緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇嵌入式實訓總結范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

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1.嵌入式技術的教學計劃

(1)概述

嵌入式技術具有較強的工程實踐性、理論性，在其硬件的發展歷程中主要是從8位單片機到32位微處理器ARM，軟件發展歷程主要是從沒有操作系統到有操作系統，同時該技術具有較高的難度，如果沒有科學合理的教學計劃，高職學生很難高效的掌握相關技術知識。因此在教學技術設計時應當結合學生的實際認知水平，循序漸進的進行教學活動。關于嵌入式技術硬件方面的教學應制定單片機原理和應用等課程，為學生更好的學習嵌入式技術有更加深入的認識。關于嵌入式技術軟件方面的教學應當設計操作系統原理等課程，使學生可以更加扎實的掌握該技術的運用[1]。

(2)建立課程體系

在掌握嵌入式技術的基礎課程之后才能學習深層次的嵌入式系統開發課程，建立適合嵌入式技術教學的課程體系，如在學習嵌入式操作系統原理、面向對象程序設計、數據結構、C語言程序設計、匯編語言程序設計等軟件基礎課程和單片機原理及開發、數字電子技術、模擬電子技術等硬件基礎課程之后，學習基于Linux的嵌入式系統開發的系統開發課程[2]。

2.建設專業教學實訓環境

(1)教學平臺的構建

教學平臺的處理核心應采用Intel高性能的PXA270處理器，還應當選用源碼開放的Linux操作系統作為平臺的操作系統，教學平臺的硬件模式應設計為功能板與核心板相結合，功能板應包括各種外圍接口和器件，如存儲卡接口、音頻和視頻接口、攝像頭接口、USB接口、RS232接口等外圍接口;核心板應具備全部最小系統運行所需的硬件，如電源控制模塊、CLPD、SDRAM、Flash、CPU等硬件，保證在接入5V電源的情況下可以單獨通電作業，同時為了完成調試工作和程序的下載等還需要設置以太網接口、串口、JTAG接口。通過有機結合功能板與核心板，從而構造完整的應用系統，同時該系統還應當具有較強的處理能力、較低的功能消耗、較小的體積等優點。在平臺軟件環境的設計方面有時不能夠直接通過硬件平臺來設計，這時就需要采用其他的方法，如將編譯和編輯目標板的Linux文件系統、內核、引導程序以及系統開發工具安裝到宿主機上，安裝之后通過將需要的軟件下載到目標板上進而運行該軟件系統。通常將這種開發方式稱為交叉開發，交叉開發的模型為由宿主機生成目標內核映像文件系統通過各種連接方式下載到目標機上形成內核映像。而實現Linux操作系統在開發板平臺上的運行主要滿足兩個條件，一是保留Linux操作系統的基本功能配置，通過壓縮和裁剪的方式將不重要的功能模塊去掉，從而在保證其所需功能能夠實現的基礎上為嵌入式系統節約更多的存儲空間。二是將Linux內核所需的硬件進行針對性的移植，對部分和硬件直接接觸的代碼進行修改，例如Bootloader，保證平臺上的軟件可以在開發板上正常運行[3]。

(2)教學內容的設計

嵌入式教學的實訓內容設計應采用具有CSM通信模塊、觸摸屏、音頻、USB攝像頭、通用的網絡功能、IO功能等功能的PXA270實驗平臺。利用這些功能模塊設計相應的教學實驗，使學生對嵌入式系統的基本功能可以有更加深入的了解，從而提高學生學習嵌入式技術的積極性。具體的教學內容可設計為在學習Linux操作系統移植和嵌入式交叉環境架構方面設計文件系統制作實訓、內核編譯移植實訓、Boot-Loader編譯移植實訓、Makefile編寫使用實訓、常用命令以及工具實訓等課時訓練;在學習驅動程序設計時可設計關于USB驅動配置實訓、IO口驅動實訓、驅動程序結構實訓等內容的教學任務;在學習基于QT編程應用開發和QT移植時，可以設計Web-server的移植和網絡通訊實訓、USB攝像頭實訓、串口通訊實訓、QT移植實訓等教學內容;在最后嵌入式綜合項目實訓的時候可設置基于Webser-vice的數字糧倉監控系統、嵌入式Linux系統開發流程和一般設計教學內容等。根據具體的學習情境設計不同的教學內容，利用教學實訓的方式，有機的結合教學實踐與理論知識，將抽象的理論知識轉為具體的實踐活動，從而提高學生嵌入式技術的實際開發能力[4]。

3.總結

綜上所述，通過對高職計算機應用專業嵌入式技術教學改革的研究，從中可以了解到根據嵌入式技術制定相應的教學實訓計劃和教學內容，以此來將復雜和難度較大的嵌入式技術以更加簡單的教學方式傳授給學生，使學生可以掌握更加堅實的嵌入式技術知識，提高其實踐操作能力，從而為社會提供更加專業、優秀的嵌入式技術人才，為社會發展提供人才保障，從而促進社會的進步。

參考文獻:

[1]鄒霞玲.當前高職院校計算機應用技術專業教學改革創新探究[J].電腦知識與技術，2011，36:9571-9572.

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【中圖分類號】G71 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2013）03-0235-01

一、我校嵌入式系統專業的立足點以及嵌入式行業發展現狀

近年來，我國嵌入式系統應用產品日益豐富，市場呈現快速增長趨勢，尤其在家電、汽車、通信、網絡、監控、工業自動化等領域應用更加廣泛。全國范圍內對嵌入式人才需求量非常大，因此全國很多高校、職業技術學院和培訓機構紛紛開展了嵌入式系統的教學和培訓，我校立足東莞松山湖高科技產業園，而東莞松山湖科技產業園正在以信息家電、汽車電子、裝備控制為切入點努力來打造國家級開發和應用嵌入式系統的產業基地，因此我校在建校之初就在電子工程系開設嵌入式系統類課程。

二、我校目前嵌入式教學的現狀

我校開展嵌入式系統教學已經有兩年了，所遇到的問題有很多，主要有：

1.電子專業主修課程較多，嵌入式系統課程學時不夠。

學習嵌入式系統必修首先具有單片機的相關基礎知識，在硬件方面必須先學習模數電，和單片機原理與應用等課程，在軟件方面要學習C程序設計、匯編語言、軟件學和操作系統原理等課程。只有掌握了這些課程的內容，才能進入嵌入式系統課程的學習，高職、高專院校的學制一般只有3年，而真正學習的時間只有2年半左右，學生學習這些課程的時間將非常緊張。嵌入式系統這門課又強調動手能力，需要很多實驗以及實訓來補充才能學得好，這樣一來就更加導致嵌入式系統的學時更加不夠。

2.嵌入式系統課程難度大。

嵌入式系統本身的知識點很多，比51單片機所需要的知識點更多，而且也更抽象，學習難度上比較大，主要包括嵌入式硬件平臺的設計和嵌入式軟件平臺的設計，而軟件平臺就包括Boot loader引導程序、驅動程序的編寫、操作系統的移植以及應用軟件的開發等，學習起來難度很大，這些知識如果在沒有操作系統知識的基礎的情況下，難度更大。

3.高職學生學習能力相對較弱。

我校的學生都是高考第三批次錄取的。相對本科而言，高職院校學生的學習能力與基礎要相對薄弱，接受能力也相對較差，學習嵌入式系統課程，學生遇到的困難會更大。高職院校的學生普遍都有一種自卑心理，再加上電子專業的知識邏輯性較強，如果沒學好前一門課程，對后一門課程的影響較大，學生往往越往后越沒信心，而嵌入式系統課程又是一門非常綜合的課程，學生越來越沒信心學好嵌入式系課程。

4.缺少合適的教材。

目前很多教材都是以前本科院校教材的縮減，沒有體現高職教育的課程特點，嵌入式技術又發展得很迅速，教材跟不上變化，具體來說就是沒有符合我們具體實際情況的教材。

三、教學方法改革

根據我校目前的情況，結合自身從事嵌入式教學的經驗，我認為可以在開設嵌入式課程時采取以下措施：

1.以競賽促進教學。

我校每年都會派出代表隊參加廣東省大學生電子設計競賽，以及全國電子設計競賽，這些競賽的題目都很新穎，很多都用到嵌入式系統的相關知識，學生參與其中也學到很多項目化的經驗。我們每年都會在參賽的題目當中拿出一道放到我們嵌入式系統的實訓當中，以競賽的方式來促進教學，讓學生親自動手去去實踐，提高能力。

2.采用項目化教學法。

在傳統的嵌入式課程教學過程中，教學內容遵照教學大綱，力求給學生樹立一個整體和全面的嵌入式系統的知識體系。這種教學方法能夠保證學生在學習嵌入式系統課程過程中所掌握的知識是一個前后連貫、相互聯系的有機整體。但是這種方法學生產生不了興趣，一旦中間某個環節脫節了，后面內容要繼續下去就困難了。基于此我認為采用項目化的教學方法適合學生，首先，項目化教學能夠充分調動學生的學習積極性，讓他們自己去學，自己去查資料，不是老師逼他們去學，改變傳統的教授式方法；第二，把每年電子設計競賽的幾個題目拿來給他們做為一個項目，讓他們能夠學以致用。

3.用andriod系統作為例子來講解嵌入式操作系統。

目前流行的智能觸屏手機都是基于谷歌的andriod操作系統，而andriod系統的內核又是linux，學生都對andriod系統很感興趣，可以把這個作為切入點，首先教會大家怎么刷機（重裝手機系統），讓學生首先能夠接觸到嵌入式系統，這個過程學生就會對嵌入式系統有個框架性的認識，然后再層層剖析，慢慢深入下去講linux系統，這樣一來就避免了直接講授復雜的嵌入式系統，這樣就會激發學生的學習興趣，同時跟實際也聯系緊密。

4.利用現有教學平臺出版適合學生的講義。

每所學校的條件都各不相同，學生的情況也不盡相同，從各大出版社選的教材都是比較寬泛的教材，每年選的教材跟我們的實際情況還是有些差距，比如，實驗室所用配套試驗箱跟教材所選用的例子以及實驗關系不大，做實驗時必須要重新編排重新寫程序，這樣就造成了教材跟實驗實訓脫節的情況，費時又費力，所以要根據學校的實際情況以及學生的接受能力來編寫適合自己的教材或者講義，這其中項目化教材是最好的。

