嵌入式课程总结范文
时间：2023-02-28 09:50:47
嵌入式课程总结范文第1篇
关键词：MOOC；SPOC；翻转课堂；嵌入式课程
文章编号：1672-5913（2017）07-0077-03
中图分类号：G642
0 引 言
大规模在线开放课程（massive open online course， MOOC）是基于课程与教学以及网络和移动智能技术发展起来的新兴在线课程形式。MOOC是一种全新的、更公平的教育模式，它借助互联网，通过MOOC平台的课程讲座视频、嵌入式课程进行测试与评估以及师生在线互动，教与学随时随地都可以发生[1]。然而，MOOC在迅速发展的同时，由于其自身存在的一些不可避免的问题，使得MOOC饱受争议。没有规模限制、没有先修条件、MOOC注册率高而完成率低以及师生不能深入交流等问题日渐凸显，且难以得到有效解决[2]。因此，MOOC被不断改进，许多新的教学模式应用到MOOC中，弥补之前MOOC的不足，超越了原有的MOOC模式，MOOC已经进入后MOOC时代。
在后 MOOC时代涌现的一些新样式中，SPOC最为典型。SPOC（small private online courses，小规模限制性在线课程）表示小型的、私有的、在线课程，它是针对MOOC来说的，这一概念最早是由美国加州大学伯克利分校的阿曼多・福克斯教授提出的[3]。与 MOOC相比，SPOC吸收和传承 MOOC的先进思想，将 MOOC的潜能更好地发挥出来，变革传统的教学结构，实现对现行课堂的有效翻转，最终提高教学质量。SPOC把学习的人数进行了限制，通常限定在几十人到几百人之间，不同于MOOC同一课程拥有注册人数几十万甚至几百万，另外，SPOC在MOOC的基础上增加了教师和学生面对面的交流。相比之下， SPOC的学习活动更加灵活高效，能满足学习者个性化学习的需求[4]。
嵌入式课程是信息技术行业的核心课程，在国外信息类人才培养中尤其得到重视。目前，嵌入式软件市场的规模剧增，已形成一个充满商机的巨大产业，并且成为整个软件业的发展支柱[5]。在家电、手机、各种数码产品等都向智能化方向发展的今天，嵌入式技术越来越成为当前最热门、最具发展前景的IT应用领域，吸引越来越多的工程师投入到这一行业[6]。本文研究嵌入式课程教学模式，通过SPOC充分利用MOOC平台上的教学视频资源，并与翻转课堂有机结合应用到课堂教学中。SPOC与翻转课堂相结合的方式可以提高学生的学习主动性、增强学生的动手能力、培养学生的创新意识和创新能力，使学生能够独立地进行项目开发和编程。
1 传统教学模式存在的问题
嵌入式课程是计算机课程的重要组成部分，嵌入式课程包含Linux系统应用、嵌入式系统设计和嵌入式系统案例分析等实践性较强的多门课程，这些课程采用传统的教学模式存在以下问题：
（1）在传统的教学模式下，老师的授课时间有限，只能单方面把课程的内容传授给学生，没有与学生交流的机会。
（2）部分学生存在惰性，老师讲多少就听多少，并不实际动手练习，导致仅理解理论内容，却不会实际应用。
（3）大部分学生在实践活动中虎头蛇尾，一遇到困难就轻易放弃，没有解决难题的决心，从而也无法真正的掌握和理解所学知识。
（4）传统的教学模式只重视成绩和分数，泯灭了学生动手实践的欲望，导致学生缺乏创新能力。
SPOC和翻转课堂相结合的教学模式提供一个新的思路：如果学生能够在课前完成相关知识的学习，就会减少教师课堂讲授时间，从而留给学生更多的时间进行实践、参与交流讨论和获得教师的指导，解决学生只停留在对理论内容的理解、动手机会少、不会将所学内容应用到实际的项目开发中去的问题。
2 基于SPOC和翻转课堂的嵌入式课程教学方法
基于SPOC和翻转课堂的嵌入式课程教学方法可以分为四个阶段：前端分析、课程设计、课堂教学和评价，具体模式如图1所示。
2.1 前端分析
任何课程开始前都必须进行前端分析，这样设计出的教学资源才具有针对性、个性化，因此，前端分析对一门课程设计的成功与否起到非常关键的作用。本文中，前端分析涉及3个要素，分别为学习对象、教学内容和学习环境。
学习对象主要包括学生年级、学生已经学过的相关课程以及对学过课程的掌握情况。嵌入式课程分为硬件课程和软件课程，因此课程的设置应该分为3个阶段：第1阶段为嵌入式硬件开发，作为嵌入式软件开发的平台基础；第2阶段为嵌入式软件开发；第3阶段为嵌入式综合开发实践。单片机原理等基础理论课程是学好嵌入式硬件开发的基础，嵌入式软件课程包括嵌入式操作系统和Linux系统应用等课程，只有将以上课程学好才能进行嵌入式综合开发实践。
教学内容研究应该从理论和实际开发能力两方面入手。理论方面，对于C语言、数据库、数据结构、单片机原理、计算机网络等前导课程，教师要在保证理论授课学时的前提下，适当增加或强调嵌入式开发中必需的知识基础，以保证后续嵌入式开发课程的顺利进行。在实际开发能力方面，教师要强化和规范嵌入式硬件课程、嵌入式软件课程、嵌入式综合开发实践课程中的实践环节，为学生配备齐全的软、硬件开发环境，让学生通过动手实践掌握所学的内容。
学习环境主要包括传统的课堂教学环境和基于MOOC的在线学习环境，将课堂教学和在线学习结合起来，提高教学质量。
2.2 课程设计
课程设计主要包括教学视频、教学大纲、拓展资源、测试作业几个部分。根据教学需要，教师可以充分利用MOOC平台上优质丰富的教学资源，对其进行编辑和整合，设计成富有逻辑结构的视频资源上传到网络教学平台。教师还可以将电影录像、电子书、其他资料等作为拓展资源提供给学生。测试作业包含测试题和大作业，测试题至关重要，学生可以带着问题去观看教W视频，也可以看完教学视频后做测试题，这样有助于学生对重点、难点的理解与掌握，进而提高学生的学习效率和学习质量；大作业用来综合性的测试学生的学习情况，需要由一组学生来共同完成，大家一起讨论，相互激发灵感，这种方式可以提高学生们的创新意识和团队意识。
2.3 课堂教学
课堂教学阶段在整个教学模式中的地位十分重要。在课程开始前，根据学生原有的知识基础、学习个性和风格等信息将学生进行异质分组，并选出每个学习小组的组长。
课堂教学的实施过程借鉴翻转课堂模式，翻转课堂是推动师生互动、激发学生学习兴趣的有力手段，真正体现“以学生为中心”的教育理念。本文将翻转课堂分为两种形式：一种侧重于分析本次课的重点和难点；另一种侧重于对实际项目进行分析和讲解。
第一种形式要求学生在课前通过MOOC平台上提供的教学视频，学习嵌入式课程的基础知识，然后，通过完成测试题验证对知识点的掌握情况。在课堂教学过程中，学生针对教师在课前提出的问题进行讨论，并采用轮流的方式对本次课的重点和难点进行讲解。在该门课程的课堂教学中，每名学生至少有一次机会讲解知识点。最后，教师对课程内容的重点、难点进行说明，并对知识内容进行系统化的总结和梳理。
第二N形式通过大作业的方式，以小组为单位，共同完成一个项目。大作业是对学生学习本门课程的综合性考察，嵌入式软件开发的作业可以是多进程程序编写、管道通信、Linux环境下“生产者与消费者”的实现等。嵌入式实践开发的作业可以是智能家居、智能停车场等。在课堂教学过程中，小组组内成员之间、各小组成员之间针对大作业的内容相互讨论，并每组选出一个代表对自己组的作业完成情况进行汇报展示，学生之间共同鉴赏、互相评价。教师可以在每名学生展示作品或学习成果后进行逐一评价，也可在所有学生成果展示完毕后做最后的总结，教师最终对学生的学习成果进行总结和评价。
课后主要是学生对学习进行复习和巩固，检验自己掌握知识的情况，分享课中学习的感悟与收获。教师则针对大家课上提出的问题进行反思和总结，对课程知识进行系统化的梳理和总结，并根据学生课上的表现、反应以及学生在学习过程中的意见对课前、课中阶段进行及时调整。
2.4 评 价
评价环节既要体现评价主体的多元化又要注重评价样式的多样化，关注学生的效果，采用形成性评价和总结性评价两种评价相结合的方式。
形成性评价包括多个因素：登录网络教学平台的次数、下载教学视频的次数、课堂出勤情况、课堂讨论的积极程度以及小组成员间互评等多个方面。小组成员间互评主要从学生与对小组其他成员讨论问题的情况、参与小组活动情况以及对小组的贡献等方面出发，对自己和小组成员作出评价。这种评价方式有利于学生更好地参与到小组学习活动中，能够提高组内成员间合作学习的积极性，同时，教师对学生的评价也同等重要，教师应该根据以上因素对学生进行评价，给出学生的平时成绩。
总结性评价则主要包括学生的平时测验、作业完成质量和期末考试成绩。最后，教师根据形成性评价和总结性评价的一定比例给学生最终量化分数。
3 结 语
嵌入式产品已扩展到生活中的各个角落，嵌入式开发行业对从事嵌入式开发的技术人才有很高的要求。基于SPOC和翻转课堂的嵌入式课程教学模式，克服了MOOC与传统教育的弊端，促进MOOC资源在高校教学中的不断应用。这种教学方法能够在很大程度上提升了学生进行嵌入式系统开发的能力，进一步满足嵌入式开发行业的人才需求。
参考文献：
[1] 孙宇杰. 后MOOC时代基于SPOC的高校计算机基础课程的设计与实践研究[D]. 石家庄： 河北师范大学， 2016.
[2] 王冠军， 周勇， 江海峰，等.基于翻转课堂与MOOC的嵌入式软件工程实践教学研究[J]. 实验技术与管理， 2016（4）：176-178.
[3] 曾明星， 李桂平， 周清平，等. 从MOOC到SPOC一种深度学习模式建构[J]. 中国电化教育， 2015（11）： 28-34.
[4] 贺斌， 曹阳. SPOC： 基于MOOC的教学流程创新[J]. 中国电化教育， 2015（3）： 22-29.
[5] 沈承舒， 杨波. 嵌入式课程教学方法的改革与探索[J]. 计算机教育， 2015（13）： 76-78.
