06_解构北京大学嵌入式系统课程建设
嵌入式课程体系建设与研究
嵌入式课程体系建设与研究近年来,嵌入式课程体系建设和研究作为嵌入式技术发展的一个重要分支,在科技发达的国家和地区逐步得到重视。
嵌入式课程体系是一种从理论到实践的课程体系,正在成为当今社会最重要的技术培训体系之一。
本文从嵌入式课程体系的发展现状、建设主要内容、研究重点三部分入手,重点研究嵌入式课程体系的建设与研究。
嵌入式课程体系的发展现状嵌入式课程体系是一种从理论到实践的课程体系,一般包括硬件和软件、协议、开发语言等多个方面,体系结构也越来越复杂。
当前,嵌入式产业正处于飞速发展阶段,嵌入式技术发展快速,但由于嵌入式技术涉及面广,人才素质普遍不高,技术掌握程度有待提高。
与此同时,在嵌入式课程体系建设方面,国内企业尚未完全成熟,目前市场上的培训服务仍以基础理论培训为主,王能力培训较少,缺乏实践能力技能培训,这些都是影响嵌入式课程体系发展的潜在因素。
嵌入式课程体系建设主要内容嵌入式课程体系建设,既涉及基础理论,也涉及实践能力技能。
其中,基础理论建设包括嵌入式操作系统、硬件系统、处理器结构、协议等多方面,主要任务是让学员掌握嵌入式系统的基础知识和技术技能,以及嵌入式技术的发展趋势。
此外,实践能力技能培训主要是通过实践来学习和掌握嵌入式系统的设计和开发,使学员在系统设计和开发方面得到丰富的经验,这也是嵌入式课程体系建设的重要内容。
嵌入式课程体系研究重点嵌入式课程体系研究的重点是推进嵌入式课程体系建设,提高培训质量,以满足社会对嵌入式技术人才的需求。
首先,嵌入式课程体系应根据实际情况进行改革,注重实践技能培训,加强实践教学,增强学员的实际操作能力;其次,应提供多种形式的实践技能培训,如讲义、在线视频、实训集训等,以满足学员各自的学习需求;再次,应建立完善的课后服务体系,提供专业的技术支持,以确保学员在技术学习和应用中能够获得更多支持。
综上所述,当前嵌入式课程体系建设和研究已经处于蓬勃发展阶段,但也存在许多短板,需要不断加以改进和完善。
计算机专业嵌入式方向课程体系建设
计算机专业嵌入式方向课程体系建设摘要:随着嵌入式应用的迅猛发展,企业对嵌入式人才需求的缺口越来越大,嵌入式人才培养问题在高校计算机相关专业已被广泛重视。
结合目前高校嵌入式系统教学和嵌入式技术人才需求现状,针对计算机专业,提出一套嵌入式方向的课程体系建设方案。
关键词:计算机专业;嵌入式方向;课程体系建设1、概述1.1 嵌入式系统定义我国对嵌入式系统的定义是,以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,在实际应用中对功能、可靠性、成本、体积、功耗等要求严格的专用计算机系统。
它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统和应用程序4个部分组成,具有对其他设备进行监视、控制或管理等功能。
1.2 嵌入式技术人才需求近年来,随着计算机及集成电路技术的发展,嵌入式技术日渐普及,在通讯、网络、工控、医疗和电子等领域发挥着越来越重要的作用,并伴随着巨大的产业需求。
据权威部门统计,目前我国嵌入式人才缺口每年为20万人左右,随着“三网融合”不断提速,3G网络全面铺开,这一数字还将成倍增长。
2012年,素有国内嵌入式及移动开发培训风向标之称的华清远见教育集团,在广泛采集数据、深入调研的基础上推出《2010-2011年中国嵌入式开发从业人员调查报告》(以下简称《报告》)。
《报告》显示,目前从事嵌入式开发“不到1年”和“1-2年”的工程师所占比例分别为35%和20%,占总参与调查人数一半以上(55%);78%左右参与调查的工程师表示,自己公司目前急缺此领域开发方面的专业技术人才。
可以看出,在整个行业发展过程中,嵌入式人才仍然供不应求。
1.3 高校嵌入式教育现状目前,国内大部分普通高校把嵌入式专业课程当作选修课,没有把它设为专业或方向;而一些重点高校的嵌入式教学主要是在研究生层次和科研实验室中。
因此,国内高校的嵌入式教育还没有形成一套比较科学、系统的课程体系,在人才培养目标和教学水平方面普遍存在着如下问题。
1)嵌入式人才培养目标与实际需求脱节。
嵌入式课程体系建设与研究
嵌入式课程体系建设与研究随着社会的发展,科技的进步,嵌入式技术得到了极大的发展,在计算机系统的设计和课程的研究中尤为重要。
在不断完善的科技革新中,嵌入式课程体系的建设和研究已成为计算机领域中一项重要任务。
嵌入式课程系统包括计算机系统设计原理,硬件系统设计,外部存储器设计,软件设计,操作系统设计,中间件设计以及计算机网络设计等基础课程和课程体系。
