嵌入式课程设计感想

嵌入式课程设计感想（精选8篇）

1.嵌入式课程设计感想 篇一

课程设计

课 程 名嵌入式软件开发技术

题 目 基于嵌入式Linux的温度监测系统的

设计与实现

专 业 计算机科学与技术（嵌入式系统方向）班 级 13计算机嵌入式系统班 学 号 学生姓名

2016年6月

摘要

温度是个很普遍而又非常重要的参数，在日常生活、工农业生产以及科研领域都有着广泛的应用。因此，研制能够准确地测量和记录这个参数值的系统具有十分重要的意义。

基于ARM的嵌入式温度监测系统是采用嵌入式Linux作为操作系统，针对以S5PV210为处理器的开发板设计的一个嵌入式温度监测系统。论文在分析了Linux设备驱动程序的基本工作原理基础上，讨论了开发中经常会碰到的中断处理、拥塞处理、I/O端口，并在此基础上实现了基于S5PV210嵌入式处理器的开、读、写、关外部RAM的字符设备驱动和网络驱动。结合高精度温度传感器DS18B20，实现温度的正确采集，并通过以太网络将数据上传给上位机客户端。

论文首先介绍了通信网络中各种设备特性、总线结构及传输技术，然后根据单片机与PC机之间的串行通信原理，用ubantu完成温度监测系统的软件设计与实现，为用户提供一个友好的人机界面，对监测系统进行控制并显示采集后的数据。本系统还通过多线程实现了多个客户端与服务器的通信。

关键词：S5PV210；嵌入式Linux操作系统；DS18B20；网络编程

I

Abstract

Temperature is a very common and very important parameter, in daily life, industrial and agricultural production and scientific research fields have a wide range of applications.Therefore, it is very important to develop a system that can accurately measure and record the value of this parameter.The temperature monitoring system of base on the ARM is use of embedded Linux as the operating system for the processor to S5PV210 development board designed for an embedded temperature monitoring system.Based on the analysis of the basic working principle based on the Linux device drivers discussed development often encounter interrupt handling, congestion handling, I / O ports, and on this basis to achieve the embedded processor based on open S5PV210 reading, writing, characters off the external RAM device driver and network drives.Combined with precision temperature sensor DS18B20, to achieve the correct temperature acquisition, and upload the data via Ethernet to a PC client.At first,the paper introduces the characteristics of various devices in a communication network, the bus structure and transmission technology, and according to the principle of serial communication between SCM and PC, with ubantu complete temperature monitoring system software design and implementation, to provide users with a friendly man-machine interface, the monitoring system to control and display the data after collection.The system also enables communication via a plurality of multi-threaded client and the server.Key words:S5PV210;embedded Linux operating system;DS18B20;Network programming

II

1.引言.......................................................................................................................................1 1.1 设计背景及意义...............................................................................................................1 1.2 设计的主要内容................................................................................................................2 2.相关技术...............................................................................................................................2 2.1 嵌入式Linux......................................................................................................................2 2.2 S5PV210.............................................................................................................................3 2.3 socket网络编程..............................................................................................................3 3.具体实现功能.......................................................................................................................4 3.1总体框架图........................................................................................................................4 3.2客户端功能........................................................................................................................5 3.3 服务器功能........................................................................................................................5 3.4 实验板输出信息...............................................................................................................5 4.具体实现过程.......................................................................................................................6 4.1 交叉编译工具的安装.......................................................................................................6 4.2 客户端模块的设计...........................................................................................................7 4.3 服务器模块.......................................................................................................................8 4.4 LED点亮模块..................................................................................................................10 4.5 温度感应模块.................................................................................................................11 5.测试结果分析.....................................................................................................................13 5.1 各模块运行的效果.........................................................................................................13 5.2 可扩展功能......................................................................................................................15 6.总结与展望.......................................................................................................................15

第一章 引言

1.1 设计背景及意义

温度作为工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目。它在工农业生产、现代科学研究以及高新技术开发过程中也是一个极其普遍而又非

常重要的参数。因此，在这些领域中，对于这个参数的测量与控制就显得尤为重要，特别是在纺织工业、冶金、化工、食品、温室种植，汽车制造以及气象预报和科研实验室等许多地方，都具有举足轻重的作用。

以往这些工作大多是由人工完成，不但工作量大，记录的数据少，对温度的调节缺乏实时性，而且电路复杂，标定和校准也比较麻烦，难以满足现代温度测量的要求[1]。自从传感器技术、微控制器技术和计算机技术日渐成熟之后，现代的温度测量与控制系统克服了以往系统中存在的一些问题，比如对环境温度的控制与调节以及数据的记录都由微控制器或计算机自动完成，人们的工作量大大地降低，而且测得的数据也更加的精确，对环境温度的调节更具有实时性[2]。

1.2 设计的主要内容

此次主要采用嵌入式Linux作为操作系统，针对以S5PV210为处理器的开发板设计的一个嵌入式温度监测系统。在Linux设备驱动程序的基本工作原理基础上，讨论了开发中经常会碰到的中断处理、拥塞处理、I/O端口，并在此基础上实现了基于S5PV210嵌入式处理器的开、读、写、关外部RAM的字符设备驱动和网络驱动。结合高精度温度传感器DS18B20，实现温度的正确采集，并通过以太网络将数据上传给上位机客户端。

温度监测系统根据Linux中的网络通信技术和串口通信技术来传输数据。用ubantu完成温度监测系统的软件设计与实现，为用户提供一个友好的人机界面，对监测系统进行控制并显示采集后的数据。本系统还通过多线程实现了多个客户端与服务器的通信。

第二章 相关技术

2.1 嵌入式Linux Linux是UNIX系统的一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的UNIX工具软件、应用程序和网络协议。支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。它诞生与1991年的10月5日。以后借助与Internet

网，并进过全世界各地计算机爱好者的共同努力下，现已成为世界上使用最多的一种UNIX类操作系统，并且使用人数还在迅猛增涨。

本次设计采用Linux作为嵌入式操作系统的原因有以下几点：[3] 1)低成本开发系统： 2)可应用于多种硬件平台 3)可定制的内核 4)性能优异 5)良好的网络支持

2.2 S5PV210

S5PV210又名“蜂鸟”（Hummingbird），是三星推出的一款适用于智能手机和平板电脑等多媒体设备的应用处理器。

S5PV210采用了ARM CortexTM-A8内核，ARM V7指令集，主频可达1GHZ，64/32位内部总线结构，32/32KB的数据/指令一级缓存，512KB的二级缓存，可以实现2000DMIPS（每秒运算20亿条指令集）的高性能运算能力。

包含很多强大的硬件编解码功能，内建MFC（Multi Format Codec），支持MPEG-1/2/4，H.263，H.264等格式视频的编解码，支持模拟/数字TV输出。JPEG硬件编解码，最大支持8000x8000分辨率

内建高性能PowerVR SGX540 3D图形引擎和2D图形引擎，支持2D/3D图形加速，是第五代PowerVR产品，其多边形生成率为2800万多边形/秒，像素填充率可达2.5亿/秒，在3D和多媒体方面比以往大幅提升，能够支持DX9，SM3.0，OpenGL2.0等PC级别显示技术。

具备IVA3硬件加速器，具备出色的图形解码性能，可以支持全高清、多标准的视频编码，流畅播放和录制30帧/秒的1920×1080像素（1080p）的视频文件，可以更快解码更高质量的图像和视频，同时，内建的HDMIv1.3，可以将高清视频输出到外部显示器上。