嵌入式课程总结范文第2篇
【论文摘要】介绍嵌入式系统的概念和发展状况，以及目前国内外嵌入式系统在独立学院教育的现状，根据多年的教学实践，结合目前本校开展嵌入式系统教学的教学经验，总结出适合我国独立学院开展嵌入式系统课程的教学模式。
1.引言
目前，国内开设有关嵌入式系统课程的独立学院极少，培养出的基于linux平台上的嵌入式软件开发人员更是凤毛麟角。所以，注重应用能力培养的独立院校，特别是有计算机、电子技术等相关专业的工科独立院校，应该尽早引入嵌入式系统的教育，结合自己专业特点，大力开展嵌入式系统的教学工作。
2.嵌入式系统简介
嵌入式系统一般指非pc系统，而是指小型、专用的计算机系统。它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和i/o端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起，应用程序控制着系统的运作和行为；操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用。
3.国内嵌入式系统教学的现状
国内教育界将嵌入式系统的教学大致分为三类：软件学院专业嵌入式教学；计算机专业嵌入式教学；电子、自动化等相关专业嵌入式教学，对于嵌入式系统的教学研讨从嵌入式课程体系的设置、嵌入式理论教学的开展、嵌入式实验教学的开展、嵌入式综合设计与学生工程实训等几方面展开。
4.嵌入式系统教学模式的探讨
综观国内外，长期以来都没有专门针对嵌入式系统专业的学科设置，从事该领域的研发人员都来自不同专业背景，例如自控、电子工程、通信工程、计算机应用等专业。由于知识结构不能完全满足嵌入式系统工程的要求，需要经过较长的再培训才能胜任嵌入式系统工程师的工作。嵌入式系统教育给传统计算机、电子信息工程教育带来了巨大的冲击和挑战，也带来了历史的发展机遇。嵌入式系统工程（ese）是一个全新的专业，需要企业和社会的认知过程，课程体系需要经历设计、发展、完善的过程。
通过与国内其他高校的专家的探讨与学习，结合西部高校普遍存在的资金非常缺乏，实验条件的局限，以及电子信息工程专业学生的特点，我们积累和总结出关于嵌入式系统教育教学模式的一些想法，列举如下：
4.1 建立一套适合学校特点的课程体系
嵌入式课程是近几年来建立的一门新课程，有它自身的特点、规律。嵌入式的课牵扯面很广，包括研究生的课程、本科生的课程、技能课程的培训等。由于该课程与实际结合得非常紧密，容易教成短期培训，而作为一门课程要有自己的规律，不要把这个课程做成嵌入式系统教学的技能培训，要结合独立学院的自身培养目标特点制定出相应的教学计划以及实施方案。例如在我校，针对电子信息工程专业，目前师资力量等都不能满足直接建立一个嵌入式系统的专业，设想把嵌入式系统设定为电子信息工程专业本科主修方向，在低年级时开设相关的专业选修课，让有意于此方向的学生打好基础，在本科高年级进一步学习。作为电子信息工程专业，在教学中一定不能光注重应用，也要将清楚计算机本身的规律在什么地方，为什么发展嵌入式，有什么原理进行探讨，从而建立一套适合我们特点的课程体系。
4.2 课程应该分层次
嵌入式系统教学的层面应不同，有研究生、本科生高年级、重点大学、普通大学、独立学院等的分别，在授课时有所区别。在本学院推行这门课，考虑到针对的是电子信息工程专业，和其他学院的侧重点是不同的，但作为电子信息专业中的一个主修方向，在教学中应该突出原理与应用的紧密结合且能体现出理论和实践并重的特点，在教材的选定上应该包括有关嵌入式处理器、操作系统（linux或ubantu）、开发平台和应用，重点学习原理及相关应用。
4.3 主动去获得更多的支持
由于学校在技术、经验、资金等方面有很多的困难，所以应该主动寻求以获得更多的帮助，例如主动跟国内外相关公司索取资料、设备，要求一些技术支持等，积极组织教师参加全国范围的各种嵌入式系统教学研讨会、及到各知名企业进修，让教师深入了解技术发展。
4.4 可利用仿真软件、书籍内容辅助实验教学
如果让理论知识能让学生达到所见即所得是本课程教学的重点和难点，由于资金的缺乏，现成的实验板很昂贵，应采用仿真和实验相结合的方法，一部分学生在skyeye、microwindows仿真环境下做实验，一部分学生在实验板上面做实验，在实验之后再一起互相讨论。
4.5 利用互联网进行教学交流
由于教师对嵌入式系统课程不熟悉，在教学中要自己一边学习一边讲课，应该充分利用极其丰富的网络资源，例如教学课件及背景资料都可以从网站上下载，教师和学生均可通过论坛交流。
4.6 全国高校大学生电子竞赛及行业相关竞赛
通过组织学生参加全国高校大学生电子竞赛来深入了解和学习嵌入式系统。虽现在的电子竞赛还没有直接用到嵌入式系统，但是我们必须现在开始在思想上有所改变，主要是使学生多搞创新想法，而不仅仅是产品创新。
5.结语
嵌入式系统工程是一个全新的专业，目前的关键是怎样与现有专业学科融合，以及怎样进行现有课程体系的改革和调整。我国在嵌入式系统教育方面起步较早的是北京大学软件与微电子学院的嵌入式系统系，他们已经形成了较为完善的课程体系、专业水平较高的师资队伍和与国际技术接轨的嵌入式系统工程实践环境，目前，嵌入式系统系在我院本科生达到480人。独立学院由于很多因素的制约在教育上也比较落后，但已经积极行动起来，投身到嵌入式系统教育中去，为我国嵌入式系统的发展输送更多的优秀人才。
参考文献
[1]马忠梅.嵌入式系统教学模式探讨[j].单片机与嵌入式系统应用，2008（11）：5-37.
[2]徐敏，林瑞金.关健生嵌入式系统教学改革与实践[j].电气电子教学学报，2009（3）：13-22.
嵌入式课程总结范文第3篇
关键词：项目驱动 嵌入式系统 实验教学改革
中图分类号：TP301 文献标识码：A 文章编号：1673-9795（2014）05（a）-0023-02
随着不断更新的嵌入式技术在智能通讯、消费电子、医疗仪器、航天航空等领域的广泛应用，嵌入式技术正在成为高校学科方向建设或开设为选修课程，课程教学和实验内容紧跟技术前沿有了更高的要求，如何对嵌入式系统课程的理论与实验教学进行改革，期望形成适合本院校特色的课程内容和教学方法是当前各类院校共同探索的重点[1]。
本文结合本校应用型人才培养方案的教学实际，提出以项目驱动的嵌入式系统实验创新实践教学模式，围绕综合实验项目展开，培养学生掌握嵌入式系统的硬件基本体系和结构、系统运行模式、嵌入式软件开发流程、系统调试、验证和测试方法等，使学生具备基本的嵌入式项目开发知识和能力。
1 嵌入式系统实验教学现状
1.1 嵌入式系统实验教学的目标和特点
全面了解嵌入式系统实验教学特点对教学和改革非常必要，其主要特点有：（1）实践性。学生必须亲自实践，设计方案，动手操作，才能真正将知识为已所用，若没有认真完成实验，嵌入式系统课程学习犹如纸上谈兵；（2）系统性。嵌入式统课程涵盖面较宽，底层硬件是基本，嵌入式操作系统是重点，多种开发平台和多种软件使用是突破口，嵌入式系统开发应用的所涉及到的相关程序设计是关键……（3）创新性。嵌入式系统知识技术更新快，在实验内容上，应该加入创新的元素，学生也应需要在实验中有自己独立的见解和想法，而不是单纯完成教师分配的任务[2]。
总之，在嵌入式系统教学过程中，把握嵌入式技术应用性强、涉及领域广、技术更新快等特点，注重理论与实践教学环节紧密结合，强化实验教学落到细节，以培养学生动手实践能力、综合应用能力和创新能力为主要目标。
1.2 嵌入式系统课程实验教学的不足
虽然目前众多高校日益重视嵌入式系统实验教学，但效果一直欠佳，仍表现出很多薄弱和不足之处。首先，实验内容安排不合理，实验内容简单。验证性实验过多，学生自己动手的设计性实验少；单一性基础实验多，综合性开发实验少；基础实验多，反映嵌入式最先进技术的实验内容少，从而导致实验教学流于形式，造成学生学完课程之后不知道如何应用，对嵌入式技术还停留在理论阶段。其次，嵌入式实验设置与实验室资源配置不合理。部分实验设备落后，难以与快速发展的嵌入式硬件与软件开发同步；实验资源长期闲置，利用率低；实验室管理制度过于死板，课后作业无法到实验室完成或继续学习。再有，很多高校师资力量薄弱，学生知识水平参次不齐，实验教学往往辅导不到位，导致个别学生无法及时解决问题则中途放弃。最后，嵌入式实验课程体系陈旧，与企业要求严重脱轨，学生毕业后就业形式严峻，就业后不能很快进入工作岗位，有的甚至还需要进行第二次培训[3]……
2 项目驱动的嵌入式系统实验教学
针对嵌入式系统课程特点和现状，初步探索与尝试项目驱动的教学模式，合理设计实验项目内容和方式，让项目实践教学贯穿于课程体系结构，从而提高实验室资源，调动学生学习主观能动性，形成教学相长良性局面。具体的说，项目驱动化教学，就是以项目为载体，将课程讲授的主要内容穿插其中，注重课程理论体系的完整性，达到理论实践一体化、传授知识与培养能力一体化、“教、学、做”一体化的培养工程人才的教学方法，这种教学模式比较适合那些实践性较强的课程[4～5]。
教师选择项目应具有实用性、典型性、综合性、趣味性和可行性，采取“项目引导、任务驱动、边讲边做、讲做结合”的教学模式，且项目精心准备并成功实现，对各细节实现访求及理论知识比较熟悉。当然，项目化教学方法的实施过程中也存在一定的困难，它要求教学的硬件资源比较齐全，实验室管理方案合理、师资配备得力等。
3 项目驱动的嵌入式系统实验教学尝试
3.1 项目驱动激发学生学习兴趣
教育学家斯金纳曾言：“在教学中成功的设计问题，有利于激发学生积极主动去思考，有利于学生运用已有知识去获得新知识或解决新问题。”可见，问题设计是教学活动中促进学生实践创新能力主动发展的重要环节[5]。这里的项目驱动即是问题设计。
说明与课程相关的完整的项目详情，详细描述项目需求、主要功能、预期的目标，及当前项目的基本现状。重点演示项目实现后的效果，如果受实验条件或时间等因素的限制，课堂难以逐步展示实现过程时，可灵活借用其他方式，如图文并茂的详细文档、屏幕录制的视频、生动形象的动画片等。利用展示的实现结果为契机，通过生动的描述激发学生的学习兴趣，力图使学生产生强烈的求知欲望，让他们接下来的学习有目标，方向明确！
同时，在项目分析与描述时，根据项目实现的各个环节把课程理论与实践完整的串连起来，列举出各章节的重点难点，说明各重点难点在项目中是怎么实现的，学生对照课程目录及项目实现的过程，能初步理解嵌入式系统开发的基本流程，实现方法等。
3.2 根据项目需求合理安排实验内容
根据专业侧重点不同，随着理论课的进度，以项目内容和实验环境等方面，合理安排实验课，做到简单实验与复杂实验、验证性实验与综合性实验、课堂实验与课后实验全面且有代表性。下以设计实现“远程视频监控系统”为例，针对软件工程专业学生，硬件实验侧重硬件选择和简单调试，软件方面安排嵌入式操作系统（如嵌入式Linux）移植、文件系统移植、Boa服务器配置与移植等，除此而外，环境搭建实验、程序设计实验也必不可少[6]。基础实验安排不在多，而在于实用性，让学生顺利完成逐个实验，以此树立自信，在不断取得的小成就感支配下，进而主动强化理论学习并利用课后再实践，直到完成项目。
3.3 分组完成综合实验
全班同学完成系列简单基础实验后，综合实验则在此基础上稍做调整，并添加创新的元素，以实现项目主要功能。根据实验需要，把综合实验细分几大部分，全班同学按能力水平、兴趣爱好分组，把基础实验过程中发现基础较好、悟性较高、动手能力较强、在某些方面有优势的同学任命为小组长。如上项目可尝试以下分组方案：动手能力相对较弱、语言组织能力较好的学生分为一组，负责书写整理需求分析和设计文档，写文档时与其他成员相互沟通与交流，因此也可增强实践能力；操作系统方面基础较好的同学分为一组，主要搭建实验环境，并向下一组实验同学提供环境的详情，如共享文件（源码、库、工具软件等）放在什么位置，有哪些服务器，什么版本的交叉编译工具链及其他细节；硬件基础扎实的同学们分为一组，移植嵌入式操作系统内核（一定要在内核中加载USB摄像头驱动）；软件应用能力较好的同学们为一组，配置和移植Boa服务器制并作根文件系统；C/C++编程能力较好成为一组负责CGI脚本设计；最后一组是系统测试，这要求各方面能力较强的同学完成……这种分组实现、组长负责的实验教学方式，遵循因材施教的原则，各小组相互沟通，相互学习，且能增强同学们的团队精神。
3.4 项目总结与期望
综合实验的顺利完成并不代表是项目驱动的嵌入式实验教学的最终目标，对项目进行总结与展望能让一段时间的理论与实践学习取得事半功倍的进步。以讲座或报告的方式，各小组分别汇报各自的主要工作，各成员的经验，如何攻克遇到的什么难题，各自关键的技术在哪里……汇报的小组主要发言人不一定是小组长，但一定是集各成员的总结与收获。总结课堂师生畅所欲言，为项目提出新的期望，并讨论下一步如何去实现，去完善，为嵌入式系统相关知识再学习导航。
4 结语
本项目驱动的教学模式是嵌入式实验教学改革的初步探索与尝试，克服了当前嵌入式实验中不足的现象，合理安排实验内容，充分利用实验资源，且能调动学生积极性，基本做到了因材施教，教学相长。如何不断的实现项目创新的元素，是嵌入式实验教学一直追求的重点和难点。
参考文献
[1] 冯小燕，陈昌兴.地方高校嵌入式实践教学体系的构建[J].实验室科学与技术，2011，9（1）：98-100.
