嵌入式課程總結(jié)精選(九篇)
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第1篇：嵌入式課程總結(jié)范文
嵌入式方向包括軟硬件協(xié)同設(shè)計、嵌入式體系結(jié)構(gòu)、實時操作系統(tǒng)、嵌入式產(chǎn)品設(shè)計等方面的知識，需要掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的典型開發(fā)工具，培訓(xùn)學(xué)生具備嵌入式系統(tǒng)軟、硬件的開發(fā)能力，對于特定行業(yè)領(lǐng)域（例如移動終端、數(shù)字家庭、信息家電以及對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)信息化改造）已經(jīng)逐步形成了特定的嵌入式開發(fā)方法與手段。
隨著軟硬件技術(shù)快速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)不再是一門課程就可以介紹清晰，而逐步成為一個課程群，該方向的專業(yè)課程可劃分為：嵌入式系統(tǒng)原理、嵌入式操作系統(tǒng)、實時系統(tǒng)、嵌入式軟件設(shè)計、軟硬件協(xié)同設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)軟件工程、嵌入式系統(tǒng)中間件、數(shù)字信號處理等。一些學(xué)校還開設(shè)了微機電路應(yīng)用設(shè)計、單片機編程、ARM等課程。
我們收集并分析了國內(nèi)部分高校在嵌入式課程上的教學(xué)大綱，以此為基礎(chǔ)設(shè)置了我們的嵌入式系統(tǒng)概論課程。表1是我們收集的大學(xué)名稱、課程名稱、學(xué)時數(shù)與知識點，這些課程基本上是基于Intel的XScale實驗板設(shè)計的，對我們設(shè)計“嵌入式系統(tǒng)概論”有借鑒作用。
綜合上述高校的嵌入式課程，有些是針對計算機專業(yè)開設(shè)的，有些是針對其他專業(yè)的，有本科期間開設(shè)的，也有碩士期間開設(shè)的，一些高校開設(shè)了多門嵌入式方向大課程。我們設(shè)計的“嵌入式系統(tǒng)概論”是針對本科階段開設(shè)的嵌入式方向入門課程，主要面向大三的本科生，其課程結(jié)構(gòu)如圖1所示，其前修課程一般是計算機組成、微機原理、接口、匯編、操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、體系結(jié)構(gòu)。部分后續(xù)課程開設(shè)在研究生階段。
嵌入式系統(tǒng)概論課程的目的，是綜合前修計算機專業(yè)課程，以及包括數(shù)字電路等更基礎(chǔ)的知識，開拓學(xué)生對嵌入式的視野，為后續(xù)課程奠定基礎(chǔ)。因此在嵌入式課程中不會介紹匯編語言設(shè)計、接口電路的設(shè)計等知識。
我們認(rèn)為，該課程理論部分的知識點分布基本上如圖2所示，主要分為四大模塊，分別是嵌入式概念、嵌入式體系、嵌入式系統(tǒng)軟件、嵌入式軟件開發(fā)。實驗部分由于各學(xué)校實驗材料的差異，較難對比，我們的使用設(shè)備主要是30套Intel XScale與30套Motorola Dragonball。
對于嵌入式體系結(jié)構(gòu)，首先介紹各種嵌入式體系結(jié)構(gòu)、處理器、DSP。
由于ARM體系是目前嵌入式系統(tǒng)工業(yè)界事實上的標(biāo)準(zhǔn)，一般都以ARM體系為例介紹嵌入式體系結(jié)構(gòu)，并介紹ARM匯編。由于上課學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了匯編語言，所以需要簡單介紹ARM匯編與微機匯編的差異與特點，要求學(xué)生以自學(xué)為主，作業(yè)為輔，可以較快地掌握該匯編。浙江大學(xué)計算機專業(yè)本科生階段在計算機組成課程中還學(xué)習(xí)了MIPS匯編，所以學(xué)生們對ARM匯編掌握起來就更快一些。
在嵌入式體系的具體實例介紹中，我們結(jié)合本課程的實驗平臺簡要介紹XScale體系，這部分主要也是自學(xué)為主，結(jié)合實驗環(huán)節(jié)讓學(xué)生掌握看硬件資料的能力。
在嵌入式體系結(jié)構(gòu)部分，還需要介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)，包括JTAG接口、外設(shè)、中斷、總線等。通過這部分的介紹，學(xué)生們可以了解嵌入式硬件系統(tǒng)的構(gòu)成與軟硬件接口。
嵌入式系統(tǒng)軟件就是嵌入式操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)包括非實時嵌入式操作系統(tǒng)與實時嵌入式操作系統(tǒng)（RTOS），在嵌入式課程中主要介紹RTOS。在系統(tǒng)軟件模塊中將介紹實時系統(tǒng)概念、操作系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的改造，例如處理器調(diào)度的實時性改造、中斷處理、文件系統(tǒng)、MMU等。嵌入式系統(tǒng)概論課程主要介紹常見的各種嵌入式操作系統(tǒng)，包括它們的特點、應(yīng)用領(lǐng)域，并以嵌入式Linux為例子，介紹Linux的改造、裁減與移植。
最后一個模塊是嵌入式軟件開發(fā)，是介紹嵌入式軟件開發(fā)的過程，使得整門課程最終能夠形成一個完備的嵌入式開發(fā)體系。Bootloader的設(shè)計，也可放在操作系統(tǒng)移植中進行介紹。嵌入式圖形用戶界面目前沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，作為概論課程需要介紹各個嵌入式GUI的優(yōu)缺點與適用范圍。同樣，課程介紹包括Tornado、等嵌入式開發(fā)環(huán)境，以及嵌入式中間件。課程最后將以實例來介紹嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程。
作為后續(xù)課程，我們認(rèn)為一些專題性質(zhì)的開發(fā)工具，例如開發(fā)、Symbian開發(fā)、BREW開發(fā)等，可以利用浙江大學(xué)暑假短學(xué)期為期兩周的課程實踐來完成。而實時系統(tǒng)可以單獨開設(shè)研究生層次的課程，面向領(lǐng)域的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計可以開設(shè)相關(guān)的專題班進行討論。部分嵌入式軟件開發(fā)的知識點，可以交給其他課程完成，例如人機交互設(shè)計課程里面，可以介紹嵌入式GUI的設(shè)計，F(xiàn)PGA可以在相關(guān)硬件課程中完成。微機原理課程也可以涉獵部分嵌入式課程的內(nèi)容，例如工業(yè)控制、嵌入式系統(tǒng)擴展等，對于微機原理課程的改革，也是嵌入式中心正在進行的工作之一，希望將實驗設(shè)備更新到奔騰M處理器，增加FPGA，實現(xiàn)原來微機原理的實驗，并完成嵌入式的實驗。
第2篇：嵌入式課程總結(jié)范文
關(guān)鍵詞：雙語授課；項目案例；嵌入式系統(tǒng)；專業(yè)培養(yǎng)
引言
嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展使嵌入式行業(yè)對人才的需求也是與日俱增的。國內(nèi)高校已有很多嵌入式課程開設(shè)，有嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應(yīng)用開發(fā)等不同層次的課程。但嵌入式系統(tǒng)課程本身的應(yīng)用性強的特點就對嵌入式人才的實踐動手能力有很高的要求。嵌入式方向的課程具有很強的綜合性，涉及到電子、計算機、機械等學(xué)科的知識，作為嵌入式系統(tǒng)的學(xué)習(xí)者對嵌入式系統(tǒng)知識的整體性及其全部技能的掌握只能是側(cè)重點不同。另外嵌入式系統(tǒng)技術(shù)及其微處理器技術(shù)發(fā)展迅速，新的微處理器、接口、總線等不斷出現(xiàn)新的標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)方法。因此，嵌入式方向的課程在授課內(nèi)容和方法上要與新技術(shù)、新發(fā)展融合。而新的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)都是以英文形式出現(xiàn)，嵌入式系統(tǒng)課程采用雙語授課可以與新技術(shù)和新標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)手冊結(jié)合就保持了嵌入式系統(tǒng)授課的開放性。嵌入式系統(tǒng)課程是實踐性很強的課程，現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)課程實踐課課時占總學(xué)時的近一半。另外，嵌入式系統(tǒng)實踐課的實驗內(nèi)容和實驗方法也各有不同。實踐課教材通常是采用嵌入式實驗箱廠家提供的實驗指導(dǎo)書，所做實驗只能是在各自的嵌入式實驗箱上實現(xiàn)，不能舉一反三。由于實踐教材的限制，對于嵌入式系統(tǒng)雙語授課的實踐課就沒有雙語環(huán)節(jié)了，偏離了雙語授課的初衷。嵌入式系統(tǒng)課程體系的綜合性和實踐性的特點對傳統(tǒng)的理論+實驗的嵌入式教學(xué)方法很難有一個完整的解決方案。理論課教學(xué)以課堂講授為主，教學(xué)內(nèi)容單一，各章內(nèi)容孤立，如果沒有一個完整的案例，學(xué)生很難將不同內(nèi)容間的聯(lián)系建立起來；實驗課教學(xué)內(nèi)容大多是與實驗箱相結(jié)合的，內(nèi)容不夠全面、針對性不強，很難與理論課的內(nèi)容相結(jié)合。針對傳統(tǒng)教學(xué)模式和方法的不足，在多年來的嵌入式教學(xué)過程中，重點培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力，利用實踐和項目推動嵌入式系統(tǒng)教學(xué)，以項目為主線從中找出需要學(xué)習(xí)的相關(guān)理論知識，以實踐為主導(dǎo)的嵌入式雙語教學(xué)方法。
