與接口、ARM體系結(jié)構(gòu)與編程、電子線路設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、單片機(jī)原理與應(yīng)用、DSP技術(shù)及應(yīng)用、FPGA設(shè)計(jì)基礎(chǔ)等課程；語(yǔ)言課程可包含有C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、VC＋＋程序設(shè)計(jì)、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、VB程序設(shè)計(jì)、C#程序設(shè)計(jì)、J2EE中間件技術(shù)、C語(yǔ)言深入編程、C++/VC++深入編程等課程；專業(yè)課程可包含有嵌入式操作系統(tǒng)、Linux設(shè)備管理與應(yīng)用、ARM體系結(jié)構(gòu)與編程、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、WinCe系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)、面向操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)、多核程序設(shè)計(jì)等。對(duì)于嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐課程體系可從專業(yè)實(shí)踐與認(rèn)證培訓(xùn)兩個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)建，其中專業(yè)實(shí)踐可從課內(nèi)實(shí)踐、課程實(shí)訓(xùn)、項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)、專業(yè)競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)等方面進(jìn)行構(gòu)建。在專業(yè)實(shí)踐中，課內(nèi)實(shí)踐和課程實(shí)訓(xùn)是對(duì)嵌入式專門知識(shí)的鞏固與提高，綜合實(shí)踐是階段性綜合能力培養(yǎng)的需求，項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合分析設(shè)計(jì)能力的保障。而對(duì)于培訓(xùn)認(rèn)證，可參與ARM公司全球認(rèn)證、中國(guó)軟件行業(yè)協(xié)會(huì)嵌入式認(rèn)證、中國(guó)電子學(xué)會(huì)認(rèn)證、信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證等機(jī)構(gòu)和部門的培訓(xùn)認(rèn)證活動(dòng)。

3.2嵌入式系統(tǒng)課程體系分析

從嵌入式系統(tǒng)課程體系的內(nèi)容來看，具有三個(gè)方面的特點(diǎn)。首先是體系完整，專業(yè)特色突出，整個(gè)課程體系體現(xiàn)四個(gè)方面的能力培養(yǎng)：①編程能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、C語(yǔ)言深入編程、C++/VC++深入編程及面向操作系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)等課程。②實(shí)踐能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐、Linux和WinCE操作系統(tǒng)與應(yīng)用開發(fā)實(shí)踐、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用綜合實(shí)訓(xùn)及畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等方面。③應(yīng)用能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用、嵌入式圖形界面開發(fā)及嵌入式測(cè)試技術(shù)等方面。④創(chuàng)新能力培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在創(chuàng)新團(tuán)體、嵌入式競(jìng)賽、企業(yè)實(shí)習(xí)及一些嵌入式協(xié)會(huì)等。其次，整個(gè)課程體系具有側(cè)重應(yīng)用，循序漸進(jìn)，層層遞進(jìn)的特點(diǎn)。從軟硬件編程到專業(yè)技能培養(yǎng)，再到項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是遞進(jìn)式的。軟硬件編程是整個(gè)能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，專業(yè)技能是提高，項(xiàng)目實(shí)訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計(jì)是綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)。最后，整個(gè)課程體系涵蓋了微軟、信產(chǎn)部認(rèn)證課程。微軟認(rèn)證為微軟WinCE嵌入式系統(tǒng)工程師認(rèn)證，其課程主要包括WinCE系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。信產(chǎn)部認(rèn)證為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師認(rèn)證，其主要課程包括嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)、嵌入式測(cè)試技術(shù)和ARM體系結(jié)構(gòu)與編程。

4計(jì)算機(jī)專業(yè)嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的構(gòu)建

根據(jù)嵌入式系統(tǒng)實(shí)踐課程體系構(gòu)建的設(shè)想，對(duì)于教學(xué)實(shí)踐，要根據(jù)計(jì)算機(jī)專業(yè)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)要求和崗位職責(zé)，可進(jìn)行合理規(guī)劃。既要讓學(xué)生掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)，又要讓學(xué)生跟得上主流技術(shù)潮流。由于嵌入式系統(tǒng)在構(gòu)成上可由硬件和軟件構(gòu)成，因此在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可從硬件和軟件兩個(gè)方面進(jìn)行構(gòu)建。根據(jù)目前嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的主流技術(shù)來看，在硬件選型上要以X86CPU、單片機(jī)和ARM處理器為主，在操作系統(tǒng)的選擇上要以WinCE、Linux、μC/OS-II和Vxworks等操作系統(tǒng)為主，可從驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)、嵌入式系統(tǒng)界面、應(yīng)用程序等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本文提出了一種可行的實(shí)驗(yàn)架構(gòu)，如圖3所示。

圖3嵌入式系統(tǒng)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)體系

圖3從三個(gè)層面對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了規(guī)劃，最底層為硬件層，可選擇不同的處理器及各種電路及存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如X86CPU、ARM處理器、單片機(jī)、數(shù)模轉(zhuǎn)化電路、I/O接口、通用接口、ROM、RAM等。中間為操作系統(tǒng)層，可選擇主流嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如WinCE、Linux、μC/OS-II、Vxworks等。最上層為應(yīng)用層，可從嵌入式驅(qū)動(dòng)層序開發(fā)、嵌入式圖形用戶界面以及應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇上可重點(diǎn)考慮匯編語(yǔ)言、C/C++語(yǔ)言、JAVA為主要訓(xùn)練語(yǔ)言。

5總結(jié)

進(jìn)幾年來，市場(chǎng)對(duì)嵌入式人才的需求持續(xù)走高，但符合企業(yè)要求的合格嵌入式從業(yè)人員不多，缺口很大。如何緩解人才供需矛盾，是政府和學(xué)者們關(guān)心的問題。目前就全國(guó)高校的普遍情況來看，嵌入式系統(tǒng)還尚未開設(shè)本科專業(yè)，很多高校只是開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)方向課程，而且開設(shè)的課程五花八門，很難規(guī)范。本文從嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成及特點(diǎn)以及嵌入式系統(tǒng)從業(yè)人員的職業(yè)崗位出發(fā)，探討了嵌入式系統(tǒng)課程體系和實(shí)踐體系的構(gòu)建，并針對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了一種教學(xué)結(jié)構(gòu)。通過本文的探討試圖為解決嵌入式課程規(guī)范化做出應(yīng)有貢獻(xiàn)，從而加快嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員培養(yǎng)，解決市場(chǎng)人才短板而有所作為。

第5篇：嵌入式課程總結(jié)范文

摘要：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)成為當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)。本文分析目前高職嵌入式專業(yè)建設(shè)存在的主要問題，結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，從專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程體系建設(shè)，教師隊(duì)伍建設(shè)等主要方面，探索了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的新思路。

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；專業(yè)建設(shè)；師資建設(shè)

中圖分類號(hào)：G642

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1引言

隨著后PC時(shí)代的來臨，技術(shù)的飛速進(jìn)步及市場(chǎng)對(duì)高端智能產(chǎn)品的日益需求，從而使嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)一步專業(yè)化，走上了獨(dú)立的發(fā)展道路，經(jīng)歷了SCM、MCU、SOC三大階段，形成了多種應(yīng)用模式。特別是隨著消費(fèi)家電的智能化，以及未來3G網(wǎng)絡(luò)全面鋪開，嵌入式更顯重要，將產(chǎn)生巨大的嵌入式技術(shù)人才需求。在未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，嵌入式人才都將是企業(yè)爭(zhēng)奪的目標(biāo)。因此，教育部、各省教育主管部門都高度重視嵌入式系統(tǒng)人才的培養(yǎng)。各高校以及高職院校也相繼開設(shè)了嵌入式專業(yè)。

蘇州是全國(guó)科技產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，東有新加坡工業(yè)園區(qū)，西有蘇州高新區(qū)，南北的吳中工業(yè)區(qū)及湘城工業(yè)區(qū)正迅速發(fā)展，在蘇州與計(jì)算機(jī)、電子產(chǎn)品相關(guān)的企業(yè)有上千家之多。我校為了順應(yīng)社會(huì)對(duì)人才的需求，同時(shí)考慮了自身教學(xué)條件的一些優(yōu)勢(shì)，于2006年開設(shè)計(jì)算機(jī)應(yīng)用(嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)方向)專業(yè)，為蘇州培養(yǎng)出更多的嵌入式高級(jí)技術(shù)應(yīng)用人才。

2高職院校嵌入式專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

嵌入式系統(tǒng)是軟硬結(jié)合的電子設(shè)備，其所涉及的專業(yè)知識(shí)涵蓋了計(jì)算機(jī)、電子、通信、控制等多個(gè)領(lǐng)域，嵌入式專業(yè)課程的知識(shí)點(diǎn)多，涉及面廣，課程新穎，難度大。我校在4年的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)建設(shè)發(fā)展過程中逐漸呈現(xiàn)出一些不成熟的地方，其中有以下四個(gè)方面的主要問題：

(1) 生源問題

嵌入式專業(yè)是一門門檻較高的專業(yè)，是一個(gè)軟硬件結(jié)合的綜合性、創(chuàng)新性專業(yè)。嵌入式專業(yè)課程的知識(shí)點(diǎn)多，涉及面廣，課程新穎，難度大，所以需要學(xué)生的數(shù)理化的基礎(chǔ)較好。然而，我校屬于高職院校為第三批次招生單位，該專業(yè)為文理兼收。我校嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)近三年的生源情況如表1所示。

調(diào)查結(jié)果表明：大部分學(xué)生在入校前根本不知道嵌入式系統(tǒng)的概念，所以很多學(xué)根本沒有主動(dòng)選擇該專業(yè)，基本上是被動(dòng)和調(diào)劑到該專業(yè)，對(duì)該專業(yè)沒有興趣，文科學(xué)生占有很大的比例。導(dǎo)致學(xué)生今后的學(xué)習(xí)能力差，理科基礎(chǔ)薄弱，主動(dòng)性不高，其在基礎(chǔ)理論知識(shí)的認(rèn)知能力上有著明顯的差距。同時(shí)嵌入式專業(yè)招生人數(shù)持續(xù)下降。因此，建立穩(wěn)定的、高質(zhì)量的生源是嵌入式系統(tǒng)專業(yè)辦學(xué)成功的先決條件。