[2] 冼进，贾德良，毕盛.嵌入式系统实验课的教学改革初探[J].实验室研究与探索，2011，30（8）：282-283.
[3] 张腾飞，郭前岗，王保云.嵌入式系统创新实验室建设与实践探索[J].中国电力教育，2013，25：163-165.
[4] 李妍.项目化教学在嵌入式系统实践课程中的探索[J].实验室科学，2012，15（5）：27-29.
[5] 张腾飞，王保云.基于问题设计的嵌入式实践创新人才境况体系研究[J].人才培养改革，2013，22：56-58.
嵌入式课程总结范文第4篇
[关键词]嵌入式 教学改革 课程设置
[中图分类号]G434 [文献标识码]A
一、引言
在上个世纪七十年代前后，出现了嵌入式系统的概念，当时，还没有出现操作系统（OS），仅有监控系统及汇编语言，随着计算机技术的发展及应用需求，将OS引入了嵌入式系统，嵌入式的编程以C语言为主，并有了强大的嵌入式开发平台。我国嵌入式软件应用规模为世界第三，在中国软件前10家企业中，嵌入式软件产品生产企业占了6家。数字化、智能化、网络化的趋势将使传统设备逐渐转变为嵌入式设备，因此嵌入式软件对改造和提升传统产业有重大作用。 中国工程院院士倪光南强调，我国IT行业应大力发展嵌入式软件，提升我国IT产业的核心竞争力。
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，其软硬件可配置，对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格约束的一种专用系统。所使用的计算机为嵌入式计算机。嵌入式系统一般可由嵌入式微处理器、硬件设备、嵌入式操作系统及应用程序四部分组成，嵌入式系统一般嵌入到应用系统中[1]。
广义而言，可将计算机技术作为一种技术，嵌入到应用系统中，计算机技术又经常是一种核心技术。对一般用户而言，嵌入式系统是透明的。
对于处于高速发展时期的嵌入式技术及物联网技术时代，嵌入式系列课程的教学也在各大院校中开展起来。要设置适应社会需求的嵌入式技术人才，在设置嵌入式系列课程时，需要解决以下问题：
1.课程体系设置
嵌入式课程目前开展最多的还是在研究生阶段，但随着嵌入式市场需求的增加，一些高校在本科阶段开始设置嵌入式方向体系课程。那么怎样设置适合本科在校生学习的课程是现在亟需解决的问题。
2.实验教学环节设置
嵌入式技术对学生动手能力要求很高，而且嵌入式系统是软硬件结合的产物，对学生能力要求很高，既要会硬件设计又要会软件设计。
二、嵌入式系统基本结构
1.嵌入式处理器
（1）嵌入式微处理器：对应通用计算机CPU。
（2）嵌入式微控制器：对应用单片计算机。
（3）嵌入式DSP：应用于数字信号处理，数字滤波，FFT谱分析，图象处理等领域。
2.微内核结构
微内核结构是指仅提供基本的功能，任务调度，通信及同步，内存管理，对外管理等。嵌入式系统一般配有操作系统。OS分为内核层与应用层两个层次。内核仅提供基本功能，建立及管理进程，I/O、文件系统由应用层完成。其它属于应用组件，如网络功能，文件系统，GUI等，工作在用户，系统可裁剪，即用户可选择需要的组件。
3.任务调度
在嵌入式系统中，任务即线程，大多数嵌入式OS支持多任务。
多任务运行是指靠CPU在多个任务之间切换、调度，每个任务有优先级。不同任务的优先级不同，调度方式可分为三种方式：
（1）不可抢占式调度：一旦某个任务获得CPU，就独占CPU，除非某种原因（任务完成、等待资源），它才放弃CPU。
（2）可抢占式调度：基于任务优先级，当前运行的任务，随时可让位于优先级更高的处于就绪态的任务。
（3）时间片轮转调度：当两个以上的任务，优先级相同，一个进程在用完自已的时间片，就将cpu让位于同优先级的另一个进程。
嵌入式系统大多数OS采用优先级不同时用抢占式和优先级相同时间片轮转调度法。
4.硬实时系统与软实时系统
一般嵌入式系统对时间要求较高，即要求在较短的时间内，对提交的任务作出响应，称之为实时系统（μS级）。
硬实时系统对响应时间有严格要求，软实时系统可在较宽时间范围内完成。
5.内存管理
用MMU，使用虚拟存储器概念，大多数嵌入式系统MMU，从而采用实地址管理模式，这样，存储保护技术也相应降低。然而，随着嵌入式技术的发展及需求的牵引，近来不少嵌入式系统中也在加强存储管理，引入虚拟存储器概念，引入MMU，同时也在加强存储保护。
6.内核加载方式
OS内核既可在FLASH中运行，也可在片内RAM中运行，一般而言，在片内RAM中运行，可获得更快的速度，但RAM是易失性的，故无论内核还是应用程序，都应放在FLASH中，以免挥发。故在实际加载时，就存在两种方式，一是在FLASH中直接运行；另一是运行在@FLASH中的加载程序，将内核装入片内RAM，然后再运行装入RAM的内核。
7.嵌入式系统开发的有关技术
嵌入式系统的开发技术，比一般在Windows下开发要复杂一些，它与硬件平台有关。
开发平台分为宿主机与目标机。
（1）宿主机（一般用通用PC机）：主要功能是编译、链接、定址，还进行调试期间的运行控制。
目标机（硬件平台-目标板）：运行嵌入式软件。
第一过程：用交叉编译器。所谓交叉，是在一个计算机平台，为另一个计算机平台产生代码的编译器。
第二过程：链接，将所有目标程序链接为一个目标文件。
第三过程：定址，将目标文件分配到物理存储器的相应地址。
这一过程与目标机硬件结构有关，即与各存储器的起始地址有关。
（2）宿主机的调试功能
宿主机的第二个功能为支持调试目标机上的应用程序。应用交叉调试器，采用宿主机与目标机联合调试。首先下载，将宿主机中的内核及应用程序下载至目标板；然后，分别对目标板源码级、汇编级进行调试。
目标监控器是对目标机上的应用程序进行控制的，它事先被固化在FLASH中，宿主机与目标监控器相联接，完成调试控制过程，其步骤为：下载程序至目标板，控制其运行，并随时检测返回状态[2]。
三、嵌入式系统课程设计
嵌入式技术在中国的发展已经有十几年的历史，根据嵌入式系统基本结构，其涵盖的课程非常广泛，有《嵌入式操作系统》、《嵌入式系统及其应用》、《嵌入式组件设计》，《嵌入式Linux设计》等，目前这些课程基本是各大院校电子类相关专业的必修或选修课程。通过这些课程的学习，使学生能够独立完成嵌入式系统的硬件系统设计和软件设计。
《嵌入式操作系统》主要介绍实时内核原理、多个常用OS（UCOS、UCLinux、WIN CE、VXWorks、Nucleus）的比较、实时时效的分析与提高、实时OS的设计方案。
《嵌入式软件设计》主要结合汇编、C（C++）、JAVA等语言的嵌入式实现精华，体现实时OS的移植，低、高级语言的集成应用。
《嵌入式系统及其应用》讲解嵌入式系统的定义、发展、分类、组成、特点、开发调试方法、嵌入式处理器等概念性的介绍，帮助建立系统的概念和特征，完成应用层编程。
《嵌入式Linux设计》涉及嵌入式Linux驱动程序的设计，包括I/O口、CAN总线、触摸屏、IIC、PS/2、异步串口、音频、显示、USB、以太网及Flash的使用及驱动程序的编写。在ARM Linux的中断处理、BootLoader和内核上电启动过程。
为了更好的体现嵌入式门课的实用性，在课程之后配有一个为期两周的课程设计《嵌入式系统及应用课程设计》。在前面实践能力基础上，面向某一领域的应用，以嵌入式系统基础设计实现相应功能系统。提高了学生的实际动手能力与综合能力。学生要将嵌入式操作系统移植到智能手机中，并在此基础上进行二次开发，完善智能手机的功能。包括电话簿、记事本、日程、计算器、日历和时间显示、游戏软件（包括俄罗斯方块、五子棋、拼图、高尔夫球、沙壶球等）、音频功能（包括播放MP3等歌曲）、手机摄像头以及手机通讯功能（包括GPS通讯、GPRS通讯、红外通讯、蓝牙无线通讯等）。我校电子信息科学与技术专业嵌入式方向自2002年创建至今，已有六届毕业生。由于创建之初嵌入式还是个新兴的技术，所以无论从课程内容设置、教学顺序设置以及教学环节的配合都很不成熟，师资和实验设备严重短缺。但在不断探索和调整中我们总结出一套嵌入式课程体系建设的方案，科学合理设置教学内容、从实际出发调整教学顺序、各教学环节相互配合。
由于嵌入式相关课程涉及的范围甚广，尤其随着现在物联网及许多新技术的兴起，针对嵌入式课程体系的建设，包括教学内容的体系化建设和教学环节的体系化建设，是教学过程中需要解决的问题，需要提出相应的解决方案[3]。
由于嵌入式系统面向应用的主要特点，在课程设置别强调培养学生动手实践的能力。以教师科研环境和专业实验室为基地，开展课外学习方式培养学生的综合实践能力；知识讲解与主流嵌入式系统实例结合，搞好课程教材体系的配套建设；配有课程设计，加强学时在工程设计方面的能力；多位教师授课，充分发挥每位教师优势，使新技术能贯穿在教学中；与学生实际相结合，对学生毕业找工作和再学习有很大帮助；设计了多种等级实验，学生通过循序渐进设计能提高综合设计实验能力。
基于嵌入式系列课程的教学改革与探索能解决好课程间的联系、衔接问题。从理论教学、实验教学到课程设计、毕业设计统筹安排，形成一个整体，使学生的学习层次化、阶梯化。建立嵌入式实验平台，提高学生参加相关竞赛的积极性，培养学生对嵌入式相关课程的学习兴趣，促进学生自学能力和解决问题能力的提高，突出学生的能力建设、知识探究和人格养成。
四、嵌入式系统研究方向
嵌入式系统有着广泛的市场前景。市场需求方面：中国具有世界最大嵌入式技术市场。手持仪器设备、信息家电、城市建设、工业控制、军事应用等，嵌入式技术无处不在。企业人才需求方面：软硬件设计人才，应用开发人才，综合性人才，培训增加，工资待遇逐渐上升。技术发展趋势要求方面：8位单片机到16位单片机主要用于不需要操作系统的只需要处理简单任务的控制系统，但现在的手机、智能家居等系统已经不能满足于简单的控制了，多个任务并发出现时，需要具有实时操作系统的32位嵌入式微控制器的解决。图1概况了现在嵌入式系统的主要研究方向。
图1 嵌入式系统研究方向
五、总结
未来几年，市场对嵌入式人才尤其是嵌入式Linux人才的需求旺盛。而目前熟练的嵌入式Linux应用人才只有几千名。这意味着各大跨国公司及国内消费类电子巨头企业都面临着人才严重短缺的挑战。所以设置好嵌入式系列课程，培养出优秀的具有嵌入式技术人才是迫在眉睫的事情，希望我们的努力能对我国嵌入式市场带来新的生机与活力。
基金项目：本文系“北京市教委科技发展计划面上项目”（项目编号：KM201110772018）的研究成果。
[参考文献]
[1]李金芳.嵌入式教学的案例分析与分享[C].图书馆联盟建设与发展，2012-10-01
[2]梁志远，邹晓敏，劳有兰.面向嵌入式课程群建设的《微机原理》课程教学探讨[J].高教论坛，2008年04期
[3]王小妮，郝媛.物联网技术在现代远程教育领域的研究[J].北京：中国电力教育，2012，6：113-114
嵌入式课程总结范文第5篇
（1）重视程度不够
嵌入式相关课程是众多高校近几年争相开设的课程，由于嵌入式开发是新兴技术，各个高校在此方面的基础大多比较薄弱，故开设该课程大多以理论为主，只配有少量课时的实践。而嵌入式恰恰是一个实践性很强的领域，忽略了实践的重要性就使得学生学习完这门课以后依旧不懂、不会嵌入式开发。
（2）实验条件差
各个高校嵌入式实验室的配备情况参差不齐，实力雄厚的学校配备比较全面，而一般院校相对就要差很多。以为数众多的二本院校为例，硬件方面：大多实验设备数量比较少，不够一个班的学生每人使用一台；配备的PC比较陈旧，系统安装、运行中都存在诸多问题。软件方面：新技术的更新周期较长、学生接触不到最新的技术等。由于硬件实验室的特殊性，大多学校的硬件实验室都不是自由开放的，从而也限制了学生课下自学的条件。