1實踐和項目推動嵌入式教學(xué)方法的特點
嵌入式系統(tǒng)雙語課程以實踐和項目推動嵌入式教學(xué)的方法中雙語教材的選擇既要注重雙語教學(xué)的內(nèi)容又要符合實踐和項目推動的特點。現(xiàn)有雙語教材比較少，符合這兩個特點的還需要自己編寫教材。在編寫雙語教材時將微處理器、接口、總線等數(shù)據(jù)手冊中的內(nèi)容加以修改，添加入符合課程內(nèi)容的項目。另外根據(jù)項目和課程內(nèi)容編寫相關(guān)的實驗指導(dǎo)書，不拘泥一種實驗箱，二是不同的項目采用不同的開發(fā)板實驗指導(dǎo)內(nèi)容，使學(xué)生接觸的實踐內(nèi)容多樣化，嵌入式設(shè)計的靈活性。采用實踐與項目推動嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的第二個特點就是課程掌控比較靈活。授課過程中以學(xué)生為主，結(jié)合學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力，如何利用項目來提升學(xué)生的能力、教師如何與學(xué)生互動將是實踐該方法的一個關(guān)鍵問題。項目的題材選擇要符合嵌入式系統(tǒng)課程大綱要求，授課過程中無論是什么課程，學(xué)生都對教師的橫向項目很感興趣，能夠緊密聯(lián)系實際、激發(fā)學(xué)生的聽課興趣。項目題材選擇要難易適度，因材施教。結(jié)合以上實踐與項目推動嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特點，以我校嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)為例，并結(jié)合多年的實踐經(jīng)驗和所做的橫向項目，構(gòu)建了嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課程的體系框架。
2實踐和項目推動嵌入式教學(xué)方法的主要內(nèi)容
通過對實踐和項目推動嵌入式教學(xué)方法的研究和實踐，改進傳統(tǒng)的以學(xué)科為基礎(chǔ)的教學(xué)法，形成以實踐和項目為驅(qū)動的嵌入式教學(xué)方法。
2.1項目的選擇
《嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)》課程的主要內(nèi)容有：嵌入式系統(tǒng)概述及開發(fā)流程、嵌入式微處理器、嵌入式微處理器的可編程輸入輸出接口、存儲系統(tǒng)、系統(tǒng)總線及嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用程序開發(fā)。不同內(nèi)容設(shè)計不同的項目及實踐內(nèi)容，內(nèi)容設(shè)置及項目選擇如表1所示。在教學(xué)過程中要根據(jù)學(xué)生的掌握情況進行隨時調(diào)整，如可編程I/O對網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的學(xué)生比較使用，因此在授課過程中添加了循環(huán)緩沖區(qū)在可編程I/O中的使用方法。
2.2課堂的授課
課堂授課過程中采用以學(xué)生為主的方法進行。如講授嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程時給出案例GPS的設(shè)計后由學(xué)生根據(jù)每一個開發(fā)步驟進行討論，最后每組講解一個相應(yīng)的步驟。這部分內(nèi)容學(xué)生討論時同一組學(xué)生有扮演用戶的角色有扮演設(shè)計者的角色對項目進行完整的熟悉。課堂授課另一方面對教師也有嚴(yán)格的要求。一方面教師要對英文水平有一定要求；另一方面教師要做過相關(guān)的完整的項目。在講解項目案例的過程使學(xué)生對項目的設(shè)計有一個完整系統(tǒng)的概念，而不是僅僅的紙上談兵。另外學(xué)生要想實現(xiàn)自主創(chuàng)新、團隊合作等目標(biāo)，實驗室實踐是必不可少的，因此要求教師在課外提供一個實驗室實驗時間。
2.3教材的建設(shè)
嵌入式系統(tǒng)雙語課程現(xiàn)有教材選擇是機械工業(yè)出版社出版英文版的《嵌入式計算系統(tǒng)設(shè)計原理》，采用該書時需要的理論基礎(chǔ)比較充分，但是涉及到的項目相關(guān)內(nèi)容比較少。在該需求推動下，教材建設(shè)結(jié)合嵌入式系統(tǒng)組件的理論基礎(chǔ)、項目涉及的相關(guān)內(nèi)容并將實踐內(nèi)容進行融合。在教材建設(shè)的過程中要充分利用嵌入式系統(tǒng)中的各部件英文數(shù)據(jù)手冊，并將數(shù)據(jù)手冊作為學(xué)生的輔助教材。
2.4考核方法
嵌入式系統(tǒng)課程的主要目標(biāo)是增強學(xué)生的實踐動手能力，為將來工作奠定基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的試卷考核方法不能對學(xué)生的實踐能力、團隊合作組織能力進行考察，因此在考核過程中學(xué)生團隊合作的項目設(shè)計、報告與講解作為主要考核內(nèi)容。在平時授課過程中完成的每一個小項目都有一個總結(jié)，最后每一組要選擇一個題目進行設(shè)計并在實驗箱實現(xiàn)結(jié)果并寫成報告的形式，并進行答辯。不僅對學(xué)生的所學(xué)知識進行了總結(jié)考核，使學(xué)生也熟悉了項目開發(fā)的整體流程達到了課程設(shè)置的目標(biāo)。
3教學(xué)效果
《嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)》雙語課程采用項目和實踐驅(qū)動教學(xué)方法后，激發(fā)了學(xué)生和教師對課程的熱情。學(xué)生由被動上課變?yōu)橹鲃舆M行需求分析、規(guī)格說明制定、組件設(shè)計、聯(lián)合調(diào)試，整體的開發(fā)流程使學(xué)生對嵌入式項目開發(fā)有了一定的掌握。項目設(shè)計都是針對嵌入式系統(tǒng)的基本組件設(shè)計的，每一個項目都有針對性，因此學(xué)生設(shè)計了完整的小項目后嵌入式系統(tǒng)的基本組件開發(fā)方法就可以完全掌握并推廣到今后的項目開發(fā)中。
參考文獻：
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第3篇：嵌入式課程總結(jié)范文
關(guān)鍵詞： 高職院校 嵌入式技術(shù)教學(xué) 兩點措施
一、我國高職院校學(xué)生的現(xiàn)狀
隨著我國高校規(guī)模的擴大，高職院校所錄取的新生出現(xiàn)了一系列的新問題，主要是學(xué)生素質(zhì)普遍下降，學(xué)生中大部分是獨生子女，自我約束能力、適應(yīng)能力和挫折承受力較差，思想容易產(chǎn)生波動，而且大部分學(xué)生中學(xué)時成績處于下游水平，學(xué)習(xí)熱情不高，自信心不強。高考后，看到中學(xué)的很多同學(xué)考上比較好的大學(xué)，心理上會產(chǎn)生強烈的失落感［1］。社會和企業(yè)盲目追求高學(xué)歷更會給高職院校的學(xué)生造成更大的心理壓力，致使部分學(xué)生自覺不如別人，產(chǎn)生自卑心理，對學(xué)習(xí)和以后的就業(yè)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響。針對由此產(chǎn)生的問題，高職院校必須對原來的教學(xué)模式進行調(diào)整［2］，還要考慮專業(yè)技能培訓(xùn)與畢業(yè)生未來的就業(yè)需求。
二、高職院校嵌入式技術(shù)教學(xué)現(xiàn)狀
嵌入式系統(tǒng)是當(dāng)今最新的電子應(yīng)用技術(shù)之一，從廣泛應(yīng)用的手持式設(shè)備到通信、航空航天和軍事領(lǐng)域的專用設(shè)備，都是以嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)的，因此，國內(nèi)的很多高等院校已將其作為電子類本科高年級的專業(yè)選修課或研究生的專業(yè)必修課。很多教師對其在本科院校的教學(xué)方法進行了研究，但只有少數(shù)高職院校才在最近幾年開設(shè)該門課程，究其原因，主要有以下幾方面。
1.預(yù)修課程多，時間不夠。相對于單片機而言，必須具備一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識才能進入嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)。在硬件方面必須先學(xué)習(xí)數(shù)字電路、模擬電路（高低頻）和單片機原理與應(yīng)用等課程，在軟件方面要學(xué)習(xí)C程序設(shè)計、匯編語言、軟件學(xué)和操作系統(tǒng)原理等課程。只有掌握了這些課程的內(nèi)容，才能進入嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)，高職高專院校的學(xué)制一般只有2―3年，學(xué)生學(xué)習(xí)這些課程的時間將非常緊張。
2.課程難度大。嵌入式系統(tǒng)本身的知識點很多，主要包括嵌入式芯片的結(jié)構(gòu)與功能、嵌入式硬件體系結(jié)構(gòu)、硬件平臺的設(shè)計、嵌入式軟件中的Boot loader引導(dǎo)程序、驅(qū)動程序的編制與調(diào)試技術(shù)、嵌入式實時操作系統(tǒng)平臺的移植與應(yīng)用軟件的開發(fā)等，學(xué)習(xí)起來內(nèi)容繁多，難度很大。