(2) 師資問題

目前我校嵌入式系統(tǒng)專業(yè)教師主要有4名，其中2位是嵌入式專業(yè)畢業(yè)的研究生，2位為原計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的教師。雖然老師的教學(xué)認(rèn)真負(fù)責(zé)，但他們都缺乏大量工程科研經(jīng)驗(yàn)，無(wú)法深入理解嵌入式專業(yè)，無(wú)法把知識(shí)講活、講透，無(wú)法達(dá)到最佳的教學(xué)效果。因此，師資力量的不足，必然會(huì)引起學(xué)科與課程建設(shè)的落后，同時(shí)也降低了對(duì)學(xué)生的吸引力和影響力，為嵌入式系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)工作帶來了極大困難。

(3) 專業(yè)定位問題

國(guó)內(nèi)高校對(duì)嵌入式人才培養(yǎng)主要分三個(gè)層次：研究生層次、本科生層次及高職層次。而近兩年，一些高職院校也開始進(jìn)行了嵌入式技術(shù)人才的培養(yǎng)。由于缺乏充分的市場(chǎng)調(diào)研和嚴(yán)格的科學(xué)論證，對(duì)高職院校的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用

專業(yè)的定位還在摸索中。我們?cè)诮梃b其他高校的培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上制定高職嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，充其只是高校的壓縮版。

(4) 課程設(shè)置問題

嵌入式本身就是一門交叉型學(xué)科，其課程的設(shè)計(jì)、為培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的專業(yè)設(shè)置、課程開發(fā)、教材選用與編寫等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)處于動(dòng)態(tài)之中。所以，在4年的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)建設(shè)中，我們不斷修訂教學(xué)計(jì)劃，進(jìn)行課程改革。確定了嵌入式Java、單片機(jī)原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用、手持移動(dòng)設(shè)備開發(fā)(Java)等課程為專業(yè)核心課，同時(shí)修訂教學(xué)大綱。但是，我校的嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)方案有著明顯的普通高等學(xué)校教學(xué)計(jì)劃的印記，很難充分把握專業(yè)人才的培養(yǎng)規(guī)格，就業(yè)崗位的定位，以及課程內(nèi)容的設(shè)計(jì)，對(duì)職業(yè)實(shí)踐能力、職業(yè)素養(yǎng)等的培養(yǎng)重視不夠，且沒有適合高職院校嵌入式專業(yè)教學(xué)的相關(guān)教材。所以，這樣的培養(yǎng)體系，無(wú)論是從質(zhì)還是量上，都無(wú)法滿足社會(huì)對(duì)于嵌入式人才的需求。

嵌入式專業(yè)的蓬勃發(fā)展驗(yàn)證了嵌入式人才不足的市場(chǎng)需求。而我校嵌入式專業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況并不樂觀，真正做到專業(yè)對(duì)口更是鳳毛麟角。為此， 如何培養(yǎng)出與蘇州、江蘇、上海等長(zhǎng)三角地區(qū)經(jīng)濟(jì)需求相適合的高技能嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)人才，探討本地特色的計(jì)算機(jī)嵌入式系統(tǒng)專業(yè)建設(shè)顯得尤為必要。

3高職嵌入式專業(yè)建設(shè)的對(duì)策

眾所周知嵌入式專業(yè)課程的知識(shí)點(diǎn)多，涉及面廣，課程新穎，難度大，而且面對(duì)教學(xué)對(duì)象是高職學(xué)生，如何將嵌入式專業(yè)建設(shè)好，我認(rèn)為只有量體裁衣，因材施教。而高職嵌入式專業(yè)建設(shè)中，應(yīng)本著“應(yīng)用技能為主，理論知識(shí)夠用”的專業(yè)建設(shè)思路，必須注意考核方法的科學(xué)性和易操作性。

3.1高職嵌入式專業(yè)的定位

高職總目標(biāo)是：通過富有特色的課程，才能創(chuàng)造出生機(jī)和活力，做到理論以“夠用”為度，重在應(yīng)用性技術(shù)訓(xùn)練，達(dá)到復(fù)合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。嵌入式開發(fā)分為兩個(gè)方向，一是搞硬件設(shè)計(jì)，有時(shí)開發(fā)一些與硬件關(guān)系最密切的底層驅(qū)動(dòng)程序(如BootLoader)、最初級(jí)的硬件驅(qū)動(dòng)程序等。二是搞軟件設(shè)計(jì)，從事嵌入式操作系統(tǒng)和軟件的開發(fā)。因此，根據(jù)高職高專人才培養(yǎng)的目標(biāo)，在專業(yè)對(duì)學(xué)生未來工作崗位進(jìn)行調(diào)查的基礎(chǔ)上，確定本專業(yè)的培養(yǎng)規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，采用“寬基礎(chǔ)、活模塊”式，力求做到學(xué)用一致，強(qiáng)化教育實(shí)踐環(huán)節(jié)，突出能力的培養(yǎng)，力求縮短學(xué)生就業(yè)后的磨合期，適應(yīng)期，“零距離”上崗從而體現(xiàn)高職教育特色。打造適應(yīng)本區(qū)域經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)和企業(yè)需求的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技能型和應(yīng)用型IT人才，成為蘇州計(jì)算機(jī)嵌入式人才培養(yǎng)的重要基地。

3.2課程設(shè)置

通過對(duì)企業(yè)的崗位調(diào)研，結(jié)合我?！皩W(xué)分制”，按職業(yè)崗位流程構(gòu)建模塊化專業(yè)課程結(jié)構(gòu)，全面進(jìn)行以人為本、以標(biāo)準(zhǔn)為鏡的課程體系的模塊化建設(shè)。對(duì)該專業(yè)的19門專業(yè)課程進(jìn)行技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)踐和綜合應(yīng)用能力等三個(gè)方面的系統(tǒng)分類，以理論知識(shí)夠用，強(qiáng)化專業(yè)技能為原則，形成了適應(yīng)嵌入式市場(chǎng)需要的嵌入式人才培養(yǎng)的“基于案例和項(xiàng)目的三維課程模式(3DCC)”。同時(shí)構(gòu)建實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)基地，強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)，引入研究性學(xué)習(xí)、案例教學(xué)等教育教學(xué)模式。并注重教材建設(shè)，構(gòu)建了“以學(xué)習(xí)者為中心”的嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的開放式教學(xué)平臺(tái)。通過這個(gè)平臺(tái)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

3.3師資建設(shè)

要建設(shè)好嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè), 鍛煉一支實(shí)踐動(dòng)手能力強(qiáng)、教學(xué)效果好的師資隊(duì)伍是關(guān)鍵。為此，我們充分利用蘇州市作為我國(guó)重要的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地及國(guó)家軟件外包基地的優(yōu)勢(shì)，通過(1)積極引進(jìn)高學(xué)歷高職稱教師；(2)聘請(qǐng)知名專家；(3)到企業(yè)調(diào)研交流及掛職鍛煉、到國(guó)內(nèi)高校進(jìn)修考察；(4)鼓勵(lì)主持或參與技術(shù)課題研究、承擔(dān)專業(yè)建設(shè)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)任務(wù)等不斷提高教師專業(yè)水平和綜合素質(zhì)。成立嵌入式硬件和嵌入式軟件兩個(gè)方向的教學(xué)與科研團(tuán)隊(duì)，整合和匯聚了教育資源強(qiáng)勢(shì)。

3.4把好生源

建立穩(wěn)定的、高質(zhì)量的生源是嵌入式系統(tǒng)專業(yè)辦學(xué)成功的先決條件。因此，通過學(xué)校的招生網(wǎng)和系部網(wǎng)站上加強(qiáng)本專業(yè)的宣傳與咨詢，盡量招收理科的學(xué)生。做好新生的入學(xué)教育，仔細(xì)介紹該專業(yè)的內(nèi)涵，介紹良好的學(xué)習(xí)方法，積極引導(dǎo)學(xué)生做好自己的職業(yè)規(guī)劃。同時(shí)，樹立以學(xué)生為本的育人觀，構(gòu)建了良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)，開展物理等課程的選修，采取老帶新的幫扶學(xué)習(xí)。通過多種方法增強(qiáng)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

4總結(jié)

隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用迅猛發(fā)展，企業(yè)對(duì)嵌入式人才需求的缺口越來越大。而嵌入式專業(yè)的特點(diǎn)是涉及知識(shí)面廣、綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)，并且學(xué)科發(fā)展快，學(xué)習(xí)難度大。因此，如何建設(shè)有特色的嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè)？培養(yǎng)符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)需求的高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人才？給我們的專業(yè)定位、師資、課程建設(shè)帶來了很大的挑戰(zhàn)。我們必須不斷更新觀念，進(jìn)行課程體系和教學(xué)模式改革與創(chuàng)新，并加強(qiáng)教師隊(duì)伍建設(shè)，才能培養(yǎng)出更多的適應(yīng)社會(huì)需求的、受用人單位歡迎的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張勝洪. 高職嵌入式專業(yè)建設(shè)的思考與探索[J]. 武漢船舶職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2008,7(2).

[2] 宋學(xué)麗. 關(guān)于對(duì)錫林郭勒職業(yè)學(xué)院學(xué)科專業(yè)建設(shè)若干問題的探討[J]. 錫林郭勒職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2007(1).