（3）单一的教学模式，教学效果差
大多数高校在嵌入式相关实践课程中开设的实验，其类型还停留在验证性的阶段。实验课上学生们按照实验指导书中的步骤一步一步地完成验证，驱动程序等所需源码任课教师会提供给学生，学生得不到锻炼，实验做完了收获极少、效果较差。
（4）较为单一、死板的考核方式
因为实践课没有得到足够的重视，所以在嵌入式课程的考核方式上面就缺少了对实践的考核，以学生平时实验表现加上课后的实验报告为主要考核依据，导致雷同现象颇多，缺乏创新、缺乏积极性。
2嵌入式实践教学改革
针对嵌入式实践教学现状中存在的不足，结合自身教学经验与学院环境将在如下几个方面进行改革：
（1）增加对实践教学的重视程度
嵌入式系统开发等相关课程，是集众多理论与实践于一体的一门综合应用类课程，在实际的应用领域中实践更重于理论。对于非重点的本科院校来讲，要想让我们培养的学生在社会上有一席之地，那么培养应用型、技能型的人才尤为重要。对嵌入式相关课程，不但要重视理论教学，更加要重视实践教学，使得学生可以拥有一技之长，能够更快、更好地融入社会。因此，应该加大实验教学的力度，例如适当增加实验课时等。
（2）实验环境
硬件方面：我院先后购进了嵌入式试验箱、Linux仿真器以及实验所需的大量模块，更换了陈旧的PC。条件允许的情况下，尽可能让每个学生都能自己独立进行实验操作。软件方面：我院刚开设嵌入式课程的时候使用的嵌入式操作系统是WinCE，2013年更换为嵌入式Linux系统。WinCE是微软公司开发的嵌入式操作系统，有其自身的优点，如良好的图形界面、简单容易上手等，适用于初学嵌入式的人群。但是其自身的局限性使得WinCE在可塑性、安全性等方面不够完善。而嵌入式Linux系统是完全开放源代码的，其有着内核小、效率高、跨平台性能好、对网络的支持完备等优点，内核可任意裁剪，安全性、可塑性都很高。深受广大嵌入式开发者的青睐，也是业界比较流行的嵌入式开发平台。为了使学生毕业后能够更快地适应行业的需求，所以我们选择采用嵌入式Linux系统。为了让学生能够在课下更好地巩固与学习嵌入式相关知识，建议各个院校将嵌入式实验室在无课程安排的时间里定期向广大师生开放，方便教师备实验课，也方便学生自行研究。
（3）实验方法
由于课时的限制，很多院校在嵌入式课程相关实验的安排上存在着矛盾。大多数实验均为验证性的，导致大多学生课程结束了，对嵌入式开发还是摸不清头脑。然而设计型实验，很多学生又无法独立完成。基于此，笔者结合自身在嵌入式教学过程中的体会与经验，总结出一条“验证—修改—设计—项目”的实验路线，其中配合使用项目教学法。
①验证+修改课程初期安排1~2个验证性的实验，让学生首先了解、熟悉嵌入式开发的过程。在验证的过程中不全是照搬现有的东西，让学生修改其中的一些小功能，从页面的颜色、大小等简单的修改，到代码功能上的修改。全部照搬，学生往往没有积极性，久而久之会丧失对该课的兴趣，加入一些改动的要求，会激发学生的求知欲与征服欲，为了完成需求，他们就需要将现有的源代码读懂，借此掌握代码的流程与整体结构，为下一步的设计开发打下基础。
②设计+项目在验证+修改的实施过程中，学生对嵌入式的开发已经有了大致的了解，接下来将项目教学法贯穿在整个设计性实践过程中。根据课程需要选择一个或若干个难度适中的项目，将项目交给学生们分组或独立完成，从最初的收集信息到设计方案，从实施项目到最终实现，都由他们自己去完成。在实践课的课堂上，针对性地安排一些小的设计性的实验，对实验加以指导，以此辅助学生完成他们手上的项目。而对于项目，不做具体的讲解，只在学生遇到问题时加以引导，引导他们采用有效的方法正确地解决问题。通过项目的完成，使学生更好地掌握所学的知识，也更好地锻炼其独立思考问题、解决问题的能力。为保证项目教学法在实践教学中的顺利实施，应将嵌入式实验室定期向学生开放，在开放日时教师可以来到实验室和学生们一起探讨问题，了解学生的掌握程度，以便更好地安排后面的教学内容与教学进度。经实践验证，该思路应用在嵌入式的实践教学上有着良好的效果，使得学生们由浅入深、由表及里地透彻领悟嵌入式开发的真谛，重点培养了学生的动手能力，使其就业后在工作中能够较快地上手，为培养应用型、技能型人才打下了良好的基础。
（4）考核方式的改革
调整、丰富以往单调、死板的考核方式，除了常规考核以外，重要的是加入项目的考核。以项目为引，学生分组进行，可以在课程中期就将考核的项目布置给学生，让他们在学习中学以致用，学期末以答辩加小论文的形式进行项目的考核。这样一个学期下来，学生不但理论上学懂了，实践上收获更是巨大。能够亲手做出自己的作品，是每一个学生都引以为傲的事情，激发了学生的积极性、求知欲，也在实践过程中培养、锻炼了他们团队合作的意识，对以后的工作和生活都有着不可忽视的作用。
3结语
嵌入式是21世纪的主流，为了让我们的学生能够更好地站在世界这个大舞台上，就要对教学方法不断地做出改革，以适应计算机科学迅猛发展的现状。笔者结合自己在教育一线的经验和教训，对嵌入式实践课程的教学方法加以总结、改进，将项目教学法融入其中，收到了较好的效果。在日后的教学工作中，仍需继续不断地修整、完善，请广大教育工作者批评指正。
嵌入式课程总结范文第6篇
关键词：嵌入式系统；课程内容设置；教学方法；系统能力
引言
随着物联网的快速发展，作为主要核心技术的嵌入式系统再一次成为关注的焦点，行业对嵌入式技术人才的需求日益增加。嵌入式系统和相关技术受到广大工程技术人员和教育者的关注，正成为新兴的热门技术。在计算机专业教学中，已成为各高校计算机专业的主要专业课程。嵌入式系统课程内容涉及知识面广，不仅涉及软件开发技术，还与操作系统、各种硬件接口、通信等技术紧密关联，是软硬相结合的系统开发设计技术。因此，各高校计算机专业对嵌入式系统教学的相关理论教学内容的选择、实验教学与实践环节的设置，还在不断探讨阶段［1－3］。正是由于嵌入式系统的知识覆盖面和应用广这样一个特点，在课程教学中应当更加注重系统能力的培养［4］。本文主要探讨面向系统能力培养的计算机科学与技术专业的嵌入式系统课程建设思路，从课程与其它课程的衔接、课程内容、教学方法等方面进行探讨。
1嵌入式系统课程设置现状
嵌入式系统需要学生更多地掌握计算系统内部各软件／硬件部分的关联关系与逻辑层次，了解计算系统呈现的外部特性以及与人和物理世界的交互模式，也就是需要学生具备系统能力。目前，嵌入式系统课程设置不足以培养学生的系统能力，主要表现在如下几个方面：（1）没有形成围绕嵌入式系统教学的课程体系。目前计算机专业的课程体系中注重的是学生更宽泛知识的教育，满足了宽口径、厚基础的基本要求，但缺乏能够贯穿整个计算机系统应用的思想。嵌入式课程内容太散太多，没有系统性，并没有围绕嵌入式系统框架组织内容。（2）嵌入式系统与其它课程之间的衔接和关联考虑不够。目前课程设置大多按照计算机系统的不同层次内容独立开设课程，相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其它层次内容之间的关联，学生难以把所学知识贯穿到嵌入式系统的学习中。（3）嵌入式系统课程缺乏特色，如对于不同应用系统和相关平台所需的设计和应用人才的培养应设置哪些内容（包括课程实验）等。由于教学中对系统能力培养重视不够，所以嵌入式系统的教学效果存在以下问题：①大部分学生缺乏系统观，不能很好地解决系统层面问题；②大部分学生难以胜任复杂的涉及软／硬件协同设计的任务；③由于没有很好地建立课程之间内容的关联，教学缺乏系统性的综合实践环节，学生对于很多核心知识的掌握呈碎片状态，对于已经学过的知识无法融合到嵌入式系统课程的学习中，其综合分析、设计和应用能力较差；④各高校嵌入式系统设置内容多，缺乏特色，在有限的教学时数内学生无从下手，很难深入理解和掌握嵌入式系统技术。
2嵌入式系统课程建设思路
2．1嵌入式系统在课程体系中的地位
根据IEEE的定义，嵌入式系统为控制、监视或辅助设备、机器或用于工厂运作的设备。与一般桌面计算机系统不同，嵌入式系统通常只针对一项特殊的任务，是以应用为中心的专用计算机系统。因此，嵌入式系统必须使软、硬件可裁剪，来满足高可靠性、低功耗、低成本，适应工作场所的小体积的应用要求。由嵌入式计算机系统的组成可以看出，嵌入式系统几乎涉及了计算机软硬件的各个知识点，与多门课程紧密相关，具体关联如图1所示：（1）硬件层。硬件层中包含嵌入式微处理器、存储器（SDRAM、ROM、Flash等）、通用设备接口和I／O接口（A／D、D／A、I／O等）。在一片嵌入式处理器基础上添加电源电路、时钟电路和存储器电路，就构成了一个嵌入式核心控制模块。其中操作系统和应用程序都可以固化在ROM中。涉及先修课程：电子电工技术、数字逻辑（数字电路）、计算机组成原理。（2）中间层。硬件层与软件层之间为中间层，也称为硬件抽象层（HardwareAbstractLayer，HAL）或板级支持包（BoardSupportPackage，BSP），它将系统上层软件与底层硬件分离开来，使系统的底层驱动程序与硬件无关，上层软件开发人员无需关心底层硬件的具体情况，根据BSP层提供的接口即可进行开发。涉及先修课程：计算机组成、体系结构、汇编、接口技术、C语言程序设计。（3）系统软件层。系统软件层由实时多任务操作系统（Real－timeOperationSystem，RTOS）、文件系统、图形用户接口（GraphicUserInterface，GUI）、网络系统及通用组件模块组成。RTOS是嵌入式应用软件的基础和开发平台。涉及先修课程：汇编、C语言程序设计、操作系统、计算机网络。（4）应用软件层。应用软件层则由基本的数据表示、存储管理、数据分析以及与各个应用领域相关的知识，比如：医疗设备、智能家电；汽车电子；航空航天；智慧城市；环境监测；工业控制等。涉及的先修课程有计算机导论、汇编、C语言程序设计、数据结构、数据库、数据分析（挖掘）。（5）开发方法。开发方法包括嵌入式系统开发的过程、采用的方法以及遵循的标准。涉及的主要先修课程有软件工程、UML设计。综上所述，嵌入式系统课程涉及的大多数内容在先修课程中得到了诠释，但知识获取是分散的，学生得到的是知识碎片，没有形成连贯的知识体系，无法站在完整系统的角度学习嵌入式系统的开发设计，因此有必要在课程内容设置中重点串联相关的知识，使学生对所学习的知识能够形成体系，灵活地应用。
2．2课程设置的原则
嵌入式系统几乎涵盖了从底层的硬件线路、接口到软件工程等计算机专业所有的知识点，教学内容分布在不同阶段开设的不同课程中。因此嵌入式系统课程内容设置需要从以下几个方面考虑：（1）要做好把所有相关知识串起来的导引，使学生能对已学的知识进行过滤和总结。（2）嵌入式系统是通过软硬件的结合，把计算机（芯片、板、或整机）嵌入到具体的产品中，对产品进行控制，提升产品性能，降低产品成本的应用系统。因此在课程内容中必须体现软硬件协同的设计思想，同时要强调嵌入式软件开发的特点。（3）嵌入式系统课程实际上是一门综合多知识点的应用开发课程，因此课程内容应更注重实验、实践环节的设计，以此加强学生系统能力的培养。遵循上述的课程建设原则，嵌入式课程教学内容总课时可根据学校具体情况设为48、64或更多课时，但理论知识与实践内容的课时比可设置为1∶3，因为在先修课程中已经介绍了理论知识的很多内容，本课程则更多偏重于学生系统能力即嵌入式系统实际开发应用能力的培养。因此实验、实践内容的设置是本课程的重点。