四、總結

目前我校的嵌入式系統的實踐教學才剛剛起步， 在實際教學工作中還存在著許多不足， 一些實踐教學方法的教學效果還需要時間來驗證， 同時還將有許多新的教學手段需要我們進一步的探討和研究。因此， 在高校嵌入式系統實踐教學方面迫切需要建立起能夠追隨時代步伐的嵌入式系統實踐教學體系， 才能夠培養出真正適應社會的嵌入式系統人才。

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中圖分類號：G4 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）02（b）-0000-00

大力發展物聯網產業將成為今后一項具有國家戰略意義的重要決策[1]，物聯網是繼計算機，互聯網后又一個信息技術綜合應用的代名詞，掀起信息產業第三浪潮，其重要性顯而易見，因此國家2011年在全國55所高校開設物聯網專業，該專業是國家戰略型新興產業急需的且指定大力發展的電子信息類專業，未來有著很大的需求和發展空間。從2012年開始，我校實施了教育部制定的“卓越工程師教育培訓計劃”，該計劃旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務[2]。

物聯網工程專業是我校特色專業之一，我校將物聯網工程專業作為“卓越計劃”重點培養專業之一，因此，結合“卓越計劃”的要求，深入進行“嵌入式系統”課程教學改革勢在必行，以學生為中心，以開拓知識視野、激發學習熱情、培養實踐能力為目的，為國家提供大批動手能力強，滿足企業發展要求，適應社會經濟發展需求的高質量各類型工程技術人才。

一、教學現狀

目前嵌入式系統教學存與許多其它工科專業共存的問題[3]。比如，課時安排不合理，實驗課時較少；重傳統理論教學，輕實驗教學；實驗教學方式比較單一、實驗內容陳舊，缺乏創新性，跟不上目前嵌入式發展水平；實驗教學缺少對非智力能力和綜合能力的訓練；實驗室嵌入式系統實驗的設備過于陳舊，實驗室管理制度不完善；不能利用校外有效的合作資源進行實驗教學內容的拓展[4]；課程考核方式不完善，往往單純從理論考試成績和實驗結果評判，忽略實驗過程，上述種種問題，導致目前許多學生學完嵌入式系統課程之后，即使考到高分，依然不能獨自完成教學大綱要求之內的相對簡單、容易實現的嵌入式系統項目的開發，學生完全處于紙上談兵階段，這樣培養出來的學生不符合卓越工程師的要求，更不符合企業和國家所需要的復合型工程技術人才的要求。

二、以創新實踐能力培養為原則的改革

1. 開展研究性學習

在理論教學中，改變傳統填鴨式教學方法，老師不再只是對著現有的課本或者PPT直接講解嵌入式系統的理論知識，而是通過提出目前實際嵌入式系統研究和開發過程中遇到的問題，或者將已有嵌入式產品中存在的問題作為探究背景，通過設置讓學生和老師之間展開開放式討論和自由提問的環節，讓學生積極參加到課堂活動中來，最后，將老師的點評總結作為課堂內容的點睛環節，旨在將枯燥的基礎理論知識是如何運用到實際嵌入式系統開發中、以及如何解決實際問題的過程講解給學生。通過這種研究性的學習方式，給學生留下更加深刻的印象，激發學生學習嵌入式系統開發的興趣，使學生對嵌入式系統的理論知識的本質有更加深刻的認識，在以后的學習過程中將知識熟練運用到實踐開發項目中去。

2. 開放設計性實驗

去除以往實驗結果單一，過程機械化，沒有拓展性，缺乏綜合型和研究型的基礎驗證型實驗[5]。改用內容比較新穎，又不太復雜的開放設計性實驗，比如，當前智能手機和游戲開發是一個很流行的研究方向，智能手機中簡單游戲就是一個很好的嵌入式具體應用的例子，所以我們可以選取一些相對簡單、開放性強、形式新穎、吸引力足的嵌入式系統開發的游戲案例來取代已經沿用多年的實驗內容，使實驗課的內容真正做到來源于實際案例，又促進實際嵌入式系統開發的功能。開放性設計實驗不僅豐富嵌入式系統的實驗內容，而且使實驗本身更加有趣、貼近生活。更重要的是在進行上述開放性設計實驗的過程中，學生可以親身體會到實踐是如何檢驗真理、理論與實踐之間如何相互促進的道理，在一定程度上可以激發學生學習嵌入式系統的興趣，培養學生敢于創新、敢于探索、不怕困難的科研精神。

3. 以競促學

學科競賽是學生實踐能力培養的一種重要方式，競賽是對學生更高一層次的要求，是考察學生綜合能力的一個重要方法[6]。目前諸如博創杯嵌入式比賽，“ZLG杯”中國大學生ARM嵌入式系統電子設計競賽，微軟嵌入式大賽，全國大學生電子設計競賽等都是含金量較高的比賽，通過參加競賽可以發掘出嵌入式系統這門課程真正的魅力所在，解決嵌入式系統實踐環節中缺乏挑戰與創新的不足，真正提升學生實際動手操作解決特定問題的能力，提高實踐環節的質量。在比賽過程中不僅對學生嵌入式系統及其它學科知識的拓展有所幫助，而且能夠培養學生團隊競爭和配合意識。

4. 嵌入式系統實習實訓

物聯網專業作為“卓越計劃”重點培養專業之一，對于實踐訓練要求自然極高，改變以往實習完全以老師講解為主導，動手環節較少，完全違背實習實訓方式，將學生帶到當地對嵌入式研究具有一定規模的企業公司參加實習培訓，了解目前企業嵌入式系統的研發流程和水平。同時將實習實訓的主導權下放給學生，鍛煉學生實際動手操作能力，以一種學生為主，老師為輔的實訓方式讓學生真正融入到嵌入式系統開發中來。

5. 改革考核方式， 體現綜合能力

事實證明“一張試卷打天下”的考核方式往往并不能真正反映出學生對于知識的掌握和運用情況。為了督促學生認真做好嵌入式實驗，真正考核學生實驗動手和實驗觀察能力[7]。可將嵌入式系統課程成績分為： ①筆試理論成績，該項占40%，主要考察嵌入式操作系統概述、微處理器與調試技術、ARM體系結構和指令集、ARM開發工具和匯編程序設計、嵌入式存儲器和接口技術等； ②開放設計性實驗的成績，該項占40%，主要考察每次實驗課學生出勤次數，具體操作步驟，實驗結果完成情況以及實驗報告；③課外創新成績，該項占10%，主要考察學生參加各種嵌入式比賽、實戰項目開發和創新實驗實踐活動的獲獎情況；④學期末的實習實訓成績，該項占10%，主要考察在實習實訓階段指定項目開發的完成情況。

結語

工程師是未來世界的塑造者[8]。嵌入式系統是一門實踐性很強的課程，因此采用課內外、校內外相結合的實踐教學體系，以卓越工程師的基本要求為導向，使學生能熟悉掌握嵌入式系統設計方法，掌握一種開發工具，熟悉一種調試方法，使學生在學完嵌入式系統課程后，能真正掌握最基本的嵌入式系統開發，成為一名合格優秀的卓越工程師。

參考文獻

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[4] 周愛國. 大學生實踐能力培養存在的問題及對策[J]. 教育探索， 2009， （1）：74-75.

[5] 李秀娟， 張曉東， 魯可， 張杰. “嵌入式系統”開放實驗室建設與實踐[J]. 實驗室研究與探索， 2011， 30（5）： 156-158.

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中圖分類號：TP311文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2012)15-3647-04

物聯網、云計算目前已經成為信息產業的主流方向，在這個主流方向中，最核心、最關鍵的部分是嵌入式系統。調查數據【1】顯示，市場對嵌入式人才的需求缺口巨大。就高校而言，培養符合行業要求的人才是高校的職責，而人才的培養又始終離不開切實可行的教學計劃和課程體系，制定符合行業實際的教學計劃和課程體系，是培養人才的關鍵。而開設什么樣的課程來培養符合行業要求人才，又要依據行業特點和對人才的技術要求來確定，否則就會偏離行業要求，滿足不了行業需求。在2008年《普通高等學校高職高專教育指導性專業目錄(試行)》里已經規劃了嵌入式技術與應用專業(專業代碼510121)，但還沒有形成一門獨立的本科專業，近幾年高校中的電子專業、計算機專業以及機電與自動化專業、通信專業都相繼開設了嵌入式系統相關課程,大都針對本科高年級學生或者研究生開設了嵌入式系統方向。從國內不同高校不同專業開設的嵌入式系統課程來看，各具特色，有些硬件課程開設的多，有些軟件課程開設的多。這主要是由于嵌入式系統本身包含軟件與硬件兩個層次,在設計與應用方面,又具有軟硬件協同工作的特點,既要依據硬件設計軟件,又要依據軟件確定硬件,不能簡單的說哪個更重要,只能從應用的角度講其側重點不同。因此對于不同專業開設的嵌入式系統課程，不能一概而論。本文主要從嵌入式從業人員進行嵌入式系統開發所具備的知識要求和技術要求為依據，確立計算機專業本科生從事嵌入式系統開發應具備的基礎知識和技能，并著重對計算機專業本科生嵌入式系統的課程體系構建內容及實驗平臺方案進行探討和研究。

1嵌入式系統概述

嵌入式系統是以計算機技術為基礎、以應用為中心、軟件硬件可裁剪并且對系統的功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。從其概念來看，嵌入式系統是專用計算機系統，應該包含硬件系統和軟件系統，具體地說，一個嵌入式系統硬件以微處理器為核心集成存儲器和系統專用的輸入/輸出設備；嵌入式系統軟件包括初始化代碼及驅動、嵌入式操作系統和應用程序等，這些軟件有機地結合在一起，形成系統特定的一體化軟件。一個典型的嵌入式系統應包含嵌入式硬件、嵌入式操作系統和嵌入式應用軟件三個部分構成。