2.3 socket网络编程

Socket是进程通讯的一种方式，即调用这个网络库的一些API函数实现分布在不同主机的相关进程之间的数据交换。[4] 几个定义：

（1）IP地址：即依照TCP/IP协议分配给本地主机的网络地址，两个进程要通讯，任一进程首先要知道通讯对方的位置，即对方的IP。

（2）端口号：用来辨别本地通讯进程，一个本地的进程在通讯时均会占用一个端口号，不同的进程端口号不同，因此在通讯前必须要分配一个没有被访问的端口号。

（3）连接：指两个进程间的通讯链路。

（4）半相关：网络中用一个三元组可以在全局唯一标志一个进程：（协议，本地地址，本地端口号）

这样一个三元组，叫做一个半相关,它指定连接的每半部分。（4）全相关：一个完整的网间进程通信需要由两个进程组成，并且只能使用同一种高层协议。也就是说，不可能通信的一端用TCP协议，而另一端用UDP协议。因此一个完整的网间通信需要一个五元组来标识：（协议，本地地址，本地端口号，远地地址，远地端口号）

这样一个五元组，叫做一个相关（association），即两个协议相同的半相关才能组合成一个合适的相关，或完全指定组成一连接。

第三章 具体实现功能

3.1总体框架图

图1 项目总体框架图

3.2客户端功能

1)显示简单的用户界面 2)发送命令给服务器 3)接收服务器传输的数据 4)显示温度数据

3.3 服务器功能

1)接收客户端发送的命令 2)处理命令

3)把命令转发给硬件 4)获取硬件处理所得的数据 5)把该数据传给客户端

3.4 实验板输出信息

1)LED灯按照客户端的指令亮灭 2)蜂鸣器唱歌

3)核心板控制输出温度传感器的数据到服务器

第四章 具体实现过程

个应用系统要完成各项功能，首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必须得到相应设计合理的软件的支持，尤其是微机应用高速发展的今天，许多由硬件完成的工作，都可通过软件编程而代替。甚至有些必须采用很复杂的硬件电路才能完成的工作，用软件编和有时会变得很简单。因此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源。

程序设计语言有三种：机器语言、汇编语言、高级语言。本系统运用的是高级语言所编写，也就是C语言。所用到的开发平台为ubuntu系统。

4.1 交叉编译工具的安装

(1)考虑到现今Linux平台发展，交叉编译平台编统一为arm-linux-gcc-4.4.3(2)在windows系统下，建立一个共享目录，如：e:/linux_file(3)将光盘目录linux中的arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz 复制到e:/linux_file(4)注意在进行虚拟机设置时使共享目录的有效，并添加共享目录e:/linux_file(5)进入linux操作系统，root目录下建立一个Armcode的子目录，将共享目录下的文件arm-linux-gcc-4.4.3.tar.gz复制到该目录(6)然后进入到该目录，执行解压命令：#cd /root/Armcode;#tar xvzf arm-linux-gcc-4.4.3.tgz –C /;注意：C 后面有个空格，并且C 是大写的，它是英文单词“Change”的第一个字母，在此是改变目录的意思。(7)执行

该

命

令，将

把

arm-linux-gcc

安

装

到/opt/FriendlyARM/toolschain /4.4.3/bin 目录。

(8)把编译器路径加入系统环境变量，运行命令:#gedit /root/.bashrc 编辑/root/.bashrc 文件，在最后一行添加：export PATH=$PATH: /opt/FriendlyARM/toolschain/4.4.3/bin(9)重新登录系统(不必重启机器，开始->logout 即可)，使以上设置生效，在命令行输入:arm-linux-gcc –v，会出现如下信息，这说明交叉编译环境已经成功安装。

4.2 客户端模块的设计

用户界面的显示：

void interface_print(char *temp){ system(“clear”);printf(“e[31m*******************2016梧*********************e[0mn”);printf(“e[31m*

*e[0mn”);printf(“e[31m*e[0m e[32m点亮LED1: on1

on2e[0me[31m

*e[0mn”);printf(“e[31m*e[0m e[33m关闭LED1: off1

off2e[0me[31m

*e[0mn”);printf(“e[31m*e[0m e[34m开蜂鸣器: onb

songe[0me[31m

*e[0mn”);printf(“e[31m*e[0m e[35m获取温度: get

e[31m *e[0mn”,temp);printf(“e[31m*e[0m e[36m退

出: e[0me[31m

*e[0mn”);printf(“e[31m*

*e[0mn”);printf(“e[31m******************未

来**********************e[0mn”);}

发送命令给服务器：

/*5.调用I/O函数(read/write)与客户端通讯。*/ int i = 5;int pos;while(1){

ret = poll(pfd,2,-1);

if(ret > 0){

if(pfd[0].revents == POLLIN){

interface_print(temp);

/*从终端读取数据*/

memset(buf,0,sizeof(buf));

ret = read(pfd[0].fd,buf,sizeof(buf)-1);7

州学院

|

点亮LED2:

|

关闭LED2:

|

播放音乐:

|

温度:[%s]e[0m quit

|

的大

神

们

} if(ret > 0){

}

/*发送数据给服务器*/ write(sockfd,buf,ret);

接受服务器传输的数据：

if(pfd[1].revents == POLLIN){

if(!strncmp(buf,“get”,3)){

/*接收服务器发送的信息*/

memset(temp,0,sizeof(temp));

ret = read(pfd[1].fd,temp,sizeof(temp)-1);

if(ret > 0){

temp[ret-1] = ';

/*把信息显示到终端*/

interface_print(temp);

}

} } 4.3 服务器模块

接收客户端发送的命令：

/*读取客户端信息*/

memset(buf,0,sizeof(buf));

ret = read(newfd,buf,sizeof(buf)-1);

if(ret > 0){

把命令转发给硬件：

/*发送命令给硬件*/

if(!strncasecmp(buf,“on1”,3)){

cmd = LED_ON;

val = 3;

}else if(!strncasecmp(buf,“on2”,3)){

cmd = LED_ON;

val = 4;

}else if(!strncasecmp(buf,“off1”,4)){

cmd = LED_OFF;

val = 3;

}else if(!strncasecmp(buf,“off2”,4)){

cmd = LED_OFF;

}

val = 4;

}else if(!strncasecmp(buf,“onb”,3)){

pwm_on();

}else if(!strncasecmp(buf,“song”,4)){

pwm_music_fun();

}

if(ioctl(fd_led,cmd,(unsigned long)val)< 0){

perror(“ioctl failedn”);

exit(1);

} } } return(void *)0;

获取硬件处理所得的数据：

void *do_temp(void *arg){ int newfd = *(int *)arg;char buf[100];int dev_fd;unsigned int temp[2];float tempvalue=0;unsigned pos;

dev_fd = open(“/dev/fs210_gpio”,O_RDWR | O_NONBLOCK);if(dev_fd < 0){

perror(“open”);

exit(1);}

while(1){

temp[1]= ioctl(dev_fd,GPIO_ON,temp);

/*

temp[1]&=0xffff;

tempvalue=(float)(temp[1])*0.0625;

*/

if(temp[1]&0x8000)

{

temp[1]= ~temp[1]+1;

temp[1]&=0xffff;

tempvalue=(float)(temp[1])*0.0625;

} } else {

temp[1]&=0xffff;

tempvalue=(float)(temp[1])*0.0625;} memset(buf,0,sizeof(buf));sprintf(buf,“%f”,tempvalue);strcat(buf,“n”);write(newfd,buf,strlen(buf));memset(buf,0,sizeof(buf));sleep(1);} return(void *)0;4.4 LED点亮模块