3.實訓(xùn)和實驗設(shè)備價格較高。學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程，不但要在課堂上進行理論講解，而且要將這些理論內(nèi)容放到實驗課程中檢驗，只有這樣，學(xué)生才能消化吸收相關(guān)內(nèi)容。相對于其他課程的實驗設(shè)備，嵌入式開發(fā)系統(tǒng)實驗平臺系列的產(chǎn)品價格是比較貴的。裝備一個具有30套開發(fā)系統(tǒng)的實驗室，要花費100多萬元，因此，財力相對薄弱的高職高專院校引入該課程會面臨資金不足的問題。
4.學(xué)生素質(zhì)相對較弱。本科院校和高職高專院校的學(xué)生都經(jīng)過了國家高等學(xué)校統(tǒng)一招生考試的選拔，但本科院校的學(xué)生是第一二批次錄取的，高職高專院校的學(xué)生是第三四批次錄取的。因此，相對而言，高職高專院校學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與基礎(chǔ)要比前者薄弱，學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程，學(xué)生遇到的困難會更大。
那么，高職院校面對這么多的困難是否就可以不進行嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)了？答案是否定的。我們所處的時代是一個飛速發(fā)展的時代，特別是嵌入式技術(shù)，已經(jīng)是三大信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)之一，已經(jīng)改變了我們的生活和工作節(jié)奏，隨之而來的是社會對電子信息類人才的極大需求。因此，高職高專院校必須面對挑戰(zhàn)，開拓創(chuàng)新，積極引入嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)。
三、新形勢下對職業(yè)院校開設(shè)嵌入式課程的思考
結(jié)合自身從事嵌入式教學(xué)的實踐經(jīng)驗，我認(rèn)為在高職院校中開設(shè)嵌入式課程應(yīng)采取以下兩點措施。
1.采用項目化教學(xué)模式，不以理論課為主。我們引進了深圳市英蓓特信息技術(shù)有限公司開發(fā)的嵌入式教學(xué)項目5個，分別是：GPS車載導(dǎo)航系統(tǒng)、車輛智能終端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控終端系統(tǒng)、智能函數(shù)發(fā)生器、智能家居。每一個項目從基礎(chǔ)的硬件電路的設(shè)計、驅(qū)動程序的開發(fā)、Boot loader引導(dǎo)程序的制作、Wince/Linux操作系統(tǒng)的裁剪制作到應(yīng)用程序的開發(fā)，讓學(xué)生從整體上了解了嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)流程，熟悉了每一個開發(fā)流程所需要的相關(guān)知識點。嵌入式系統(tǒng)課程內(nèi)容繁多，主要包括嵌入式系統(tǒng)硬件、軟件、開發(fā)環(huán)境和實時操作系統(tǒng)幾方面的內(nèi)容，以上5個項目其實已經(jīng)把嵌入式系統(tǒng)的主要內(nèi)容學(xué)習(xí)完畢，要把這些知識點分解開來，要在三到四個學(xué)期講完，時間非常緊張。于是我們在大一第一學(xué)期就讓學(xué)生從整體上了解5個項目，每一部分所需的知識點，然后結(jié)合項目開發(fā)流程設(shè)計相關(guān)課程，結(jié)合項目開始數(shù)電/模電，嵌入式C語言的學(xué)習(xí)。那么在第二學(xué)期開始嵌入式匯編語言、驅(qū)動程序的開發(fā)、Boot loader引導(dǎo)程序的制作的學(xué)習(xí)，在大二第一學(xué)期進行嵌入式系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境的學(xué)習(xí)，第二學(xué)期進行嵌入式系統(tǒng)綜合實訓(xùn)，使學(xué)生能進行3―4個學(xué)期的持續(xù)學(xué)習(xí)，可以保證學(xué)生充分的學(xué)習(xí)時間。
2.嵌入式課程教學(xué)應(yīng)采用實驗和實訓(xùn)為主，講授為輔的教學(xué)方法［3］。嵌入式系統(tǒng)課程的難度大，如果在高職院校中采用傳統(tǒng)的以課堂講授為主的方法教學(xué)，學(xué)生將會對眾多的軟硬件知識點和概念難以理解，繼而產(chǎn)生厭學(xué)情緒，從而使教學(xué)效果大受影響。我在教學(xué)實踐中采用了先實驗后講授的方法，取得了良好的效果。
以上是我對嵌入式技術(shù)在高職院校教學(xué)實踐中總結(jié)的幾點經(jīng)驗，經(jīng)過09級一屆學(xué)生的學(xué)習(xí)，實踐證明學(xué)生比較好地掌握了基本的嵌入式開發(fā)所需的知識點，比較好地減少了學(xué)生普遍感覺在校學(xué)無所用的錯覺。學(xué)生普遍反映良好，實際的就業(yè)情況也如實地反映了教學(xué)效果，一個班級有60%左右的學(xué)生從事的是與嵌入式技術(shù)相關(guān)的工作。學(xué)生能在高職院校中真正學(xué)到一技之長，增強了學(xué)生融入競爭激烈的社會的能力。我們正在積極探索更先進的教學(xué)手段，力圖使學(xué)生在學(xué)校求學(xué)期間逐漸形成較強的應(yīng)用能力，在畢業(yè)之后成為社會的棟梁之材。
參考文獻：
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第4篇：嵌入式課程總結(jié)范文
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；課程體系；實驗平臺
中圖分類號：TP311文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2012)15-3647-04
物聯(lián)網(wǎng)、云計算目前已經(jīng)成為信息產(chǎn)業(yè)的主流方向，在這個主流方向中，最核心、最關(guān)鍵的部分是嵌入式系統(tǒng)。調(diào)查數(shù)據(jù)【1】顯示，市場對嵌入式人才的需求缺口巨大。就高校而言，培養(yǎng)符合行業(yè)要求的人才是高校的職責(zé)，而人才的培養(yǎng)又始終離不開切實可行的教學(xué)計劃和課程體系，制定符合行業(yè)實際的教學(xué)計劃和課程體系，是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵。而開設(shè)什么樣的課程來培養(yǎng)符合行業(yè)要求人才，又要依據(jù)行業(yè)特點和對人才的技術(shù)要求來確定，否則就會偏離行業(yè)要求，滿足不了行業(yè)需求。在2008年《普通高等學(xué)校高職高專教育指導(dǎo)性專業(yè)目錄(試行)》里已經(jīng)規(guī)劃了嵌入式技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)(專業(yè)代碼510121)，但還沒有形成一門獨立的本科專業(yè)，近幾年高校中的電子專業(yè)、計算機專業(yè)以及機電與自動化專業(yè)、通信專業(yè)都相繼開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程,大都針對本科高年級學(xué)生或者研究生開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)方向。從國內(nèi)不同高校不同專業(yè)開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程來看，各具特色，有些硬件課程開設(shè)的多，有些軟件課程開設(shè)的多。這主要是由于嵌入式系統(tǒng)本身包含軟件與硬件兩個層次,在設(shè)計與應(yīng)用方面,又具有軟硬件協(xié)同工作的特點,既要依據(jù)硬件設(shè)計軟件,又要依據(jù)軟件確定硬件,不能簡單的說哪個更重要,只能從應(yīng)用的角度講其側(cè)重點不同。因此對于不同專業(yè)開設(shè)的嵌入式系統(tǒng)課程，不能一概而論。本文主要從嵌入式從業(yè)人員進行嵌入式系統(tǒng)開發(fā)所具備的知識要求和技術(shù)要求為依據(jù)，確立計算機專業(yè)本科生從事嵌入式系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)具備的基礎(chǔ)知識和技能，并著重對計算機專業(yè)本科生嵌入式系統(tǒng)的課程體系構(gòu)建內(nèi)容及實驗平臺方案進行探討和研究。
1嵌入式系統(tǒng)概述
嵌入式系統(tǒng)是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、以應(yīng)用為中心、軟件硬件可裁剪并且對系統(tǒng)的功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)。從其概念來看，嵌入式系統(tǒng)是專用計算機系統(tǒng)，應(yīng)該包含硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，具體地說，一個嵌入式系統(tǒng)硬件以微處理器為核心集成存儲器和系統(tǒng)專用的輸入/輸出設(shè)備；嵌入式系統(tǒng)軟件包括初始化代碼及驅(qū)動、嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序等，這些軟件有機地結(jié)合在一起，形成系統(tǒng)特定的一體化軟件。一個典型的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)包含嵌入式硬件、嵌入式操作系統(tǒng)和嵌入式應(yīng)用軟件三個部分構(gòu)成。