由于嵌入式系統是將先進的計算機技術、半導體技術和電子技術與各個行業的具體應用相結合后的產物，因此嵌入式系統是應用于特定環境下，針對特定用途來設計的系統，所以不同于通用計算機系統，它的硬件和軟件都必須高效率地設計、“量體裁衣”、去除冗余，力爭在較少的資源上實現更高的性能。嵌入式系統的基本特點就是“嵌入”、“專用性“和“計算機性”。由于系統的這些特性，導致系統的存在形式是多樣的和面向特定應用的，并且對成本、功耗、可靠性和實時性特別關注，因此在嵌入式微處理器和嵌入式操作系統的選擇上都要考慮這些特點。

2嵌入式系統專業人才崗位及核心能力分析

2.1嵌入式系統的技術研發崗位劃分與設置

從事嵌入式技術的崗位主要是企業的研發、生產、銷售部門，當然還有其它輔助部門，在此主要針對研發部門的崗位進行分析。嵌入式系統研發部門崗位的設置，離不開嵌入式系統的結構和開發過程，設置什么樣的崗位、需要何種學歷的人才都與嵌入式系統的開發過程緊密相關。就嵌入式系統而言，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、軟件應用平臺和應用程序等組成,如圖1所示。

硬件層是整個嵌入式操作系統和應用程序運行的平臺，包括輸入輸出接口/驅動電路、處理器、存儲器、定時器、串口、中斷控制器、外設器件、圖形控制器及相關系統電路等部分。對于硬件層的設計開發要有較深的硬件開發經驗，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）或板級支持包（BSP），負責對各種硬件功能提供軟件接口，包括硬件初始化、時鐘管理、定時器管理、中斷處理、總線管理、內存地址的映射等。它位于底層硬件和操作系統之間，是二者之間的橋梁。這個層次的設計開發不僅要精通底層硬件結構，還要熟悉上層的操作系統，主要工作是開發設備驅動程序。這部分工作需要有豐富的軟硬件件研發經驗才可以勝任。軟件層主要包括操作系統和軟件應用平臺，操作系統主要是實現資源的訪問和管理，完成任務調度，支持應用軟件的運行及開發，軟件應用平臺則是為了提高開發速度與軟件質量，一些應用提供商開發了一些可重用的應用平臺，封裝了一些常用的功能，同時提供API接口，可以在此基礎上進行二次開發。這些崗位要求具有豐富的嵌入式操作系統開發經驗和軟件工程能力。功能層主要指的是應用軟件層，位于嵌入式系統層次結構的最頂層，直接與最終用戶交互。針對各種特定功能來編寫應用程序，實現系統的功能應用。主要是進行大量的C、C++或JAVA語言編程，不需要更多涉及底層硬件，大都是基于操作系統之上的編程。這些崗位要求就有豐富的嵌入式應用軟件開發能力。從嵌入式系統開發流程看，還可以對硬件層、中間層、軟件層、功能層四個層次的研發工作進一步細化。

2.2技術研發崗位從業人員核心能力分析

對于從事嵌入式系統研發的技術人員而言，必須具有與崗位匹配的核心能力才可以勝任工作。文獻[3]就嵌入式整個行業的從業人員在不同崗位應具備的知識和能力進行了描述。由于目前國內就嵌入式人才的評估和認證只有嵌入式工程師認證，因此本文將從硬件設計、軟件設計、系統架構、軟、硬件測試這五類技術研發崗位進行研究，來確定相應人員應具備的知識和能力要求。對于每一類崗位，將從崗位工作任務、崗位知識能力、主要技能和核心能力這四個方面就行研究，其中崗位工作任務是指該崗位應完成日常基本工作的事務范圍，崗位知識能力是指該崗位應具備的基本知識要求，主要技能是指該崗位技術能力的要求范圍，核心能力是指該崗位工作主要能力要求。分析結果如表1所示。

2.3技術研發崗位知識要求

表1就目前嵌入式技術人員的五種崗位要求從四個方面進行了分析，從分析的結果看，對于硬件設計及測試人員而言，應具有的知識點：①熟悉或者掌握模擬電子線路、數字電路，單片機等基本的硬件電子電路設計知識；②熟悉和掌握C語言或者C++語言及接口電路程序設計；嵌入式系統硬件的設計、嵌入式系統的程序設計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。軟件設計軟件測試人員而言，應具有的知識點：①熟悉Linux，WinCE，Vxworks等操作系統的各種軟件開發環境；②熟悉GUI開發過程、熟悉網絡編程、多任務編程等；③精通C語言、匯編語言；④熟悉嵌入式系統硬件的設計、嵌入式系統的程序設計。⑤熟悉嵌入式軟件開發模式及方法，熟悉白盒測試、黑盒測試和回歸測試，熟悉單測試、集成測試、系統測試過程及測試的誤區的分析。系統架構人員應具有的知識點：①熟悉嵌入式軟件工程；②熟悉面向對象和結構化軟件開發方法；③精通常用軟件開發語言；④熟悉軟件架構模式和設計模式，熟悉常用軟件建模技術。

3計算機專業嵌入式系統課程體系及實踐平臺的構建及分析

3.1計算機專業嵌入式系統課程體系及實踐平臺的構建

從嵌入式系統專業人才崗位及核心能力分析來看，對于計算機專業，在構架課程體系時，應該結合計算機專業特點及嵌入式技術研發崗位和應具備的知識能力出發，可從理論與實踐兩個方面，去制定切實可行的專業課程體系。本文將從理論課程體系和實踐課程體系兩個方面闡述課程體系和實踐平臺的構建。其平臺結構如圖2所示。

在圖2中，計算機專業基礎和核心課程體系可依據計算機專業相關培養課程體系及目標確定，本文不再贅述。對于嵌入式系統理論課程體系可分別從硬件課程、語言課程、專業課程三個方面進行構建，其中硬件課程可包含有電路與模擬電子技術、數字邏輯電路、計算機組成與體系結構、微機原理與接口、ARM體系結構與編程、電子線路設計、計算機控制系統、單片機原理與應用、DSP技術及應用、FPGA設計基礎等課程；語言課程可包含有C語言程序設計、VC＋＋程序設計、離散數學、數據結構、VB程序設計、C#程序設計、J2EE中間件技術、C語言深入編程、C++/VC++深入編程等課程；專業課程可包含有嵌入式操作系統、Linux設備管理與應用、ARM體系結構與編程、嵌入式系統設計、WinCe系統設計與應用開發、面向操作系統的程序設計、多核程序設計等。對于嵌入式系統實踐課程體系可從專業實踐與認證培訓兩個方面進行構建，其中專業實踐可從課內實踐、課程實訓、項目團隊、專業競賽、企業實習、畢業實習等方面進行構建。在專業實踐中，課內實踐和課程實訓是對嵌入式專門知識的鞏固與提高，綜合實踐是階段性綜合能力培養的需求，項目實訓與畢業設計是綜合分析設計能力的保障。而對于培訓認證，可參與ARM公司全球認證、中國軟件行業協會嵌入式認證、中國電子學會認證、信息產業部認證等機構和部門的培訓認證活動。

3.2嵌入式系統課程體系分析

從嵌入式系統課程體系的內容來看，具有三個方面的特點。首先是體系完整，專業特色突出，整個課程體系體現四個方面的能力培養：①編程能力培養，體現在C語言程序設計、C語言深入編程、C++/VC++深入編程及面向操作系統的程序設計等課程。②實踐能力培養，體現在嵌入式系統設計與應用開發實踐、Linux和WinCE操作系統與應用開發實踐、嵌入式系統設計與應用綜合實訓及畢業實習和畢業設計等方面。③應用能力培養，體現在嵌入式系統設計與應用、嵌入式圖形界面開發及嵌入式測試技術等方面。④創新能力培養，主要體現在創新團體、嵌入式競賽、企業實習及一些嵌入式協會等。其次，整個課程體系具有側重應用，循序漸進，層層遞進的特點。從軟硬件編程到專業技能培養，再到項目實訓和畢業設計是遞進式的。軟硬件編程是整個能力培養的基礎，專業技能是提高，項目實訓和畢業設計是綜合應用能力培養。最后，整個課程體系涵蓋了微軟、信產部認證課程。微軟認證為微軟WinCE嵌入式系統工程師認證，其課程主要包括WinCE系統設計與應用和嵌入式系統設計。信產部認證為嵌入式系統設計師認證，其主要課程包括嵌入式系統設計、嵌入式測試技術和ARM體系結構與編程。

4計算機專業嵌入式系統實驗教學平臺的構建

根據嵌入式系統實踐課程體系構建的設想，對于教學實踐，要根據計算機專業和嵌入式系統開發的技術要求和崗位職責，可進行合理規劃。既要讓學生掌握堅實的基礎知識，又要讓學生跟得上主流技術潮流。由于嵌入式系統在構成上可由硬件和軟件構成，因此在進行實驗教學時，可從硬件和軟件兩個方面進行構建。根據目前嵌入式系統開發的主流技術來看，在硬件選型上要以X86CPU、單片機和ARM處理器為主，在操作系統的選擇上要以WinCE、Linux、μC/OS-II和Vxworks等操作系統為主，可從驅動程序設計、嵌入式系統界面、應用程序等方面進行實驗。本文提出了一種可行的實驗架構，如圖3所示。

圖3嵌入式系統課內實驗體系

圖3從三個層面對實驗教學進行了規劃，最底層為硬件層，可選擇不同的處理器及各種電路及存儲設備進行實驗，如X86CPU、ARM處理器、單片機、數模轉化電路、I/O接口、通用接口、ROM、RAM等。中間為操作系統層，可選擇主流嵌入式操作系統進行實驗，如WinCE、Linux、μC/OS-II、Vxworks等。最上層為應用層，可從嵌入式驅動層序開發、嵌入式圖形用戶界面以及應用程序的設計等方面進行實驗，其中在程序設計語言的選擇上可重點考慮匯編語言、C/C++語言、JAVA為主要訓練語言。