/*参考内核，采用静态的方式实现点灯和灭灯*/ void led_on(unsigned long val){ printk(“ %ld %sn”,val,__func__);gpio_set_value(S5PV210_GPC0(val),1);}

void led_off(unsigned long val){ printk(“ %ld %sn”,val,__func__);gpio_set_value(S5PV210_GPC0(val),0);}

long test_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long data){ unsigned long val = data;switch(cmd){

case LED_ON:

led_on(val);

break;

case LED_OFF:

led_off(val);

break;

default:

break;

}

} return 0;/*向系统注册申请设备号*/ ret = register_chrdev(LED_MAJOR,LED_NAME,&led_fops);if(ret){ printk(“register chrdev failed!n”);errno =-EBUSY;

goto err1;}

/*创建一个设备类*/ led_dev->led_class = class_create(THIS_MODULE, LED_MODULE);if(IS_ERR(led_dev->led_class)){ printk(“class create failedn”);errno = PTR_ERR(led_dev->led_class);goto err2;} /*创建一个设备文件，之后系统会自动在/dev目录下自动创建一个设备文件*/ led_dev->led_device = device_create(led_dev->led_class,NULL,MKDEV(LED_MAJOR,0),NULL,“led”);if(IS_ERR(led_dev->led_device)){

printk(“class create failedn”);

errno = PTR_ERR(led_dev->led_device);

goto err3;} led_init();

return 0;

4.5 温度感应模块

static void WriteOneChar(unsigned char dat){ unsigned char i=0;

writel((readl(gph1con)& 0xFFFFFFF0)| 0x1, gph1con);//gph1_0,output spin_lock(&lock);for(i=0;i<8;i++){

writel(readl(gph1dat)&(0xFFFFFFFE), gph1dat);

__udelay(15);

if(dat&0x01){

writel(readl(gph1dat)| 0x1 , gph1dat);

}

else{

writel(readl(gph1dat)&(0xFFFFFFFE), gph1dat);

}

__udelay(45);

writel(readl(gph1dat)| 0x1 , gph1dat);

__udelay(1);

dat>>=1;} spin_unlock(&lock);}

static unsigned int ReadTemp(void){ unsigned char T_h=0;unsigned char T_l=0;unsigned int temp=0;

writel((readl(gph1pud)& 0xFFFc)| 0x02, gph1pud);//gph1_0,pull-up enabled

spin_lock(&lock);Init_DS18B2O();spin_unlock(&lock);__udelay(400);writel((readl(gph1con)& 0xFFFFFFF0)| 0x1, gph1con);//gph1_0,output writel(readl(gph1dat)| 0x1 , gph1dat);WriteOneChar(0xcc);WriteOneChar(0x44);mdelay(100);spin_lock(&lock);Init_DS18B2O();spin_unlock(&lock);__udelay(400);writel((readl(gph1con)& 0xFFFFFFF0)| 0x1, gph1con);//gph1_0,output writel(readl(gph1dat)| 0x1 , gph1dat);WriteOneChar(0xcc);WriteOneChar(0xBE);T_l=ReadOneChar();//L T_h=ReadOneChar();//H

temp=(unsigned int)(((unsigned int)T_h<<8)|T_l);

printk(“temp=%xrn”,temp);

return temp;}

第五章5.1 各模块运行的效果

客户端：

测试结果分析13

图2 客户端运行效果

服务器：

图3 服务器运行效果

开发板:

图4 开发板的显示效果

5.2 可扩展功能

本项目的只是完成其中的一些功能，其可扩展性强，对进行加强完善，还可作如下扩展：

1.拓展成温度报警器，设定一个上限值和下下限值，当温度达到某个值时，如低于20摄氏度时，LED灯亮，高于40摄氏度时，蜂鸣器发出报警提示音。

2.可使开发板的核心板链接生活中的物件，如台灯，或者房间的灯，从而控制生活中物件的开关。

3.找到家庭电器中的接口，连接相应接口可实现远程控制家电。

第六章 总结与展望

通过这次的课程设计，让我受益匪浅，让我对智能硬件有了更深一层的了解，也体会了智能化在现实生活中的重要性，也让我了解和掌握了一些编程思想。让

我把理论知识用在实践中，实现了理论和实践相结合，从中更懂得理论的是实践的基础，实践有能检验理论的正确性，更激发了我对专业知识的渴求，这些对我以后参加工作或者继续学习都会有很大的帮助和影响。通过这次课程设计，让我意识到了自己的一些不足，从而让我认识到了学习的重要性。

虽然这次实训是那么短暂的1周时间，但是这几天我所学到的还是很多的，通过此次培训学生运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析解决实际问题的重要教学环节，是对三年所学知识的复习和巩固。同时通过这次培训让我明白了一个很深刻的道理，让我意识到了团队合作的重要性，一个人不能完成的事情，团队能完成。团队精神有利于提高组织整体效能，只有通过发扬团队精神，才能取得更好的成绩。

因时间及精力有限，系统做的还不是很完善，还是有不足的地方，如果时间充足的话，还可以做得更完善，对其进行功能扩展。

以上这些收获对我来说是非常有帮助的，让我受益匪浅，它也是我人生中一笔宝贵的财富。

参考文献

[1] 李勇, 艾竹君, 刘巧云等.一种新型温度测量系统的设计[J].低温与超导, 2007, 35(5):451-454 [2] 马净, 李晓光,宁伟.几种常用温度传感器的原理及发展[J].中国仪器仪表, 2004,(6):1

[3] 曹忠明, 程姚根.从实践中学嵌入式Linux操作系统[M].北京：电子工业出版社, 2014:8-9 [4] 陈刚 , 冯利美.从实践中学嵌入式Linux应用程序开发[M].北京：电子工业出版社, 2012:193-192

2.嵌入式课程设计感想 篇二

一、教学资源概述

教学资源的发展和丰富经历了漫长的过程, 从早期的纸质图书到后来的电影等等, 形式逐渐多样化, 而数字时代的到来更是开启了革命性的转变, 毫无疑问, 这种转变是必然的, 深刻影响了社会的方方面面, 在此时代背景下, 我国也积极开展教学资源建设的研究。吴刚平提出课程资源有狭义和广义、素材型资源和条件型资源之分, 重视教师作为最宝贵课程资源的地位。[2]何克抗提出有必要将信息技术与课程深层次整合, 尤其是如何平衡教学系统四大要素即教师、学生、教学内容、教学媒体的地位和作用。[3]余朝文等人总结了基于网络的立体化教学资源建构方案, 着重关注人、物和环境等三大角度, 提出了整体框架。[4]李玉顺等人基于学习对象构建了资源的设计流程, 强调其需求导向和系统化、模块化、可重用、可定制等特征。[5]以上文献从不同角度讨论了教学资源的范畴、要素、内容、建设原则和方法等, 总的来说, 教学资源建设必须以人为核心, 一切围绕着人来进行; 同时, 教学资源是为课程服务, 因而也需紧紧围绕课程本身的需求和特点; 此外, 教学资源的具体表现形式多种多样, 但通过各种形式不断积累优化、系统化、模块化显得尤为重要; 最后, 教学资源建设要与时俱进, 不断使用新理论、新技术、新方法, 从而更好地为课程教学服务。