第6篇：嵌入式課程總結(jié)范文

論文關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)改革；項(xiàng)目式教學(xué)

隨著32位微處理器技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展的熱門技術(shù)之一。智能手機(jī)、信息家電、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域都對(duì)其產(chǎn)生了巨大的需求，于此同時(shí)嵌入式系統(tǒng)軟硬件工程師也成為了熱門的就業(yè)方向。所謂嵌入式系統(tǒng)即：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、面向具體功能的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從電子信息類學(xué)科知識(shí)體系上來看，嵌入式系統(tǒng)課程涵蓋了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語(yǔ)言、微機(jī)原理和接口技術(shù)、操作系統(tǒng)等多門課程的基礎(chǔ)內(nèi)容。目前國(guó)內(nèi)很多高校都在電子信息工程、通信工程、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)、軟件工程等諸多本科專業(yè)以及相應(yīng)的研究生專業(yè)課程中開設(shè)了以32位微處理器為核心的“嵌入式系統(tǒng)”課程。由于“嵌入式系統(tǒng)”這門課程知識(shí)內(nèi)容多、綜合性強(qiáng)、對(duì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力要求高等特點(diǎn)，它的教學(xué)也就帶來了困難和挑戰(zhàn)。

一、嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)通常以32位微處理器為平臺(tái)，32位的微處理器主要有ARM、MIPS、POWRPC等。目前國(guó)內(nèi)的大多數(shù)高校都是以介紹ARM微處理器為主，教學(xué)的內(nèi)容主要包括ARM微處理器內(nèi)核的介紹、ARM的匯編指令和匯編程序設(shè)計(jì)、芯片的片內(nèi)外設(shè)及接口技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)的C語(yǔ)言設(shè)計(jì)和嵌入式操作系統(tǒng)等內(nèi)容。

在試驗(yàn)內(nèi)容的安排上，通常包括ARM匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)、無(wú)操作系統(tǒng)的片內(nèi)外設(shè)的C語(yǔ)言程序驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、BootLoader的移植、嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的移植、UCOS II、LINUX、WINCE等嵌入式操作系統(tǒng)下的C語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序設(shè)計(jì)等。

以上的理論和試驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容根據(jù)不同的專業(yè)，課程的側(cè)重點(diǎn)也不相同，課程的理論學(xué)時(shí)大約在30學(xué)時(shí)到60學(xué)時(shí)之間。另外，有的高校把嵌入式系統(tǒng)課程作為一個(gè)本科的一個(gè)專業(yè)方向，相應(yīng)的學(xué)時(shí)內(nèi)容就要更多。

二、嵌入式系統(tǒng)課程的特點(diǎn)

“嵌入式系統(tǒng)”作為電氣信息類等本科學(xué)生的專業(yè)課程，具有知識(shí)內(nèi)容綜合、動(dòng)手實(shí)踐性強(qiáng)等特點(diǎn)。在前期的課程當(dāng)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”、“微機(jī)原理”等課程。教學(xué)過程中，“嵌入式系統(tǒng)”這門課程最主要的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生能夠通過所學(xué)的知識(shí)以及所掌握的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工具解決一個(gè)具體的實(shí)際問題。但是在教學(xué)的過程中筆者發(fā)現(xiàn)，僅靠課堂的理論與實(shí)踐教學(xué)，達(dá)到這一目標(biāo)還有一定距離。單純的理論教學(xué)只能使學(xué)生被動(dòng)地接受部分知識(shí)，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力。為了使學(xué)生能夠?qū)W以致用，還要用實(shí)踐來促進(jìn)理論的學(xué)習(xí)。“嵌入式系統(tǒng)”課程最主要的學(xué)習(xí)手段就是多動(dòng)手、多實(shí)踐。

根據(jù)“嵌入式系統(tǒng)”課程的教學(xué)內(nèi)容以及筆者的教學(xué)經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)該課程的教學(xué)過程中需要注意以下幾個(gè)方面：第一，教學(xué)目標(biāo)以應(yīng)用為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐意識(shí)。作為電類的工科學(xué)生，除了在課堂上學(xué)習(xí)知識(shí)，還要樹立培養(yǎng)工程實(shí)踐的精神。尤其是像“嵌入式系統(tǒng)”這樣的綜合性專業(yè)課程。第二，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)以學(xué)科知識(shí)的綜合作為基礎(chǔ)，進(jìn)而建立知識(shí)體系?！扒度胧较到y(tǒng)”課程不單單是講述一種微處理器或者是微控制器的架構(gòu)，學(xué)生在這門課程中學(xué)到的更多的是一種借助于所掌握的嵌入式系統(tǒng)工具來解決問題的一種能力。這種能力在“嵌入式系統(tǒng)”課程中往往體現(xiàn)的是電子系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)的能力。第三，在教學(xué)過程中以團(tuán)隊(duì)作為教學(xué)合作單位，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)?！扒度胧较到y(tǒng)”本身就涵蓋了很多知識(shí)，它兼顧軟、硬件兩方面的內(nèi)容，和很多的專業(yè)課程融合在一起，具有很強(qiáng)的學(xué)科綜合性。每名學(xué)生都不可能把所有的內(nèi)容都掌握，所以在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，以小組團(tuán)隊(duì)為單位，共同去學(xué)習(xí)，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

轉(zhuǎn)貼于

三、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)手段改革

1.教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題

筆者剛開始講述“嵌入式系統(tǒng)”課程時(shí)，由于并沒有太多的經(jīng)驗(yàn)，還是依照課堂理論、課下試驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)方式。但是隨著教學(xué)的深入，發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)過程中存在很多問題。

（1）課程內(nèi)容涉及面廣，知識(shí)內(nèi)容多。筆者課堂上講解的是以三星公司的S3C2410這款A(yù)RM9微處理器芯片，既要介紹ARM9芯片內(nèi)核上的東西，比如ARM處理器的工作模式、存儲(chǔ)格式、異常、通用寄存器等，又要結(jié)合S3C2410講解芯片的片上資源，如定時(shí)器、A/D等，同時(shí)還要介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、匯編程序設(shè)計(jì)、操作系統(tǒng)等等。在有限的課時(shí)內(nèi)，很多內(nèi)容只能淺顯地介紹。一個(gè)學(xué)期下來，一部分學(xué)生看上去了解了嵌入式系統(tǒng)的許多內(nèi)容，但是一到具體的應(yīng)用實(shí)際就會(huì)發(fā)現(xiàn)還欠缺很多知識(shí)和技能。

（2）傳統(tǒng)的以教師為核心的課堂上，在講解這門綜合性實(shí)踐性很強(qiáng)的課程時(shí)，很多學(xué)生都是被動(dòng)接受知識(shí)。學(xué)習(xí)一段時(shí)間后，由于學(xué)術(shù)缺乏學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也就漸漸失去了興趣。

（3）在相對(duì)較短的試驗(yàn)課程內(nèi)，學(xué)生需要熟悉開發(fā)的軟硬件環(huán)境，如開發(fā)工具、試驗(yàn)箱上的硬件原理圖等，還要了解試驗(yàn)內(nèi)容，看懂芯片手冊(cè)，讀懂試驗(yàn)例程代碼，并能在已有代碼的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)地修改以及添加自己的代碼。在這期間，學(xué)生自主的實(shí)踐動(dòng)手能力得不到充分地鍛煉，某種程度上也就僅僅是熟練了一種開發(fā)工具而已。一學(xué)期下來，離教學(xué)目標(biāo)還有很大距離。

2.基于項(xiàng)目應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革

筆者在總結(jié)分析上述問題的基礎(chǔ)之上，逐步對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行改革。把項(xiàng)目應(yīng)用的教學(xué)理念逐步引入到課堂當(dāng)中。所謂的項(xiàng)目教學(xué)法是通過實(shí)施一個(gè)完整的項(xiàng)目而進(jìn)行的教學(xué)活動(dòng)，其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。由于“嵌入式系統(tǒng)”課程普遍開設(shè)在本科的大三和大四階段或者是研究生階段，學(xué)生已經(jīng)掌握了多數(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，所以可以在“嵌入式系統(tǒng)”的前期授課中布置課程作業(yè)論文，同時(shí)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容可以讓學(xué)生結(jié)合自己的興趣愛好自行擬訂，老師不再?gòu)?qiáng)制給出具體的題目，而是給出參考題目。學(xué)生在已有的專業(yè)知識(shí)基礎(chǔ)上，選擇一個(gè)自己感興趣的題目作為本學(xué)期的課程論文來完成。這樣學(xué)生會(huì)帶著自己的問題在新學(xué)期開始就要深入了解課程的內(nèi)容，同時(shí)課下查詢相關(guān)的資料，這比課堂被動(dòng)地接受知識(shí)更能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。比如，有的學(xué)生選擇了利用ARM實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易示波器的題目，這就需要他們課下學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)字示波器的知識(shí)，并且要設(shè)計(jì)圍繞以ARM處理器為控制核心的電路、設(shè)計(jì)程序流程、調(diào)試等諸多知識(shí)。學(xué)生帶著這樣的問題去學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程，一是明確了嵌入式系統(tǒng)的以應(yīng)用為核心的本質(zhì)，二是可以對(duì)所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行綜合應(yīng)用。同時(shí)，課堂上老師的角色也從傳統(tǒng)的講授者轉(zhuǎn)變成學(xué)生解決問題的合作者，雖然老師不能對(duì)學(xué)生所選擇的每一個(gè)題目都很熟悉，但是卻可以在與學(xué)生的討論過程中幫助學(xué)生理清設(shè)計(jì)思路，完成設(shè)計(jì)目標(biāo)。同時(shí)在對(duì)學(xué)生成績(jī)考核時(shí)也不再只是看試卷的分?jǐn)?shù)，而是由學(xué)生最終完成的論文以及演示的成品作為最終的成績(jī)考核。

這種基于項(xiàng)目應(yīng)用的教學(xué)方法強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為學(xué)習(xí)認(rèn)知的主體，目的就在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生在工程實(shí)踐中培養(yǎng)提出問題、解決問題的能力。在“嵌入式系統(tǒng)”的教學(xué)過程中，師生共同討論問題，教師的職責(zé)也悄然地發(fā)生了變化，教師成為幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的管理者和指導(dǎo)者。學(xué)生在課程論文的實(shí)踐中加深了對(duì)嵌入式系統(tǒng)概念的理解，掌握嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和開發(fā)過程，培養(yǎng)了利用嵌入式系統(tǒng)工具解決具體應(yīng)用問題的能力。