5總結

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2建立嵌入式系統教學體系以夯實基礎，突出重點，提高學生動手實踐能力、綜合應用能力和創新能力為目標，充分考慮通信類專業嵌入式系統課程特點和學生實際情況，建立了高效整合的實踐體系。首先，我們基于嵌入式中對硬件電學知識和電路知識的掌握，分別開設60課時的“電工技術”和60課時的“電子技術基礎”；其次，基于嵌入式中對軟件設計知識的掌握，分別開設90課時“C語言程序設計”和90課時的“單片機項目開發與實踐”；最后，通過128課時的“嵌入式項目設計與實踐”完成整個教學體系。由于課時有限，在安排課程時寧缺勿濫，既然學了就要學透，學扎實，避免后續課程出現“燙剩飯”現象。為了做到講、練、討論相結合，所學的知識能及時實踐，做到技能不過夜，少遺忘，因此采用4節課連上的形式，在綜合實驗室邊講、邊練、邊討論完成教學。學生實踐時間大于50％。在打好基礎的同時，重點培養學生初步分析能力、綜合應用能力和解決問題能力。對嵌入式感興趣并且學有余力的學生可以參加由專業教師組織的嵌入式社團，利用業余時間幫助教師完成某些項目開發和調試工作。有興趣的學生也可以參加電子設計大賽和嵌入式設計大賽，提高學生獨立分析問題、解決問題的能力和實踐創新精神。

3建立和完善實驗、實訓環境實驗、實訓環境關系到教學是否正常完成。嵌入式系統涉及的實驗設備種類較多，耗資較大，損壞率比較高，但利用率卻較低。為了解決學校與學生兩難問題，滿足多層次實踐教學的要求，我們一方面向學校申請經費，一方面鼓勵教師申報科研課題，調動教師的積極性，自主研發實驗設備。截至2009年中旬，我院教師已申請到江蘇省產業化項目一項、江蘇省教改項目一項、教育部教職委教改項目一項、院級教改項目一項、院級創新基金一項，到帳經費約5萬元。學院已為嵌入式教學體系實驗課程配備了實驗設備，其中“單片機項目開發與實踐”課程采用自主設計的實驗板。一般人認為，學好單片機不是教出來的，而是“玩出”來的。為了便于學生購買，應花大力氣降低實驗板成本。最終，整套成本才25元，學院補貼60％，學生只要付10元就可以購買屬于自己的單片機實驗板。實驗脫離了實驗室的束縛，只要有電腦，隨時隨地都可以做。“嵌入式項目設計與實踐”課程采用與中國電子學會嵌入式分委會、北京博創公司聯合建設的形式，既有Intel公司的PXA270實驗箱、三星S3C－2410實驗箱，又有便于學生學習購買的三星S3C－2410開發板，從而滿足不同層次的學生對實驗、實訓的要求。在節省了大量的實驗室建設和維護資金的同時，鍛煉、提高了教師的教學、科研水平，更重要的是保證了教學實踐優質、順利完成。

4建立嵌入式系統課程體系由于嵌入式系統內容比較多、比較綜合，我們抓住學生職業需求，以學生以后的工作過程為基礎，通過任務驅動和項目教學2部分完成，教會學生嵌入式應用程序設計與調試的方法，以及提高學生解決實際問題的能力。第一部分，通過任務驅動完成Linux程序設計基礎教學，如表1所示。通過任務驅動，使學生對Linux程序設計有一個感性的認識，對設計流程和方法有一個靈活的掌握，為下一階段學習打下一個良好的基礎。第二部分，教師通過職業行為領域引導一些典型的嵌入式系統通信項目在課程中進行分解，把項目的內容分成若干個任務，按照項目開發流程，逐步由易變難，同時將學生分組，鍛煉學生團隊組織能力和相互協作能力。在教學過程中以學生為主體，淡化講授和實驗的界限，采用一體化教學，以項目為載體，打亂知識結構，使其內容根據一個個通信項目重新組合在一起。通過做項目將常用的命令和知識點融合其中，突出能力目標。一些使用率低的命令和知識點由于課時有限，學生的精力也有限，就舍棄不講，鼓勵學有余力的學生自學，盡量做到“丟芝麻，撿西瓜”。通過對工作過程分析，抽象出3個典型工作項目，涉及有線、無線通信多個領域，如表2所示。學生通過自己的操作很快能看到正確結果，成就感很強，興趣很高，同時通過分組考核，激發學生全隊合作意識和創造性。學生根據課程的進度逐步完成項目中的各個模塊實驗，在課程中不斷學習新的知識點，并應用所學知識完成項目。

5實踐教學方法改革

5．1學生主體，多種教學方式相結合嵌入式系統內容比較多，僅通過一兩種教學方式達不到教學目的，所以，我們采用授課、案例分析、演示、實驗、查閱資料并總結，以及項目驅動等多種教學形式相結合的方式進行，讓學生能夠及時汲取和充分掌握所學知識［7］。初期，我們通過教師在多媒體上做、學生在計算機上模仿的講練結合的教學方式為主。這種方法很重要。隨著課程的發展，教師講得越來越少，隨之，鼓勵學生通過多種手段（如走訪、上網、去圖書館、實驗等）收集大量信息［8］，并利用自學等多種學習方式開展學習。最后，根據能力挑選出小老師，輔導其他學生上機［9］，并由他們組織學生團隊。一些項目基本由學生團隊自主完成。在學習過程中鼓勵學生和其他相關專業學生交流，有利于學生對其他知識的攝取和掌握。在學習過程中，教師和學生之間沒有任何界限，教師是學生團隊的合作伙伴，是解決實際問題的朋友。教師通過解決問題的方法啟發學生，影響學生，培養學生良好的解決問題的能力，而不單純是傳授專業知識和技能，使受教育者通過職業教育具備一種能力，不僅能“有飯碗”，而且會有一個“好飯碗”。

篇（6）

1 引言

伴隨科學技術和生活水平的不斷發展，汽車逐步融入大眾的生活，大型化生活小區地下停車場如雨后春筍不斷建設，需要自動化水平高，便捷的停車場智能化監管體系來提升停車場的監管水準。智能化停車場監管體系綜合先進的技術策略以及高效的機電裝備，采用計算機監管車輛的出行，達到智能化收費，保存信息的目標。本文結合嵌入式和PLC完成DP網絡低下停車體系的搭建，具有很強的現實意義。

2 嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統整體設計思路

2.1 嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統組成

整個嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統包含多個車庫部分，核心控制模塊選取S7-200 2DP服務端。DP總線主要實現和從站模塊間的信息通訊，整個體系包含18個從站，各個從站均存在一臺S7-200PLC與觸摸屏構成，各個PLC的功能是控制車庫。

2.2 嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統信號測試

采用紅外監測模塊分析停車場內部的車位狀況，采用聲音完成音頻信息監測，并將獲取的數據傳送到可編程裝置中，實現整個車庫的照明測控，并且將測試得到的數據傳送給觸摸頻與監測模塊。

2.3 嵌入式多PLC下的DP網絡停車場連線模型

主控服務裝置通過315-2DP主站控制18個從站，各個從站部分分別鏈接觸摸屏，主控服務裝置和主站的銜接總線先去PROFIBUS-DP總線，而各個分部分之間則采用PPI總線相連接。

2.4 嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統工作思路設計

當各個車庫在車輛進出時均用數碼管進行編碼的顯示，當車庫內無人時車庫中的照明電路則閉合用以節約電能，若有人接近車庫則采用聲音數據測試電路將獲取的數據傳送會PLC總部。而各個車庫的停車位均設定一個紅外監測模塊，并將獲取的數據傳送會PLC核心中，采用觸摸屏展示車位的利用狀況。

2.5 本文總結

本文主要給出嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統整體設計思路，首先研究了停車場系統組成，DP網絡停車場系統信號測試，嵌入式多PLC下的DP網絡停車場連線模型以及嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統工作思路設計。

3 嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統具體設計

3.1 智能停車場系統DP網絡狀態

整個停車場系統采用在編碼界面中搭建S7-200主站的模式，把全部從站PLC掛接在DP總線之上，并在S7-300的體系中不需要針對通訊實現組態和編碼處理，僅需要將通信信息保存在存儲空間中，將S7-200的EM277和硬件的I/O地址相互對應。

3.2 智能停車場系統的主站通訊機制

在DP網絡中實現主站部分設定，將主站和從站的通訊地址設置為1#某車庫，若給入數據為1100，則給出結果是Q100。而相應的2#，3#，...，18#車庫的給入數據分別對應1102，1103，...，1118，并分別給出輸出結果為Q102，Q103，...，Q118。

3.3 智能停車場系統的從站通訊機制

在DP網絡中實現從站的設定，將1車庫的PLC硬件地址設定為3，網絡通訊單元的地址設定為V1200。此外，其他車庫的硬件地址分別設定為5和6，通訊單元的地址均設置為V1200。

3.4 智能停車場系統PLC程序流程設計

整體程序流程為首先按動啟動按鍵，使得車庫完成初始化，顯示車庫編碼，并完成和主機之間的通訊，若要進車則車輛數目自加1，若要出車則車輛數目自減1，車輛數目等于50時，則禁止停車。若有聲音則打開車庫燈兩秒。并顯示車輛數目。

3.5 智能停車場系統組態設計

整個嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統的組態包含I/O裝備鏈接，數據字典構建，窗口界面編輯，動畫連接，使用者權限設置，組態方案，按鈕，菜單，腳本代碼。并完成整體界面設計。

3.6 本章總結

本章主要給出嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統具體設計，包含智能停車場系統DP網絡狀態，主站通訊機制，從站通訊機制，PLC程序流程設計以及系統組態設計。

4 本文總結

針對不斷建成正在應用的停車收費系統而言，本文設計的嵌入式多PLC下的DP網絡停車場監控模型在保障穩定性和實用性的基準上，依據使用者需求完成設計，系統易于操作，自動化水平高。

本文首先給出嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統整體設計思路，研究了停車場系統組成，DP網絡停車場系統信號測試，嵌入式多PLC下的DP網絡停車場連線模型以及嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統工作思路設計。進而給出嵌入式多PLC下的DP網絡停車場系統具體設計，包含智能停車場系統DP網絡狀態，主站通訊機制，從站通訊機制，PLC程序流程設計以及系統組態設計。

參考文獻

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[2]李紅萍，張德泉，賈秀明.基于虛擬技術的CS3000實訓室的構建[J].工業儀表與自動化裝置，2011，41（05）：71-73.