二、嵌入式系统设计教学资源建设方案

课程教学的具体情况有着极大的差异性, 笔者从嵌入式系统设计课程的实际出发, 归纳总结进而提出了一种名为PO - CET的教学资源建设方案, 具有较广应用范围和较好可操作性, 方案共包括五大要素: P即人 ( Person) , O即大纲 ( Outline) , C即内容 ( Content) , E即实验 ( Experiment) , T即工具 ( Tool) ; 符号“- ”代表层次, 意为P、O等两大要素是出发点和框架, C、E、T等三大要素是有机组成部分。

( 一) 人和大纲。人这一要素首先包括了教师和学生, 他们也是教学活动的主要参与者, 此外还指与课程有关的其他人员, 包括但不限于学校的工作人员、企业的合作人员等。而大纲指课程教学大纲, 它是课程教育的根本依据, 其地位无需赘述。人和大纲这两大要素密不可分, 大纲是人来制定的, 教师根据多种因素综合考虑课程的各个方面; 同时, 学生的实际情况亦有很大影响, 例如重点高校和普通高校对学生的要求有所不同, 当地产业状况和学校定位也不无作用; 而大纲明确规定了教师和学生在本课程学习中需要达到的目标和完成的任务, 规定了教学方法和详细内容。因此, 在教学资源建设开展之前, 教师需要深刻理解人和大纲的内涵, 并厘清以下事项, 做好相应准备: 参与教学活动的人以及他们的角色, 与其他课程的关系; 教学目标和方法、考核方式;教学内容和学时分配比例, 教材与参考书。一是除学生与教师本人以外, 教师还需搜集本系或本学院相近方向的教师和实验管理人员、学校有关工作人员、合作企业人员等的情况, 明确所有人如何参与到教学活动中来, 输出表格, 及时更新;二是教师应以本课程为出发点和落脚点, 一并了解其先修课程和后续课程, 与其他课程组成合理体系; 三是教师应时刻以教学目标和方法为原则规划教学资源建设的侧重点, 内容为目的服务, 同时考核方式也对应特定的教学资源, 有必要规划完善的表现形式; 四是对教材与参考书不能照本宣科, 教师务必根据教学内容和学时分配比例, 合理组织教材与参考书中的材料, 形成真正实用的内容体系。初步完成上述工作后, 教师可在教学资源建设的过程中与之时时对照, 确保人与大纲的要素贯穿全过程; 教学资源建设也能提供反馈, 教师可根据实际情况不断更新人与大纲的内涵, 确保教学资源建设的成效。

( 二) 内容。内容以各种形式存在, 例如讲义、图表、幻灯片、视频、音频、文档、动画、程序等, 使人感到眼花缭乱。然而, 形式只是内容的外在表现, 教师在教学资源建设过程中, 不应受到形式的束缚, 而应根据内容需要选择相应的形式。从内容的分类上, 有以下三大类型: 知识结构、基本概念和重要理论; 作业和考核材料; 应用实例和扩展知识。

一是知识结构和大纲一脉相承, 体现了课程各项内容错综复杂却又合理精巧的关系, 因此它最适合以图表形式表现, 教师应视其为教学资源中最重要的内容, 保持相对稳定, 一旦确定则避免频繁而非必要的修改; 基本概念和重要理论是知识的基础, 同样有着极其稳定的特点, 与知识结构不同之处在于, 通常情况下教师不能自行定义基本概念和重要理论, 其来源应为教科书、权威文献等, 因此它最适合以规范文档的形式表现; 此外, 教师可部署专门的内容管理平台, 在平台上建设基本概念和重要理论库, 通过分组、超链接等形式表达不同概念之间的联系, 从另一角度展现知识结构。二是作业和考核材料是教学资源的重要组成部分, 以嵌入式系统设计为例, 作业形式有课堂练习、实验报告等; 考核形式可以是上机、笔试, 也可以是个人或小组为单位完成设计任务。除教师布置题目和任务以外, 主要内容基本由学生完成, 它们不仅是必要的存档材料, 教师还可从中撷取有用的部分充实到教学资源中, 使学生真正参与其中; 教师也可视其为原始数据采用不同方法分析, 得出的结论又可促进教学资源的更新和完善。当然, 以上材料如要成为教学资源的一部分, 教师应当以适当方式处理并持续管理维护。三是由于基本概念和重要理论有时较为晦涩, 应用实例和扩展知识作为教学资源的扩充显得尤为必要, 一方面增强学生对知识的理解和灵活运用的技能, 另一方面使学生视野不局限于课堂, 了解行业方向和最新技术。教师不仅可吸收其他教师、企业人员等的经验, 还应充分利用现代信息技术特别是互联网的开放性, 以大纲和结构为框架, 不断延伸有关内容, 例如各种嵌入式系统的整体思路、系统结构、电路设计、代码实现、测试结果等, 全方位、立体、多样地建设形式丰富多彩的教学资源。

( 三) 实验。实践和理论并重是当前课程教学的基本要求, 实验是学生基于理论准备和物质条件开展的实践活动。从实验的角度开展教学资源建设, 大致有以下三种类型: 经典实验; 扩展实验; 给定主题下的自由实验。

一是理论的形成与发展总伴随着经典实验的证明, 因此, 教师应根据课程大纲选取若干必做的经典实验充实到教学资源中。经典实验的主要作用是深刻诠释了某种概念或规律, 除紧跟理论和技术进步及时更新过于陈旧的部分外, 教师一般不应做大的改动, 而且经典实验应尽量细致, 学生自由度相对较低。二是教师应从教学实际出发准备一系列扩展实验作为教学资源中的可选部分, 此时教师和学生的自由度相对更大, 对教师来说, 可改造已有实验也可自行设计;对学生来说, 不像经典实验那样必须严格遵循操作过程, 有一定的探索性。教师应维持对这部分资源较大的更新力度, 以适应课程的不断发展。三是教师可结合具体情况给定一系列主题, 来源不限, 例如与其他单位或者企业合作等, 此时教师和学生的自由度最大, 可完成各种尝试。由于给定主题的临时性以及学生尝试的不确定性, 教师可选择性将其列入教学资源中, 部分可逐渐提炼转为扩展实验, 另一部分则可淘汰或仅作为参考。因此, 这部分资源具有高度动态性需时时更新, 与课程的关系亦较为松散。

( 四) 工具。工具的含义十分广泛, 这里指课程教学中教师和学生使用的各类设备、软件、方法等。值得注意的是, 与之前论述的内容、实验等不同, 工具的适用范围通常不局限于某个具体课程, 从这个意义上说, 工具也是课程知识的延伸和扩展, 是串联课程体系的线索之一, 具有共享属性, 是非常重要的教学资源。具体来说, 设备包括课堂、实验等需要使用的各类仪器, 此外则是专业性较强的软件, 教师需整理设备的原理和功能、适用范围、使用说明等, 以及专业软件的功能、使用文档等, 并与大纲、相应内容和实验等联系起来方法主要有数学方法、分析方法、教学方法、操作方法和技巧等各种形式, 教师可不断归纳教学中用到的方法, 积累到教学资源中。以嵌入式系统设计教学为例, 它用到的设备有计算机、开发板、仿真器等, 用到的软件有集成开发环境, 用到的方法有编程、调试、测试等, 教师可将上述工具的有关资料规范整理到教学资源中, 不断更新相应版本, 同时保持架构的完整性。