嵌入式课程设计定位了基本的计算机领域知识、基本的计算机领域技术和基本的计算机领域技能,从而有助于计算机领域内的实际应用。
嵌入式课程体系研究的重点是在确定嵌入式课程的框架和模型的基础上,用嵌入式课程体系设计和实施的方法来进行研究。
具体来说,嵌入式课程体系研究应涵盖以下几个方面:一是嵌入式课程建设的基础理论和实施模型。
要确定嵌入式课程的目标、内容、教学场景、课程体系以及嵌入式课程实施策略,实现嵌入式课程设计和实施的整体性和有机统一性,使其能够更好地满足社会发展、科技进步的需求。
二是嵌入式课程的评估。
要通过培训、调研和考试等技术手段,研究嵌入式课程的优劣,发现学习者的实践能力和认知能力,进一步清晰嵌入式课程设计、实施过程和结果的变化,提升嵌入式课程体系的效率。
三是嵌入式课程的技术支持。
嵌入式课程体系的技术支持是确保教学的高效和高质量的基础。
嵌入式课程技术支持需要包括计算机硬件设备和教学软件的支持,确保嵌入式课程的完整性和高效性。
嵌入式课程体系的建设和研究,旨在完善计算机领域的课程体系,让学习者拥有更多更好地实用技术,着力推动计算机领域、信息科学和技术的发展。
因此,在嵌入式课程体系建设和研究方面,应该加强课程体系的完善,不断推动课程体系发展,应用实践能力,创新应用科学技术,培育良好的人才,以满足社会发展的需求。
大学嵌入式方向课程设计
大学嵌入式方向课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基础知识,掌握其硬件和软件的基本组成、工作原理及相互关系。
2. 学会使用至少一种嵌入式编程语言,如C或Python,编写简单的嵌入式程序。
3. 了解嵌入式系统在不同领域的应用,如物联网、智能家居、自动化控制等。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计并实现简单的嵌入式项目,具备基本的嵌入式系统开发能力。
2. 掌握使用常见的嵌入式开发工具和调试方法,如Keil、IAR等。
3. 能够分析嵌入式系统的性能,针对实际问题提出合理的解决方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发他们探索新技术、新领域的热情。
2. 培养学生的团队协作精神,让他们在项目实践中学会沟通、分享和合作。
3. 培养学生的创新意识,鼓励他们勇于尝试,不断挑战自我,为我国嵌入式技术的发展贡献力量。
课程性质:本课程为大学嵌入式方向的课程,旨在使学生掌握嵌入式系统的基础知识和技能,培养具备实际开发能力的人才。
学生特点:大学嵌入式方向的学生具备一定的电子技术、计算机技术和编程基础,对新技术充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论与实践相结合,强化项目实践,培养学生具备实际开发能力。
在教学过程中,将目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的定义、发展历程、应用领域及发展趋势,对应教材第一章内容。
- 嵌入式系统的基本概念- 嵌入式系统的历史与发展- 嵌入式系统的应用领域及前景2. 嵌入式硬件基础:讲解嵌入式系统的硬件组成、原理及性能指标,对应教材第二章内容。
- 嵌入式处理器- 存储器与I/O接口- 传感器与执行器3. 嵌入式软件基础:介绍嵌入式操作系统、编程语言及软件开发流程,对应教材第三章内容。
- 嵌入式操作系统原理- 嵌入式编程语言(C/Python)- 嵌入式软件开发流程4. 嵌入式系统设计与实践:通过项目实践,使学生掌握嵌入式系统的设计方法,对应教材第四章内容。
“嵌入式系统”课程建设与教学改革
制 约了我国未来 嵌入式软件产业 的发展 。一方 面高校
了第 二届 “ 博创杯 ” 国大学生嵌 人式 系统设 计大赛 , 全 成 功进入 决赛 , 并最终荣获一个 二等奖和一个三 等奖 ,
这超 出我们预想的结果 。通过该 大赛不仅激发 了学生 的兴趣 , 也增强 了教师对教学的信心。课程有 了课程建 设 的初步规划 ,任课教师对课程 教学方法 和手 段进行 了探索。课程建设 的深化 阶段 :0 7 2 0 年开始 , 随着 学生 人 数的增 加和师资 队伍 的扩充 ,嵌 入式系统课 程组建 立 , 名 主讲教师外 , 除3 又配备 了2 名实验指导教 师。课 程的教材也经过多次改选 , 课程 的 内容也不 断变 化 , 学 生 的创新 团队的指导工作也逐渐完善 。同时 , 教师们积 极 进行科 研 , 多次外 出参加全 国性 的教学研讨会取 经 , 积极组织学生参加各种 大赛 ,嵌 入式系统课程 的建设 取得 了一定 的成绩 , 成功举办 了一次学术交 流会 , 并作 为典型代表在2 0 年江西财 经大学主办 的学术 研讨会 09 上把我们 的教学经验进行 了推广和宣传 ,成功 地走在 了省 内高校 同类课程 的前 列。南 昌航空大学软 件学院