[3]李t萍，賈秀明，張德泉.基于虛擬技術的組態王控制技術實訓室的構建[J].工業控制計算機，2011，24（03）：106-107.

[4]史建平.S7-300PLC構成PROFIBUS-DP網絡的原理及應用[J].網絡技術，2002，60（03）：22-24.

篇（7）

1.引言

目前，國內開設有關嵌入式系統課程的獨立學院極少，培養出的基于Linux平臺上的嵌入式軟件開發人員更是鳳毛麟角。所以，注重應用能力培養的獨立院校，特別是有計算機、電子技術等相關專業的工科獨立院校，應該盡早引入嵌入式系統的教育，結合自己專業特點，大力開展嵌入式系統的教學工作。

2.嵌入式系統簡介

嵌入式系統一般指非PC系統，而是指小型、專用的計算機系統。它包括硬件和軟件兩部分。硬件包括處理器/微處理器、存儲器及外設器件和I/O端口、圖形控制器等。軟件部分包括操作系統軟件（要求實時和多任務操作）和應用程序編程。有時設計人員把這兩種軟件組合在一起，應用程序控制著系統的運作和行為；操作系統控制著應用程序編程與硬件的交互作用。

3.國內嵌入式系統教學的現狀

國內教育界將嵌入式系統的教學大致分為三類：軟件學院專業嵌入式教學；計算機專業嵌入式教學；電子、自動化等相關專業嵌入式教學，對于嵌入式系統的教學研討從嵌入式課程體系的設置、嵌入式理論教學的開展、嵌入式實驗教學的開展、嵌入式綜合設計與學生工程實訓等幾方面展開。

4.嵌入式系統教學模式的探討

綜觀國內外，長期以來都沒有專門針對嵌入式系統專業的學科設置，從事該領域的研發人員都來自不同專業背景，例如自控、電子工程、通信工程、計算機應用等專業。由于知識結構不能完全滿足嵌入式系統工程的要求，需要經過較長的再培訓才能勝任嵌入式系統工程師的工作。嵌入式系統教育給傳統計算機、電子信息工程教育帶來了巨大的沖擊和挑戰，也帶來了歷史的發展機遇。嵌入式系統工程（ESE）是一個全新的專業，需要企業和社會的認知過程，課程體系需要經歷設計、發展、完善的過程。

通過與國內其他高校的專家的探討與學習，結合西部高校普遍存在的資金非常缺乏，實驗條件的局限，以及電子信息工程專業學生的特點，我們積累和總結出關于嵌入式系統教育教學模式的一些想法，列舉如下：

4.1 建立一套適合學校特點的課程體系

嵌入式課程是近幾年來建立的一門新課程，有它自身的特點、規律。嵌入式的課牽扯面很廣，包括研究生的課程、本科生的課程、技能課程的培訓等。由于該課程與實際結合得非常緊密，容易教成短期培訓，而作為一門課程要有自己的規律，不要把這個課程做成嵌入式系統教學的技能培訓，要結合獨立學院的自身培養目標特點制定出相應的教學計劃以及實施方案。例如在我校，針對電子信息工程專業，目前師資力量等都不能滿足直接建立一個嵌入式系統的專業，設想把嵌入式系統設定為電子信息工程專業本科主修方向，在低年級時開設相關的專業選修課，讓有意于此方向的學生打好基礎，在本科高年級進一步學習。作為電子信息工程專業，在教學中一定不能光注重應用，也要將清楚計算機本身的規律在什么地方，為什么發展嵌入式，有什么原理進行探討，從而建立一套適合我們特點的課程體系。

4.2 課程應該分層次

嵌入式系統教學的層面應不同，有研究生、本科生高年級、重點大學、普通大學、獨立學院等的分別，在授課時有所區別。在本學院推行這門課，考慮到針對的是電子信息工程專業，和其他學院的側重點是不同的，但作為電子信息專業中的一個主修方向，在教學中應該突出原理與應用的緊密結合且能體現出理論和實踐并重的特點，在教材的選定上應該包括有關嵌入式處理器、操作系統（linux或ubantu）、開發平臺和應用，重點學習原理及相關應用。

4.3 主動去獲得更多的支持

由于學校在技術、經驗、資金等方面有很多的困難，所以應該主動尋求以獲得更多的幫助，例如主動跟國內外相關公司索取資料、設備，要求一些技術支持等，積極組織教師參加全國范圍的各種嵌入式系統教學研討會、及到各知名企業進修，讓教師深入了解技術發展。

4.4 可利用仿真軟件、書籍內容輔助實驗教學

如果讓理論知識能讓學生達到所見即所得是本課程教學的重點和難點，由于資金的缺乏，現成的實驗板很昂貴，應采用仿真和實驗相結合的方法，一部分學生在SkyEye、microwindows仿真環境下做實驗，一部分學生在實驗板上面做實驗，在實驗之后再一起互相討論。

4.5 利用互聯網進行教學交流

由于教師對嵌入式系統課程不熟悉，在教學中要自己一邊學習一邊講課，應該充分利用極其豐富的網絡資源，例如教學課件及背景資料都可以從網站上下載，教師和學生均可通過論壇交流。

4.6 全國高校大學生電子競賽及行業相關競賽

通過組織學生參加全國高校大學生電子競賽來深入了解和學習嵌入式系統。雖現在的電子競賽還沒有直接用到嵌入式系統，但是我們必須現在開始在思想上有所改變，主要是使學生多搞創新想法，而不僅僅是產品創新。

5.結語

嵌入式系統工程是一個全新的專業，目前的關鍵是怎樣與現有專業學科融合，以及怎樣進行現有課程體系的改革和調整。我國在嵌入式系統教育方面起步較早的是北京大學軟件與微電子學院的嵌入式系統系，他們已經形成了較為完善的課程體系、專業水平較高的師資隊伍和與國際技術接軌的嵌入式系統工程實踐環境，目前，嵌入式系統系在我院本科生達到480人。獨立學院由于很多因素的制約在教育上也比較落后，但已經積極行動起來，投身到嵌入式系統教育中去，為我國嵌入式系統的發展輸送更多的優秀人才。

參考文獻

[1]馬忠梅.嵌入式系統教學模式探討[J].單片機與嵌入式系統應用，2008（11）：5-37.

篇（8）

一、引言

當前，嵌入式系統是最熱門并且最有發展前途的it應用領域之一，而arm技術則廣泛應用于便攜式通信產品、手持運算、多媒體和嵌入式解決方案等領域。可以說，arm技術無處不在。因而國內諸多嵌入式相關專業均開設arm類相關課程。

然而高職院校生源特點決定了arm類課程的學習與教學難度較大，高職院校直接面向企業的需求訂單式人才培養方案，需要嵌入式學生除具備扎實的嵌入式理論知識外，還應具有很強的動手能力和實際項目的開發設計能力，因而高職arm類課程必須注重實踐環節和動手技能的培養，改革教學方法，合理設置課程，建全教學實訓設備，培養學生達到嵌入式系統應用入門的教學目的。

本文以《arm結構與程序開發入門》為例，講授高職arm結構課程的教學方法改革思路。

二、教學現狀

缺乏好的教材。arm嵌入式技術是一門新興技術，在大部分教材中的理論知識偏多、難懂，大多按照芯片手冊描述的流程來編寫，知識點相對比較孤立。因此對于基礎比較差的高職學生來說，往往開始學習時候熱情大，但后來越學越不懂，導致最后學生不愛聽，教師教學也難以開展。本著“理論夠用，注重實際動手能力”的前提下，需要深將深奧的理論知識簡單化，提高學生的學習熱情，就需要改革和調整教學內容，由淺入深，將原本孤立的知識點串聯起來，輔以項目，增強嵌入式系統應用能力。

實踐環節少。嵌入式系統類課程最重要的就是實踐，通過實踐，才能將所學知識鞏固并靈活應用。但arm9結構的實驗又不像單片機，可以做一個最小系統，或是利用仿真軟件來搭建電路仿真測試，學生所完成的幾個典型實驗也只是驗證性實驗，他們在實驗中大多只是按照指導書給出的實驗步驟完成實驗，不能靈活應用所學知識。這樣的實踐方式使學生在學習過程中仍然是理論與實際脫節，達不到理想教學效果。

知識點沒有串聯。該課程的教學內容以arm的體系結構展開的，講解gpio模塊、串口模塊、定時器模塊、lcd模塊等，這些知識在教師講解和學生在實驗箱上實踐后，都能基本被學生掌握。但是學生在學習后，也都把這些模塊當做是孤立的模塊，往往不能前后聯系，不能靈活應用到具體的項目中。針對這點，需要將上述的模塊串成一些項目，把理論融入項目實踐中講解，調動了學生的興趣，增加學生的實踐環節時間，同時輔以教學和練習兩個項目，講授一個項目，學生獨立思考完成另一個項目，提高了他們的實踐創新能力。

三、《arm結構與程序開發》課程教學設計

arm體系結構原理是一門實踐性很強課程，在課程教學中體現“項目驅動”教學法，學生在做中學，學中做，在完成項目、任務的過程中中自主地去探求知識、獲取知識、運用知識，合理設計和引進項目案件進行教學，調整教學知識點，培養學生獨立探索、勇于開拓進取的自學能力，增強學生對所學知識的系統掌握和提高學生的綜合應用能力，融教、學、做為一體，提高該課程的教學效果。