由于嵌入式系統(tǒng)是將先進的計算機技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)和電子技術(shù)與各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，因此嵌入式系統(tǒng)是應(yīng)用于特定環(huán)境下，針對特定用途來設(shè)計的系統(tǒng)，所以不同于通用計算機系統(tǒng)，它的硬件和軟件都必須高效率地設(shè)計、“量體裁衣”、去除冗余，力爭在較少的資源上實現(xiàn)更高的性能。嵌入式系統(tǒng)的基本特點就是“嵌入”、“專用性“和“計算機性”。由于系統(tǒng)的這些特性，導(dǎo)致系統(tǒng)的存在形式是多樣的和面向特定應(yīng)用的，并且對成本、功耗、可靠性和實時性特別關(guān)注，因此在嵌入式微處理器和嵌入式操作系統(tǒng)的選擇上都要考慮這些特點。
2嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才崗位及核心能力分析
2.1嵌入式系統(tǒng)的技術(shù)研發(fā)崗位劃分與設(shè)置
從事嵌入式技術(shù)的崗位主要是企業(yè)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售部門，當(dāng)然還有其它輔助部門，在此主要針對研發(fā)部門的崗位進行分析。嵌入式系統(tǒng)研發(fā)部門崗位的設(shè)置，離不開嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和開發(fā)過程，設(shè)置什么樣的崗位、需要何種學(xué)歷的人才都與嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程緊密相關(guān)。就嵌入式系統(tǒng)而言，總體上可劃分為硬件和軟件兩部分，硬件一般由高性能的微處理器和的接口電路組成，軟件一般由硬件抽象層、嵌入式操作系統(tǒng)、軟件應(yīng)用平臺和應(yīng)用程序等組成,如圖1所示。
硬件層是整個嵌入式操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序運行的平臺，包括輸入輸出接口/驅(qū)動電路、處理器、存儲器、定時器、串口、中斷控制器、外設(shè)器件、圖形控制器及相關(guān)系統(tǒng)電路等部分。對于硬件層的設(shè)計開發(fā)要有較深的硬件開發(fā)經(jīng)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(fù)責(zé)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(nèi)存地址的映射等。它位于底層硬件和操作系統(tǒng)之間，是二者之間的橋梁。這個層次的設(shè)計開發(fā)不僅要精通底層硬件結(jié)構(gòu)，還要熟悉上層的操作系統(tǒng)，主要工作是開發(fā)設(shè)備驅(qū)動程序。這部分工作需要有豐富的軟硬件件研發(fā)經(jīng)驗才可以勝任。軟件層主要包括操作系統(tǒng)和軟件應(yīng)用平臺，操作系統(tǒng)主要是實現(xiàn)資源的訪問和管理，完成任務(wù)調(diào)度，支持應(yīng)用軟件的運行及開發(fā)，軟件應(yīng)用平臺則是為了提高開發(fā)速度與軟件質(zhì)量，一些應(yīng)用提供商開發(fā)了一些可重用的應(yīng)用平臺，封裝了一些常用的功能，同時提供API接口，可以在此基礎(chǔ)上進行二次開發(fā)。這些崗位要求具有豐富的嵌入式操作系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗和軟件工程能力。功能層主要指的是應(yīng)用軟件層，位于嵌入式系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)的最頂層，直接與最終用戶交互。針對各種特定功能來編寫應(yīng)用程序，實現(xiàn)系統(tǒng)的功能應(yīng)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(tǒng)之上的編程。這些崗位要求就有豐富的嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)能力。從嵌入式系統(tǒng)開發(fā)流程看，還可以對硬件層、中間層、軟件層、功能層四個層次的研發(fā)工作進一步細化。
2.2技術(shù)研發(fā)崗位從業(yè)人員核心能力分析
對于從事嵌入式系統(tǒng)研發(fā)的技術(shù)人員而言，必須具有與崗位匹配的核心能力才可以勝任工作。文獻[3]就嵌入式整個行業(yè)的從業(yè)人員在不同崗位應(yīng)具備的知識和能力進行了描述。由于目前國內(nèi)就嵌入式人才的評估和認(rèn)證只有嵌入式工程師認(rèn)證，因此本文將從硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)架構(gòu)、軟、硬件測試這五類技術(shù)研發(fā)崗位進行研究，來確定相應(yīng)人員應(yīng)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(wù)、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(wù)是指該崗位應(yīng)完成日?；竟ぷ鞯氖聞?wù)范圍，崗位知識能力是指該崗位應(yīng)具備的基本知識要求，主要技能是指該崗位技術(shù)能力的要求范圍，核心能力是指該崗位工作主要能力要求。分析結(jié)果如表1所示。
2.3技術(shù)研發(fā)崗位知識要求
表1就目前嵌入式技術(shù)人員的五種崗位要求從四個方面進行了分析，從分析的結(jié)果看，對于硬件設(shè)計及測試人員而言，應(yīng)具有的知識點：①熟悉或者掌握模擬電子線路、數(shù)字電路，單片機等基本的硬件電子電路設(shè)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(shè)計；嵌入式系統(tǒng)硬件的設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)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(shè)計軟件測試人員而言，應(yīng)具有的知識點：①熟悉Linux，WinCE，Vxworks等操作系統(tǒng)的各種軟件開發(fā)環(huán)境；②熟悉GUI開發(fā)過程、熟悉網(wǎng)絡(luò)編程、多任務(wù)編程等；③精通C語言、匯編語言；④熟悉嵌入式系統(tǒng)硬件的設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)的程序設(shè)計。⑤熟悉嵌入式軟件開發(fā)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(tǒng)測試過程及測試的誤區(qū)的分析。系統(tǒng)架構(gòu)人員應(yīng)具有的知識點：①熟悉嵌入式軟件工程；②熟悉面向?qū)ο蠛徒Y(jié)構(gòu)化軟件開發(fā)方法；③精通常用軟件開發(fā)語言；④熟悉軟件架構(gòu)模式和設(shè)計模式，熟悉常用軟件建模技術(shù)。
3計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程體系及實踐平臺的構(gòu)建及分析
3.1計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)課程體系及實踐平臺的構(gòu)建
從嵌入式系統(tǒng)專業(yè)人才崗位及核心能力分析來看，對于計算機專業(yè)，在構(gòu)架課程體系時，應(yīng)該結(jié)合計算機專業(yè)特點及嵌入式技術(shù)研發(fā)崗位和應(yīng)具備的知識能力出發(fā)，可從理論與實踐兩個方面，去制定切實可行的專業(yè)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(gòu)建。其平臺結(jié)構(gòu)如圖2所示。
在圖2中，計算機專業(yè)基礎(chǔ)和核心課程體系可依據(jù)計算機專業(yè)相關(guān)培養(yǎng)課程體系及目標(biāo)確定，本文不再贅述。對于嵌入式系統(tǒng)理論課程體系可分別從硬件課程、語言課程、專業(yè)課程三個方面進行構(gòu)建，其中硬件課程可包含有電路與模擬電子技術(shù)、數(shù)字邏輯電路、計算機組成與體系結(jié)構(gòu)、微機原理與接口、ARM體系結(jié)構(gòu)與編程、電子線路設(shè)計、計算機控制系統(tǒng)、單片機原理與應(yīng)用、DSP技術(shù)及應(yīng)用、FPGA設(shè)計基礎(chǔ)等課程；語言課程可包含有C語言程序設(shè)計、VC＋＋程序設(shè)計、離散數(shù)學(xué)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、VB程序設(shè)計、C#程序設(shè)計、J2EE中間件技術(shù)、C語言深入編程、C++/VC++深入編程等課程；專業(yè)課程可包含有嵌入式操作系統(tǒng)、Linux設(shè)備管理與應(yīng)用、ARM體系結(jié)構(gòu)與編程、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、WinCe系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用開發(fā)、面向操作系統(tǒng)的程序設(shè)計、多核程序設(shè)計等。對于嵌入式系統(tǒng)實踐課程體系可從專業(yè)實踐與認(rèn)證培訓(xùn)兩個方面進行構(gòu)建，其中專業(yè)實踐可從課內(nèi)實踐、課程實訓(xùn)、項目團隊、專業(yè)競賽、企業(yè)實習(xí)、畢業(yè)實習(xí)等方面進行構(gòu)建。在專業(yè)實踐中，課內(nèi)實踐和課程實訓(xùn)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(yǎng)的需求，項目實訓(xùn)與畢業(yè)設(shè)計是綜合分析設(shè)計能力的保障。而對于培訓(xùn)認(rèn)證，可參與ARM公司全球認(rèn)證、中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式認(rèn)證、中國電子學(xué)會認(rèn)證、信息產(chǎn)業(yè)部認(rèn)證等機構(gòu)和部門的培訓(xùn)認(rèn)證活動。