的主干 , 迎来更大 的发展契机 。
三、 课程教学 方法 的改进 在教 学方法 上采取 了以下解决办法 : 1 . 引入案例 , 强化实践 教学。作为一门实践性很强 的课程 , 在搞好理论教学 的同时 , 要强化 实践 教学 。主
课 程建设的起步 阶段 :南 昌航空大学软件 学院 自 2 0 年开设 《 04 嵌入 式系统 》 课程 , 授课 对象为 四年制 本
教学要求对所学 知识具有一点 的时延性 ,而嵌入式计 算机技术 本身发 展很快 ;另一方 面普 通高校 的课程体 系受 到教育部的指导制约 。如何 在现有 的条件下 搞好 课程 的教学是嵌入式系统课程建设的重点。
嵌入式课程体系建设与研究
嵌入式课程体系建设与研究
随着科技的进步,越来越多的企业都开始投入研发嵌入式领域的新技术。
然而,这些技术的学习和研究需要一个完善的嵌入式课程体系。
因此,建设和研究嵌入式课程体系成为了当前科学研究领域的一个热门话题。
嵌入式课程体系是指一套由学术理论、实践操作技能、实验技术等组成的学习课程体系,目的是为嵌入式技术爱好者提供学习和研究的机会。
一个完善的嵌入式课程体系,不仅可以培养嵌入式技术爱好者的基础理论知识,而且还能帮助他们掌握嵌入式实验技术的设计与应用。
建设嵌入式课程体系的过程非常复杂,必须进行全面的研究和设计。
首先,需要明确课程内容,根据嵌入式技术发展的趋势,确定嵌入式课程体系的学科范围和实训内容,结合当地技术实力,形成有效的课程体系。
其次,需要确定嵌入式课程体系的实施方法。
这必须结合当前社会环境,确定有效的嵌入式课程体系的实施方法及其落实细节。
此外,还要根据需求,设计嵌入式课程体系的运行机制,以便更好地满足其功能实现及学习需求。
最后,还要加强嵌入式课程体系的研究与开发,持续改进、更新和优化,使其满足当前和未来科技发展的需求。
加强研究,不仅能及时发现嵌入式课程体系存在的问题,而且还可以确定在技术领域中需要重视推进和发展的方向,以便更好地充分发挥嵌入式课程体系的优势。
分析和研究嵌入式课程体系的建设与研究,是一项复杂的工作。
必须结合当前社会环境,确定有效的教学方法和运行机制,持续改进、更新和优化,以期满足嵌入式技术的发展与应用需求,从而让科学家、技术工程师和技术爱好者都能有所收获。
嵌入式课程体系建设与研究
嵌入式课程体系建设与研究近年来,随着科技的飞速发展,嵌入式体系已经成为社会发展的重要一环,而嵌入式课程体系的建设也变得越来越重要。
本文旨在探讨嵌入式课程体系建设与研究的相关内容。
首先,嵌入式课程体系的建设有助于提高学习效果。
嵌入式课程体系的建立可以帮助学生更好的理解所学的知识,并能够使学生掌握新的知识和技能,还能帮助教师及时反馈学生的学习情况,从而有效提高学习效果。
其次,嵌入式课程体系的建设有助于改善教学质量。
嵌入式课程体系可以提供全面的教学资料,以期做到每一堂课都能更加高效,更加充分地发挥教师的智慧;同时,可以建立高效的作业反馈机制,以帮助教师轻松、快速、准确地反馈学生的学习情况,进一步改善教学质量。
最后,嵌入式课程体系的建设有助于提高教师和学生的学习效率。
由于嵌入式课程体系可以有效把学习资源整合到一起,教师可以节省大量时间来准备课程,有利于他们把更多的精力投入到教学实践中;同时,学生可以通过课程体系获取更多的学习资源,也能够更有效地利用现有的时间来学习,从而节省宝贵的时间。
总之,嵌入式课程体系的建设与研究是当前教育领域的一个重要话题,可以帮助提高学习效果、改善教学质量以及提高教师和学生的学习效率。
为了令嵌入式课程体系建设更加有效,我们需要开展深入的研究。
首先,要深入了解嵌入式课程体系的精髓,并根据学生的特点、教学环境以及课程实际情况有针对性地建立课程体系;其次,要在嵌入式课程体系建设中,着眼于树立良好的教学思想,使得学习有助于提高学生的创新能力;最后,应增强对嵌入式课程体系建设效果的监督和评估,以保证能够持续改进。
综上所述,嵌入式课程体系的建设与研究是促进社会发展的重要部分,也是当前教育机构必须重视的一项工作。
未来,我们将通过深入的研究和不断改进,使嵌入式课程体系建设的研究取得更大的进步。
嵌入式系统课程体系的建设与实践
嵌入式系统课程体系的建设与实践1 嵌入式系统课程体系的建设嵌入式系统在现代社会中应用广泛,涵盖了多个学科领域,包括计算机科学、电子工程、通信技术等等。