三、结语

综上所述, PO - CET方案逻辑清晰, 可行性强, 其五个要素具有整体性和层次感, 人和大纲占有核心地位, 内容、实验和工具始终围绕着人和大纲; 它们又相互配合和影响, 具有立体化特征, 例如工具用于实验, 实验可以生产内容, 内容是大纲的具体化, 大纲需要考虑人的特点和需求, 人的因素影响了工具的运用, 等等。当然, 必须注意的是, 现今可用于教学的资源的具体形式和来源越发丰富, 教师在广为探索开拓思路的同时, 必须始终以大纲为指导, 关注学生需求, 重视学生自身的特点, 不断优化教学资源, 去伪存真, 同时教师应当增强版权意识, 避免有意无意侵犯他人合法权益。

教学资源建设是一项系统性的工作, 需要教师充分利用各种条件持之以恒地不断努力, 方能有所成效; 以上方案也有进一步改进的空间, 如提高规范化、模块化程度, 发展更合理、可定制的结构等, 这也是未来值得继续研究的方向。

摘要：本文基于调研教学资源建设的理论、方法和现状, 提出了课程教学资源建设方案, 以嵌入式系统设计课程为例详细论述了方案的五个要素, 并展望后续发展的方向。

关键词：教学资源,教学内容,教学实验

参考文献

[1]教高厅.精品资源共享课建设工作实施办法[EB/OL].http://www.moe.gov.cn/

[2]吴刚平.课程资源的开发与利用[J].全球教育展望, 2001, 8:24~30

[3]何克抗.信息技术与课程深层次整合的理论与方法[J].电化教育研究, 2005, 1:7~15

[4]余朝文, 张际平.基于网络学习型社会的立体化教学资源建设研究[J].中国电化教育, 2011, 6:70~75

3.嵌入式课程设计感想 篇三

摘要：“嵌入式系统”是较新兴的课程，在理论与实践教学上正处于不断的成熟中。在理论教学中，通过引入比较式教学，使学生得以更好地理解和吸收新知识；在教学内容上可以灵活地根据教学目标进行裁剪，当学时数有限时，教学深度与广度上宜适度收敛；实践内容要反映递进式教学特点，同时避免实验内容的高级单片机化；在与专业结合方面，应努力将专业特点融入嵌入式系统课程的教学中去。

关键词：嵌入式系统；比较式教学；教学内容裁剪；递进式实践环节；专业融合

“嵌入式系统”课程是“微机原理”课程的后续课程，在教学、实验、教材等方面，后者比前者更为成熟和规范，这是因为“微机原理”课程已有几十年的发展，而“嵌入式系统”课程则是较新兴的课程。由于社会和专业的双重需要，许多学校的理工专业陆续开设了这门课程。浙江大学的光电专业本科，本着贯彻浙江大学“KAQ”(知识、能力、素质)并重、“宽专交”并行的人才培养理念，也开始引入“嵌入式系统”这门课程，使光电专业本科的学生在微机类课程的发展和光电知识的交叉上更进一步。为了更好地贯彻“教学服务于学生”的宗旨，我们对“嵌入式系统”课程进行了初步的探索和研究，以期起到抛砖引玉的作用。

一、比较式教学方法

“嵌入式系统”与“微机原理”课程一脉相承，却有一定的区别。就处理器而言，一般前者选ARM处理器，后者选MCS-51单片机，二者在体系结构上有较大差别，如支持的数据类型、寄存器组织、处理器模式、寻址方式及指令集等；在软件上，“嵌入式系统”课程一般要讨论操作系统以及复杂的启动程序问题，而“微机原理”课程则不涉及操作系统或启动程序问题；在硬件上，嵌入式处理器芯片的功能强大，接口、外设众多，导致出现数百个寄存器，是单片机所不能相比的。

尽管如此，二者仍有许多共性的和相互联系的地方，因此在教学上可以采用比较式教学法。

比较式教学法的前提是学生已经修读过微机原理类课程，这在许多已开设或即将开设嵌入式系统类课程的专业中基本能保证。已修过微机原理类课程的学生，对微机如51单片机的体系结构、软硬件模型有清晰的认识和轮廓感，在学习类似的“嵌入式系统”课程时，下意识地会用已学的微机课程知识作比较性理解。比如：嵌入式处理器的寻址方式和51单片机相比是交叉的：51系统有中断，嵌入式系统则有类似的概念但称为异常：51指令集是变长的，但嵌入式体系如ARM指令集是等长的。这些具有比较性的问题不仅学生会思考。教师在教学时更应主动提及并作出比较性解释，这对学生的理解、记忆和深入学习是非常有益的。

我们在教学中发现，适当的比较性讲解，有利于学生快速适应和接受“嵌入式系统”这门新课程。

二、教学内容的裁剪

如上所提，“嵌入式系统”课程没有“微机原理”课程成熟和规范，这使各个学校、各个专业在教学内容的取舍上并不统一，而且相差很大。有些学校或专业注重概念讲解，偏向于基础性的入门教学；有些则把重点放在体系结构这一块，不讲具体嵌入式芯片；有些则把嵌入式操作系统作为主讲内容：有些则以某流行嵌入式处理器为中心，进行应用性讲解。众多的内容取向表现为相应的教材也是五花八门，和“微机原理”教材相比，寻找一本合适的符合教学目标的嵌入式系统教材并不容易。另外，不同的内容取向也会导致不同的教学深度。

在我们具有试验性的选修课教学中，学生反映学习难度太大。这一方面是课程设置的学时偏少，理论课时为24学时，另一方面是由于学习内容太多且部分内容讲解太深。在该选修课中，内容涉及ARM体系结构、程序设计、ARM9芯片、操作系统四大块，当面面俱到时，内容确会显得过于广泛和深入。在实际的理论教学中，为了既能达到教学目标又能获得良好的教学效果，在教学内容的广度和深度上作适度收敛是必要的。在教学内容上，各个专业可以根据自己的教学目标及给定的课时数，对教学内容本身的深度、广度进行适当裁剪，以达到学生能顺利接受新知识为准。

实际上，上述反映的在嵌入式系统教学内容、教材及深度等方面的问题具有一定的普遍性。在嵌入式系统类课程达到微机原理类课程的成熟度之前，各高校、各专业从不断的教学实践中得出经验并进行共享讨论是非常有价值的。

三、递进式的实践环节

实践环节是课程教学不可或缺的部分，尤其对于“嵌入式系统”这样抽象难懂的课程。实践环节的主要过程是实验，而实验内容的选取与分布，对课程的教学效果有很大影响。

微机原理类课程的硬件实验内容，大都是通过用汇编语言编程来认识所学单片机各功能单元的工作特性，各个实验的关系与难度基本是平行的。在嵌入式系统的实验中，如果仅停留在类似“微机原理”课程的实验内容是不够的，因为这样不能反映嵌入式芯片的特色，如支持复杂嵌入式操作系统等，并且很容易将嵌入式芯片作高级单片机化。

在我们购置的实验系统中，可以开设许多实验，基础实验有：AD接口实验、DA接口实验、键盘与LED接口实验、直流电机与步进电机控制实验、RS485通讯实验、CAN总线通讯实验等。但除基础实验外的大多数实验是基于嵌入式Linux操作系统开发环境之上的，如驱动模块实验、BootLoader的编译与烧录、Linux内核的移植与编译等。学生对各部分实验的难度感受是非常明显的，如基础性实验，虽然实验开发环境已从原来的Keil uVision过渡到了ADS集成开发环境，甚至开发语言也从汇编语言过渡到了C语言，但学生能很好地适应，这与他们在“微机原理”课程中取得的训练有关。但当进入嵌入式Linux开发环境的实验时，学生在实验中表现出明显的困难，这是因为Linux操作系统对大多数学生是陌生的，而且实验中所涉及的知识面非常广泛，甚至使有些同学感到举步维艰。