3课程内容组织
根据上述课程建设思路，分别从理论知识和实践两个方面探讨课程内容的设置。
3．1课程理论教学内容的设置
考虑课程内容的设置原则，根据多年教学经验和对学生学习效果的总结，嵌入式课程的理论教学内容可以从如下几个方面组织：（1）导论：在此部分重点需要讲解的内容是①嵌入式系统的基本概念、应用领域；②涉及的知识点及相关先修课程。此部分首先让学生明确嵌入式系统开发与一般计算机系统开发的异同点，在此基础上引导学生对已学过的知识点进行归纳总结，形成知识体系。同时培养学生从系统角度认识计算机应用的观念。此部分可设计一个嵌入式系统开发与相关知识点所在课程的知识关系图谱，便于学生对过往知识的查阅和归纳。（2）嵌入式系统开发：①系统开发的特点；②软硬件协同开发方法及步骤；③开发工具及环境。此部分主要使学生了解嵌入式系统开发首先遵循一般计算机系统开发的过程和标准，其次，重点掌握嵌入式系统的设计更注重软硬件系统的协同设计，在开发方法上与传统计算机系统有一定差异，掌握一种实用的嵌入式系统开发方法。（3）在大多数院校的计科专业中，学生对硬件的设计开发很难实现，因此在关于硬件知识的介绍方面，应更注重为学生提供硬件选择的一些方法或准则，便于硬件的选择。因此理论知识中硬件的知识包括：①嵌入式微处理器、存储器以及接口的特点；②常用的嵌入式微处理器、存储器和接口以及优缺点和适用场合；③在实验实践环节中要使用的微处理器详解，熟悉实验、实战开发中使用的微处理器的结构和功能。（4）嵌入式操作系统：①嵌入式操作系统的特点；②常用的嵌入式操作系统，适用场合；选择操作系统的原则和方法；③实验实践环节中要使用的操作系统详解。（5）嵌入式软件的开发：主要介绍嵌入式软件的特殊性能要求以及常用的开发工具及环境。
3．2课程实践教学内容的设置
嵌入式应用非常广泛，涉及的实验包罗万象，目前各个厂家提供的嵌入式实验平台上也提供了各种类别的实验，但课程课时内实验设计不可能把所有内容全部都做，实验实践的教学环节目的不是让学生把所有可以用嵌入式系统的控制的应用全部都实验一次，而是让学生掌握嵌入式软件开发的过程，从系统的角度组织软硬件协同完成对外部装置的控制。因此实验内容的组织划分为3个层次：基础实验、功能实验、小型嵌入式系统的设计实现。如表1所示。3．2．1基础实验基础实验设计为12学时，主要涵盖嵌入式系统开发环境学习和基本接口练习。开发环境使用包括开发环境的搭建、软件程序的调试、模拟、仿真及下载，是后续实验的保障。基本接口实验让学生对嵌入式应用中基本的或常用的接口使用熟练掌握；中断是嵌入式系统应用中处理被控制对象与微处理器信息交流的主要方法，也是嵌入式开发必备的知识，使学生熟练掌握中断的处理，为更复杂的嵌入式应用奠定基础。基础实验包括的内容和知识点较多，实验设了12个学时完成，使学生既能对所学知识有时间回顾总结，又能够熟练掌握嵌入式开发必备的知识和技能。3．2．2功能性实验嵌入式应用太广泛，涉及的领域和具体的接口都有很大差异，在课程有限的课时内不可能让学生接触到所有可能的功能接口实验。功能性实验主要考虑学生的兴趣不同，按照接口的功能设置了功能模块，见表2。根据一般嵌入式应用，功能实验分为四大类，其中通讯实验分为有线和无线通讯，在实验项目选择中可以根据学生自己的兴趣进行选择。在整个功能实验中，设置了14个学时，学生至少选择两种功能实验内容，结合后续小型系统的开发设计，推荐学生三种组合选一。3．2．3小型系统的设计实现“小型系统的设计实现”实践内容采用命题选做和学生自己命题两种形式。学生根据之前的实验情况和兴趣选择一个小型应用。要求按照嵌入式系统开发的完整步骤首先选择开发方法，进行功能和非功能性需求分析，在此基础上给出软硬件的设计选型，利用开发工具实现系统，结果测试、演示，最后写出完整的设计文档。3．3教学方法的思考在嵌入式教学过程中，要教会学生怎样从系统层面思考，首先讲透原理（基本原则、架构、特点等），然后强化系统性的实践教学过程和内容。在此基础上发挥学生的自主创新能力，使学生的系统能力得以培养。要达到这样的目的，除了从课程内容的设置上进行设计和不断改革，还需要配合合理的教学方法，引导学生建立系统观，学会从系统的角度分析问题、解决问题。因此在教学中应灵活使用多种教学方法，如问题式、讨论式、案例式、以及课内外结合式和项目驱动的教学方式。（1）问题式教学。现代教育思想强调以培养学生发现、分析、解决问题的能力为主要目的。使用“问题式”教学法对于提高学生的素质，强化学生学习的兴趣，调动学生的主观能动性，培养学生的创新能力有积极作用。在教学过程中，围绕问题而展开教学活动，激发学生自觉思考、主动探索，引导学生不断发现问题、提出问题、分析问题并最终解决问题，培养了学生的创造性思维。按照“问题式”教学法，教师可以在教学过程中精心组织多种方式、多种目的、多种层次的问题，而不是将课堂教学视为一个封闭的体系。例如：教师可以自问自答，作为问题或一段内容的引入，避免交待式的讲解；还可以提出问题要求学生做出判断并回答，以抓住学生的注意力。（2）讨论式教学。在课程教学中充分发挥了学生的主体地位，让学生“动”起来。调动学生的积极性，同时检验教学效果。在教学中，课程教学以讲授为主，增加讨论环节，老师和学生共同商讨具有前沿性和重要意义的论题，课堂上拿出部分时间，师生双方共同交流。讲授是向学生传授知识，训练使学生巩固知识，但是只有讨论才能让学生真正参与，变被动为主动，调动学习的积极性和主观能动性。在讨论交流过程中学生通过操作、分析、思考，获取探求新知的技能，不但巩固了已有的知识，而且还锻炼了思维能力、创造能力。这样教育由传递性教学向研讨性和发现性转变。实践证明，只要组织恰当，课堂讨论能取得意想不到的效果。（3）推演性教学。在介绍理论知识的同时，通过介绍相关知识的来龙去脉，将知识的发现过程和大师的思维过程展现出来，激发学生求知欲望；并利用现代多媒体技术模拟知识的发现过程，使学生能够感受到知识的创新过程。
4结语
嵌入式系统是涵盖学科知识，应用范围最广的综合性应用课程，该课程的学习对于提升学生的系统能力，具有关键作用。本文以培养学生系统能力为目标，提出了该课程的内容设置要体现已学相关知识的连贯性，实践环节教学内容要体现系统化方法，确立了“循序渐进、融会贯通、精讲多练”的教学原则。同时提出要配合多种教学方法，才能把课程内容真正传达给学生，使学生真正能从系统的角度认识问题、解决问题。
参考文献：
［1］张凯龙，周兴社，等．“嵌入式计算”课程的教学探索与思考［J］．育与教学研究，2009：65－67．
［2］宋春林，刘富强，郭爱煌，“旨在提高工程实践与创新能力”的多层次嵌入式系统实验体系［J］．计算机教育，2012，22（11）：86－88．
［3］张锋辉，符茂胜，宗瑜，渐进式项目驱动法在嵌入式系统课程改革中的应用———借鉴德国经验［J］．计算机教育，2013，21（11）：48－50．
［4］王志英，周兴社，袁春风，等．计算机专业学生系统能力培养和系统课程体系设置研究［J］．计算机教育，2013，9（5）：1－6．
嵌入式课程总结范文第7篇
关键词： 嵌入式系统 ARM μC/OS-Ⅲ
引言
嵌入式系统是一个很宽泛的概念，我们一般将以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统称为嵌入式系统。近十年来，随着当前各行各业对单片机能力的要求越来越高，如主频高、功耗低、外设多、互连方便、支持操作系统等，嵌入式处理器市场正在32位化，ARM芯片以其高性价比取代51芯片成为嵌入式系统设计的新宠，同时μC/OS-Ⅲ嵌入式操作系统因源码获取方便成为嵌入式系统学习的首选对象。
在实际教学中发现：（1）学生拘泥于嵌入式软硬件知识细节，不能从嵌入式产品的系统层面和设计过程中整体地动态地了解、理解和掌握嵌入式系统设计知识；（2）学生太过依赖学院实验室现有的嵌入式实验箱或自己购买的嵌入式开发板，不敢或很少尝试设计并制作自己的嵌入式开发板；（3）学生对嵌入式操作系统了解有限，忽视相关开发工具的使用与掌握。
本文将从嵌入式系统课程实验板DIY（Do It Yourself）开始，探索课程实验板DIY自主实验指导方法，尝试通过适当的适度的DIY实验操作指导，训练学生在规定的时间内和有限的成本下制作自己的嵌入式系统实验板，培养学生进一步自主探索学习嵌入式系统知识的兴趣。
1.研究目标与关键问题
1.1研究目标
依据《嵌入式系统》课程教学内容，研究课程实验板DIY教学方法，制定课程实验板DIY指导手册，指导学生逐步DIY自主制作自己的课程实验板，让学生在实践课程实验板DIY过程中亲身领会并掌握嵌入式系统软硬件设计方法，并最终基于ARM Cortex-M3微处理器和实时操作系统μC/OS-III搭建嵌入式系统的软硬件平台，完成课程实验并定制特色功能。
1.2关键问题
（1）如何让学生快速设计、投板、焊接并调试自己的ARM实验板，并且时间和成本可控。
（2）如何让学生在自己的ARM实验板上主动探索来完成课程实验，并且及时总结相关问题和对应的解决方案。
2.《嵌入式系统》DIY实践
借助当前便利的电路板PCB制作与生产工艺，在课程实验板DIY指导手册帮助下，指导学生逐步完成课程实验板DIY实践。
值得一提的是，当前电路板PCB打样双面板价格50元/款起，尺寸大小10cm*10cm以内，完全满足课程实验板制作要求。
2.1实践任务布置
在《嵌入式系统》授课之初，强调嵌入式系统课程实践的重要性，引导学生思索如何动手实践。然后课程设计任务，要求自己动手制作ARM最小系统板，运行μC/OS-III操作系统，满足课程各项实验要求，定制开发自己的特色功能。
说清楚两个限制：（1）必须使用ARM Cortex-M3微处理器和μC/OS-Ⅲ实时操作系统；（2）必须在一学期内完成（大约3个月）并且成本可控（100元左右）。
2.2实验板硬件制作
针对选定微处理器芯片（如ARM STM32F103），提供课程实验板原理图，仅涉及最小系统板硬件（包括ARM芯片、晶振、SWD调试、USB供电模块）和课程实验所需硬件支持（包括基于GPIO的LED和KEY，以及UART模块）。芯片管脚全部基于排线引出，便于学生后续的扩展实验。考虑到学生可能初次进行PCB制版，因此实验板PCB图提供半成品，完成最后的布线。
当然，学生完全可以部分或全部修改实验板原理图和PCB图，前提是学生必须有电路板制版经历。强烈建议初学者不要做太多的修改，而是完成剩下的PCB布线，并投板、焊板，进而编程与调试。
本阶段计划时间两周，可阶段验收成果为：（1）丝印学生姓名的PCB空板；（2）焊接完成的ARM实验板。
2.3实验板程序练习
实验板程序分为两部分，本着简单易学和循序渐进的学习原则，依据《嵌入式系统》课程教学内容，仅涉及LED、KEY和UART三个常见外设，训练内容包括ARM裸板程序和操作系统程序两部分，下表仅列举部分实验内容。
在此过程中，为了调动学生积极主动性，可以实行一定的奖励措施，如通过额外的平时分鼓励学生，将在硬件制作与软件编程实践过程中遇到的问题和对应的解决办法记录下来，并通过教师确认后集中给各位学生以参考。
本阶段时间持续整个学期，可阶段验收成果为课后作业和实验报告。
2.4特色功能实现
学生通过在ARM实验板硬件基础上扩展功能模块，基于μC/OS-III任务程序实现自己的特色功能，如红外测距、温湿度采集、小车控制等，并完成课程设计报告。