为了培养能够在这个领域中胜任工作的高素质人才,建设完整的嵌入式系统课程体系显得非常重要。
1.1 课程目标的设定嵌入式系统课程应该遵循“理论与实践相结合”的原则,注重培养学生的实际工作能力。
在课程目标的设定上,应该明确课程的主要学习内容,包括软件编程、电路设计、通信协议等方面,并注重提高学生的团队协作能力和实际项目管理能力。
1.2 课程内容的规划嵌入式系统课程内容应该根据实际应用领域来规划,涵盖硬件与软件方面的知识。
可以从嵌入式系统的基本原理、嵌入式系统的嵌入式系统开发工具、嵌入式系统的应用设计等方面入手,设计出完整的课程内容体系。
1.3 课程教材的选择嵌入式系统课程教材的选择应该根据课程内容的需求来,一方面要重视经典教材,如《嵌入式系统设计与开发》、《ARM嵌入式系统设计与开发》等;另一方面要注重国内外最新技术动态、产品知识台资料等,从而保持课程内容的时效性和实用性。
2 嵌入式系统课程体系的实践2.1 实践课程的设置嵌入式系统课程不仅要重视理论知识的传授,更要通过实践课程来培养学生的实际工作能力。
实践课程可以包括实验课,作业,项目等,如硬件电路实验、软件编程实验、组织参加比赛等,来增强学生的动手能力,实际运用嵌入式系统所学知识。
2.2 实验设备的准备实验设备的选择及准备对于实践课程的开展非常重要,一方面要有充足的实验室及设备,如硬件实验平台、软件开发工具等;另一方面也要考虑到实验室设备的质量、性能等因素,以最大程度地支持实践课程的开展。
2.3 实践教师队伍的建设实践教师队伍建设是实践课程开展的保障,需要提高教师权威性,专业性,针对实践中所遇问题及时给予解决意见。
同时,还要有效地利用实践教师队伍积累的知识和经验,定期更新、完善实践课程的内容体系。
3 结束语通过我们对嵌入式系统课程体系的建设和实践的分析,可以看出,对于培养合格的嵌入式系统人才来说,完整的课程体系的建设和实践的开展是具有重要意义的。
北科大嵌入式课程设计
北科大嵌入式课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、结构和原理,掌握嵌入式硬件和软件的基本组成及其功能。
2. 学习嵌入式编程基础,熟悉C语言编程和汇编语言,掌握嵌入式系统设计与开发流程。
3. 了解嵌入式系统在不同领域的应用,如物联网、智能家居、工业控制等。
技能目标:1. 能够运用所学知识,设计简单的嵌入式系统项目,具备分析和解决问题的能力。
2. 掌握使用开发板、调试工具等实验设备进行嵌入式系统编程与调试。
3. 提高团队协作能力,学会在项目开发中与他人沟通、分工与协作。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发学习热情,树立良好的学习态度。
2. 培养学生的创新精神和实践能力,鼓励尝试和探索,勇于面对挑战。
3. 增强学生的责任感和使命感,认识到嵌入式技术在国家发展战略中的重要性。
本课程针对北科大嵌入式课程设计,结合学生年级特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的实际操作能力和创新能力。
通过本课程的学习,期望学生能够掌握嵌入式系统的基础知识,具备一定的项目开发能力,并形成积极的学习态度和价值观。
为实现课程目标,将目标分解为具体的学习成果,以便后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述- 嵌入式系统的定义、特点与应用领域- 嵌入式系统的硬件与软件基本结构2. 嵌入式处理器- 处理器架构与分类- 嵌入式处理器的性能指标与选型3. 嵌入式编程基础- C语言编程基础- 汇编语言编程基础- 嵌入式编程环境搭建与使用4. 嵌入式系统设计与开发流程- 系统需求分析- 系统设计- 系统实现与调试5. 嵌入式系统实践项目- 基于开发板的实践项目- 项目设计与实施:物联网应用、智能家居、工业控制等- 项目展示与评价6. 嵌入式系统前沿技术与发展趋势- 国内外嵌入式技术发展现状与趋势- 嵌入式技术在新兴领域的应用教学内容根据课程目标制定,涵盖嵌入式系统的基础知识、编程技能、设计与开发流程以及前沿技术。
嵌入式系统课程表课程设计
嵌入式系统课程表课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解嵌入式系统的基本概念、组成及工作原理;2. 掌握嵌入式系统的硬件、软件设计方法和开发流程;3. 了解嵌入式系统在不同领域的应用及发展趋势。