鉴于此，嵌入式系统类课程的实验内容应是递进式的，也就是先安排若干基础实验，然后安排适量中级实验内容如驱动程序开发，最后是少量提高实验如非常重要的启动程序实验、建立于操作系统开发环境之上的简单程序开发等。对于比较容易的实验，强调深入理解：对于比较深的实验，强调理解过程即可。这一方面使学生对难度的把握和适应有个循序渐进的过程，另一方面保证了学生对嵌入式系统特色知识的完整认识。随着教学实践的不断发展，实验内容、分布甚至实验开发环境等也应做出适度变化，以适应教学目标、社会需求等的变化。

除了在实验室做实验，还可在实践环节引入其他手段来加强学生在该课程的训练，如建立以PROTEUS软件为核心构建的虚拟实验室便是手段之一。PROTEUS最大特点是可以同时仿真模拟电路、数字电路和MCU，可以满足对一般的嵌入式系统硬件实验的仿真。

四、课程与专业的融合

就“嵌入式系统”课程本身而言，其知识点是不以学生所处的专业而变化的，但在具体的教学当中，可以将知识点和学生的专业进行融合。

以光电专业本科的“嵌入式系统”课程而言，其教学目标和其他工科专业应是大致相同的，但在具体教学实践中，可有意识地引入与光电专业相关的教学案例、实验构建，以激发和建立学生的学习兴趣和良好的专业归属感。比如，教师可以将从事过的基于嵌入式系统的光学仪器、光电检测系统的设计科研过程作为例子，与教学内容相结合进行讲解，必定是生动且富有真实感；又比如，在可能的情况下对某些实验进行光电相关的重新设计和构建，使学生对嵌入式系统在光电系统的应用有感性和理性的认识。

除了理论教学，我们还鼓励学生积极参与第二课堂，在各种与专业相关的实践如光电设计大赛、电子竞赛、机械竞赛、SRTP、省新苗计划、国家创新项目等活动中，努力将嵌入式知识融入和应用到这些系统中去，以在嵌入式系统的教学实践中起到很好的示范和榜样作用。

五、課程教学与实践改革初显效果

比较式教学使学生较自然地从51微机原理过渡到嵌入式系统的学习，并从比较学习中加深了对相关概念的理解。

教学内容在保证教学目标的前提下，进行更适合学生学习的裁剪，保留了并增强了ARM体系结构等基本知识的教学，对嵌入式操作系统的内容则有所缩减，对具体嵌入式芯片的外围设各则有选择性地讲解，避免大而全。经过这样的裁剪，学生的接受度得到了提高。

4.课程设计感想 篇四

首先，此次团队的建设完全是我亲手组建，这在一定程度上保证了团队成员各有所长，保证了团队的质量。各成员充分发挥了自己的优势。吴莹莹的`认真负责、注重细节;袁艳秀的工作积极、追求速度;黄家玉的做事主动、思维敏捷;李忠佑的勤奋、认真、尽职尽责，所有这些是保证此次课程设计成功的基础。至少我认为，我们的这次课程设计取得了令人满意地成果，尤其是学习之外的收获，远远大于课程设计本身。

其次，团队建设。通过此次小组合作，取得了团队建设方面的极大成果。我所掌握的理论第一次真正得以实施，并且取得了令人满意的效果。就开会而言，养成了准时到会的良好习惯，不管是在几点几分，所有成员都能准时参加;动手方面，由于此次采取的是分阶段负责的方式，极大的调动了成员的积极性，真正达到了全名参与，积极参与的良好局面，保证了此次课程设计的质量，达到了老师对课程设计的基本要求。从另一方面说，由于采取了这种方式，组长得以从负责全部所有的事务中解脱出来，能够把大量的时间运用于对全局的监控，调整，对最后的结果负责，真正做到了对全局负责，对结果负责。

再次，有了这次收获，就可以根据这次的经验，以及问题，开始着手进行下一次的试验，以达到更加理想的效果。

同时，也出现了一些问题。个别成员由于身担多职，心有余而力不足。()凡事要么不做，要么做好，一个人的精力毕竟有限，一次只作一件或两件，这样效果也许会更好。

总结，作为管理者，或者说， 作为领导，一项神圣的使命就是培养下属，教育下属，一个强大的团队是教育出来的，一个强大的国家同样也是教育出来的。

5.学习“现代设计方法”课程感想 篇五

11材料2班

夏万林

学号20110410210234

现代设计方法，用英文取名为“Modern Design Technique”，是当今时代为产品制造或工程项目完成到实体化全过程而制订的技术上的方案、图样与程序。“现代设计方法”是对应于传统设计方法而提出与发展的，为一种大概念，有大的范畴，其下位可有现代机械设计方法、现代模具设计方法等。

进入大三，迎接我们的是真正的专业课，不再是以前的公共课或者是专业基础课，而《优化设计导论》作为专业课中的必修课，即是非常重要的一门课，同时也是一门结合机械类各科目知识的一门综合性课程。在近一学期的学习中，我不仅仅是学到了比较多的综合性设计方法同时也很好的认识了我们的好老师-卢老师。卢老师的课堂教学非常幽默且具有非常强的科学性。卢老师基本上是每节课都会要求同学自己动手画画做做，不要总是这样听着而什么是事都不做，尽量调动大家学习的积极性，让大家多学点，让同学愿意听，想去学。

这门课程给我们讲解了有限元设计、优化设计、机电一体化设计、计算机辅助设计、创新设计、生命周期设计、虚拟设计、稳健设计、并行设计、智能设计等十种现代设计方法。其中前面四种为较成熟应用正普及类，后面六种为较新颖内容正发展类，可以说是设计学的一个大综合。广义最优化方法有解析法、数值法、图解法、实验法、情况研究法等，工程技术问题中的最优化方法主要是指解析法和数值法，且以数值法为最典型、最具代表性，因此、本书主要讲述数值法。纵观世界机械类设计发展历史，从19世纪中叶英国工业革命至今，机械工业不断革新其要求也不断改变，现今对各个设计员的要求不断提升，由以前的单一机械结构设计到后来的机电一体化再到如今的机、电、计算机三位一体的设计要求，这样对于我们大学生尤其是三本院校的大学生，本身基础较薄弱，学习现代设计要求也不断提高、相应的难度也在提升。

通过这半个学期的学习，自己对现代设计方法有了一定的认知和掌握。我觉得开设本课程要达到的主要目的是：通过对经典解析法、线性规划与非线性规划法、数值法中的基本概念、理论和方法的学习，对工程设计实例分析的了解和熟悉，我们可以拓宽视野，增强创新设计意识，掌握现代设计方法的基本思想和基本方法，初步具有解决机械优化设计和分析问题的能力。学校的图书馆也有许多相关的书籍期刊，通过课本的学习和课外知识的学习以及《机械设计》课程学习的基础，我对设计过程的复杂性和相关基础过程有了一定的认识，其过程主要为首先是任务的提出，确定需求和潜在的需求；然后是可理解的形成，即概念设计，包括扫描技术可能和产生矛盾统一设想；最后是对可能解的评估、优选和确认，并产生最终解。通过这门课程的学习我还解决了另一个问题，对机械设计的现代设计方法的相关类型有了一定的认识。通过课程中的优化设计、解析法、数值法等方面的学习我深刻的认识到现代设计方法主要基于以下四个类型开展设计方案的。主要是结构模块化设计方法、基于产品特征知识的设计方法、系统化设计方法、智能化设计方法四个方面的设计方法，我的学习提纲也就是从这四个方面铺开的。