课程设计报告内容包括：（1）课程设计简述，阐述目的、内容和意义；（2）需求分析，阐述功能需求、技术指标、设计约束；（3）总体方案设计，涉及系统框图、功能框图、业务流程图等；（4）硬件设计，涉及硬件框图、器件选型、模块电路图等；（5）软件设计，涉及软件框图、关键数据结构、核心模块流程图等；（6）系统测试，包括测试目的、测试步骤、测试结果、结果分析；（7）附录，主要包括扩展的功能原理图和关键代码。
本阶段时间为学期的最后两周，可阶段验收成果为课程设计实物和报告。
结语
经过近三年的嵌入式系统课程教学实践，初步形成一套比较完整的自主实验指导方法和对应的实验板DIY指导手册，已成功指导百余名学生制作自己的ARM实验板，并实现自己设计的特色功能。
参考文献：
[1]石海贝，任秀峰.浅谈嵌入式系统的应用与开发[J].信息与电脑：理论版，2010（2）.
[2]江维，桑楠.面向高等教育的嵌入式系统教学改革[J].计算机教育，2011（16）.
[3]王振华，刘慧芳.嵌入式软件开发实践教学改革与探索[J].教育教学论坛，2016（34）.
[4]杨晓敏，赵润林.《嵌入式系统开发》实践教学改革研究[J].福建电脑，2016，32（8）.
嵌入式课程总结范文第8篇
关键词：生物医学工程；嵌入式系统；教学方法
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）33-0112-02
Abstract： This article takes the Bio-medical Engineering of AHUCM Specialty as an example to summarize the problems occurred in the course of Embedded System Course.It condensed out a teaching method which combines the selection of teaching materials and professional construction，combines the selection of theory course and training objectives， combines the training of practical ability and school running characteristics and builds a new evaluation system. It will improve the teaching and practice of Embedded System Course in Bio-medical Engineering in order to meet the needs of the society.
Key words： Bio-medical Engineering；Embedded System；Teaching method
生物医学工程（Bio-medical Engineering，BME）是综合运用多门学科的理论和技术，研究和解决人类健康、疾病预防、诊断和治疗等的新技术、新方法，是一门多学科交叉和渗透性强的新兴学科，也是一门结合其他学科和技术快速发展的学科，本身具有高度的前沿性和先进性，高新技术的突飞猛进，要求我们不断调整课程设置以适应社会的需求和时代的发展。随着嵌入式系统在各个领域表现出强劲的生命力，并且越来越多的应用到医疗器械中，在本校开设的生物医学工程专业（医疗器械方向）本科生教学中增加嵌入式系统的教学内容已势在必行[1]。
根据IEEE（电气和电子工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”。目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统[2]。虽然侧重点不同，以上两种定义却均体现出嵌入式系统是可以涵盖机械等附属装置的软硬件综合体。鉴于医疗器械自身的特点，嵌入式系统不仅能够在安全性、实时性、控制精度、数据处理能力以及与医院管理系统匹配性等方面增强其性能，并使医疗器械呈现便携式和网络化的发展趋势。
综上所述，如何开展我校生物医学工程专业的《嵌入式系统原理及设计》课程的教学工作，结合专业培养目标和我校办学特色，值得我们探索和研究。经过两年的教学实践，我们发现教学过程中存在的若干问题，并总结了一些经验。
1 教材选择与专业建设相结合
因为嵌入式技术很强的行业相关性，高校应考虑基于理论且面向应用的教材，教学不会与实践脱节。但由于新技术日新月异，导致很难找到一套普遍适用的系列教材。同时，嵌入式系统兼具软硬件方面的知识与应用，各类教材的侧重点不同。例如，以软件开发为主，包括应用软件和驱动程序开发，放弃硬件设计内容，并且在多种处理器、操作系统中选择主流、有发展前景的ARM微处理器和嵌入式Linux作为主要授课内容，可选择林晓飞等编写的《基于ARM嵌入式Linux应用开发与实例教程》；周立功等编写的《ARM嵌入式系统基础教程》是目前嵌入式系统课程最为成功的教材之一，其配套资源非常全面，但其教学内容偏重硬件，扩展内容和工程案例较少，适合工程人员查阅。生物医学工程既有侧重于电子专业的嵌入式系统硬件电路设计，又有侧重于计算机专业的嵌入式系统软件开发，对于开展专业建设，提升专业内涵，稳定学生的专业思想，有很好的示范引导用。基于以上，本教研室首先确定以市场主流的嵌入式微处理器ARM9作为教学内容，采用高等院校规划教材，北京航空航天大学出版社出版的《ARM9嵌入式系统设计基础教程》，并结合实验指导书、开发板使用手册、应用程序开发手册、系统移植手册等内容，使嵌入式技术被更多学生掌握，也保证了硬件和软件知识的完整性。为之后开展的医疗器械类专业课，建立了良好开端。
2 理论课程选择与培养目标相结合
目前，嵌入式系统产品应用到医疗器械各个领域。CT、核磁共振等大型成像设备，彩超、经颅多普勒等超声设备，心电、脑电等电子设备，全自动生化分析、免疫测试系统等检测设备，呼吸机、麻醉机等监护设备均需要嵌入式系统的支持[3]。我校生物医学专业主要偏重医疗器械方向，培养学生成为能从事医学电子仪器、医疗器械开发设计和研制、医疗器械质量检测和技术监督管理等工作。那么提高相关专业课与实际应用领域的关联性，让学生清楚地认识到嵌入式系统是如何应用到医疗器械领域的，是我们任课老师应该做到的。
所以，本人在教学过程中，穿插列举嵌入式系统在医疗器械中的应用实例，不但使学生更容易理解相关理论知识，将两者有机结合，而且为接下来开展的医疗器械方面专业课打下一定基础。例如，基于嵌入式系统开发设计的便携式电子血压计不仅能够有效缩小血压计的体积，还能够实现“傻瓜式”血压测量，所返回的测量结果也更加准确。电子血压计由气袖、气泵、传感器、嵌入式控制器以及显示器等部件组成。在使用其进行血压测量时控制模块主要是与气泵传感器相配合实现控制气压，采集、记录、显示参数的功能。依照血压测量原理，控制器分别记录血压测量过程中的收缩压和舒张压即完成了一次血压测量；基于嵌入式系统的多参数监护仪可以将传感器采集到的人体生理信号转换为可被嵌入式系统识别的数字信号，然后该数字信号经过滤波、放大、量化等预处理后即可被传输到处理模块进行处理和分析。分析时，若信号超出人体正常参数范围则系统将该信号所对应的参数标注为非正常，向相关医护人员进行报警，同时将出现异常的各项数据存储在存储模块中，以便于后续分析和诊断[4]。
3 实践操作能力的培养与专业办学特色的结合
国家科技部印发的《医疗器械科技产业“十二五”专项规划》提出，要紧密围绕疾病预防、临床诊疗、健康促进的需要，重点开发新型中医诊疗等医疗器械产品和系统等新型医疗器械产品。未来的几十年，随着医疗水平的逐步提高，医疗器械产业将进入高速发展的时代，我校应迎合国家和社会的需求，将高精尖的现代信息技术与自身具备的丰厚的中医理论知识等专业优势相结合，改进现有的并开发新型的中医诊断仪器[5]。在开展实验教学的过程中，可以根据学生具备的不同软硬件基础，也就是对先导课程（高级语言程序设计、微机原理与接口技术、单片机原理等课程）的掌握程度进行分组，基础较差的学生主要进行基础验证型实验，基础稍好的学生进行设计综合型实验，而基础较好并且对嵌入式系统兴趣浓厚的学生可以进行研究创新型实验，实现分层次教学。划分后，各个层次的学生均能对如何学习这门课做出自我定位，从而产生兴趣，反响良好。设计综合型实验和研究创新型实验需与具体项目结合、与相关竞赛结合、与中医诊疗设备的发展方向结合，充分体现出本专业的办学特色使学生深刻了解本专业的优势特色和发展前景，并清楚地认识到其身上肩负的使命，有助于增强学生的专业认可度，调动其学习积极性。
同时，课堂教学不能与具体实践脱节，医疗器械技术和设备发展很快，相关实验设备又价格昂贵。我校的附属医院可以为本专业的学生提供现场观摩学习的机会，其中各个科室配备的各类功能型号的医疗器械让学生们可以看得到、摸得到、学得到，在现场体会嵌入式系统是如何成为医疗器械整体结构中不可或缺的功能模块，发挥其特有的作用，使学生有更直观的感受。
4 构建“形成性+终结性”评价体系
与传统的终结性评价不同的是，本嵌入式系统课程的考核采用“形成性+终结性”的评价方式。包括分别占总成绩50%和30%的理论考核和实验考核，此外，平时考核占20%。这种考核方式改变了传统的一役定生死的考核方式，逐步建立“平时表现、理论掌握、动手操作”三者并重的考核模式。平时表现包括课堂考勤、提问、课后作业、答疑等，其目的是培养学生学习的主观能动性。理论掌握的考核主要通过期末考试的形式，其目的是督促学生增强学习的自觉性，建立正确的学习方法和学习态度。动手操作的考核主要是以学生做实验时的表现和实验的完成情况来评估的，制定一套可行的、量化的标准考核方法，定性定量的肯定学生的实际操作能力，可以有效提高其积极性和主动性。经过改良后的考核方式更加侧重于评估学生的自主学习能力，建立其主体意识，对于改善学习效果起到了立竿见影的作用。
5 结语
嵌入式系统是一门多学科交叉、涵盖内容广泛、软硬件兼有、产业前沿性较强、对实际应用能力要求较高的课程，不同类型的院校的不同专业，开展本课程的侧重点也不尽相同。所以，开展嵌入式系统课程的本科教学，要想达到理想的效果，需要任课老师下一番苦功。总结来看，本专业是中医类院校、医药信息工程学院中的生物医学工程专业，偏重医疗器械方向，培养既有医学基础又有工科背景的专业型人才是我们的办学特色，所以，在嵌入式系统课程中，加入中医理论和医疗器械产业方面的知识内容对于开展教学会有很大帮助。同时，在选择教材、设置课程内容、实验实践教学和建立评估体系等方面，也需要任课老师因地制宜，量体裁衣。
我国医疗器械产业是一个创新能力不断增强、市场需求十分旺盛的朝阳产业。与此同时，也要看到产业发展的不足，提高技术创新能力、加强研发的产、学、研结合，已经成为当务之急。建国几十年来形成的良好基础，人民群众保健康复对医疗器械的刚性需求，医疗器械相关学科技术人才的长期储备，国家对医疗器械技术创新的大力扶持，都是促进医疗器械产业高速发展的保障和动力。我们作为开展生物医学工程专业的院校和任课老师，应清楚认识到自己身上的责任与重担，迎着大好的形势，在探索中教学，在教学中成长，紧跟科学前沿，同时脚踏实地，总结经验，吸取教训，为产业输送人才，为国家的医疗卫生事业安全有序的发展做出自己的贡献。
参考文献：
[1] 邓军民，等.生物医学工程专业本科教育课程设置探讨[J].首都医科大学学报，2007：166-168.