3.2嵌入式系統(tǒng)課程體系分析
從嵌入式系統(tǒng)課程體系的內(nèi)容來看，具有三個方面的特點。首先是體系完整，專業(yè)特色突出，整個課程體系體現(xiàn)四個方面的能力培養(yǎng)：①編程能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在C語言程序設(shè)計、C語言深入編程、C++/VC++深入編程及面向操作系統(tǒng)的程序設(shè)計等課程。②實踐能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用開發(fā)實踐、Linux和WinCE操作系統(tǒng)與應(yīng)用開發(fā)實踐、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用綜合實訓(xùn)及畢業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計等方面。③應(yīng)用能力培養(yǎng)，體現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用、嵌入式圖形界面開發(fā)及嵌入式測試技術(shù)等方面。④創(chuàng)新能力培養(yǎng)，主要體現(xiàn)在創(chuàng)新團體、嵌入式競賽、企業(yè)實習(xí)及一些嵌入式協(xié)會等。其次，整個課程體系具有側(cè)重應(yīng)用，循序漸進，層層遞進的特點。從軟硬件編程到專業(yè)技能培養(yǎng)，再到項目實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計是遞進式的。軟硬件編程是整個能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)，專業(yè)技能是提高，項目實訓(xùn)和畢業(yè)設(shè)計是綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)。最后，整個課程體系涵蓋了微軟、信產(chǎn)部認(rèn)證課程。微軟認(rèn)證為微軟WinCE嵌入式系統(tǒng)工程師認(rèn)證，其課程主要包括WinCE系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計。信產(chǎn)部認(rèn)證為嵌入式系統(tǒng)設(shè)計師認(rèn)證，其主要課程包括嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、嵌入式測試技術(shù)和ARM體系結(jié)構(gòu)與編程。
4計算機專業(yè)嵌入式系統(tǒng)實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建
根據(jù)嵌入式系統(tǒng)實踐課程體系構(gòu)建的設(shè)想，對于教學(xué)實踐，要根據(jù)計算機專業(yè)和嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的技術(shù)要求和崗位職責(zé)，可進行合理規(guī)劃。既要讓學(xué)生掌握堅實的基礎(chǔ)知識，又要讓學(xué)生跟得上主流技術(shù)潮流。由于嵌入式系統(tǒng)在構(gòu)成上可由硬件和軟件構(gòu)成，因此在進行實驗教學(xué)時，可從硬件和軟件兩個方面進行構(gòu)建。根據(jù)目前嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的主流技術(shù)來看，在硬件選型上要以X86CPU、單片機和ARM處理器為主，在操作系統(tǒng)的選擇上要以WinCE、Linux、μC/OS-II和Vxworks等操作系統(tǒng)為主，可從驅(qū)動程序設(shè)計、嵌入式系統(tǒng)界面、應(yīng)用程序等方面進行實驗。本文提出了一種可行的實驗架構(gòu)，如圖3所示。
圖3嵌入式系統(tǒng)課內(nèi)實驗體系
圖3從三個層面對實驗教學(xué)進行了規(guī)劃，最底層為硬件層，可選擇不同的處理器及各種電路及存儲設(shè)備進行實驗，如X86CPU、ARM處理器、單片機、數(shù)模轉(zhuǎn)化電路、I/O接口、通用接口、ROM、RAM等。中間為操作系統(tǒng)層，可選擇主流嵌入式操作系統(tǒng)進行實驗，如WinCE、Linux、μC/OS-II、Vxworks等。最上層為應(yīng)用層，可從嵌入式驅(qū)動層序開發(fā)、嵌入式圖形用戶界面以及應(yīng)用程序的設(shè)計等方面進行實驗，其中在程序設(shè)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(xùn)練語言。
5總結(jié)
進幾年來，市場對嵌入式人才的需求持續(xù)走高，但符合企業(yè)要求的合格嵌入式從業(yè)人員不多，缺口很大。如何緩解人才供需矛盾，是政府和學(xué)者們關(guān)心的問題。目前就全國高校的普遍情況來看，嵌入式系統(tǒng)還尚未開設(shè)本科專業(yè)，很多高校只是開設(shè)了嵌入式系統(tǒng)方向課程，而且開設(shè)的課程五花八門，很難規(guī)范。本文從嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成及特點以及嵌入式系統(tǒng)從業(yè)人員的職業(yè)崗位出發(fā)，探討了嵌入式系統(tǒng)課程體系和實踐體系的構(gòu)建，并針對計算機專業(yè)實驗教學(xué)提出了一種教學(xué)結(jié)構(gòu)。通過本文的探討試圖為解決嵌入式課程規(guī)范化做出應(yīng)有貢獻，從而加快嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員培養(yǎng)，解決市場人才短板而有所作為。
第5篇：嵌入式課程總結(jié)范文
摘要：隨著電子技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)成為當(dāng)今信息技術(shù)發(fā)展的主流技術(shù)。本文分析目前高職嵌入式專業(yè)建設(shè)存在的主要問題，結(jié)合當(dāng)?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展，從專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)，課程體系建設(shè)，教師隊伍建設(shè)等主要方面，探索了嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的新思路。
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；專業(yè)建設(shè)；師資建設(shè)
中圖分類號：G642
文獻標(biāo)識碼：B
1引言
隨著后PC時代的來臨，技術(shù)的飛速進步及市場對高端智能產(chǎn)品的日益需求，從而使嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用進一步專業(yè)化，走上了獨立的發(fā)展道路，經(jīng)歷了SCM、MCU、SOC三大階段，形成了多種應(yīng)用模式。特別是隨著消費家電的智能化，以及未來3G網(wǎng)絡(luò)全面鋪開，嵌入式更顯重要，將產(chǎn)生巨大的嵌入式技術(shù)人才需求。在未來相當(dāng)長的時間內(nèi)，嵌入式人才都將是企業(yè)爭奪的目標(biāo)。因此，教育部、各省教育主管部門都高度重視嵌入式系統(tǒng)人才的培養(yǎng)。各高校以及高職院校也相繼開設(shè)了嵌入式專業(yè)。
蘇州是全國科技產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達的地區(qū)之一，東有新加坡工業(yè)園區(qū)，西有蘇州高新區(qū)，南北的吳中工業(yè)區(qū)及湘城工業(yè)區(qū)正迅速發(fā)展，在蘇州與計算機、電子產(chǎn)品相關(guān)的企業(yè)有上千家之多。我校為了順應(yīng)社會對人才的需求，同時考慮了自身教學(xué)條件的一些優(yōu)勢，于2006年開設(shè)計算機應(yīng)用(嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)方向)專業(yè)，為蘇州培養(yǎng)出更多的嵌入式高級技術(shù)應(yīng)用人才。
2高職院校嵌入式專業(yè)人才培養(yǎng)現(xiàn)狀
嵌入式系統(tǒng)是軟硬結(jié)合的電子設(shè)備，其所涉及的專業(yè)知識涵蓋了計算機、電子、通信、控制等多個領(lǐng)域，嵌入式專業(yè)課程的知識點多，涉及面廣，課程新穎，難度大。我校在4年的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)建設(shè)發(fā)展過程中逐漸呈現(xiàn)出一些不成熟的地方，其中有以下四個方面的主要問題：
(1) 生源問題
嵌入式專業(yè)是一門門檻較高的專業(yè)，是一個軟硬件結(jié)合的綜合性、創(chuàng)新性專業(yè)。嵌入式專業(yè)課程的知識點多，涉及面廣，課程新穎，難度大，所以需要學(xué)生的數(shù)理化的基礎(chǔ)較好。然而，我校屬于高職院校為第三批次招生單位，該專業(yè)為文理兼收。我校嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)近三年的生源情況如表1所示。