技能目标:1. 能够使用嵌入式系统开发工具进行程序设计、调试与优化;2. 学会分析并解决嵌入式系统在实际应用中遇到的问题;3. 培养团队协作能力,能够与他人共同完成嵌入式项目开发。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对嵌入式系统的兴趣,激发探究精神;2. 树立正确的价值观,认识到嵌入式技术对社会发展的积极作用;3. 培养学生的创新意识,敢于尝试新技术、新方法;4. 增强学生的责任感,使其明白作为一名嵌入式开发人员应承担的社会责任。
本课程针对高中年级学生,结合嵌入式系统课程性质、学生特点和教学要求,将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习,学生不仅能够掌握嵌入式系统的基本知识和技能,还能够培养良好的情感态度价值观,为未来的学习和职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 嵌入式系统概述:介绍嵌入式系统的基本概念、发展历程、特点及应用领域,对应教材第一章内容。
2. 嵌入式硬件系统:讲解嵌入式硬件系统的组成、架构、选型原则,包括微控制器、存储器、输入输出接口等,对应教材第二章内容。
3. 嵌入式软件系统:介绍嵌入式软件系统的设计方法、开发流程、操作系统原理,包括实时操作系统、嵌入式Linux等,对应教材第三章内容。
4. 嵌入式系统编程:学习嵌入式编程语言(如C、C++)及其编程技巧,分析典型程序案例,对应教材第四章内容。
5. 嵌入式系统设计与实践:结合实际项目案例,讲解嵌入式系统设计方法、开发流程、调试技巧,对应教材第五章内容。
6. 嵌入式系统应用案例分析:分析嵌入式系统在不同领域的应用案例,如智能家居、物联网、汽车电子等,激发学生的创新意识,对应教材第六章内容。
本章节教学内容根据课程目标制定,保证科学性和系统性。
嵌入式系统简明教程课程设计 (2)
嵌入式系统简明教程课程设计一、背景介绍嵌入式系统在现代生活中已经无处不在,从智能家居到自动驾驶汽车,从医疗器械到工业控制,嵌入式系统在各个领域中都扮演着关键角色。
因此,学习嵌入式系统的知识对于电子信息类专业的学生非常重要。
本课程设计的目的是为学生提供一些嵌入式系统的基本知识和一些实践经验,在培养学生对嵌入式系统的兴趣的同时,为学生今后从事相关工作提供一定的帮助。
二、课程设计内容本课程设计主要包括以下内容:1. 嵌入式系统基础知识本部分主要介绍嵌入式系统的定义和基础知识,包括嵌入式系统的概念、特点、分类、组成和发展历程等。
帮助学生了解嵌入式系统的基本概念,为后面的实践操作打下基础。
2. 嵌入式系统开发环境搭建本部分主要介绍嵌入式系统开发环境的搭建,包括开发平台的选择、开发工具的安装和配置等。
通过实践操作,让学生了解和掌握嵌入式系统的开发环境。
3. 嵌入式系统编程语言及开发本部分主要介绍嵌入式系统编程语言的选择及相关知识,以及使用常见的编程语言进行嵌入式系统的开发。
通过实践操作,让学生掌握嵌入式系统的编程技能。
4. 嵌入式系统实践项目本部分主要介绍一些嵌入式系统实践项目,让学生通过实践操作,进一步掌握和应用课程中所学的知识和技能。
例如,基于嵌入式系统的智能家居控制系统、基于嵌入式系统的智能车辆控制系统等。
三、课程设计要求1. 学生基本要求学生应具备基本的电子信息类专业知识,并掌握一定的编程能力,具有一定的创新意识和实践能力。
2. 教师指导要求教师应为学生提供相关教学资料、解答学生疑问、指导学生进行实践操作等。
并在课程设计中注重学生的实际操作能力,鼓励学生尝试创新和解决实际问题。
3. 课程设计评估要求课程设计评估应以学生的实际操作能力和创新能力为主要考核指标,包括课程作业、实验报告、调试记录、系统测试等。
四、课程设计难点本课程设计的难点主要在学生的实践操作能力上,特别是在项目开发过程中的实践操作能力。
以嵌入式Linux操作系统为核心的课程群建设与实践
以嵌入式Linux操作系统为核心的课程群建设与实践前言在当今物联网快速发展的背景下,嵌入式系统的应用趋势日益增强。
嵌入式Linux系统作为嵌入式操作系统的一种,具有庞大的应用基础和广泛的发展前景。
如何让学生加深对嵌入式Linux操作系统的理解和应用能力,已成为当前嵌入式专业的重要课程之一。
本文将从课程群建设与实践两个方面来探讨如何更好地以嵌入式Linux操作系统为核心开展教学。
课程群建设课程设计在开展嵌入式Linux操作系统课程教学前,需要先明确课程设计及教学目标。
完整的嵌入式Linux操作系统课程体系应包括以下几个方面:1.嵌入式硬件基础:让学生了解嵌入式系统的特点及其硬件架构。