[2] 黄智伟，等.ARM9嵌入式系统设计基础教程[M].2版.北京：北京航空航天大学出版社，2013：1.
[3] 袁宝芸，等.嵌入式系统技术在医学领域的应用[J].中外医疗，2011（22）：182.
[4] 张启凤，等.嵌入式系统在医疗器械中的应用研究[J].信息通信，2014（1）：88.
嵌入式课程总结范文第9篇
【关键词】 团队学习；课题开发；嵌入式教学
【中图分类号】G420 【文献标识码】B【论文编号】1009―8097（2009）06―0136―03
引言
嵌入式系统是当前发展最快、应用最广、最有发展前景的信息技术主要应用领域之一，嵌入式系统知识体系向上
承接电子、电路、计算机软件、微机原理等多项基础知识领域，广泛涉及到信息科学的软硬件各方面，向下发展至 渗透到社会生活各个领域的令人眼花缭乱的应用 。近年来各高校普遍增加开设 嵌入式方面的课程，甚至有的学校直接开始以嵌入式系统为专业培养学生。与此同时，有关嵌入式教学的研讨和探索随着课程的开展一直在进行。
早期的嵌入式系统教学往往停留在以讲概念和讲原理为主的水平上，导致学生学完后“会背书，不会做” ，严重影响教学质量。针对这一现象，许多高校相关领域的教师也做了不少实践探索和尝试。以同济大学为代表的高校在嵌入式课程中率先引入由卡内基梅隆大学（CMU）提出的“Learning by doing”这一适用于工程教学的行之有效的先进教学理念，对嵌入式教学进行了部分改革。许多高校也将课程进行了强化实际动手能力和实践能力的改
进，教学效果取得了一定程度的提高。
一 存在的问题和现状
目前国内现有的嵌入式系统教学仍然存在不少问题。
第一，尽管从原有的单纯的课堂讲解理论知识到现阶段理论课与实验课并重，嵌入式系统教学中的学生动手实践问题已经得到了很大的改善，但是因为现有的多数嵌入式系统教学课程只能脱胎于原有的计算机课程体系，沿袭了传统教学中重课堂教学、轻操作实践， 重原理、轻应用的课程安排习惯。多数学校的课程为建议改为 ：以理论课为主，配套一定课时的实验课，但是一般理论课时与实验课时的比例为2：1，甚至为3：1，罕有达到1：1或以上的。而作为辅助的实验课程的设定，主要是配备计算机以及由专门厂商生产的嵌入式系统实验箱，具体实验课程多数为嵌入式系统实验箱配套的实验，一般包含基础实验、基本接口实验、人机接口实验、通信与音频接口实验、嵌入式Linux和WinCE基础实验。实际实验课程以选用基础实验部分为多，选用复杂和高级的实验较少。实验内容则多为依照实验参考书的要求重复实现，少见具有创新性的内容和多样化的要求。课程考试或考察也以理论考试为主，实验课表现为辅。这在一定程度上造成了教师和学生双方面的对实践技能的弱化和忽视。
第二，也有部分院校已经能够以嵌入式系统实验单独设课，则在此课程体系内实验课时比例较大，理论课时减少。在更加强化实践能力的课程体系中，在此基础上开设了时间为1――3周的课程设计，一般包含若干个基础实验内容的综合性设计，这一课程安排已经强调了实践能力和动手能力的培养和锻炼，淡化了纯理论教学。但是在实践中，学生层次的参差不齐、教师精力和水平的限制、课题来源的狭隘性、学生单人实践的有限性这些问题都在很大程度上制约着学生实践创新的效果，往往没有最大程度上体现出嵌入式学习和课程设计的优势，普遍存在着课设 课题固定，缺乏团队合作、缺乏创新等现象。
二 嵌入式系统及其教学的特点
分析嵌入式系统课程的内容和应用背景，不难发现嵌入式系统具有不同于其他课程的特点，使得这门课应该是最具有实践性、创新性、应用性的课程，应该是对学生综合能力进行锻炼和培养的绝佳载体。
嵌入式系统课程体系包含以下几个特点：
1.课程综合性强，既有大量的理论知识，实践中又极度强调应用性；
2.知识涉及面广、 内容庞杂，无论理论和实践都覆盖了软硬件多项领域；
3.课程难易程度和教学重点有多种选择，可作为重点内容讲解的包含实际开发、系统理论、体系结构、软件编程等多个方面；
4.新兴领域多，内容较前沿，嵌入式系统的原理虽然今年没有根本的改变，但是研究和应用往往牵涉到社会生活的新兴领域和科技研究的最新成果。
基于嵌入式系统自身的特点，我们认为嵌入式系统课程一般作为本科生的深入课程，而不应纳入基础课体系。虽然嵌入式系统开发的一个特点就是上手并不复杂，不需要太多的知识储备即可开始简单开发。但是深入了解嵌入式系统以后，会发现其对计算机各领域基础知识的综合应用显得尤为突出，表现为基础知识和能力扎实的学生会在嵌入式系统的学习和开发中取得越来越大的“加速度” 。为了培养出区别于速成嵌入式开发人员的较高层次的
嵌入式工程师，将嵌入式课程作为专业深入类的课程尤为重要。
三 我中心的实践改革
我中心经过几年的探索和改革，已将该课程打造为具有一定工程性质的创新性课程，虽然课程性质仍然为选修，但是已经发展为一个能够培养学生团队合作、创新科研并实实在在有作品、出人才的高端课程。在我们的实践中，许多做法改变了传统课程体系的惯例，但是 也发挥了不错的教育效果，为高等院校教育改革提供了独特的思路。
1 建立课程和学生的前期联系
国内各高校基本已经实现学分制，必修、选修双线修学分的思路是基本一致的。但是选修课，尤其是专业选修课的通病是学生选前不了解课程情况、选后又缺乏有效的调换机制。这 直接造成在本该是学生根据兴趣自由选择的更具有创造性的选修课程中 ，学生的失望多、兴趣低、重视程度低。嵌入式系统课程作为一种一定要依靠学生主动学习的课程，学生是否有热情是最核心的问题，我们虽然不能从学校教务层面解决这一问题，但是我们通过学生社团、学生兴趣小组等学生组织在 有兴趣的学生和本课程之间建立了 良好的联系。课程教师在这些组织中间长期担任指导教师等任务，通过讲座、研讨、指导等活动向学生介绍本课程，同时本课程的选修也接受各学生组织在学生自愿的前提下推荐报名。这样保证了选修该课程的学生对课程有了解、有准备，对工程实践真正有兴趣，有激情，解决了最核心的学生学习热情的问题。
2 采取以学生为主的教育方式
嵌入式系统这一领域具有其自身的特点，其核心内容覆盖了计算机专业的若干基础领域，也包含专门的独有知识，要融会贯通需具备一定的专业水平，但同时它又是一门应用性很强的课程，在环境搭建完成的情况下，上手并不复杂，具备基本的计算机知识就可以简单应用。这就决定了这门课程学生上手易、深入难的现状，往往造成学生浅尝则止，流于表面。
我们必须承认学生的精力也是有限的，将所有的东西全部塞给学生是不现实的，也是不符合工程实践教育的思路的。所以，我们选择了一种团队化、合作化、自主化的教育模式。其核心内容就是将学生组织起来，以团队的形式共同学习，在掌握了基础知识的前提下共同开发，在开发过程中深入学习，教师在这一过程中更多的起到指导、帮助的作用。
本课程的初始，即根据学生熟悉程度、学习基础、个人兴趣和能力将学生分为若干团队，课程全程 学生实验、开发等都以团队整体进行，团队根据每个人的特点自设总负责、子项目负责，完成人员配备和进度安排等工作。教师对嵌入式系统整体概念和开发流程的剖析和讲解必须到位、准确，力求给全体学生建立完整的嵌入式系统体系框架和开发思路。随后教师将协助各团队分析自身情况，建立初期学习思路。在基础学习中，采取实验操作引导原理体会的方式，引导学生先上机、后翻书，边上机、边翻书，在实践中学习。具体实验内容采取小组成员分工实践、定时总结汇报、提问互动交流的模式，使得全体学生对每方面的实验都有所了解，同时每个人又有自己较熟悉的领域，汇报过程中还锻炼了学生总结、表达、分析问题、讨论问题的能力。
在掌握了基本操作能力之后，教师指导学生团队开展基于嵌入式系统的创新活动，为了改变教师教、学生学、简单重复实验的缺陷，本课程采取了自主选题、学生科研开发的模式，教师全程指导、辅助，促使学生在研发中主动地学习和解决实际问题。选题包含教师科研课题、学生自选课题、企业课题等等，一般为具有一定实际应用背景的项目课题，由教师指导学生团队分析课题难度、成员分工、进度安排等，超出团队能力范围的项目可分解为合适的子模块来完成。
在这种课题开发式的教学模式中，教师主要起到一个指导参考的作用，包含：前期帮助整个团队对自选课题进行详细分析、功能拆解、成员任务分配、开发规范性讲解；中期组织全体团队和各个团队内部的定期汇报讨论、具有课题针对性的课程知识专门授课、 后期 课题成果的个人总结和团队总结以及相互之间的交流。教师的核心作用是帮助学生团队在实际项目中学会如何进行一个真正的嵌入式项目的开发，以及在一个团队中如何与其他人合作交流这一很难在课堂讲解中解决的问题。
这种方式的优点主要有两个：一是充分发挥学生的学习积极性和相互教育的作用，使得一个团队内的学生每个人可以在自己感兴趣和负责的领域内比较深入的学习和研究，同时通过相互交流和探讨使每个人都能较全面的了解嵌入式系统内其他领域的概念和重点，建立完整的嵌入式系统开发概念；二是真正做到了工程化教学，以实际工程化项目为学习载体，学生全程进行至少一次较大的项目开发，完全掌握嵌入式系统开发能力。
四 课程实施的效果
自该方式试行以来，教学效果非常明显，学生成果突出。
其一，学生团队互助成长作用明显。学生团队中的领导人成长很快，往往能由一个编程能力较强或基础知识扎实的学生“高手” 迅速成长为一个团队的负责人，学会从整体把握项目，全面考虑软件、硬件、开发规范、功能等全面内容。而团队中成员学生积极性极高，进步很大，完全摆脱了应付考试的学习方式，实践动手能力也得到较大的提高。
其二，课题丰富多样，学生课题来源的自由决定了课题的多样性和灵活性，使得课题更能激发学生兴趣、更加富有实际色彩。有的团队自己联系其他教师以教师的项目 为课题；有的团队以省、全国乃至国际性的竞赛选题为课题，在完成课程的基础上参加竞赛；有的团队以服务日常生活为目标，开发出多种多样的自由课题。各类课题开发源代码和资料的汇总整理，更 形成了一个丰富的开放型学习资料库。而这一学习资料库对学生在学习方面的帮助和启发，是任何课堂和教室的教学都无法取代的。