四、教學(xué)效果

第7篇：嵌入式課程總結(jié)范文

關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);ARM;處理器;指令集

中圖分類號(hào):TP316;G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10．3969/j．issn．1672－4305．2016．02．036

隨著CPU及周邊配套器件在功耗、計(jì)算能力和體積性能的不斷提升，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣，可以說:嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)深入地嵌入到人們的生產(chǎn)、生活的各個(gè)方面，發(fā)揮著難以替代的作用。因此，各個(gè)行業(yè)都急需嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)人才。國(guó)內(nèi)各高校面向弱電專業(yè)研究生都開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)”或“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程，期望能夠培養(yǎng)出具有較強(qiáng)動(dòng)手能力的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才。但事實(shí)的效果是:(1)學(xué)生在學(xué)習(xí)之后，并不能對(duì)嵌入式系統(tǒng)有一個(gè)較為完整的認(rèn)識(shí)。具體體現(xiàn)在:不能根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目需求進(jìn)行合理選型和自主設(shè)計(jì)，往往只能照搬照抄參考認(rèn)識(shí)，創(chuàng)新能力不足。(2)學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)類別認(rèn)識(shí)不正確，對(duì)ARM處理器的指令系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)浮于表面。(3)不能達(dá)到軟硬件兼通的水平，開發(fā)能力基本都停留在嵌入式軟件開發(fā)層面，不能從軟硬件協(xié)同的角度考慮問題的原因，在調(diào)試不順利時(shí)，往往束手無(wú)策。找到出現(xiàn)這種問題的根源，并有針對(duì)性地對(duì)課程內(nèi)容和授課方式方法進(jìn)行修正，是目前“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程急需解決的問題。中國(guó)石油大學(xué)(北京)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系對(duì)這個(gè)問題進(jìn)行了初步的調(diào)查、研究和總結(jié)，并對(duì)課程內(nèi)容和授課方式進(jìn)行了較大幅度的調(diào)整。主要的措施是采取課程設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方式。具體為:(1)雖然用ARM處理器做實(shí)驗(yàn)開發(fā)，但并不直接把ARM處理器作為主要內(nèi)容進(jìn)行灌輸式授課，而是先讓學(xué)生花費(fèi)22個(gè)課時(shí)的時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)一個(gè)8指令的32位簡(jiǎn)易型MIPS處理器。(2)在處理器設(shè)計(jì)結(jié)束后，通過梳理設(shè)計(jì)中存在的問題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到ARM處理器存在的弊端和優(yōu)勢(shì)，以及可以改進(jìn)和發(fā)揮的地方，啟發(fā)學(xué)生客觀看待ARM處理器。(3)再花4個(gè)課時(shí)迅速介紹一下ARM處理器指令系統(tǒng)的使用，通過兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生嘗試裸機(jī)編程調(diào)試過程，體驗(yàn)其不便性。(4)最后的4個(gè)課時(shí)介紹嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具鏈，讓學(xué)生體驗(yàn)嵌入式開發(fā)的便利。實(shí)際效果發(fā)現(xiàn):(1)在課程授課期間，學(xué)生不僅對(duì)嵌入式系統(tǒng)的總體宏觀結(jié)構(gòu)和開發(fā)流程有了較為深入的認(rèn)識(shí)，而且動(dòng)手能力有了很大的提高。(2)在課程結(jié)束以后，學(xué)生對(duì)課程關(guān)聯(lián)內(nèi)容發(fā)生了濃厚的興趣，對(duì)課程的延展內(nèi)容進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。充分表明了課程改革的有效性。

1調(diào)研與思考

經(jīng)過對(duì)國(guó)內(nèi)主要高校的“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程內(nèi)容開設(shè)情況進(jìn)行調(diào)研后發(fā)現(xiàn):課程授課普遍存在著廣度不足和深度不足兩方面的問題。廣度不足的問題主要體現(xiàn)在課程授課內(nèi)容方面，目前“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程都是ARM9系統(tǒng)開發(fā)，嵌入式操作系統(tǒng)基本上為ucos或Linux［1］。課程首先介紹ARM9處理器的指令系統(tǒng)，然后介紹嵌入式操作系統(tǒng)，以及在其上的基于C語(yǔ)言的系統(tǒng)開發(fā)。課程并沒有對(duì)嵌入式系統(tǒng)的多種實(shí)現(xiàn)方式、實(shí)現(xiàn)途徑進(jìn)行介紹，這帶來了一定的負(fù)面效應(yīng)。首先，很多學(xué)生都誤認(rèn)為:嵌入式系統(tǒng)就是以ARM處理器芯片為核心的軟硬件系統(tǒng)，離了ARM處理器就不能做嵌入式產(chǎn)品。深度不足的問題主要體現(xiàn)在授課方式上。由于采用灌輸式教育，學(xué)生只能被動(dòng)地接收對(duì)ARM處理器各種溢美之詞的介紹，把ARM處理器奉為經(jīng)典，不敢質(zhì)疑，不能正確認(rèn)識(shí)某些性能指標(biāo)的真正含義與優(yōu)缺點(diǎn)。這樣限制了他們今后在實(shí)踐過程中的創(chuàng)新能力。對(duì)這兩個(gè)問題的深入思索后發(fā)現(xiàn):首先，雖然ARM9處理器芯片堪稱經(jīng)典，但畢竟已經(jīng)是幾十年前的產(chǎn)品，開發(fā)工具鏈也很陳舊，開發(fā)調(diào)試周期偏長(zhǎng)，已經(jīng)不能反映嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最新進(jìn)展，滿足不了快速開發(fā)的需要。其次，“嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)方法仍以“是什么”為主，即告訴學(xué)生ARM9處理器的指令是什么，怎么用，而對(duì)于“為什么”則基本沒有涉及。在這樣的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式下，學(xué)生往往也只對(duì)某種CPU的使用有一些膚淺認(rèn)識(shí)。對(duì)于本科生來說，這樣的結(jié)果可以接受，但對(duì)于碩士生來說，這樣的結(jié)果并不令人滿意。第三，嵌入式系統(tǒng)教學(xué)普遍存在著“重軟輕硬”的問題，這種現(xiàn)象尤其在使用實(shí)驗(yàn)箱進(jìn)行課程實(shí)驗(yàn)時(shí)體現(xiàn)得更為明顯［2］。課程實(shí)驗(yàn)中教師往往讓學(xué)生去找軟件中的錯(cuò)誤，但對(duì)于硬件信號(hào)上的問題則基本不涉及，學(xué)生缺乏對(duì)系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)［3］。客觀地說，盡管ARM芯片堪稱經(jīng)典，其內(nèi)容是嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)的必要內(nèi)容，但研究生“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程教學(xué)的目的不僅僅在于讓學(xué)生掌握基于ARM9處理器的嵌入式產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和配套工具，而且讓學(xué)生站到一個(gè)更為客觀的角度認(rèn)識(shí)到ARM9的性能指標(biāo)的必然性和限制性。在今后一定的工作條件的激發(fā)下，可以從根本上進(jìn)行創(chuàng)新。

2實(shí)施過程與效果

基于這樣的認(rèn)識(shí)，顯然首先要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到ARM處理器的優(yōu)缺點(diǎn)，打破學(xué)生對(duì)其認(rèn)識(shí)上的神秘感。具體的思路是:首先快速設(shè)計(jì)一個(gè)類ARM9的處理器，這樣讓學(xué)生從根本上理解什么是指令系統(tǒng)，以及指令系統(tǒng)的重要性。再通過適度分析設(shè)計(jì)上的問題，介紹可以改進(jìn)之處，啟發(fā)學(xué)生對(duì)處理器主要指標(biāo)進(jìn)行深度理解。在其后，只需流水性地介紹一下ARM9的指令系統(tǒng)即可，因?yàn)橥ㄟ^CPU的設(shè)計(jì)，學(xué)生已經(jīng)完全明白了指令系統(tǒng)的用途、分類、使用等一系列問題。最后適度介紹一下嵌入式操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的開發(fā)流程，并布置兩個(gè)開發(fā)實(shí)例輔助進(jìn)行適度理解即可。在中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)和北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院的幫助下［4－5］，課程引入了一個(gè)簡(jiǎn)易的支持9指令MIPS處理器的設(shè)計(jì)。這9條指令具體為:LD、SW、ADDU、SUBU、ORI、LUI、AND、JAL、BEQ，基本涵蓋了MIPS的典型指令。其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。為將重點(diǎn)放在指令集的設(shè)計(jì)方面，同時(shí)也為了加快設(shè)計(jì)速度和降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度，事先對(duì)主要的模塊代碼進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，而把課程設(shè)計(jì)的任務(wù)集中在讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)上述9條指令上。為了突出嵌入式系統(tǒng)的低功耗的特點(diǎn)，也對(duì)代碼做了一些粗糙的功耗控制，適度突出了其在低功耗控制方面的優(yōu)化。由于實(shí)驗(yàn)對(duì)象是計(jì)算機(jī)專業(yè)的碩士生，他們對(duì)課程設(shè)計(jì)所使用的Verilog語(yǔ)言不甚了解，因此使用8個(gè)課時(shí)簡(jiǎn)要介紹了Verilog語(yǔ)言語(yǔ)法與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法，隨后用6個(gè)課時(shí)介紹了簡(jiǎn)易型MIPS處理器的數(shù)據(jù)通路與控制通路的設(shè)計(jì)思想。明確了設(shè)計(jì)任務(wù)后，專門留出6個(gè)學(xué)時(shí)的時(shí)間，讓大家在實(shí)驗(yàn)室里集中進(jìn)行邊設(shè)計(jì)邊討論。才開始的時(shí)候，絕大多數(shù)學(xué)生覺得任務(wù)很重，壓力很大。在教師的要求和督促下，學(xué)生開始讀實(shí)驗(yàn)代碼。在一次集中實(shí)驗(yàn)以后，有一半的學(xué)生認(rèn)為已經(jīng)搞清楚了具體的設(shè)計(jì)任務(wù)，知道該怎么去實(shí)現(xiàn)。第二次集中實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，一部分學(xué)生已經(jīng)開始問一些非常具體的設(shè)計(jì)問題了，還有一部分學(xué)生主動(dòng)要求老師再簡(jiǎn)要地把數(shù)據(jù)通路和控制通路的設(shè)計(jì)思路再說一遍，這說明他們已經(jīng)在開始主動(dòng)思考代碼的結(jié)構(gòu)了。這時(shí)，他們對(duì)數(shù)據(jù)通路和控制通路的理解已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越授課時(shí)的水準(zhǔn)。課程設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)，有70%的學(xué)生基本完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，剩余的學(xué)生雖然沒有完成，但自認(rèn)為對(duì)處理器和指令集的認(rèn)識(shí)是非常清楚的。緊隨其后，課程的內(nèi)容又回到了ARM指令集，這時(shí)只需花4個(gè)課時(shí)簡(jiǎn)要介紹一下ARM指令系統(tǒng)的分類和典型指令就可以了。由于前面的處理器設(shè)計(jì)過程的訓(xùn)練，學(xué)生很快掌握了這部分內(nèi)容。接著，再加上4個(gè)課時(shí)在ARM9實(shí)驗(yàn)箱上的匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們基本掌握了裸機(jī)上的開發(fā)過程。最后，又介紹了基于Uboot和嵌入式Linux基礎(chǔ)上的開發(fā)過程，讓學(xué)生體驗(yàn)到在嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做系統(tǒng)開發(fā)的便利性［6－7］。通過事后與學(xué)生的交流，大家普遍都認(rèn)為處理器設(shè)計(jì)的課程設(shè)計(jì)非常重要，正是那一步使得學(xué)生不再對(duì)處理器感到神秘，對(duì)指令集有了更為客觀的理解。對(duì)于后續(xù)的開發(fā)平臺(tái)，雖然并沒有細(xì)節(jié)的課堂講述，但學(xué)生完全明白出現(xiàn)這種設(shè)計(jì)流程的必要性，普遍認(rèn)為只要適當(dāng)自學(xué)即可掌握。大家比較普遍地認(rèn)同這種課程設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)式的教學(xué)方式［8－10］。