調(diào)查結(jié)果表明：大部分學(xué)生在入校前根本不知道嵌入式系統(tǒng)的概念，所以很多學(xué)根本沒有主動選擇該專業(yè)，基本上是被動和調(diào)劑到該專業(yè)，對該專業(yè)沒有興趣，文科學(xué)生占有很大的比例。導(dǎo)致學(xué)生今后的學(xué)習(xí)能力差，理科基礎(chǔ)薄弱，主動性不高，其在基礎(chǔ)理論知識的認(rèn)知能力上有著明顯的差距。同時嵌入式專業(yè)招生人數(shù)持續(xù)下降。因此，建立穩(wěn)定的、高質(zhì)量的生源是嵌入式系統(tǒng)專業(yè)辦學(xué)成功的先決條件。
(2) 師資問題
目前我校嵌入式系統(tǒng)專業(yè)教師主要有4名，其中2位是嵌入式專業(yè)畢業(yè)的研究生，2位為原計算機應(yīng)用專業(yè)的教師。雖然老師的教學(xué)認(rèn)真負(fù)責(zé)，但他們都缺乏大量工程科研經(jīng)驗，無法深入理解嵌入式專業(yè)，無法把知識講活、講透，無法達到最佳的教學(xué)效果。因此，師資力量的不足，必然會引起學(xué)科與課程建設(shè)的落后，同時也降低了對學(xué)生的吸引力和影響力，為嵌入式系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)工作帶來了極大困難。
(3) 專業(yè)定位問題
國內(nèi)高校對嵌入式人才培養(yǎng)主要分三個層次：研究生層次、本科生層次及高職層次。而近兩年，一些高職院校也開始進行了嵌入式技術(shù)人才的培養(yǎng)。由于缺乏充分的市場調(diào)研和嚴(yán)格的科學(xué)論證，對高職院校的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用
專業(yè)的定位還在摸索中。我們在借鑒其他高校的培養(yǎng)目標(biāo)的基礎(chǔ)上制定高職嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，充其只是高校的壓縮版。
(4) 課程設(shè)置問題
嵌入式本身就是一門交叉型學(xué)科，其課程的設(shè)計、為培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)的專業(yè)設(shè)置、課程開發(fā)、教材選用與編寫等各個環(huán)節(jié)都會處于動態(tài)之中。所以，在4年的嵌入式系統(tǒng)專業(yè)建設(shè)中，我們不斷修訂教學(xué)計劃，進行課程改革。確定了嵌入式Java、單片機原理與應(yīng)用、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基礎(chǔ)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用、手持移動設(shè)備開發(fā)(Java)等課程為專業(yè)核心課，同時修訂教學(xué)大綱。但是，我校的嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)方案有著明顯的普通高等學(xué)校教學(xué)計劃的印記，很難充分把握專業(yè)人才的培養(yǎng)規(guī)格，就業(yè)崗位的定位，以及課程內(nèi)容的設(shè)計，對職業(yè)實踐能力、職業(yè)素養(yǎng)等的培養(yǎng)重視不夠，且沒有適合高職院校嵌入式專業(yè)教學(xué)的相關(guān)教材。所以，這樣的培養(yǎng)體系，無論是從質(zhì)還是量上，都無法滿足社會對于嵌入式人才的需求。
嵌入式專業(yè)的蓬勃發(fā)展驗證了嵌入式人才不足的市場需求。而我校嵌入式專業(yè)學(xué)生的就業(yè)情況并不樂觀，真正做到專業(yè)對口更是鳳毛麟角。為此， 如何培養(yǎng)出與蘇州、江蘇、上海等長三角地區(qū)經(jīng)濟需求相適合的高技能嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)人才，探討本地特色的計算機嵌入式系統(tǒng)專業(yè)建設(shè)顯得尤為必要。
3高職嵌入式專業(yè)建設(shè)的對策
眾所周知嵌入式專業(yè)課程的知識點多，涉及面廣，課程新穎，難度大，而且面對教學(xué)對象是高職學(xué)生，如何將嵌入式專業(yè)建設(shè)好，我認(rèn)為只有量體裁衣，因材施教。而高職嵌入式專業(yè)建設(shè)中，應(yīng)本著“應(yīng)用技能為主，理論知識夠用”的專業(yè)建設(shè)思路，必須注意考核方法的科學(xué)性和易操作性。
3.1高職嵌入式專業(yè)的定位
高職總目標(biāo)是：通過富有特色的課程，才能創(chuàng)造出生機和活力，做到理論以“夠用”為度，重在應(yīng)用性技術(shù)訓(xùn)練，達到復(fù)合型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。嵌入式開發(fā)分為兩個方向，一是搞硬件設(shè)計，有時開發(fā)一些與硬件關(guān)系最密切的底層驅(qū)動程序(如BootLoader)、最初級的硬件驅(qū)動程序等。二是搞軟件設(shè)計，從事嵌入式操作系統(tǒng)和軟件的開發(fā)。因此，根據(jù)高職高專人才培養(yǎng)的目標(biāo)，在專業(yè)對學(xué)生未來工作崗位進行調(diào)查的基礎(chǔ)上，確定本專業(yè)的培養(yǎng)規(guī)格與標(biāo)準(zhǔn)，采用“寬基礎(chǔ)、活模塊”式，力求做到學(xué)用一致，強化教育實踐環(huán)節(jié)，突出能力的培養(yǎng)，力求縮短學(xué)生就業(yè)后的磨合期，適應(yīng)期，“零距離”上崗從而體現(xiàn)高職教育特色。打造適應(yīng)本區(qū)域經(jīng)濟市場和企業(yè)需求的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用技能型和應(yīng)用型IT人才，成為蘇州計算機嵌入式人才培養(yǎng)的重要基地。
3.2課程設(shè)置
通過對企業(yè)的崗位調(diào)研，結(jié)合我?！皩W(xué)分制”，按職業(yè)崗位流程構(gòu)建模塊化專業(yè)課程結(jié)構(gòu)，全面進行以人為本、以標(biāo)準(zhǔn)為鏡的課程體系的模塊化建設(shè)。對該專業(yè)的19門專業(yè)課程進行技術(shù)基礎(chǔ)知識、技術(shù)基礎(chǔ)實踐和綜合應(yīng)用能力等三個方面的系統(tǒng)分類，以理論知識夠用，強化專業(yè)技能為原則，形成了適應(yīng)嵌入式市場需要的嵌入式人才培養(yǎng)的“基于案例和項目的三維課程模式(3DCC)”。同時構(gòu)建實驗實訓(xùn)基地，強化實踐教學(xué)，引入研究性學(xué)習(xí)、案例教學(xué)等教育教學(xué)模式。并注重教材建設(shè)，構(gòu)建了“以學(xué)習(xí)者為中心”的嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè)的開放式教學(xué)平臺。通過這個平臺調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，強化學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。
3.3師資建設(shè)
要建設(shè)好嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè), 鍛煉一支實踐動手能力強、教學(xué)效果好的師資隊伍是關(guān)鍵。為此，我們充分利用蘇州市作為我國重要的信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)基地及國家軟件外包基地的優(yōu)勢，通過(1)積極引進高學(xué)歷高職稱教師；(2)聘請知名專家；(3)到企業(yè)調(diào)研交流及掛職鍛煉、到國內(nèi)高校進修考察；(4)鼓勵主持或參與技術(shù)課題研究、承擔(dān)專業(yè)建設(shè)與實驗室建設(shè)任務(wù)等不斷提高教師專業(yè)水平和綜合素質(zhì)。成立嵌入式硬件和嵌入式軟件兩個方向的教學(xué)與科研團隊，整合和匯聚了教育資源強勢。
3.4把好生源
建立穩(wěn)定的、高質(zhì)量的生源是嵌入式系統(tǒng)專業(yè)辦學(xué)成功的先決條件。因此，通過學(xué)校的招生網(wǎng)和系部網(wǎng)站上加強本專業(yè)的宣傳與咨詢，盡量招收理科的學(xué)生。做好新生的入學(xué)教育，仔細介紹該專業(yè)的內(nèi)涵，介紹良好的學(xué)習(xí)方法，積極引導(dǎo)學(xué)生做好自己的職業(yè)規(guī)劃。同時，樹立以學(xué)生為本的育人觀，構(gòu)建了良好的學(xué)習(xí)平臺，開展物理等課程的選修，采取老帶新的幫扶學(xué)習(xí)。通過多種方法增強學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)的主動性。
4總結(jié)
隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用迅猛發(fā)展，企業(yè)對嵌入式人才需求的缺口越來越大。而嵌入式專業(yè)的特點是涉及知識面廣、綜合性強、實踐性強，并且學(xué)科發(fā)展快，學(xué)習(xí)難度大。因此，如何建設(shè)有特色的嵌入式應(yīng)用技術(shù)專業(yè)？培養(yǎng)符合區(qū)域經(jīng)濟需求的高素質(zhì)應(yīng)用型技術(shù)人才？給我們的專業(yè)定位、師資、課程建設(shè)帶來了很大的挑戰(zhàn)。我們必須不斷更新觀念，進行課程體系和教學(xué)模式改革與創(chuàng)新，并加強教師隊伍建設(shè)，才能培養(yǎng)出更多的適應(yīng)社會需求的、受用人單位歡迎的。
參考文獻：
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[2] 宋學(xué)麗. 關(guān)于對錫林郭勒職業(yè)學(xué)院學(xué)科專業(yè)建設(shè)若干問題的探討[J]. 錫林郭勒職業(yè)學(xué)院學(xué)報,2007(1).