（1）教學案例與知識點設計。該課程設計了3個綜合性的項目：閃爍燈、串口電子鐘和電子相冊，各項目案件相對獨立融合獨立功能模塊，又可以串聯成更大的項目案件。

（2）教學情境設計。教學情境設計能激發學生學習興趣，引導學生動手分析問題，解決問題。本文僅舉出引導性教學情境。如：閃爍燈的設計教學情境設計：現有一個溫度報警系統，需要在溫度達到某個范圍時，通過燈光閃爍的方式警告用戶溫度已超出范圍，現利用arm9實驗箱上的已有led發光二極管，來實現這種效果。某工控設備采集處理一批數據，現在要將這些數據傳送到上位pc機，如何實現呢？如果發送的數據有若干批次，那么需要記錄每次發送數據的采集時間，又如何來實現記錄其采集到的時間。大家通常會有很多的證書、獎狀、作品等，擺放在客廳內，使得整個客廳很雜亂，將其擔成相片，又不能隨時看到，那么就可以將其做成一個電子相冊，來實時播放這些珍貴的圖片。

四、考查方案調整

傳統的教學考查以理論考核為主，用試卷的方式檢驗學生的學習情況，已不適合注重動手能力培養的

職嵌入式arm教學，將單純的理論考核擴展到理論考核、實操考核、作業單考核和素質考核，全面考核學生的綜合能力。

五、總結

通過引進教學項目案例，合理調整教學內容，設置教學情境，激發學生的學習熱情，增強理論學習的主動性，將復雜的理論知識簡單化，提高了學生的動手解決問題能力，促進了學生進一步學生的欲望，從淺入深，由散到綜，教學效果顯著提高，當然在項目的設計上，如果更加貼近企業需求則更好，也是下一步的改革重點。

參考文獻：

篇（9）

【中圖分類號】G642.423 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2014）20-0022-01

引言

嵌入式系統方向知識更新快、知識的市場周期縮短、技術門檻要求高，因此嵌入式系統設計方向總是需要大量的新生工程應用型人才。為了使學生能從學校平滑過渡到企業，滿足市場對人才的渴求，高校不得不改變嵌入式系統方向人才培養的觀念，以培養具有專業技術知識與技能、學習能力、實踐創新能力、團隊合作與溝通能力的創新人才為目標[1]。《單片機原理及應用》、《嵌入式可編程片上系統（SOPC）》、《嵌入式系統設計》、《EDA技術及應用》等作為嵌入式系統方向的核心課程都被引入到本科教學中，這些課程包涵了電子設計的核心技術，也是學生從事電子設計必備的技能，因此建立與實際應用緊密相關的嵌入式系統實驗教學體系是至關重要的。

一、傳統實驗教學模式

傳統的嵌入式系統教學體系一直是以“課堂為主實驗為輔”，教學和考核過程中老師和學生都不夠重視實驗教學[2]。由于實驗學時及實驗場地、實驗儀器的條件限制，為了能在規定的時間內完成教學任務，實驗內容基本以驗證實驗為主，實驗指導書上規定了實驗任務及詳細的實驗操作步驟，所有的學生在規定的時間內，按照相同的實驗方法、步驟以及由教師提供的源程序來完成實驗。學生是操作工，將程序輸人計算機，通過編譯后下載到實驗箱驗證實驗結果。這個實驗過程中，學生不可能碰到實際的工程設計問題，也沒有動力去了解實驗箱的硬件電路原理。

二、基于創新應用能力培養的CDIO工程教育理念

CDIO工程教育理念是一種主張“做中學”的教育模式，適合于應用型人才培養目標，它是集Conceive（構思）一Design（設計）--Implement（實現）一0perate（運作）等實踐過程于一體。這種教育模式以實踐項目為主要載體，利用大學現有的各種學習資源以及豐富的條件，結合專業核心課程教學。CDIO是一種基于項目的學習過程，在整個CDIO過程中不斷提升學生的學習能力、團隊合作能力、專業技術知識、和工程系統能力。因此，結合項目化的理論教學研究基礎，在嵌入式系統課程群的實驗教學中融入CDIO工程教學理念，對加強創新應用人才培養具有重要意義[3]。

三、實施CDIO模式實驗教學的資源和條件

CDIO理念不僅繼承和發展了歐美20多年以來的工程教育大改革的理念，并且從培養計劃、教學方法、師資、學生考核以及學習環境、實施過程和結果檢驗等方面提出了12條標準，要求具有可操作性。

1.開展任務驅動的項目化理論教學模式

實施CDIO模式實驗教學的前提是開展任務驅動的項目化理論教學模式，這種教學模式的教學大綱以實踐項目為載體，按照項目所需要的知識進行重組教學內容，課程理論知識體系雖然被打亂，但要保證理論知識能涵蓋到每個教學項目中。由于嵌入式系統課程群中《單片機原理及應用》、《EDA技術及應用》、《嵌入式系統設計》這幾門課程涉及電子技術的共性和特點，項目的選取要根據工程實踐以及社會的實際需求體現不同技術和不同方法的特性。

2.利用仿真軟件，建立虛擬實驗系統

要實現應用型人才的培養目標，嵌入式系統課程群必須經過大量的實踐，才能在實踐中感悟理論的精髓，逐步提高學生的編程能力。各種仿真軟件中有豐富的元器件仿真模型，不用焊接真實的硬件電路，既能彌補實驗室元器件的不足，還能提高實驗效率，在硬件系統制作之前，可以通過仿真電路初步驗證硬件電路的可行性和軟件程序的正確性，避免盲目制作，費時費力。

3.自制模塊化的實驗開發系統

課程群中使用的實驗平臺已經由可編程邏輯器件、單片機、嵌入式最小系統開發板和模塊代替了實驗箱[4]。龐大的實驗箱上雖然器件齊全，看似使用方便，但不利于學生了解各部分的電路設計原理，并且隨著主芯片的落后整個實驗箱上的所有元器件將被淘汰，造成資源浪費。采用了模塊化系統之后，課程群中各課程的實驗系統除了最小系統板采用的處理器不同之外，其他的電路模塊可以通用，極大地提高了實驗資源的利用率。

四、分層次設立“三段式”項目的實驗教學體系

1.基礎實驗項目

基礎實驗項目是課程教學大綱規定的實踐教學任務，并使用最小系統板與簡單外設結合進行實踐訓練，目的是讓學生掌握基礎理論。在實施過程中，充分發揮學生的能動性，不管任務大小，實驗項目只提出任務要求或者實驗目的，讓學生自己選擇元器件甚至設立實驗項目，要求學生根據任務要求設計原理圖，采用自己的編程思想，繪制程序流程圖，根據現象分析總結是否達到實驗目的。

2.團隊合作實驗項目

基礎實驗培養學生基本的工程能力，通過自學獲取知識的能力，通過解決問題運用知識的能力。通過團隊合作能挖掘共享知識的能力，通過創新發現知識的能力，通過交流溝通傳播知識的能力。團隊項目實施的組織方式一般以4～6名學生為一個項目小組；項目在課堂外執行，以小組為單位進行活動；項目在組內的任務分配、交流研討，系統性總結等均可以作為團隊合作管理評價內容；組間活動主要采用項目演示、建議評價等方式促進交流學習。

3.創新性訓練的開放實驗項目

開設一些面向實際應用的創新性項目，作為學生科研項目于讓本專業優秀的學生在校內實踐教學基地完成。實際應用項目的訓練與研發能夠培養與訓練學生技術開發能力。為了提高同學的積極性，可以采取學分、獎金等激勵機制。

五、總結

自從學校在2011年開始大力推廣實施基于應用型人才培養的教學模式改革以來，嵌入式系統課程群都經過了基于項目化教學模式改革和學習團隊建設，形成了基于工程教育模式下的新型授課體系，學生在全國大學生電子競賽和全國大學生飛思卡爾智能車競賽中都取得國家級獎項，突破學校競賽歷史記錄，改革效果良好。

參考文獻

[1]張婧.CDIO模式下工程教育實踐教學體系與傳統實踐教學體系對比[J].中國科教創新導刊2012（5）：107

[2]崔永利，沈泓，李妍，李蘭英.SOPC嵌入式系統實驗教學探索與創新人才培養[J]實驗室科學.2011（6）：16-20

篇（10）

中圖分類號:G642文獻標識碼:A

1引言

網絡、通信、多媒體和信息家電時代的到來,無疑為32位嵌入式系統高端應用提供了空前巨大的發展空間;同時,也為力不從心的8位單片機向高端發展起到了接力作用。嵌入式技術及產品的快速成長成了全球IT產業發展的顯著特征,嵌入式技術是二十一世紀最有活力和生命力的新技術之一。然而在中國,嵌入式軟件復合型人才的缺乏,已成為嵌入式產業的可持續發展的瓶頸,作為對新技術研究和探索最活躍的群體之一――高等院校中獨立軟件學院,如何接受嵌入式技術帶來的挑戰,學習嵌入式、研究嵌式、使用嵌入式,已成為一個重要的研究課題,加強與完善高校嵌入式系統教學迫在眉睫。由于國內嵌入式系統教學起步較晚,目前還沒有形成適應高校教學的一個統一的教學體系和教學規范。由此強調要以信息技術為手段,深化教學改革和人才培養模式改革,如何根據社會的實際需要,培養具有一定專業特色的和特定能力強的軟件實用型、復合型人才是我們學院應首要解決的問題。因此必須深入探究嵌入式系統課程體系結構,尋求各專業嵌入式系統實踐教學解決方案,積累教學實踐經驗,建立較規范的嵌入式系統教學體系,使嵌入式系統應用開發技術更好地融入到教學與科研活動中,以適應社會對嵌入式系統人才的需求,對于深化我國高校的教學改革具有重要的現實意義。

2嵌入式系統教學體系探究

嵌入式系統作為一個新興的課程體系,目前在教學過程中相關先修課程與基礎知識的準備教學內容(包括硬件平臺與軟件平臺)的選擇、實驗教學與實踐環節組織等問題依然處于爭論和探索階段。國內高校對于嵌入式系統的教學研討從嵌入式課程體系的設置、嵌入式理論教學的開展、嵌入式實驗教學的開展、嵌入式綜合設計與學生工程實訓等幾方面展開。

2.1嵌入式系統教學分析

(1) 從應用角度來分析,具有世界最大嵌入式技術市場的中國,嵌入式系統教學中更多的強調以“應用”為中心。嵌入式系統應用程序的開發還必須具有一定的行業領域知識,教學中最好要在一個實際的應用項目開發環境中去實踐,提高嵌入式軟件開發方面的綜合應用能力。