2.Linux基础知识:让学生了解Linux操作系统的基本组成及其使用。
3.嵌入式Linux系统:让学生了解嵌入式Linux操作系统的特点、构成及常用工具。
4.嵌入式应用开发:让学生学会使用嵌入式Linux操作系统进行应用开发。
5.实践环节:让学生通过实践项目,掌握嵌入式Linux操作系统的应用技能。
资源整合为了使课程群建设更加完整,需要对教学资源进行整合。
首先,可以引入开源教材或课程案例,如北京大学提供的嵌入式Linux操作系统课程教材,该教材从硬件基础、Linux命令、Linux系统原理以及应用开发等方面详细讲解。
同时,可以整合优秀的教学视频或MOOC课程,让学生自主学习。
此外,还需要准备足够的实验环境,并整合好相关的实验指导书和支持资料。
教学方法针对嵌入式Linux操作系统的教学方法,应采用理论与实践相结合的方法。
在理论教学之后,需要进行针对性实践操作,以帮助学生巩固和深化所学知识,并促进学生积极参与、自主探索。
在实践操作中,可以采用个人独立完成或团队合作完成项目等方式,让学生感受到真实的工作环境。
评估方式对于嵌入式Linux操作系统课程的评估方式,应采取多元化的评估方式,包括平时作业、课堂互动、小组项目和期末实践等。
面向实践教学的“嵌入式系统”课程体系构建与探索
面向实践教学的“嵌入式系统”课程体系构建与探索吴建宁【摘要】针对目前嵌入式系统课程体系中存在的课程间缺乏关联和融合、理论教学与实践教学相脱节的问题,提出了依据嵌入式系统知识结构内在关联性,优化整合教学实践中嵌入式系统课程间知识衔接,达到理论与理论课程教学内容的衔接、理论与实践教学内容上的衔接,综合体现嵌入式系统技术各层次理论知识与其实现过程相关性,形成理论与实践协同的多层次嵌入式系统课程体系,使学生建立完整的嵌入式系统知识体系的认知结构,达到学以致用的效果.【期刊名称】《实验室科学》【年(卷),期】2014(017)006【总页数】4页(P184-186,189)【关键词】嵌入式系统;课程体系;实践教学【作者】吴建宁【作者单位】福建师范大学数学与计算机科学学院,福建福州 350108【正文语种】中文【中图分类】TPP399;G424.1近年,随着新兴产业技术—嵌入式系统技术快速发展,市场对嵌入式开发人才的需求紧迫,国内越来越多的院校在相关工科专业开设嵌入式系统相关课程。
目前,如何从嵌入式系统教学实际情况出发,有效将嵌入式系统教学过程相关先修课程与基础知识的准备、理论教学与实践教学内容相融合仍然是众多教师关注和探讨的问题[1-3]。
目前一些学者认为嵌入式系统不是一个独立的学科,主要基于院校自身的实际情况,在开设嵌入式系统课程基本上都是采取修改相应教学计划的方法,开设一门或两门嵌入式系统方面的课程。
事实上,上述教学开展具有一定的局限性,2004 年美国计算机教育权威机构ACM/IEEECS 对计算机专业本科教育有关嵌入式系统课程主要设置为:嵌入式微处理器、嵌入式软件设计、实时操作系统、嵌入式系统设计工具、嵌入式多处理器系统设计、网络化嵌入式系统等。
显然,仅通过开设一门或两门课程讲授这么多内容是不现实的,难以得到良好的教学效果[3-5]。
同样,如果像工科院校开设很多门嵌入式系统专业课对于师范院校也是具有一定的难度。
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专/题/策/划“嵌入式系统”课程是“北京大学电子信息科学基础实验中心”为信息科学技术学院电子类高年级本科生和研究生新开设的一门以实验为主的选修课,目的是通过对嵌入式系统组成原理的学习和专题实验、项目实验的训练,培养学生的综合创新能力。
“嵌入式系统”实验课程的建设注重对学生进行科研综合方法的培养,包括需求分析、方案论证、资料搜集、系统设计、电路调试、系统测试、报告撰写等。
除了培养学生的分析问题、解决问题的能力外,还要引导学生发挥想象力,提出问题或见解,即培养创新能力。
对于没有学过的或跨学科的知识,引导学生学会主动学习、理解,最终应用于系统中去。
“嵌入式系统”课程介绍1.学时学分总课时:60学时(理论课:16学时,实验课:44学时);学分:2学分。
2.课程内容(1)理论课共授课8次,每次2学时,共需4周时间。
具体内容如下:* 嵌入式系统概述* ARM体系结构与嵌入式CPU* 嵌入式系统平台——SitSangBoard* 嵌入式Linux操作系统原理* 嵌入式Linux软件开发* 嵌入式Linux图形程序设计* 嵌入式Linux驱动程序设计* 嵌入式应用系统设计开发通过上述理论课的学习,使学生基本掌握嵌入式系统的基本理论和嵌入式系统的开发过程,以及Intel SitSang开发平台的组成、嵌入式Linux操作系统的开发原理,为下一步的实验课程打下基础。