6.教学设计课程感想——温晓凌 篇六

本学期我们开了这门教学设计课程，由我们熟悉三年多的黄老师教导，通过对理论的由浅入深的接触和认识，通过在实践中的由生到熟的探索与学习，我们在本学期中渐渐的懂得了教学设计这门课程的内容与方法，意义与作用。

本门课程内容较多，所以我们每节课的进度拉的较快，每节课的知识接受较多，基本上一节课会讲解一个大的知识点，这样几乎每节课下来就都有一个课程小作业要练习和完成，开始大家还不习惯这种每周交几次作业的模式，但后来大家做上手了就慢慢觉得每一次的知识点都必须要一个作业练习才可能深入掌握其知识结构与实践用法。每一个作业练习既是都当前知识的深入认识，也是对前节课知识的回顾加深，和对后节知识的预热了解。这种作业对本门课程，我与我们即将到来的教学实习实践都是必不可少的，也是对我们本学期学习生活的一种充实和提高。现在我们在另一门微格课程中和即将到来的教学实习中深深的体会到本门课程为自己奠定的理论基础和实践经验，我们在所熟悉的内容领域进行教学开发时，学习的积极性和主动参与性也日渐高涨，我们在其中受益匪浅，学有所用，觉得祠门口成花费那么多时间是一件很值得的很有意义的事。

我们在课程学习中主要是依据课本的顺序而来的，即从设计导论，教学目的，目的分析，到各种从属入门技能的认识，分析学习者和环境，开发考核量表与教学策略，教学材料，最后的教学评价，修改教学材料等等。课程中老师从基础理论出发，在各种教学方法的举例的基础上，引导性的进行教学实施与辅导，我们在一种模拟实践中学习而不是纯理论的灌输，这种方法的学习让我们有更大的热情和实践的期望。我们的主要学习过程是以分小组的形式进行，在自由组合的小组学习过程中，组内成员互帮互助，相互促进，相互提升，相互监督，每一个人都充分发挥自主积极性进行任务的完成，从每一次作业的资料素材搜集到教学过程的设计与开发，到成果总结，及每一次教学观摩的组织，组内成员都合理分工，高效完成学习任务，在这种小组学习模式下我们首先是加强了自主学习的意识，巩固加深了对知识的理解与应用，其带来的副成效是我们拥有了团队协作的能力，加强了与人交流沟通的能力，有利于我们今后在任何一种工作环境下的生存与竞争，学习与进步，我们在小组分工的学习过程中得到了知识以外的更加宝贵的东西。

本门课程的开设是培养信息科学技术人才的良好举措，为我国培养一大批信息技术人才，提高我国的额信息技术人才竞争力，让信息技术课程广泛而有效的发展到每一个学校，每一个教育部门及社会相关部门，加快国家的信息化进程，会给信息技术学生带来长期的回报。我们由衷的感谢本门课程的学习，谢谢。

2007级27班温晓凌

计算机科学学院教育技术专业

7.“嵌入式”课程教学探索 篇七

随着CPU技术的迅猛发展以及应用层市场日渐饱和, 愈来愈多的人开始关注底层技术的发展, 嵌入式这个领域渐渐地登上了广阔的舞台。从航空航天到铁路运输, 从PC机到移动电话、PDA产品等, 几乎各个领域都广泛采用了嵌入式技术。

在嵌入式系统中软硬件协同设计, 软件开发通过硬件载体来实现。嵌入式系统需要一套高度简练、界面友善、质量可靠、应用广泛、易开发、多任务, 并且价格低廉的操作系统。LINUX成本极低, 源代码是开源的, 能够很快成为各种设备的操作系统。如今, 嵌入式LINUX巨大的市场潜力与无限商机必然会吸引众多的厂商进入这一领域。

嵌入式课堂教学以整体结构为主线, 理论实际相结合的方式。充分发挥教师主导和学生主体作用, 培养学生的实践能力等方面进行。

二、开展嵌入式教学必要性

二十一世纪是嵌入式计算机系统时代, 又称“后PC时代”。消费电子市场迅猛发展, 嵌入式技术及产品得到了有力的拉动, 在消费电子、信息家电、网络通信、军事装备、船舶等众多领域中得到广泛的应用。嵌入式系统技术与产品凝聚了信息技术发展的最新成果, 数字化智能, 成为新的经济增长点。市场对嵌入式系统人员需求日趋上升, 权威部门统计, 我国“嵌入式”软件人才缺口每年50万人左右。而嵌入式领域却面临人才匮乏的现状, 主要原因有:

(1) 高校作为人才重要的输出机构, 传统的计算机、电子工程人才培养模式, 与实际应用严重脱节。计算机专业的明显偏软, 而电子专业的明显偏硬。而实际上, 嵌入式系统需要的软硬件紧密结合的复合型人才。嵌入式方向开设的相关专业较少, 人才供给远远小于社会需求;

(2) 传统的教育偏重于计算机理论的传授, 而嵌入式技术具有学科交叉性强、实践比重大的特点, 这使大量高校毕业生在嵌入式技术的实际应用上没有良好的锻炼, 无法很快地胜任嵌入式工程师的重任;

(3) “嵌入式”相关产业发展太快, 很多软硬件技术出现时间短, 掌握这些技术的人少。“嵌入式”人才稀缺。所以说培养嵌入式人才, 各高校开设嵌入式教学, 建设嵌入式开发实训室是必要的, 是当今各大院校事在必行的解决方案。

三、嵌入式教学培养目标

本专业以嵌入式系统软件开发为主, 培养学生在嵌入式领域进行软件开发、软/硬件测试、系统维护等方面的技能, 旨在为社会输送嵌入式软件开发、产品测试、技术支持等方面的实用型人才。

四、学习中存在的问题

(1) 师生间缺乏情感的交流

(2) 上课的节奏掌握不好

(3) 学生缺乏正确的学习和听课方法

五、优化嵌入式教学

教学中, 我们总结了一套切实可行的教学方法, 以教学角度出发, 充分发挥从思想、过程、讲授等方面来产述多模式教学方法。如, 项目式学习, 学徒式学习, 分级式教学。

(1) 思想上, 以学生为本, 以能力培养为中心、以开展研究性学习活动为重点;

(2) 过程上, 趋于开放和灵活, 关注学生的发展, 关注学生学习专业方向的兴趣、信心、意志、毅力等, 根据个人特点, 建议定向专业发展空间。

(3) 讲授上, 应用3边法

边讲授:引入案例教学;多媒体演示吸引学生。提高学习效率;

边练习:强调实践环节的重要性;培养动手能力

边指导:强调学生综合素质的培养;自主查找资料, 项目方案, 口头表达能力, 团队合作等;

(4) 以新课程的实施为主旋律, 以提高新课程的实施水平为重点, 强化创新意识, 抢抓机遇, 加快推进课程改革, 促进学生持续、全面、和谐地发展。

我们要为学生创设有意义的生活氛围, 呈现真实的生活图景, 引导学生走进生活, 真实而深刻地把握生活的脉搏, 让学生从生活中去看世界, 并从实践中感受成功的喜悦。我们将会寻找属于自己的人生坐标, 找到属于自己的人生亮点, 为学生的明天撑起一片翠绿的天空!世界喧嚣、心灵浮躁, 守住自己宁静的心灵, 把平凡的工作看成伟大的事业, 把简单的教室看成是宏大的广场, 把每一个学生看成是一个崭新的世界, 全身心的爱教育事业, 打造属于自己的精神家园。