(2) 從學科專業角度來分析,嵌入式系統涉及多門交叉學科致使將嵌入式系統的教學大致分為三類:軟件學院專業嵌入式教學;計算機專業嵌入式教學;微電子、電子信息工程、自動化等相關專業嵌入式教學。在嵌入式系統教學中應重視不同專業嵌入式課程體系建設、課程目標和內容等方面展開。

(3) 從技術角度來分析,嵌入式系統是軟件和硬件有機的結合體。要考慮什么樣的硬件設計更容易編寫驅動程序,軟件處理效率等因素就必須要學習操作系統和驅動程序開發相關的知識,同時需要考慮如何取舍軟硬件設計。由此嵌入式系統教學中應注重培養同時具備軟件和硬件兩方面及綜合性知識分析能力。

2.2嵌入式系統方向理論課程體系

本科階段的按專業方向課程規劃既要重視基礎理論的學習,又要注重實踐性,既要突出專業自身特點,又要把握嵌入式系統在多學科知識領域中相互滲透的規律。不同專業嵌入式系統方向課程體系如圖1所示。信息工程專業涉及的專業基礎課包括數字電路、微機原理與接口技術、單片機原理與接口技術、計算機組成原理、可編程邏輯器件、EDA設計等課程。而軟件工程專業涉及的專業基礎課則為C/C++語言、數據結構、計算機網絡編成、編譯原理、軟件工程、操作系統等。嵌入式系統課程體系包含兩個專業的相關內容。數字電路的知識是從事嵌入式系統的必備,關鍵要增強邏輯思維能力。C語言作為一種“高級的低級”語言、易移植、易維護、可讀性強、具有強大的內存操作能力,成為嵌入式系統開發的最佳選擇。數據結構與算法在嵌入式系統教學中要作為重點,可適當增加實驗課時,無論學生以后從事嵌入式系統的軟件還是硬件開發,這門課的思想將貫穿其中,這兩門課程教師應當要求學生加強上機實驗的操作,鼓勵相互交流,體會編程的思想。

嵌入式處理器體系結構:在嵌入式領域中廣泛應用的是ARM(Advanced RISC Machines)系列微處理器。ARM公司引發了嵌入式領域的一場革命,在低功耗、低成本的嵌入式應用領域確立了市場領導地位,是目前32位市場中使用最廣泛的微處理器,學習以ARM為架構的嵌入式技術具有非常廣闊的前景。對于嵌入式操作系統:目前比較適合用于本院教學主要有VxWorks、Windows CE、Linux(uClinux)和μC/OS-Ⅱ等。基于Linux內核穩定可靠、源碼免費開放等優勢成了教學和學習嵌入式操作系統的首選。嵌入式的軟件開發從智能手機開發(SYMBIAN)、J2ME程序設計、數字媒體終端等實踐編程。嵌入式軟件開發語言主要有匯編語言、C/C++語言、Java語言等。

2.3嵌入式系統方向實驗課程體系

嵌入式系統是實踐性很強的課程體系,學好嵌入式系統課程不僅有助于學生了解系統設計的基本方法,而且能提高學生對于相關學科的理解和實際應用能力。在嵌入式系統教學中,實驗是最重要的環節之一,是學生掌握嵌入式系統設計技術的關鍵。為滿足不同專業學生的學習要求,我校現有嵌入式系統實驗設備40套(XScale PXA270處理器)及相關配套實驗儀器及測試儀器,實驗教學內容涉及微處理器系統設計、嵌入式實時操作系統開發、嵌入式中間件平臺開發、嵌入式系統應用開發等內容。為達到教學目標,將實驗教學體系分為基礎類實驗、系統設計類實驗和創新類實驗。基礎類實驗:采用理論授課與動手實驗相結合的方式,讓學生了解開發環境和開發流程,掌握實驗開發工具的使用方法,熟悉軟件編程環境,根據實驗指導書的內容進行實驗的調試,讀懂實驗源程序和程序的運行過程,使學生能夠進行修改、組合和補充式的應用編程。包括ARM集成開發環境ADS1.2的使用與仿真調試方法、ARM中的匯編程序與C語言調用的混合編成等15個實驗。系統設計類實驗:主要采取精講精練的方式進行,使學生能夠掌握嵌入式系統設計的基本方法。教師指定幾個設計課題,并提供任務書,任務書內容包括實驗題目、實驗所涉及的主要內容、要實現的功能說明及實驗中應注意的問題。學生自行設計實驗方案,編寫實驗程序,選擇硬件接口并調試,獨立進行課題設計,并寫出設計實驗報告,教師在設計過程中僅起指導作用。包括嵌入式Linux內核分析、裁減、移植和燒寫在內的10個實驗。創新類實驗:為了培養學生的科研能力、創新思維能力和工程實踐能力,研究課題和內容由他們自己提出,或是來自教師的科研課題,或是與企業相結合的科研項目,學生自己討論確定研究方法和研究手段,利用現有的實驗設備和條件進行課題研究,教師在一定階段給予必要的指導。

3嵌入式系統教學實踐

(1) 注重理論知識和實踐訓練相結合教學,著力培養學生創新能力。

結合實例講解理論,使理論來源于實踐,又進一步指導實踐。在課堂教學中,要求教師注重體現工科特色,突出本課程在嵌入式軟件開發中的基礎性作用。由于嵌入式系統是一個實踐性很強的課程體系,學生的動手能力的培養是嵌入式系統教學中的一個非常重要的環節。在教學方式上,注重采用理論與案例相結合的課堂教學、系統的多級課程實踐、工程實習以及前沿技術講座等多種形式的教學與實訓,使學生在掌握扎實的嵌入式軟件基礎理論、開發技術和工具的基礎上,進行嵌入式軟件的設計和開發。實現對嵌入式系統的感性認識和理性認識相統一。在實踐教學手段上,除了繼續加強畢業設計(論文)、畢業實習、課程設計和理論課內實踐教學外,還提出了“實驗選修課”的新模式,要求各專業大學生必須修滿一定的實驗選修課學分。實驗選修課面向全校各專業開放,課程強調以實踐為主,進行綜合性、設計性的訓練。而該課程的教授中占據著核心地位的是創新能力的培養:采取學校與企業合作,企業中有工程經驗豐富的一線工程人員和高水平的技術團隊,構建這樣一個高水平的學生工程實踐環境,為學生提供實際項目開發機會,完善自身職業素質和工程能力;通過大學生嵌入式設計競賽可以針對具體問題使學生在實踐中提高發現問題,解決問題的能力。

(2) 配套立體化教材,共享嵌入式系統教學資源。

如果僅僅是購買了一個開發套件而沒有相應的配套技術資料,可想而知學習的效果肯定是很差的,因為只有配套的資料才能體現出設計者的原創思想,更為重要的是在學習過程中遇到了困難,配套的技術資料可以幫助老師和學生加深理解、解決問題。各硬件廠商提供的產品芯片說明和開發參考以及嵌入式操作系統的源代碼和相應軟件環境使用說明是最好的教材。但資料多為英文,學生使用起來比較吃力,所以此時教材的選擇非常重要,課程開始給學生推薦經典的教材,在此基礎上引導學生盡快過渡到英文資料的閱讀和使用上。多媒體教學比傳統教學的模式具有更大的優勢,多媒體教學把枯燥的計算機內容轉化為生動的圖像、交互和視聽媒體,把教學內容直觀化,有利于學生更好地接受知識。同時,加強教師的培訓,提高教師應用網上資源進行教學、整合網上資源的技能。

(3) 總結教學方法,提高實際教學效益。

運用“學教并重”進行課程教學設計、采取了互動式教學、采用啟發式、范例式課堂教學、現代與傳統教學手段相結合,直觀、生動的等多種教學方法,激發學生主動學習熱情,讓他們成為教學中的主體,并培養其收集相關領域信息、拓寬知識面的能力。將教學的重點放在培養學生發現、分析問題、解決問題能力上。從而達到能理解嵌入式軟件設計文檔;獨立負責嵌入式軟件組件編碼和調試;執行軟件組件的單元測試;符合嵌入式軟件開發企業的入職要求等教學效益。

4結語

嵌入式系統在國內真正得到發展還是近幾年的事情,還沒有形成統一的教學體系和規范,加之社會對高素質嵌入式系統人才的需求日益增加,各個高校迫切要求建立嵌入式系統課程體系、實驗體系、教材體系和教師培養體系,本文所探究的針對軟件本科專業的嵌入式系統理論課程體系和實驗課程體系,積累嵌入式系統的教學實踐,融合了社會企業的需求和軟件專業的特點,符合實際應用。當然,獨立軟件學院的嵌入式方向的教學還任重道遠,需要從事嵌入式系統教學的教師在實踐中不斷地進行研究、不斷地積累經驗,不斷地創新,才能培養出社會所需要的高素質嵌入式技術人才。

參考文獻:

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The Teaching Research and Practice of Embedded System for the Software Speciality

HE Jian-feng, JIANG Lin, LIU Lin

篇（11）

中圖分類號：TP751.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）02-0223-03

Abstract： Higher education reform focused on "heavy practice， integrated heavy， heavy and innovation"，this paper introduced how to design a mobile robot teaching platform which was based on LPC1768 system. some experiments will design for student in order to improve students' practical ability. and could make student connect knowledge， practical application of knowledge and improve qualities together .