3結(jié)語(yǔ)

從本次教學(xué)改革的效果來看，相對(duì)于“灌輸式”的教學(xué)方式，“啟發(fā)式”的教學(xué)方式效果更好，但這需要學(xué)生的積極主動(dòng)配合。對(duì)于研究生來說，雖然他們都具有一定的學(xué)習(xí)自覺性和主動(dòng)性，但這種主動(dòng)性也需要教師的嚴(yán)格監(jiān)督才能發(fā)揮作用。研究生課程內(nèi)容并不在于授課內(nèi)容的多少，而主要在于如何引導(dǎo)他們積極主動(dòng)思考。從深處入手，而不是直接從內(nèi)容入手，雖然開始時(shí)會(huì)遇到較大的困難，但一旦這個(gè)困難解決，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解則會(huì)非常順利，有點(diǎn)類似于“磨刀不誤砍柴工”。對(duì)于教師來說，找到這把鋒利的“刀”，并且督促學(xué)生去“磨”，是一件至關(guān)重要的事情。

參考文獻(xiàn)(References):

［1］冀常鵬，馬飛，徐維．項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革［J］．電子電氣教學(xué)學(xué)報(bào)，2011，33(6):26－27．

［2］李偉，門佳．嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法研究［J］．青島職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，27(1):45－47．

［3］李社蕾，劉小飛，楊婷婷．嵌入式課程創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)［J］．實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2015，18(1):72－74．

［4］高小鵬．計(jì)算機(jī)專業(yè)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的技術(shù)途徑［J］．中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2014(8):53－58．

［5］牛建偉，張炯．北京航空航天大學(xué)嵌入式系統(tǒng)課程建設(shè)［J］．計(jì)算機(jī)教育，2008(7):64－65．

［6］李文生，鄧春健，呂燚．案例驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革探索［J］計(jì)算機(jī)教育，2011(2):22－25．

［7］吳建寧．面向?qū)嵺`教學(xué)的“嵌入式系統(tǒng)”課程體系構(gòu)建與探索［J］．實(shí)驗(yàn)室科學(xué)，2014，17(6):184－186．

［8］郭宏，胡威．計(jì)算機(jī)專業(yè)《嵌入式系統(tǒng)》課程體系建設(shè)的探索［J］．現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2013(6):44－47．

［9］潘登，陳啟軍．面向卓越人才培養(yǎng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革［J］．計(jì)算機(jī)教育，2013(13):1－5．

第8篇：嵌入式課程總結(jié)范文

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；操作系統(tǒng)；教學(xué)

1背景

在《高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)實(shí)施方案》里，操作系統(tǒng)的課程性質(zhì)定義為：本課程是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)和掌握的一門理論性和實(shí)踐性并重的核心主干課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]273。

在嵌入式系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)有一個(gè)被普遍接受的定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[2]1。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，每個(gè)家庭平均擁有255個(gè)嵌入式系統(tǒng)，如每輛汽車平均裝有35個(gè)嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用廣泛進(jìn)入到工業(yè)、軍事、宇宙、通信、運(yùn)輸、金融、醫(yī)療、氣象、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域[2]1。在上海雙實(shí)科技公司及中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)微機(jī)專業(yè)委員會(huì)等單位聯(lián)合舉辦的首屆上海“實(shí)時(shí)實(shí)用嵌入式技術(shù)論壇”上，中國(guó)工程院院士許居衍表示，嵌入式技術(shù)是中國(guó)廠商從“中國(guó)制造”向“中國(guó)創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的最佳契機(jī)。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使得嵌入式人才十分匱乏。2009年，信息產(chǎn)業(yè)部國(guó)家信息技術(shù)緊缺人才培養(yǎng)工程(NITE)嵌入式方向培訓(xùn)認(rèn)證項(xiàng)目在京全面啟動(dòng)。

嵌入式技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)系密切，不能獨(dú)立成為一個(gè)本科專業(yè)[3]，從事嵌入式工程相關(guān)的人才必然有一大部分來自于計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；再者，嵌入

式系統(tǒng)與操作系統(tǒng)緊密聯(lián)系，勢(shì)必要求我們思考計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教學(xué)方法，以便更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的人才。

為了避免歧義，我們先作說明。這里分析嵌入式技術(shù)與操作系統(tǒng)課程的關(guān)系，不只是因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的先修課，更是因?yàn)榍度胧郊夹g(shù)是正在興起的產(chǎn)業(yè)；同時(shí)，與操作系統(tǒng)的其他后續(xù)課程(如數(shù)據(jù)庫(kù)原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò))相比，嵌入式系統(tǒng)最大的特殊性體現(xiàn)在它本身就是一個(gè)特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是學(xué)生用來理解通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)視角。

2嵌入式技術(shù)帶來的啟示

嵌入式系統(tǒng)是一類特殊的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[2]1。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，其中操作系統(tǒng)是最重要的軟件。分析嵌入式系統(tǒng)和嵌入式開發(fā)過程的特點(diǎn)有助于我們更好地思考操作系統(tǒng)課程教學(xué)。

2.1嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)通常具有功耗低、體積小、集成度高等特點(diǎn)，對(duì)軟件代碼尤其要求高質(zhì)量、高可靠性。嵌入式操作系統(tǒng)不僅具有普通操作系統(tǒng)的一般功能，同時(shí)，它還在系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、硬件依賴性、軟件固化性以及應(yīng)用專用性等方面，具有更加鮮明的特點(diǎn)[2]2。

在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上配置操作系統(tǒng)的主要目標(biāo)，與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的規(guī)模有關(guān)[4]。因此，在操作系統(tǒng)教學(xué)組織

上，針對(duì)大、中型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和微機(jī)系統(tǒng)分析操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用時(shí)，也有必要針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)分析操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用。

2.2嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程

由嵌入式系統(tǒng)本身的性質(zhì)所影響，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程與通用系統(tǒng)的開發(fā)有很大的區(qū)別。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)主要分為系統(tǒng)總體開發(fā)、嵌入式硬件開發(fā)和嵌入式軟件開發(fā)3大部分。在系統(tǒng)總體開發(fā)中，開發(fā)環(huán)境的選擇對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)有很大的影響。這里的開發(fā)環(huán)境包括嵌入式操作系統(tǒng)的選擇以及開發(fā)工具的選擇等[5]13-14。

隨著嵌入式相關(guān)概念為大家所接受，對(duì)嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程特點(diǎn)的分析，給了我們思考操作系統(tǒng)的新角度。比如，嵌入式工程師會(huì)根據(jù)開發(fā)成本或進(jìn)度限制而選擇不同的操作系統(tǒng)，也會(huì)因?yàn)殚_發(fā)工具方便使用而選擇某個(gè)操作系統(tǒng)。因此，教學(xué)過程中，不同操作系統(tǒng)之間的對(duì)比多了一些評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的教學(xué)實(shí)踐

我院目前開設(shè)了嵌入式Linux和嵌入式系統(tǒng)兩門選修課，操作系統(tǒng)是它們的先修課之一。圍繞操作系統(tǒng)關(guān)系密切的問題，接下來從教師的教學(xué)難點(diǎn)、學(xué)生的選課目的和學(xué)習(xí)難點(diǎn)3個(gè)方面對(duì)嵌入式Linux和嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)分析。

開發(fā)環(huán)境的搭建與Linux內(nèi)核的移植是教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)。原因是在這個(gè)過程中，操作系統(tǒng)既是完成項(xiàng)目的支持工具(在宿主機(jī)上的操作系統(tǒng))，也是項(xiàng)目的最終模塊之一(在目標(biāo)機(jī)上的操作系統(tǒng))。