六、结束语

8.嵌入式课程设计感想 篇八

关键词：信息与通信工程； 软硬件协同设计； 实践教学

【中图分类号】TP311.52

1 引言

目前，很多高校进入卓越工程师培养计划，其目的是培养学生综合掌握应用技术类课程的软硬件知识，具备自主学习、研究创新、以及解决通信及信号处理中相关工程问题的实践能力。其中《嵌入式系统及应用》是培养学生工程实践能力的重要课程。

嵌入式系统及应用技术涉及到数字电子、模拟电子、计算机和通信等多学科的知识，实践性很强，该课程对于学生掌握专业技术知识，获得实用职业技能，增强就业竞争力具有十分重要的意义[1]。因此不断地改进和完善嵌入式教学内容和方法，是培养学生实践和创新能力的重要途径。

由于嵌入式课程的知识综合性较强，因此应该根据学生所在的专业综合考虑，选择相应的嵌入式教学内容及教学方法。但目前的教学往往忽视了学生的专业基础，导致学生很难系统地掌握嵌入式系统软硬件开发的实际技术。并且许多学校在嵌入式教学上用一些传统的教学方法进行讲授，学生接受起来比较困难，没有达到理想的教学效果。对于通信工程专业的《嵌入式系统及应用》课程教学，如何合理选择嵌入式系统的课程教学内容，采取更为有效的教学方式与方法，培养真正掌握嵌入式系统设计与开发技能、符合社会需求的嵌入式人才成为当前非常重要的研究课题。

“软件与硬件相结合，课程与实验互补充”的嵌入式课程教学改革与实践，一方面研究将C语言和汇编语言程序设计与以ARM为主的嵌入式硬件架构相结合，将软硬件协同设计思路引入嵌入式系统设计[2]。另一方面，研究课堂教学如何与实践教学更为紧密的互相支撑，“将课堂带进实验室”，也 “将实验室引入课堂”，从而探索多样化的嵌入式教学方法，以培养学生的动手能力和创新能力。

2 推行软硬件相结合的嵌入式课程教学方法

随着软件无线电等技术的发展，软硬件开发的一体化趋势日益显现，软硬件协同设计成为发展趋势[3]，《嵌入式系统及应用》课程也需要学生们具有能够综合运用软件设计和硬件设计的能力。《C语言程序设计》和《单片机应用技术》课程一般为该门课程的先修课程，因此采用基于“软件与硬件相结合”的课程建设是有可能的，也是有必要的。通过课程的学习可以培养学生的动手能力，创新思维，提高软硬件协同设计能力。另一方面，从目前的人才市场需求情况来看，许多企业和公司对于具备软件与硬件开发能力的复合型人才需求日益迫切，因此，开设软硬件协同设计课程可以为学生今后从事信息与通信工程相关工作打下良好的基础。开展该研究对于信息与通信工程相关学科专业建设也具有重要意义。

在我校课程建设中首先系统梳理了《嵌入式系统及应用》课程知识点，以及各知识点在各门先修课程之间的相互关系。如图1所示：

然后，从软硬件环境两个方面，设计教学大纲，具体如下：

硬件环境包括：讨论各种流行嵌入式微处理器的体系结构；嵌入式系统中的存储技术；典型外围设备、总线介绍；电源系统与功耗管理。

软件环境包括：系统的启动与初始化；嵌入式操作系统；嵌入式系统设计中的汇编语言与C语言的结合；驱动程序设计方法；嵌入式系统中的图形化设计。

如上所述教学内容中的软硬件结合知识点很多，如嵌入式系统其底层开发环境为基于ARM等嵌入式处理器的开发板及相应的硬件驱动，中间层为操作系统，上层为API接口及应用程序开发。只有兼具软件及硬件相关专业知识才能进行完整的嵌入式开发。因此，在我校《嵌入式系统及应用》课程建设中拟采用基于软件与硬件相结合的教学方法，引导学生理解嵌入式中的软硬件基础知识，掌握软硬件协同设计方法，成为兼具软件与硬件开发能力的复合型人才。

3 构建循序渐进的嵌入式实践教学体系

该课程是一门实践性相当强的课程，传统实验教学缺乏嵌入式应用系统的完整开发流程和开发要领，无法使学生边学习理论知识的同时进行实践，实验课中仅仅能够按照实验指导书内容机械地完成课堂内设计好的实验，使得学生缺乏解决实际问题的能力。学生在学完该课程后，仅仅是记住了几个概念，没有掌握如何进行实际嵌入式开发的能力。

因此，在课程的教学改革中需要进一步构建循序渐进的嵌入式实践教学体系[4]，打破传统的课堂授课与实验单独上的方式，将两者更紧密的结合，实行讲授与实验一体化的教学。既能够“将课堂带进实验室”，也能够“将实验室引入课堂”，从而探索多样化的嵌入式实践教学方法。

具体实施如下：

（1） 将教学课堂搬到实验室，充分利用实验室资源。根据嵌入式系统课程的知识体系，开发出与各项内容相适应的实验内容，由任课教师事先调试通过后，整理成实验项目的形式，以实验内容为教学内容编成讲义，以讲义为主，教材为辅。在实验室中，指导学生根据实验需要回想软硬件知识点，利用实验箱等教学手段提高学生兴趣。例如，可让学生将自己喜欢的照片作为实验箱的开机欢迎界面，让学生自己动手做该实验，即学即用，使学生在自主实验中逐渐加深理解，进一步体会该实验中所学到的知识，以取得事半功倍的教学效果。

（2） 将实验室搬到教学课堂

课堂上可充分利用多媒体及网络资源，通过远程访问实验室设备或者将仿真器、实验箱等仪器搬至课堂上进行演示教学，让学生在学习基础知识的同时看到实验的过程及其结果，变抽象为具体，变枯燥为有趣，激起学生的学习兴趣。然后再围绕本次实验内容，讲解该实验中涉及的硬件、编程方法、程序及达到的目的。 （3） 鼓励学生积极参加各种竞赛 在参与各类嵌入式竞赛的过程中学生会积极思考，努力探索，有针对性地去学习、讨论，这对培养学生的应用能力和积极参与竞争的意识有很重要的意义。最近几年我们学校参加了大学生电子设计大赛、博创杯嵌入式大赛等多项嵌入式竞赛，参赛结束后同学们都有较大的收获。

通过将课堂授课与教学实践相结合，有助于学生不仅可以通过课堂教学与实践扎实地掌握嵌入式系统的基本原理，又能够提高其动手实践、综合解决实际工程问题的能力。

4 结论

本文通过将嵌入式课程中的知识点进行系统梳理，引入软件与硬件相结合的设计思想；将课程理论教学与实验结合起来互为补充，使得实验室和课堂教学有机整合，从而实现了讲授与实验一体化的教学。利用经验学习循环圈理论指导嵌入式课程教学，让学生了解一个完整嵌入式系統的设计流程与工作机理，通过实际动手操作来学习硬件的体系结构和系统软件的原理。培养学生具有扎实的专业理论基础的同时，积累较丰富的软硬件协同设计及实践经验，并具有一定的创新能力和综合运用所学知识解决实际工程问题的能力，成为能够在通信领域中从事研究、设计、制造、运营以及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的卓越工程技术人才。

参考文献

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