第6篇：嵌入式課程總結(jié)范文
論文關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)改革；項目式教學(xué)
隨著32位微處理器技術(shù)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前信息技術(shù)發(fā)展的熱門技術(shù)之一。智能手機、信息家電、工業(yè)控制等諸多領(lǐng)域都對其產(chǎn)生了巨大的需求，于此同時嵌入式系統(tǒng)軟硬件工程師也成為了熱門的就業(yè)方向。所謂嵌入式系統(tǒng)即：以應(yīng)用為中心、以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、面向具體功能的專用計算機系統(tǒng)。從電子信息類學(xué)科知識體系上來看，嵌入式系統(tǒng)課程涵蓋了模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、C語言、微機原理和接口技術(shù)、操作系統(tǒng)等多門課程的基礎(chǔ)內(nèi)容。目前國內(nèi)很多高校都在電子信息工程、通信工程、自動化、計算機、軟件工程等諸多本科專業(yè)以及相應(yīng)的研究生專業(yè)課程中開設(shè)了以32位微處理器為核心的“嵌入式系統(tǒng)”課程。由于“嵌入式系統(tǒng)”這門課程知識內(nèi)容多、綜合性強、對學(xué)生動手實踐能力要求高等特點，它的教學(xué)也就帶來了困難和挑戰(zhàn)。
一、嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)與實驗內(nèi)容
嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)通常以32位微處理器為平臺，32位的微處理器主要有ARM、MIPS、POWRPC等。目前國內(nèi)的大多數(shù)高校都是以介紹ARM微處理器為主，教學(xué)的內(nèi)容主要包括ARM微處理器內(nèi)核的介紹、ARM的匯編指令和匯編程序設(shè)計、芯片的片內(nèi)外設(shè)及接口技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)的C語言設(shè)計和嵌入式操作系統(tǒng)等內(nèi)容。
在試驗內(nèi)容的安排上，通常包括ARM匯編語言的程序設(shè)計、無操作系統(tǒng)的片內(nèi)外設(shè)的C語言程序驅(qū)動設(shè)計、BootLoader的移植、嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核的移植、UCOS II、LINUX、WINCE等嵌入式操作系統(tǒng)下的C語言驅(qū)動程序設(shè)計和應(yīng)用程序設(shè)計等。
以上的理論和試驗教學(xué)內(nèi)容根據(jù)不同的專業(yè)，課程的側(cè)重點也不相同，課程的理論學(xué)時大約在30學(xué)時到60學(xué)時之間。另外，有的高校把嵌入式系統(tǒng)課程作為一個本科的一個專業(yè)方向，相應(yīng)的學(xué)時內(nèi)容就要更多。
二、嵌入式系統(tǒng)課程的特點
“嵌入式系統(tǒng)”作為電氣信息類等本科學(xué)生的專業(yè)課程，具有知識內(nèi)容綜合、動手實踐性強等特點。在前期的課程當(dāng)中，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過“C語言程序設(shè)計”、“微機原理”等課程。教學(xué)過程中，“嵌入式系統(tǒng)”這門課程最主要的教學(xué)目標(biāo)就是讓學(xué)生能夠通過所學(xué)的知識以及所掌握的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的工具解決一個具體的實際問題。但是在教學(xué)的過程中筆者發(fā)現(xiàn)，僅靠課堂的理論與實踐教學(xué)，達到這一目標(biāo)還有一定距離。單純的理論教學(xué)只能使學(xué)生被動地接受部分知識，達不到培養(yǎng)學(xué)生動手實踐的能力。為了使學(xué)生能夠?qū)W以致用，還要用實踐來促進理論的學(xué)習(xí)?！扒度胧较到y(tǒng)”課程最主要的學(xué)習(xí)手段就是多動手、多實踐。
根據(jù)“嵌入式系統(tǒng)”課程的教學(xué)內(nèi)容以及筆者的教學(xué)經(jīng)歷，發(fā)現(xiàn)該課程的教學(xué)過程中需要注意以下幾個方面：第一，教學(xué)目標(biāo)以應(yīng)用為導(dǎo)向培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐意識。作為電類的工科學(xué)生，除了在課堂上學(xué)習(xí)知識，還要樹立培養(yǎng)工程實踐的精神。尤其是像“嵌入式系統(tǒng)”這樣的綜合性專業(yè)課程。第二，在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)以學(xué)科知識的綜合作為基礎(chǔ)，進而建立知識體系。“嵌入式系統(tǒng)”課程不單單是講述一種微處理器或者是微控制器的架構(gòu)，學(xué)生在這門課程中學(xué)到的更多的是一種借助于所掌握的嵌入式系統(tǒng)工具來解決問題的一種能力。這種能力在“嵌入式系統(tǒng)”課程中往往體現(xiàn)的是電子系統(tǒng)硬件設(shè)計和程序設(shè)計的能力。第三，在教學(xué)過程中以團隊作為教學(xué)合作單位，培養(yǎng)學(xué)生的團隊合作意識?！扒度胧较到y(tǒng)”本身就涵蓋了很多知識，它兼顧軟、硬件兩方面的內(nèi)容，和很多的專業(yè)課程融合在一起，具有很強的學(xué)科綜合性。每名學(xué)生都不可能把所有的內(nèi)容都掌握，所以在學(xué)生的學(xué)習(xí)過程中，以小組團隊為單位，共同去學(xué)習(xí)，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
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三、嵌入式系統(tǒng)教學(xué)手段改革
1.教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)的問題
筆者剛開始講述“嵌入式系統(tǒng)”課程時，由于并沒有太多的經(jīng)驗，還是依照課堂理論、課下試驗的傳統(tǒng)教學(xué)方式。但是隨著教學(xué)的深入，發(fā)現(xiàn)這種教學(xué)過程中存在很多問題。
（1）課程內(nèi)容涉及面廣，知識內(nèi)容多。筆者課堂上講解的是以三星公司的S3C2410這款A(yù)RM9微處理器芯片，既要介紹ARM9芯片內(nèi)核上的東西，比如ARM處理器的工作模式、存儲格式、異常、通用寄存器等，又要結(jié)合S3C2410講解芯片的片上資源，如定時器、A/D等，同時還要介紹嵌入式系統(tǒng)的硬件設(shè)計、匯編程序設(shè)計、操作系統(tǒng)等等。在有限的課時內(nèi)，很多內(nèi)容只能淺顯地介紹。一個學(xué)期下來，一部分學(xué)生看上去了解了嵌入式系統(tǒng)的許多內(nèi)容，但是一到具體的應(yīng)用實際就會發(fā)現(xiàn)還欠缺很多知識和技能。
（2）傳統(tǒng)的以教師為核心的課堂上，在講解這門綜合性實踐性很強的課程時，很多學(xué)生都是被動接受知識。學(xué)習(xí)一段時間后，由于學(xué)術(shù)缺乏學(xué)習(xí)的主動性，也就漸漸失去了興趣。
（3）在相對較短的試驗課程內(nèi)，學(xué)生需要熟悉開發(fā)的軟硬件環(huán)境，如開發(fā)工具、試驗箱上的硬件原理圖等，還要了解試驗內(nèi)容，看懂芯片手冊，讀懂試驗例程代碼，并能在已有代碼的基礎(chǔ)上進行相應(yīng)地修改以及添加自己的代碼。在這期間，學(xué)生自主的實踐動手能力得不到充分地鍛煉，某種程度上也就僅僅是熟練了一種開發(fā)工具而已。一學(xué)期下來，離教學(xué)目標(biāo)還有很大距離。
2.基于項目應(yīng)用的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革