(2)实验课实验课分为两个阶段,专题实验和项目实验。
专题实验共有6次,每次4学时,共24学时(6周)。
专题实验具体内容如下:实验一 SitSang Board组成和原理实验二 ARM汇编程序设计实验三 嵌入式Linux内核实验四 嵌入式Linux程序设计实验五 嵌入式Linux图形程序设计实验六 嵌入式Linux驱动程序设计在专题实验中,学生自由组队三人一组,每次实验又分为验证性实验、修改性实验和设计性实验三个层次。
硬件开发平台采用IntelSitSang(PXA255)板。
第一个实验用来熟悉开发平台的硬件,第二个实验用来了解比较底层的ARM汇编程序的开发方法,其他四个实验都是围绕 Linux操作系统来进行的。
嵌入式Linux操作系统内核——zImage采用的是经过Intel公司修改的2.4.19版本;嵌入式文件系统采用的是JFFS2,它是专门为Flash设备设计的文件系统;为了避免频繁的Flash读写和节省将文件系统烧录到Flash中的时间,在实验中我解构北京大学嵌入式系统课程建设北京大学信息科学技术学院 王志军 杨延军 段晓辉 赵建业 张云峰/文们主要采用网络文件系统(NFS),它使目标系统在运行的时候通过网络在主机上得到文件系统的内容,而不需要访问Flash设备,大大提高了开发效率;图形开发选择qtopia-1.7.0作为软件平台,开发工具主要使用qt-embedded-2.3.7;驱动程序的设计主要涉及了加速度计、测试LED和面板按钮,希望学生对驱动有初步的了解,在专题实验中并没有设计很复杂的驱动。
项目实验仍为三人一组,共20学时,需5周时间。
实际操作上,项目实验被安排在开放实验室,学生可以自由安排其实验时间,每个学生实际花费的时间远远多于20学时。
项目实验的命题由教师推荐和学生自选,这样可以调动学生的创造潜能,达到培养学生综合创新能力的目的。
推荐的项目实验题目如下:* MP3播放器* 简单PDA(记事本、通信录、备忘录等)* 简单E-mail编辑、收发器* 简单游戏(游戏杆控制)在项目实验的管理中,每个实验教师负责几组学生,每周至少一次对学生进行检查、督导。
同时,设有两个检查时间点:一个是项目实验开始的一周后,要求学生提供一份书面的项目方案设计报告,包括需求分析、方案论证、系统功能、资源分配、任务分工及任务时间表等;另一个检查点为项目实验结束时的答辩验收,每组答辩时间为15分钟,包括项目系统演示5分钟,PPT讲演5分钟和提问5分钟,届时应准备好:项目实验报告、PPT讲演稿和项目演示系统。
(3)成绩评定专题实验:40分(实验表现:20,实验报告:20);项目实验:60分(系统演示:30,实验报告:20,答辩:10)。
(4)参考教材[1] 嵌入式系统实验讲义.北京大学信息科学技术学院内部教材.[2] 陈章龙等译.嵌入式技术与系统- Intel Xscale 结构与开发[M].北京航空航天大学出版社,2004.[3] 王勇等译.GNU/Linux 编程指南[M].北京:清华大学出版社,2000.[4] 田泽等译.ARM SoC体系结构[M].北京航空航天大学出版社,2002.“嵌入式系统”课程教学效果通过理论课的学习,学生基本掌握了嵌入式系统的组成和基本原理、ARM体系结构、嵌入式操作系统的基本原理,以及嵌入式系统的开发过程等。
通过实验课的训练,学生不仅提高了实验技能,更重要的是提高了综合创新能力。
实验中学生被分为三人一组,这使得学生学到了任务划分和相互合作,培养了学生的团队精神;课程内容具有一定的深度,很多知识点学生都是第一次接触,这使得学生学会了主动学习、广泛搜集资料,综合能力得到训练;碰到问题,学生敢于面对,并积极努力去解决,培养了学生的顽强拼搏精神;项目实验中,学生开动脑筋,完成了很多他们感兴趣的题目,并力求将项目做得完美,这些培养了学生的创新能力;项目实验最后的答辩验收,则训练了学生讲演、快速反应和推销自己的能力。
以下是学生完成的、具有代表性的项目实验题目:* 便携式MP3播放器* 便携式MPEG4播放器(使用了Intel IPP库)* 便携式E-mail收发终端* 便携式旅游信息终端* 基于Linux的PDA的设计与实现* 基于Linux的可视电话的设计与实现课程的进一步改进通过“嵌入式系统”课程对两届学生的开设,我们积累了一些经验,同时也存在着一些需要继续改进的方面。
从学生的反馈上看,该课程对于四年级的本科生来说,涉及的知识面广、内容偏深:既要求学生有硬件电路知识,又要有计算机体系结构、操作系统等方面的知识,还要熟悉编程语言及应用系统组成。