Key words： Embedded systems； mobile robot； practice； teaching platform；

機器人技術是一個國家科學技術水平和國民經濟現代化、信息化的重要標志，而嵌入式系統則是機器人控制的核心部分[2]。針對筆者所在的院校向應用化改革的目標要求，設計了一門針對探索建立新型概念課的方法和方式，把知識的學習、素質的培養和實際應用聯系起來。樹立以學生為本，知識傳授與能力培養并舉，素質提高與協調發展并重的實驗教學觀念；以實驗技能訓練為核心，重應用，強調規范和精確[3-4]。本課程是將電子專業課程《C語言程序設計》，《嵌入式系統》，《傳感器技術》， 《移動機器人技術》結合起來，將電子專業學生掌握的專業技能項目進行重新整合，建構一門新型實習實訓課程。本課程著重于學生的應用能力的培養。

1 課程設計架構

本課程的設計根據學生的差異性分成兩部分。

本課程的基礎部分的整體框架是以傳感器信號作為輸入，以LPC1768作為CPU處理器[5]，以串口或者LCD1602作為輸出顯示。從而構成一個簡單的系統。綜合部分學生可以結合自動控制的內容，實現諸如溫控系統、超聲探障報警系統等內容的設計。總體框架如圖1所示。

圖1中最左邊是傳感器，示意圖中列出了超聲傳感器，紅外傳感器，溫度傳感器。當然可以設計其余的傳感器傳入。中間是處理信息的中心也即是嵌入式系統，設計中采用的是cortex-M3芯片，右邊是數據獲取顯示部分，可以采取串口通過USB轉串口線在上位機超級終端上顯示，也可以通過無線傳輸模塊將數據傳輸到上位機上，通過超級終端上顯示。還可以通過I2C掛接LCD1602，在LCD1602上顯示數據信息。

本課程的擴展部分是自主控制移動機器人的設計。使用嵌入式系統LPC1768作為主CPU，實現移動機器人的運動控制以及傳感器數據的獲取，移動機器人周圍會搭載一系列傳感器，如超聲傳感器，紅外傳感器，陀螺儀，電子羅盤，里程計等等。通過CPU控制電機實現控制移動機器人運動，通過超聲傳感器和紅外傳感器結合實現移動機器人周圍障礙物的探測，而后CPU會處理傳感器數據，通過處理的信息會進一步控制移動機器人的運動，通過陀螺儀，電子羅盤，里程計等傳感器信息去獲取移動機器人的位置信息。因為涉及到移動機器人運動控制部分的內容，所以會將學生分成幾個小組，也會將任務分成各個部分。讓學生以綜合作業的形式提交。

圖2所示則為擴展部分移動機器人設計框架，左邊是獲取周圍環境的傳感器信息，右邊是顯示部分，可以通過串口或者是無線模塊nrf24l01將數據傳輸到PC上。傳感器的數據獲取以及處理則在LPC1768上實現。由圖2可以看出，此設計僅僅使用了創意之星的底層框架，會使用LPC1768控制舵機運行。傳感器數據獲取處理，以及移動機器人的控制也是由LPC1768實現的。由于考慮到CPU的處理能力，后續會繼續在此基礎上使用多CPU進行改進。

2 課程體系設計

本課程將分成理論課程，實驗課程以及綜合設計三塊內容。

第一部分是嵌入式基礎知識的學習。主要包括嵌入式系統的軟硬件介紹，開發環境介紹，會就嵌入式C與普通C語言的區別以及一些嵌入式C中常用的關鍵字如volatile進行介紹。而后會對一些與傳感器連接需要使用的外設接口進行介紹，包括四個小部分，分別是通用GPIO的介紹，定時計數器的介紹，無線通訊模塊的介紹以及I2C接口的介紹。

第二部分是傳感器相關模塊的介紹。首先介紹什么是傳感器，而后分別介紹各個傳感器，包括紅外傳感器，溫度傳感器，超聲傳感器，電子羅盤，陀螺儀等。

第三部分會留出一段時間讓學生以項目的形式自己設計一個系統。會給定一些可選題目，學生也可以選擇自己感興趣的傳感器去進行研究，形成一個完整的系統，需要學生提交項目計劃書，產品使用說明書以及軟件測試代碼，測試報告等內容。

與理論課程相對應的會有實驗課程結合，針對嵌入式系統的基本知識會有5個實驗相對應，分別是嵌入式開發環境如何使用，主要是介紹keil軟件的使用，如何創建工程，如何調試代碼等。而后是對于通用GPIO接口的使用，之后是定時計數器的使用，主要是實現利用定時器精確進行計時。最后是I2C總線的介紹和使用。

針對傳感器知識也設計了相關的實驗，首先針對紅外傳感器會讓學生學習如何設計了一個簡單的遙控器，針對溫度傳感器DS18B20，要求學生能夠設計一個溫度報警系統，能夠獲取當前溫度信息，當溫度信息超過一定限值的時候，通過蜂鳴器進行報警。針對超聲傳感器，主要可以用于獲取15cm-4m范圍內的環境信息，希望學生能夠實現每次按鍵中斷能夠獲取一個障礙物距離信息。且能夠通過I2C接口將數據顯示在LCD1602的屏幕上。接下來九軸傳感器的數據信息獲取是基于I2C接口的，所以需要學生在了解I2C接口的基礎上能夠獲取九軸傳感器上電子羅盤，陀螺儀，加速度計的數據信息，且能夠進行相應的處理。

針對自選項目會分層次給出題目。一般性題目諸如溫度報警控制系統，有毒氣體探測報警系統，超聲障礙探測系統等。針對自主控制移動機器人部分，會給出諸如多紅外傳感器感測移動機器人四周障礙系統設計，該設計會作為獨立模塊要求學生使用單片機實現），超聲紅外探測障礙系統：與第一部分的區別是會要求學生使用舵機控制超聲傳感器動態探測前方障礙等。

3 課程的教學方式

本課程屬于全新課程建設，包含理論教學、實驗教學以及項目驅動教學。

（1）對于嵌入式系統的教學采用理論知識，軟件代碼以及實驗結合教學的方法。

由于嵌入式系統是一門綜合性很強的課程。從工程的角度分析，它是涉及了機械、電子、計算機等多個學科的系統，單個學習者很難掌握當前嵌入式系統開發的全部知識和技能。因此，各個專業的嵌入式系統教學所側重的內容是不同的。比如電子和電氣專業的嵌入式課程的教學內容更多的側重于硬件電路設計。就計算機專業的角度分析，嵌入式系統涉及了計算機體系結構、微機原理和接口技術、實時操作系統和計算機編程等諸多知識內容。而且目前存在多種不同的嵌入式硬件平臺、嵌入式操作系統平臺和開發工具，如何在諸多的技術中進行教學內容的選擇，是首先需要解決的問題。本課程計劃采取嵌入式系統教學采用理論知識，軟件代碼以及實驗結合教學的方法。由于本實驗實訓課程主要著重于嵌入式系統的外設使用，因此會避開硬件設計、操作系統、makefile等相關內容，直接采取首先介紹各個接口，而后介紹用到的寄存器，之后介紹如何使用寄存器操作接口，如何使用下載器，通過例子代碼以及實物演示的方法來介紹如何使用，之后通過給定實驗題目讓學生在實驗課程上使用理論課學習的知識來編寫代碼實現相關外設使用。

（2）對于傳感器知識部分，采取首先介紹相關傳感器的理論知識，而后實物展示，之后通過講解傳感器數據獲取，處理代碼讓學生大概了解內部的工作原理，由于時間限制所以不要求學生會編寫所有的傳感器內部數據獲取、處理的代碼，最后會在實驗課提供給學生實驗課程的相關傳感器初始化，讀取，使用的接口代碼。學生只需要能夠使用各個傳感器的接口代碼獲取傳感器數據就可以了。

（3）對于最后的綜合實驗課程以項目組織實施的方式對學生進行指導和管理。

嵌入式系統無處不在，越來越多的數碼產品充斥著我們的日常生活，如手機、數碼相機、各式各樣的機器人、電子交通工具、智能儀器和車載電子系統等等，而且其更新升級的速度也越來越快。這些都體現了嵌入式系統的設計和開發需要有不斷創新的精神，并且需要采用研究性方法來進行設計和開發。

傳統的嵌入式教學只是注重于知識的單向傳播，即老師向學生灌輸最終的概念、原理和結論，學生則是被動的接收和被動的記憶。學生被禁錮在課堂上、實驗指導書上，極大地限制了學生的素質和創新能力的培養。在本實驗實訓課程的教學中，通過項目和自行創新實驗的設置，大大地激發了學生的創造潛力，培養了學生的科研能力。而且通過鼓勵學生參加各種機器人相關的比賽，也能夠提高了學生自主創新的積極性和成就感。

本設計最后的項目，可以學生自己提出一個自己想要實現的程序，而后利用我們LPC1768實現相關的內容，同時我們也會分層次給出幾個設計題目供學生選擇。如氣體傳感器探測系統。學生可以自己選擇相關的傳感器，目前氣體傳感器有MQ2氣體傳感器、可燃氣體傳感器、二氧化碳氣體傳感器、空氣質量傳感器等很多。學生可以自己選擇某種傳感器去進行設計。

如學生可以選擇一個可燃氣體傳感器做一個可燃氣體探測報警系統的設計。這種設計能夠用于家庭，放在廚房，當廚房可燃氣體超過一定數值的時候就能夠報警，對于家用安全有非常重要的作用。學生也可以選擇空氣質量傳感器做一個系統，當今社會越來越多的人對于空氣質量的指標越來越重視，如果學生能夠設計出一個這樣的系統去實時探測當前的空氣質量，既有實際意義也能夠激發學生對于電子專業的強烈的興趣。

此外對于項目設計，要求學生在整體項目完成的過程中需要有項目需求說明書，概要設計說明書，詳細設計說明書，在設計的過程中需要有對于每個設計文件的說明書以及測試代碼，測試文檔。對于整體設計完成之后需要有結題相關文檔等。讓學生在過程中了解一個軟件項目中應該要做的不僅僅只是軟件代碼編寫，還包括需求說明，設計說明，詳細設計說明文檔，軟件功能測試代碼，軟件功能測試文檔，系統測試代碼，系統測試文檔等等內容。

4 課程的考核方式

課程考核由實物演示、設計報告和答辯等三個環節組成，分別按照40%、30%、30%的比例構成。要求學生演示自己的實物，需要提交自己設計產品的使用說明書以及實驗報告，最后會有一個答辯環節，三者結合給出最后成績。

5 總結

本課程主要是將本校電子專業學生所學習的知識融合起來，讓學生能夠利用所學的知識進行應用。筆者在所帶嵌入式系統課程上針對基礎設計部分做了嘗試，效果良好。學生就在學習嵌入式系統理論知識，實驗操作之后，最后的大作業就設計出溫度報警系統，超聲傳感器測距模塊等應用系統。

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