選修這些課程的學(xué)生具有濃厚的學(xué)習(xí)興趣，因?yàn)樗麄円庾R(shí)到嵌入式人才緊缺，掌握嵌入式技術(shù)將為他們拓寬就業(yè)渠道。操作系統(tǒng)作為嵌入式課程的先修課，應(yīng)該更多地從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度來組織教學(xué)。

嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)是學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)。難度主要來自于：操作系統(tǒng)的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與嵌入式課程的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容跨度太大。

3操作系統(tǒng)課程教學(xué)探討

操作系統(tǒng)課程具有理論與實(shí)踐并重、系統(tǒng)與模塊并重、設(shè)計(jì)與應(yīng)用并重和內(nèi)容廣泛且知識(shí)更新快等特點(diǎn)[1]273。操作系統(tǒng)課程教學(xué)方法有多種。常見的有，研究型和啟發(fā)式課堂教學(xué)，閱讀與剖析源程序片段，開展課外研究與創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)等。教學(xué)實(shí)施方案和教學(xué)內(nèi)容組織要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)而制定。計(jì)算機(jī)專業(yè)規(guī)范提出3種類型：科學(xué)型、工程型和應(yīng)用型。在操作系統(tǒng)領(lǐng)域，對(duì)科學(xué)型、工程型和應(yīng)用型3個(gè)認(rèn)知層次有不同要求[1]273-277。當(dāng)著眼于嵌入式發(fā)展時(shí)，對(duì)操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容有了新的思考。

3.1本文探討的出發(fā)點(diǎn)

有兩個(gè)原因，使我們覺得有必要進(jìn)行操作系統(tǒng)課程教學(xué)反思。

首先，立足于嵌入式技術(shù)的特點(diǎn)，可以更好地理解操作系統(tǒng)課程的知識(shí)點(diǎn)。嵌入式系統(tǒng)種類繁多、形態(tài)各異，嵌入式產(chǎn)品隨處可見。借助于嵌入式產(chǎn)品來講解操作系統(tǒng)抽象的概念，可以更好地開展教學(xué)工作。

其次，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與通用計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)需要的知識(shí)結(jié)構(gòu)不一樣――這里主要針對(duì)操作系統(tǒng)課程里的知識(shí)點(diǎn)。一般來說，在計(jì)算機(jī)軟件工程師眼里，操作系統(tǒng)是一個(gè)提供一系列系統(tǒng)調(diào)用(或API)的基礎(chǔ)性軟件；然而，在嵌入式工程師看來，操作系統(tǒng)不僅僅有這個(gè)特點(diǎn)，它更是一個(gè)需要根據(jù)具體硬件平臺(tái)和應(yīng)用需求來進(jìn)行剪裁的軟件。

3.2教學(xué)目標(biāo)

操作系統(tǒng)課程是培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力、算法設(shè)計(jì)與分析能力、程序設(shè)計(jì)與實(shí)踐能力，以及計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的認(rèn)知、分析、設(shè)計(jì)與應(yīng)用能力的重要課程[1]274。不同的培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)同一門課程的學(xué)習(xí)重點(diǎn)不一樣。

表1是教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)在操作系統(tǒng)領(lǐng)域，對(duì)科學(xué)型、工程型和應(yīng)用型認(rèn)知層次的不同要求[1]273。嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，使得應(yīng)用型人才顯得十分欠缺；這就要求在教學(xué)過程中，得更多地側(cè)重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，并根據(jù)這個(gè)目標(biāo)進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。

3.3教學(xué)方法

隨著計(jì)算機(jī)在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，操作系統(tǒng)也正在以驚人的速度發(fā)展。然而，操作系統(tǒng)的基本概念仍然是比較清晰的。這是本文討論操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)。本文的探討不是對(duì)操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行大幅度的增加或減少，而是仍然圍繞操作系統(tǒng)的基本概念，根據(jù)教學(xué)的需要，對(duì)教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重稍作變化。

操作系統(tǒng)的基本知識(shí)塊一般包括以下幾點(diǎn)：操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境、處理器管理、進(jìn)程同步與死鎖、存儲(chǔ)器管理、設(shè)備管理、文件管理、安全與保護(hù)、實(shí)例研究。

教師在指導(dǎo)學(xué)生理清以上知識(shí)點(diǎn)，掌握知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在聯(lián)系的同時(shí)，可側(cè)重講解以下內(nèi)容，讓學(xué)生明白：操作系統(tǒng)(比如說處理器管理) 中提到的方法，并不是一成不變的――它有應(yīng)用前提、它的參數(shù)可變化(增加參數(shù)、或者改變對(duì)參數(shù)訪問的權(quán)限等)：

1) 嵌入式操作系統(tǒng)使用的是任務(wù)控制塊(簡(jiǎn)稱TCB)，通用操作系統(tǒng)使用的是進(jìn)程控制塊(簡(jiǎn)稱PCB)，TCB對(duì)比PCB增加了時(shí)間控制參數(shù)。

2) 在進(jìn)程調(diào)度上，嵌入式操作系統(tǒng)一般用的是靜態(tài)調(diào)度表，它的優(yōu)先級(jí)可以是固定的，也可以是動(dòng)態(tài)的，而且原則上用戶不能改變優(yōu)先級(jí)。通用操作系統(tǒng)中基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度，用戶可以改變優(yōu)先級(jí)；除此之外，還有先來先服務(wù)、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)等多種調(diào)度方式。

3) 嵌入式操作系統(tǒng)多數(shù)中斷處理轉(zhuǎn)化為周期性查詢?nèi)蝿?wù)；執(zhí)行次序由統(tǒng)一考慮的優(yōu)先級(jí)決定。通用操作系統(tǒng)的中斷處理優(yōu)先于任務(wù)執(zhí)行。

對(duì)操作系統(tǒng) 5 大功能模塊的講解，是操作系統(tǒng)課程的重要內(nèi)容。在理清各功能模塊的關(guān)系方面，需要把通用操作系統(tǒng)與嵌入式操作系統(tǒng)的區(qū)別講解清楚：與通用操作系統(tǒng)對(duì)比，嵌入式操作系統(tǒng)中與硬件相關(guān)的驅(qū)動(dòng)部分由用戶開發(fā)；嵌入式操作系統(tǒng)的文件管理、電源管理、網(wǎng)絡(luò)等是作為嵌入式操作系統(tǒng)的擴(kuò)展組件，不是必須的；嵌入式操作系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是內(nèi)核。

由此可見，嵌入式操作系統(tǒng)從另一個(gè)視角來理解操作系統(tǒng)的作用和意義。

進(jìn)一步地，在操作系統(tǒng)課程教學(xué)上，我們也在嘗試作如下調(diào)整：

1) 突出“操作系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境”內(nèi)容，尤其是中斷、時(shí)鐘管理；

2) 不僅從“照顧短作業(yè)或長(zhǎng)作業(yè)”、“提高系統(tǒng)吞吐率”和“合理的響應(yīng)時(shí)間”角度來考察“進(jìn)程調(diào)度算法”的優(yōu)劣，也需要從“實(shí)時(shí)性”角度來考察；

3) 將“設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序編寫”作為“設(shè)備管理”的課外作業(yè)；

4) “實(shí)例研究”適當(dāng)介紹常見的嵌入式操作系統(tǒng)。

在教學(xué)上，我們更多地采用Linux作為實(shí)例(主要由于Linux是個(gè)開源軟件、參考書也多，學(xué)生容易自學(xué))，偶爾也與Windows系列作對(duì)比。操作系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是Linux(Redflag 6.0)，各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的授課中也適當(dāng)提到Linux系統(tǒng)中各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，鼓勵(lì)學(xué)生自學(xué)相關(guān)內(nèi)容。另外，我院的嵌入式實(shí)驗(yàn)室、基于嵌入式開發(fā)平臺(tái)的大學(xué)生創(chuàng)新型項(xiàng)目也可以為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)、實(shí)踐提供一定的條件。

課堂布置的作業(yè)，有兩種形式，一種是需要學(xué)生提交學(xué)習(xí)報(bào)告，另外一種是提交代碼。在這里，以兩個(gè)與嵌入式操作系統(tǒng)相關(guān)的作業(yè)為例，以便拋磚引玉。

了解“嵌入式操作系統(tǒng)定制”，并完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)報(bào)告；針對(duì)班級(jí)學(xué)生的總體情況，如果整體基礎(chǔ)較好可以在授課初布置，否則可以在課程快結(jié)束時(shí)布置。

可移植嵌入式文件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，或者了解嵌入式文件系統(tǒng)的移植過程；針對(duì)班級(jí)學(xué)生能力水平而定，在文件系統(tǒng)這個(gè)章節(jié)授課結(jié)束后布置。

4結(jié)語(yǔ)

操作系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，充分重視操作系統(tǒng)課程教學(xué)毋庸置疑，但我們也認(rèn)識(shí)

到：操作系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，操作系統(tǒng)課程在不斷發(fā)展；另外，社會(huì)在不斷發(fā)展，人才需求情況也是不斷變化，這對(duì)這門課程的教學(xué)也提出新的要求。因此，操作系統(tǒng)課程的教學(xué)改革需要不斷進(jìn)行。著眼嵌入式發(fā)展，是對(duì)操作系統(tǒng)教學(xué)方法進(jìn)行探索的一個(gè)視角。教學(xué)是一個(gè)實(shí)踐的過程，面對(duì)的情況，采取的方法也不完全一樣。不妥之處，懇請(qǐng)指正。

參考文獻(xiàn)：

[1] 教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì). 高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)實(shí)施方案[M]. 北京:高等教育出版社,2009.

[2] 趙蒼明. 嵌入式Linux應(yīng)用開發(fā)教程[M]. 北京:人民郵電出版社,2009.

[3] 蔣川群. 本科嵌入式方向應(yīng)用型技術(shù)人才培養(yǎng)方案探討[R]. 成都:2009計(jì)算機(jī)專業(yè)課程改革論壇,2009-10-25.

[4] 湯小丹,梁紅兵,哲鳳屏,等. 計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)[M]. 西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2009:1.