在有限的学时内,学生们很难完全掌握和消化,往往占用了他们很多的课余时间。
因此,如何在有限的学时内,让学生基本掌握嵌入式系统的基本知识,培养他们的综合创新能力,是课程进一步改进的重点。
(1)进一步系统化理论课程内容目前,理论课由几位教师分别以讲座的形式向学生授课。
在课程内容上,虽然大体上有重点划分,但仍需要进一步统筹规划、突出重点。
重点讲授需要学生掌握的基本知识,而不是面面俱到,进一步的提高可由学生凭个人兴趣自学完(下转第8页)信、实时操作系统等知识范畴,如果将这个系统应用在化工厂,还要涉及化工的专业知识。
要设计出一个完整的比赛作品,学生必须拓展他的知识面,去了解别的专业知识。
因此,指导教师本身应该有相对宽广的专业知识视野,在比赛过程中引导学生正确运用不同的专业知识。
从指导比赛的角度而言,我感到要侧重以下几个方面的工作。
* 学生的培训培训的重点在于教授方法,而不是公式。
能够通过选拔参加比赛的学生通常自学能力很强。
培训时不必拘泥于细节,而应重点介绍设计方法和工程经验,同时注意各种专业课程知识的融会贯通,使学生能够借鉴他山之石,或举一反三,学习从不同的角度思考问题。
* 参赛选手的组织最早我们组织参加嵌入式系统邀请赛,学生是按照专业划分,一般都将一个专业的学生分在一组。
很快我们就发现了这样做的弊端:同组学生的知识结构相近,整个团队的知识面狭窄,很难做出相对成熟的作品。
让电子工程的学生完成软件设计任务,其完成的质量很难让人满意,而对于计算机的学生而言,让他在系统板上扩展硬件也是很困难的事情。
将不同专业的学生混编,对于作品的设计进行垂直分工,硬件扩展、OS与驱动移植、应用程序分别由不同专业的学生完成,让他们能够各自发挥所长,从而能够设计出高质量的作品。
同时通过这样的实践过程,学生也能够接触到自己专业以外的知识信息。
* 作品的选题作品选题应当突出创新,贴近日常生活。
如果一味强调作品性能而不考虑实用性,则比赛也失去意义了。
突出创新,贴近生活也能让学生将专业知识运用到更加广阔的领域。
创新的选题需要参赛队员细致观察生活,具有发散性思维,指导教师应避免越俎代庖,直接命题,抹煞学生的创新激情;与此同时,对于收集来的各种思路,指导教师可以指出大致的突破方向,帮助学生分析其研究意义,或提供类似研究的最新进展情况,避免学生自主命题的盲目性。
* 作品项目的管理比赛进入实施阶段,最好能够引入项目管理的流程。
在每组参赛学生中选出一人作为小组负责人,由指导教师帮助进行方案分析、任务分解和工作细化,整理项目进行所需的各种资源,建立进度表。
对于项目实施中不可预知的风险,指导教师最好能够指导队员选取备用方案。
作品实施过程中必须重视文档管理,让学生养成写工作文档的习惯,各人之间的接口协议和工作交接文档必须清晰明了。
做好上述几项工作才能保证作品能够在规定时间内完成。
综上所述,嵌入式系统邀请赛指导教师这个角色不同于传统的教学实验指导教师,他在比赛中的作用类似项目经理,同时还要做好信息收集和后勤工作。
完成整个比赛,队员们很辛苦,但是能够体验到团队合作的乐趣和成功的喜悦。
作为比赛的指导教师,这样的比赛也促使我去拓展知识视野,培养锻炼工程管理能力。
同时类似这样的比赛也为我们改革教学实验提供了动力和契机。
成。
另外,课程内容中多增加一些实例,以帮助学生理解和消化。
(2)加快理论课教材建设嵌入式系统涉及的知识面广,参考资料也非常多,泛泛地为学生指定几本参考书,这使得学生无时间遍览,也很难抓住重点。
嵌入式系统课程的进一步建设,应该根据该课程的目标和内容的需要,编写一本理论课教材。
这样既可以帮助学生掌握嵌入式系统的基本知识,又节省了学生的时间。
这项工作目前正在进行中。
(3)增加演示项目实验对于专题实验,学生可以按照实验讲义一步步地完成。
但到了项目实验阶段,学生普遍感觉跨度较大,往往无从下手,需要教师多次的引导和帮助。
这是因为学生习惯于单元实验,而缺少系统实验的训练。
为了帮助学生项目实验能迅速上手,我们的嵌入式系统课程准备在专题实验结束后,增加一个演示项目实验。
在项目的方案设计、理论推导、系统功能、性能测试等方面为学生提供一个完整的实例,相信一定会对学生有所帮助。
“嵌入式系统”课程的建设,适应了当代电子信息科学技术领域对专业技术人才的要求,为高年级本科生及研究生提供了一个较好的高端选修课。
四年的开课实践证明:本课程较全面地训练了学生们的综合创新能力,受到了学生们的欢迎。
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