其三，学生能力和学习成果得到极大的提高。学生获得了创新的空间之后，爆发出极大的创造性。团队共同学习和开发的模式本身就已经决定了课题的规模和复杂程度都已经大大超越了单人实验和单人完成的课程设计。而一个优秀的团队能完成的作品更是超出教师甚至学生自己的想象。几年间，参与本课程的本科生的优秀课题成果包含：1)十余项横向课题，总经费达到十余万；2)微软“imagine cup 2007” 全球学生创新大赛中国区第五名；3)“英特尔杯” 全国大学生电子设计竞赛嵌入式系统邀请赛全国三等奖四项；4)校“学生创新课题” 立项资助若干项，校各类竞赛获奖若干项。
五 结束语
嵌入式系统本身内容及应用领域极其丰富，而对应的教学思路和方法多种多样，不同的教学目标选择的重点不尽相同。我们选择了强调激发学生自主性和积极性的思路，在教学实践上采取了比较特殊的方法，着力培养学生团队学习、自主学习、互助学习、创新开发、课题实践的能力。这种开发模式极大的激发了学生的兴趣和创造力，取得了相当好的成果。
但是在实践中，我们也发现这一方法对教师和学生两者的要求都比较高，作为教师需要对学生完全不同的各方面的问题作出解答或相应的作出学习引导，课程前后花费的时间精力也远大于课程改革前。作为学生，虽然学生自身的条件和兴趣千差万别，但是经过前期的了解和推荐程序，后期的团队氛围培养，整体上学生都体现出较高的积极性和创造力。
参考文献
[1] 俞建新．略论嵌入式系统的实验教学[J]．实验室研究与探索，2006，（07）：55-56．
[2] 毛范海，朱林剑，孙守林等．改革实验教学内容和教学方式，培养学生创新能力．实验技术与管理[J]，2005，22（4）：88-90．
[3] 赖晓晨，刘文杰．高校嵌入式实验室建设探索[J]．实验室研究与探索，2006，（02）：27-29．
[4] 严岱年．现代工业训练的楷模[M]．南京：东南大学出版社，1997．
[5] 李雯．探索高校教学与科研互动的途径[J]．理工高教研究，2004，（3）：84-85．
[6] 张富洪．学生团队精神的培养[J]．四川教育学院学报，2004，20（12）：21-23．
[7] 魏斌，汪应洛．知识创新团队激励机制设计研究[J]．管理工程学报，2002，16（3）：113-115．
Reform Embedded Course by Students Team study and Project Development Model
ZHAO Guo-an1YU Bin2
（Center of Electrotechnics and Electronics Experiment Teaching，Nanjing Uuniversity of Aeronautics and Astronautics，Nanjing， Jiangsu，210016，China）
Abstract: At first, this paper analyze the actuality and problems of embedded system teaching in China lately. To make up the problems, lots of jobs have been done before the course. Based on all these pro-jobs, the idea which make students study creatively by help each other and the methods that lead students study in a group with doing a real project interest the students on study. There is good teaching effect in our real course teaching.
嵌入式课程总结范文第10篇
关键词：嵌入式系统 课程体系 课程设置
20世纪末，随着计算机技术、集成电路技术和智能控制技术的发展，单片级嵌入式系统迅速发展，企业对嵌入式开发人员的需求量极大，因此嵌入式系统课程在高校设置势在必行。同时，由于近年来物联网产业的发展，嵌入式系统更是备受关注。而嵌入式系统良好的发展潜力和发展机遇也预示着对相关技术人才的巨大需求。但由于嵌入式系统涉及的相关知识多、硬件和软件结合紧密等特点，嵌入式系统的开发难度很大，培养这样的人才对高校也是个挑战。
嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。本文针对学校的教学现状，总结目前通信工程专业的嵌入式系统课程教学的变化特点，依据课程培养方案，从课程的预备课程体系、教学内容规划和设置等方面入手，讨论课程的整体系统建设的内容。
一、我院嵌入式课程教学的特点
2007年电子、通信工程专业在全院率先开设了嵌入式系统课程，并将其定为电子信息类专业的一门重要的专业技术课程，同年引进了适合教学使用的英蓓特 Embest EDUKIT-III多核嵌入式实验开发平台（基于ARM7架构的Samsung 3C44B0x和ARM9架构Samsung3C2410x嵌入式芯片，实时、开放源码的多操作系统μC/OS-II、μCLinux和Linux）。经过几年的教学实践，课程的培养计划也随着课程的教学要求和学校“技术立校，应用为本”的办学指导方针做了一定的调整，以培养21世纪电子信息类高水平技术人才为目的，将嵌入式开发与应用课程建设成为我院具有特色的专业课程。在教学实践中发现存在一定的问题。
（1）课程的体系规划不断变化
自嵌入式系统课程开课以来，课程的培养计划也在不断的变化中，以适应专业的培养目标和学校人才培养的需求。几经调整之后，课程的设置基本稳定。因为典型的软硬件结合的特点，课程的设置主要从理论和实践两方面考虑，理论内容安排48课时3学分的内容，实践内容安排了32课时1学分的实验，这些是必修的嵌入式教学内容。此外，还可以在学生科创项目和毕业设计中加入相应的选修实践内容。课程具体内容规划如图1所示。
图1 课程体系规划
教学课时调整的同时，教学内容和教学方法也在不断的变化和改进，以适应教学目标的实现。
（2）课程实践内容设置不合理
开发与应用课程典型的特点就是实践性强，如何让学生在掌握理论的基础上形成实践能力，是该类课程的教学难点，并且要做到和专业培养结合。主要考虑的就是实验教学内容如何设置，才能和理论有机结合，达到培养目标。
二、课程系统的建设内容
1.建立合理的预备课程体系
嵌入式系统课程内容涉及广泛，系统性和综合性强，嵌入式系统本身就是一个包含软件和硬件的完整微型计算机系统。因此，嵌入式系统的原理和应用技术不是一两门课程就能讲授的，首先需要建立一个合理的嵌入式系统课程预备知识体系的教学来支撑嵌入式系统教学。
结合嵌入式系统的教学要求，需要有两部分的预备知识储备。一是硬件部分需要模拟电路、数字电路、计算机系统结构和微机原理课程的支持；二是软件部分需要C语言、汇编语言、数据结构和操作系统的课程支持。这些课程不是为了嵌入式系统而重复开设的，而是结合嵌入式系统重新调整和优化，以便于嵌入式系统的课程学习。
2.根据专业培养目标设置课程教学内容
嵌入式系统课程目前已经是各大工科高校必不可少的课程。课程教学的培养目标有两方面：一是学生通过课程的学习能够了解嵌入式系统的基本原理，熟悉嵌入式系统开发的整体概貌，掌握某种嵌入式系统开发环境的搭建方法，熟悉嵌入式系统开发的完整流程。这一部分是嵌入式教学的基本要求目标。二是在专业知识背景下能够完成一个相对完整的小型应用系统的开发，为毕业后求职或创业提供一定的基础。
针对专业培养目标与课程的性质，教学内容的设置主要分为两部分：理论和实践，这两部分应该相辅相成，实践内容帮助理论内容的理解，并且理论可在实践中得到验证和发展。如何设置两者的内容就成了教学过程中的关键问题。
（1）理论教学环节
嵌入式系统内容多而泛，需要理论教学内容与实践环境一致，才能使教学达到目标要求。依据实验环境的配备以及与嵌入式主流技术一致的原则，确定理论教学环节一是掌握ARM嵌入式处理器的体系结构，汇编指令集以及在ARM体系下的嵌入式编程，使学生掌握基于ARM7和ARM9典型嵌入式处理器的硬件开发平台，硬件接口开发；二是Linux嵌入式操作系统，嵌入式软件设计，以及Linux嵌入式系统开发举例；三、系统设计过程中电磁兼容特性的影响和改善的措施。
（2）实践教学环节
实践教学的内容设置不仅要做到对理论教学的支持，还需要能够调动学生的主动意识，更好的帮助教学目标的实现，同时兼顾学生的特点和专业方向，达到“由浅入深，由简单到复杂”的多层次实践教学内容。
首先是实验课程教学，内容依照对比验证、设计扩展和综合应用三个层次来设置，这是实践课程的必修环节。对比验证实践内容主要根据实验室的标准配置，掌握嵌入式系统的基本结构、编程方法和开发环境的使用等内容。设计扩展实践内容和项目指实验环境有扩展的空间，给学生发挥的空间。锻炼学生独立思考，独立解决问题的能力。综合应用实践内容随着理论知识的积累和基础实践的锻炼，实践内容应该以综合性、系统级的为主，目的是锻炼学生综合运用知识的能力。
其次是可以通过科创、竞赛或毕业设计等实践环节，此为选修环节，针对基础好的同学可以在通信专业方向上设置实践内容，在这个阶段，应该在工程和企业层面来要求学生，要引入设计说明书、设计流程图、开发进度表、软件工程控制文档和测试报告等概念。
嵌入式系统课程体系的建立要从专业的培养目标出发，结合学校资源，建立符合相关专业培养方向的课程体系，以及适当的应用环境，体现课程的综合性，经过几届学生的教学活动，该课程体系可以基本达到培养目标的要求。但由于师资和实验设备等的局限，我们的课程体系还存在很多的不足，今后需要在师资培养和实验环境上加大重视，将课程体系不断完善，培养出有开发能力的嵌入式人才。
基金项目：嵌入式开发与应用课程建设（2012KCJS-11）；上海电机学院校级重点课程建设项目。
参考文献：
[1]宋军，王一雄，徐锋.面向物联网的嵌入式系统实验教学改革.实验室科学，2011，14（1）：20～22