[5] Peter Baer Galvin. 操作系統(tǒng)[M]. 鄭扣根,譯. 北京:高等教育出版社,2010:1-3.

New Revelations to the Course Arrangement of Operating System Brought by Embedded Technology

LIN Yao-hai, CHENG Li, SUN Qi-yan

(Department of Computer Science and Technology, Fujian Agriculture and Forest University, Fuzhou 350002,China)

第9篇：嵌入式課程總結(jié)范文

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；嵌入式微控制器；理論教學(xué)；實(shí)踐教學(xué)；教學(xué)模式

隨著科技發(fā)展和社會(huì)需求的推動(dòng)，信息技術(shù)進(jìn)入到以嵌入式系統(tǒng)為代表的后PC時(shí)代，嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)最有生命力的高新技術(shù)之一，培養(yǎng)精通嵌入式技術(shù)的人才成為世界各國(guó)計(jì)算機(jī)教育工作的重點(diǎn)。

嵌入式微控制器是嵌入式系統(tǒng)的核心控制單元，開展嵌入式微控制器教學(xué)是嵌入式系統(tǒng)教育的關(guān)鍵組成部分。美國(guó)IEEE和ACM兩大學(xué)術(shù)組織于2004年的計(jì)算機(jī)工程教學(xué)計(jì)劃（Computer Engineering 2004，簡(jiǎn)稱CE2004），明確規(guī)定了嵌入式系統(tǒng)課程中應(yīng)包含的嵌入式微控制器的具體教學(xué)內(nèi)容Ⅲ。事實(shí)上，從早期的單片機(jī)類課程，到如今基于32位ARM嵌入式處理器系統(tǒng)的相關(guān)課程，都是圍繞嵌入式微控制器開展教學(xué)工作的，在世界各大高校都受到高度重視。

工程管理與信息技術(shù)學(xué)院是中科院研究生院的二級(jí)學(xué)院，主要培養(yǎng)軟件工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子與通信工程、控制工程等領(lǐng)域的工程碩士研究生。學(xué)院從2003年開始開設(shè)嵌入式系統(tǒng)工程專業(yè)，經(jīng)過幾年的努力，逐步建立起系統(tǒng)的嵌入式方向課程體系。嵌入式微控制器原理與應(yīng)用作為其中一門核心課程，在該課程體系中占有重要的地位。下面從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、實(shí)踐教學(xué)、考核方式等幾方面對(duì)該課程進(jìn)行詳細(xì)闡述，并在最后討論課程的實(shí)施效果和改進(jìn)方向。

1 課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)模式

1.1教學(xué)目標(biāo)的制訂

嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程主要教學(xué)對(duì)象是軟件工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子與通信工程、控制工程等專業(yè)的工程碩士。與傳統(tǒng)的工學(xué)碩士相比，工程碩士培養(yǎng)更加注重鍛煉其工程實(shí)踐和解決實(shí)際工程問題的能力，這要求教師既要講解基礎(chǔ)理論知識(shí)，又要將理論與實(shí)踐結(jié)合，圍繞具體工程問題開展教學(xué)內(nèi)容。此外，中科院工程碩士的學(xué)生生源具有本科專業(yè)跨度大、工作經(jīng)歷和素質(zhì)能力差異大等特點(diǎn)。為適應(yīng)這一特點(diǎn)，我們?cè)谥朴喺n程教學(xué)目標(biāo)時(shí)要統(tǒng)籌兼顧，對(duì)于基礎(chǔ)較差的同學(xué)和經(jīng)驗(yàn)豐富的同學(xué)要差別對(duì)待，制訂差異化的教學(xué)目標(biāo)。

在充分考慮上述因素的基礎(chǔ)上，嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的教學(xué)目標(biāo)制訂為：學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握一種嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)，精通1-2種基于該體系結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器及其接口設(shè)計(jì)技術(shù)，深刻理解嵌入式軟件開發(fā)流程，能夠熟練地選擇、使用嵌入式軟件和工具完成嵌入式硬件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)。

教師在實(shí)施上述教學(xué)目標(biāo)時(shí)，對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生要求精通一種嵌入式微控制器即可；對(duì)經(jīng)驗(yàn)豐富的學(xué)生則要求在課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，用對(duì)比學(xué)習(xí)的方法自主學(xué)習(xí)另外一種嵌入式微控制器。該教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的區(qū)別對(duì)待，能滿足不同層次學(xué)生的需求。教學(xué)目標(biāo)沒有對(duì)硬件電路設(shè)計(jì)作太多要求，符合中科院嵌入式系統(tǒng)方向工程碩士研究生的生源特點(diǎn)和實(shí)際需求。教學(xué)目標(biāo)中“能夠熟練選擇、使用嵌入式軟件和工具完成嵌入式硬件系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)”是一種能力要求，體現(xiàn)了對(duì)工程設(shè)計(jì)能力的重視，符合工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)。

1.2教學(xué)模式的設(shè)計(jì)

國(guó)內(nèi)各大高校在嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的教學(xué)工作上已經(jīng)進(jìn)行了大量有益的探索和實(shí)踐，在教學(xué)模式上也已經(jīng)基本達(dá)成共識(shí)，即嵌入式系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)該采取理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。

我們?cè)陂_展嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的教學(xué)工作時(shí)，采取了“課堂理論講解、課堂實(shí)驗(yàn)練習(xí)、綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)和多層次考核”的教學(xué)模式。與大多數(shù)高校課堂實(shí)驗(yàn)采取觀察性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)不同，本課程課堂實(shí)驗(yàn)則采取設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都是一個(gè)小型的開發(fā)項(xiàng)目，需要學(xué)生靈活運(yùn)用從課堂上學(xué)到的理論知識(shí)分析實(shí)驗(yàn)要求，編程完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求學(xué)生在完成所有基礎(chǔ)課堂實(shí)驗(yàn)后，按照需求分析、軟件設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等軟件開發(fā)流程，在開發(fā)板上完成一個(gè)小型嵌入式軟件的開發(fā)。工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)則是讓學(xué)生選擇一種微控制器，完成一個(gè)實(shí)際工業(yè)嵌入式產(chǎn)品的分析和設(shè)計(jì)報(bào)告。這3種層次的實(shí)踐環(huán)節(jié)相互結(jié)合，充分鍛煉和提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。

2 基礎(chǔ)理論教學(xué)

CE2004首次將嵌入式系統(tǒng)作為一個(gè)知識(shí)領(lǐng)域納入到計(jì)算機(jī)工程知識(shí)體系中，并詳細(xì)規(guī)定嵌入式系統(tǒng)包含的10個(gè)知識(shí)單元以及每個(gè)知識(shí)單元包含的知識(shí)點(diǎn)。參考CE2004的規(guī)定，并結(jié)合本課程制定的教學(xué)目標(biāo)，嵌入式微控制器原理和應(yīng)用課程的理論教學(xué)內(nèi)容共包括5個(gè)知識(shí)單元。

知識(shí)單元1是嵌入式系統(tǒng)歷史和概述。知識(shí)點(diǎn)包括嵌入式系統(tǒng)歷史、定義、組成、開發(fā)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)過程、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)等。知識(shí)單元1主要目的是使學(xué)生建立對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的全方位認(rèn)識(shí)，了解嵌入式系統(tǒng)的過去、現(xiàn)在和未來。

知識(shí)單元2是嵌入式處理器。知識(shí)點(diǎn)包括嵌入式處理器的組成、嵌入式處理器的類型（從集成程度、處理器位數(shù)、體系結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)公司等4個(gè)不同分類標(biāo)準(zhǔn)分別講解）、ARM處理器的發(fā)展（歷史、分類和應(yīng)用）。知識(shí)單元2主要目的是使學(xué)生掌握嵌入式處理器的組成原理，充分認(rèn)識(shí)嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用處理器的多樣性，避免“只見樹木、不見森林”。

知識(shí)單元3是典型的嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)，我們選擇ARM體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解。主要知識(shí)點(diǎn)包括ARM處理器寄存器模型、ARM處理器編程模型、ARM處理器異常中斷處理、ARM處理器存儲(chǔ)模型、ARM處理器指令編碼和指令系統(tǒng)、ARM匯編語(yǔ)言編程、ARM匯編與C混合編程、ARM開發(fā)工具（匯編器、編譯器、連接器和調(diào)試器）。知識(shí)單元3囊括了CC2004里嵌入式微控制器、嵌入式編程和嵌入式工具等3個(gè)知識(shí)單元的多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

知識(shí)單元4是嵌入式微控制器組成及接口，我們以三星S3C2440微控制器為例進(jìn)行講解。知識(shí)點(diǎn)包括微控制器結(jié)構(gòu)、內(nèi)存控制器、中斷控制器、時(shí)鐘體系、電源管理、DMA控制器以及各種外設(shè)控制器。在這些知識(shí)點(diǎn)中，內(nèi)存控制器、中斷控制器、時(shí)鐘體系、電源管理、DMA控制器是重點(diǎn)講解內(nèi)容，對(duì)于其他各種外設(shè)控制器主要講解基本原理和應(yīng)用思路，而具體使用細(xì)節(jié)則要求學(xué)生課下通過學(xué)習(xí)芯片手冊(cè)掌握。熟練閱讀芯片手冊(cè)是掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)特別是底層編程的基礎(chǔ)，因此這個(gè)學(xué)習(xí)單元的教材就是芯片手冊(cè)。對(duì)于學(xué)有余力的同學(xué)，我們要求其在學(xué)習(xí)S3C2440微控制器的同時(shí)，在課下自行學(xué)習(xí)ATMEL AT91SAM9G45微控制器，并比較其與$3C2440的異同之處。這樣做的目的是滿足不同層次學(xué)生需求，實(shí)現(xiàn)差異化教學(xué)。

知識(shí)單元5是嵌入式應(yīng)用編程，知識(shí)點(diǎn)包括嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序映像文件組成、系統(tǒng)啟動(dòng)加載代碼等。通過這個(gè)知識(shí)單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解嵌入應(yīng)用程序的匯編、編譯、連接過程，理解應(yīng)用程序映像的具體組成以及加載啟動(dòng)的方式，培養(yǎng)為一個(gè)裸硬件系統(tǒng)開發(fā)完整嵌入式應(yīng)用軟件的能力。

3 實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹

目前嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要有3種類型：基于ARM微控制器的教學(xué)平臺(tái)、基于DSP處理芯片的教學(xué)平臺(tái)和基于FPGA的教學(xué)平臺(tái)。鑒于基于ARM的微控制器在32位嵌入式系統(tǒng)處理器市場(chǎng)中的占有率極高，以ARM微控制器為例講解嵌入式微控制器的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)，更能滿足市場(chǎng)對(duì)于嵌入式工程技術(shù)人才的需求，我們選擇基于三星$3C2440微控制器（采用ARM920T內(nèi)核）的嵌入式教學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在此教學(xué)平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖中，S3C2440是一款基于ARM920T處理器的嵌入式微控制芯片，內(nèi)部集成了AHB和APB兩條總線，以及連接在總線上的內(nèi)存控制器、中斷控制器、時(shí)鐘電源管理單元、USB主從控制器、看門狗、定時(shí)器、PWM控制器、GPIO控制器、SD/MMC控制器等多種外設(shè)控制器。存儲(chǔ)器包括64M SDRAM、4M NOR FLASH和64M NAND FLASH；人機(jī)接口設(shè)備包括640×480像素6寸TFT液晶顯示模塊、觸摸屏、4×5小鍵盤模塊和4個(gè)GPIO連接LED顯示燈；通信接口及設(shè)備包括串口、USB主接口、USB從接口、兩個(gè)以太網(wǎng)接口、音頻輸入輸出接口和Camera接口等。該實(shí)驗(yàn)設(shè)備支持多種層次的實(shí)驗(yàn)，嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的所有實(shí)驗(yàn)均在該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成。

3.2課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)類學(xué)科中的作用十分重要，是教學(xué)活動(dòng)的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)性質(zhì)區(qū)分，我們可以把課堂實(shí)驗(yàn)劃分為觀察性實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等類型。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，相對(duì)于前2種實(shí)驗(yàn)更能鍛煉學(xué)生的設(shè)計(jì)能力和獨(dú)立工作能力，因此我們的課堂實(shí)驗(yàn)均采用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)類型。

根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容，我們共設(shè)計(jì)了16個(gè)課堂實(shí)驗(yàn)，這些課堂實(shí)驗(yàn)與知識(shí)點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1中的16個(gè)實(shí)驗(yàn)除實(shí)驗(yàn)1外，均為設(shè)計(jì)I生實(shí)驗(yàn)。其中，實(shí)驗(yàn)4和實(shí)驗(yàn)5分別用匯編和c語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)GPIO管腳連接的LED燈，學(xué)生通過對(duì)比掌握匯編和C語(yǔ)言訪問外設(shè)寄存器的異同；實(shí)驗(yàn)6使用查詢方式實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能，實(shí)驗(yàn)8采用中斷方式實(shí)現(xiàn)同樣功能，學(xué)生通過對(duì)比掌握IO兩種訪問方式的異同；實(shí)驗(yàn)9主要練習(xí)32位微控制器各個(gè)模塊所需不同時(shí)鐘頻率的產(chǎn)生，以及處理器時(shí)鐘頻率的編程調(diào)節(jié)，使學(xué)生熟練掌握微控制器的時(shí)鐘體系；實(shí)驗(yàn)10～實(shí)驗(yàn)16則練習(xí)微控制器的主要外設(shè)I/O控制器的接口編程技術(shù)。

限于課程的課時(shí)長(zhǎng)度，課堂實(shí)驗(yàn)無(wú)法包含所有外設(shè)控制器，但通過這些典型外設(shè)控制器的學(xué)習(xí)，學(xué)生很容易就能觸類旁通地掌握其他模塊使用方法。

3.3綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生分組合作，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，利用課下時(shí)間設(shè)計(jì)一個(gè)小規(guī)模的嵌入式應(yīng)用軟件并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成調(diào)試運(yùn)行。為了吸引學(xué)生興趣，綜合實(shí)驗(yàn)均采用游戲項(xiàng)目的形式。我們?cè)O(shè)計(jì)了幾個(gè)游戲項(xiàng)目供學(xué)生選擇，分別是世界時(shí)鐘、五子棋、電子菜單、科學(xué)計(jì)算器、漢諾塔、交通信號(hào)控制器、俄羅斯方塊等。教師也鼓勵(lì)學(xué)生選擇一些常見的其他娛樂游戲作為綜合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

學(xué)生在完成綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，要按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目說明書的要求完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，撰寫的項(xiàng)目文檔至少要包含需求分析、軟件設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試、使用說明、運(yùn)行結(jié)果、項(xiàng)目分工、總結(jié)討論等幾個(gè)方面的內(nèi)容。通過綜合性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生既鍛煉了綜合設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力，又提高了溝通能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。

3.4工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)

課堂實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)方式，很好地鍛煉了學(xué)生對(duì)于特定嵌入式微控制器的實(shí)踐動(dòng)手能力。但若要靈活運(yùn)用所學(xué)嵌入式微控制器設(shè)計(jì)工程項(xiàng)目，學(xué)生還需通過具體工程設(shè)計(jì)實(shí)踐進(jìn)行鍛煉。嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程和工程管理與信息技術(shù)學(xué)院課程體系中的另外一門課程“嵌入式系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)”相配合（同一學(xué)期開設(shè)），教師在2門課程結(jié)束后布置一個(gè)共同的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)作業(yè)，要求學(xué)生圍繞一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品，在盡量采用嵌入式微控制器課程所學(xué)微控制器的前提下，給出該產(chǎn)品的詳細(xì)設(shè)計(jì)方案。我們?cè)诿恳粚W(xué)年都給出不同的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，例如近幾年的題目分別是IC卡公民身份證系統(tǒng)、稅控收款機(jī)系統(tǒng)、數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)等。

需要指出的是，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)僅供學(xué)有余力、希望在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)能力上有所提高的學(xué)生完成。根據(jù)近幾年的實(shí)際情況來看，約有1/2的學(xué)生提交了項(xiàng)目設(shè)計(jì)說明書，平均長(zhǎng)度達(dá)到30多頁(yè)。其中一些非常新穎和有價(jià)值的設(shè)計(jì)方案，可以直接用于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐。

4 考核方式

為了使考核方式既起到檢驗(yàn)學(xué)生的知識(shí)掌握程度，又能在平時(shí)督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的效果，我們采取分段考核和最終考核相結(jié)合的方式。具體來說，嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程一共有4次課堂實(shí)驗(yàn)，包含15項(xiàng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)分值在0～2分之間。每次課堂實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，教師檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)完成情況并打分，這種方式起到了有效督促學(xué)生平時(shí)認(rèn)真學(xué)習(xí)的效果。課程結(jié)束后有一次綜合理論考試，總分是40分，該考試用于檢查學(xué)生對(duì)嵌入式微控制器基本原理的掌握程度。綜合實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自由組合，在課程理論考試完成后的一個(gè)月時(shí)間內(nèi)完成。綜合實(shí)驗(yàn)提交內(nèi)容由項(xiàng)目文檔和項(xiàng)目程序組成，其中項(xiàng)目文檔占15分，項(xiàng)目程序完成情況占15分。學(xué)生完成綜合實(shí)驗(yàn)后與教師約定時(shí)間，由教師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查并打分。工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)作為附加要求，并不統(tǒng)計(jì)到最后成績(jī)中，只供有興趣的同學(xué)選擇完成，在學(xué)生設(shè)計(jì)過程中，教師給予一定指導(dǎo)。

上述考核方式中，課堂實(shí)驗(yàn)、理論考試、綜合實(shí)驗(yàn)在總成績(jī)中分別占30%、40%、30%。課堂實(shí)驗(yàn)和理論考試對(duì)每一個(gè)學(xué)生的考核比較客觀直接；綜合實(shí)驗(yàn)由學(xué)生合作完成，打分時(shí)教師先給出每一組的分?jǐn)?shù)，組內(nèi)每個(gè)學(xué)生的分?jǐn)?shù)根據(jù)其具體負(fù)責(zé)內(nèi)容和完成情況在組分?jǐn)?shù)基礎(chǔ)上微調(diào)得到，盡量使分?jǐn)?shù)反映出學(xué)生的實(shí)際水平。

5 課程評(píng)估與分析

中科院研究生院建立了課程網(wǎng)站評(píng)估系統(tǒng)，鼓勵(lì)學(xué)生在課程結(jié)束后從網(wǎng)上對(duì)課程進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估內(nèi)容涵蓋教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)效果等方面，共包含4項(xiàng)7條，每一條評(píng)估分值為1～5分。

根據(jù)近3年的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，每年約有90%的同學(xué)參與網(wǎng)上評(píng)估，課程評(píng)估結(jié)果均為優(yōu)秀（平均分均超過4.6分）。評(píng)估結(jié)果顯示，學(xué)生認(rèn)為課程內(nèi)容符合嵌入式方向工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)（4.8分）；課程對(duì)他們的工作具有較大幫助（4.7分）；課程理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方式得當(dāng)（4.6分）；課程的考核方式靈活，能從理論和實(shí)踐2個(gè)角度恰當(dāng)?shù)乜己藢W(xué)生對(duì)于課程的掌握程度（4.4分）。部分學(xué)生認(rèn)為實(shí)驗(yàn)課時(shí)較短，應(yīng)該從16課時(shí)提高到20課時(shí)；還有一部分學(xué)生認(rèn)為嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的課時(shí)數(shù)偏少，建議從40課時(shí)提高到60課時(shí)；學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容的安排比較滿意（4.6分）。

從學(xué)生的評(píng)估結(jié)果來看，學(xué)生對(duì)于課程的教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)方式、考核方式等非常滿意，課程達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)的要求。