筆者在總結(jié)分析上述問題的基礎(chǔ)之上，逐步對課堂教學(xué)進行改革。把項目應(yīng)用的教學(xué)理念逐步引入到課堂當(dāng)中。所謂的項目教學(xué)法是通過實施一個完整的項目而進行的教學(xué)活動，其目的是在課堂教學(xué)中把理論與實踐教學(xué)有機地結(jié)合起來，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識解決實際問題的能力。由于“嵌入式系統(tǒng)”課程普遍開設(shè)在本科的大三和大四階段或者是研究生階段，學(xué)生已經(jīng)掌握了多數(shù)的專業(yè)基礎(chǔ)知識，所以可以在“嵌入式系統(tǒng)”的前期授課中布置課程作業(yè)論文，同時課程設(shè)計的內(nèi)容可以讓學(xué)生結(jié)合自己的興趣愛好自行擬訂，老師不再強制給出具體的題目，而是給出參考題目。學(xué)生在已有的專業(yè)知識基礎(chǔ)上，選擇一個自己感興趣的題目作為本學(xué)期的課程論文來完成。這樣學(xué)生會帶著自己的問題在新學(xué)期開始就要深入了解課程的內(nèi)容，同時課下查詢相關(guān)的資料，這比課堂被動地接受知識更能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。比如，有的學(xué)生選擇了利用ARM實現(xiàn)簡易示波器的題目，這就需要他們課下學(xué)習(xí)有關(guān)數(shù)字示波器的知識，并且要設(shè)計圍繞以ARM處理器為控制核心的電路、設(shè)計程序流程、調(diào)試等諸多知識。學(xué)生帶著這樣的問題去學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)課程，一是明確了嵌入式系統(tǒng)的以應(yīng)用為核心的本質(zhì)，二是可以對所學(xué)的知識進行綜合應(yīng)用。同時，課堂上老師的角色也從傳統(tǒng)的講授者轉(zhuǎn)變成學(xué)生解決問題的合作者，雖然老師不能對學(xué)生所選擇的每一個題目都很熟悉，但是卻可以在與學(xué)生的討論過程中幫助學(xué)生理清設(shè)計思路，完成設(shè)計目標(biāo)。同時在對學(xué)生成績考核時也不再只是看試卷的分?jǐn)?shù)，而是由學(xué)生最終完成的論文以及演示的成品作為最終的成績考核。
這種基于項目應(yīng)用的教學(xué)方法強調(diào)以學(xué)生為學(xué)習(xí)認(rèn)知的主體，目的就在于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進學(xué)生在工程實踐中培養(yǎng)提出問題、解決問題的能力。在“嵌入式系統(tǒng)”的教學(xué)過程中，師生共同討論問題，教師的職責(zé)也悄然地發(fā)生了變化，教師成為幫助學(xué)生學(xué)習(xí)的管理者和指導(dǎo)者。學(xué)生在課程論文的實踐中加深了對嵌入式系統(tǒng)概念的理解，掌握嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法和開發(fā)過程，培養(yǎng)了利用嵌入式系統(tǒng)工具解決具體應(yīng)用問題的能力。
四、教學(xué)效果
第7篇：嵌入式課程總結(jié)范文
關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);ARM;處理器;指令集
中圖分類號:TP316;G642 文獻標(biāo)識碼:A doi:10．3969/j．issn．1672－4305．2016．02．036
隨著CPU及周邊配套器件在功耗、計算能力和體積性能的不斷提升，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣，可以說:嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)深入地嵌入到人們的生產(chǎn)、生活的各個方面，發(fā)揮著難以替代的作用。因此，各個行業(yè)都急需嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā)人才。國內(nèi)各高校面向弱電專業(yè)研究生都開設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)”或“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”課程，期望能夠培養(yǎng)出具有較強動手能力的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人才。但事實的效果是:(1)學(xué)生在學(xué)習(xí)之后，并不能對嵌入式系統(tǒng)有一個較為完整的認(rèn)識。具體體現(xiàn)在:不能根據(jù)實際項目需求進行合理選型和自主設(shè)計，往往只能照搬照抄參考認(rèn)識，創(chuàng)新能力不足。(2)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)類別認(rèn)識不正確，對ARM處理器的指令系統(tǒng)的認(rèn)識浮于表面。(3)不能達到軟硬件兼通的水平，開發(fā)能力基本都停留在嵌入式軟件開發(fā)層面，不能從軟硬件協(xié)同的角度考慮問題的原因，在調(diào)試不順利時，往往束手無策。找到出現(xiàn)這種問題的根源，并有針對性地對課程內(nèi)容和授課方式方法進行修正，是目前“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”課程急需解決的問題。中國石油大學(xué)(北京)計算機科學(xué)與技術(shù)系對這個問題進行了初步的調(diào)查、研究和總結(jié)，并對課程內(nèi)容和授課方式進行了較大幅度的調(diào)整。主要的措施是采取課程設(shè)計驅(qū)動式的教學(xué)方式。具體為:(1)雖然用ARM處理器做實驗開發(fā)，但并不直接把ARM處理器作為主要內(nèi)容進行灌輸式授課，而是先讓學(xué)生花費22個課時的時間在實驗室設(shè)計一個8指令的32位簡易型MIPS處理器。(2)在處理器設(shè)計結(jié)束后，通過梳理設(shè)計中存在的問題，讓學(xué)生認(rèn)識到ARM處理器存在的弊端和優(yōu)勢，以及可以改進和發(fā)揮的地方，啟發(fā)學(xué)生客觀看待ARM處理器。(3)再花4個課時迅速介紹一下ARM處理器指令系統(tǒng)的使用，通過兩個小實驗讓學(xué)生嘗試裸機編程調(diào)試過程，體驗其不便性。(4)最后的4個課時介紹嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具鏈，讓學(xué)生體驗嵌入式開發(fā)的便利。實際效果發(fā)現(xiàn):(1)在課程授課期間，學(xué)生不僅對嵌入式系統(tǒng)的總體宏觀結(jié)構(gòu)和開發(fā)流程有了較為深入的認(rèn)識，而且動手能力有了很大的提高。(2)在課程結(jié)束以后，學(xué)生對課程關(guān)聯(lián)內(nèi)容發(fā)生了濃厚的興趣，對課程的延展內(nèi)容進行自主學(xué)習(xí)。充分表明了課程改革的有效性。
1調(diào)研與思考
經(jīng)過對國內(nèi)主要高校的“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”課程內(nèi)容開設(shè)情況進行調(diào)研后發(fā)現(xiàn):課程授課普遍存在著廣度不足和深度不足兩方面的問題。廣度不足的問題主要體現(xiàn)在課程授課內(nèi)容方面，目前“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”課程都是ARM9系統(tǒng)開發(fā)，嵌入式操作系統(tǒng)基本上為ucos或Linux［1］。課程首先介紹ARM9處理器的指令系統(tǒng)，然后介紹嵌入式操作系統(tǒng)，以及在其上的基于C語言的系統(tǒng)開發(fā)。課程并沒有對嵌入式系統(tǒng)的多種實現(xiàn)方式、實現(xiàn)途徑進行介紹，這帶來了一定的負(fù)面效應(yīng)。首先，很多學(xué)生都誤認(rèn)為:嵌入式系統(tǒng)就是以ARM處理器芯片為核心的軟硬件系統(tǒng)，離了ARM處理器就不能做嵌入式產(chǎn)品。深度不足的問題主要體現(xiàn)在授課方式上。由于采用灌輸式教育，學(xué)生只能被動地接收對ARM處理器各種溢美之詞的介紹，把ARM處理器奉為經(jīng)典，不敢質(zhì)疑，不能正確認(rèn)識某些性能指標(biāo)的真正含義與優(yōu)缺點。這樣限制了他們今后在實踐過程中的創(chuàng)新能力。對這兩個問題的深入思索后發(fā)現(xiàn):首先，雖然ARM9處理器芯片堪稱經(jīng)典，但畢竟已經(jīng)是幾十年前的產(chǎn)品，開發(fā)工具鏈也很陳舊，開發(fā)調(diào)試周期偏長，已經(jīng)不能反映嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的最新進展，滿足不了快速開發(fā)的需要。其次，“嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)方法仍以“是什么”為主，即告訴學(xué)生ARM9處理器的指令是什么，怎么用，而對于“為什么”則基本沒有涉及。在這樣的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式下，學(xué)生往往也只對某種CPU的使用有一些膚淺認(rèn)識。對于本科生來說，這樣的結(jié)果可以接受，但對于碩士生來說，這樣的結(jié)果并不令人滿意。第三，嵌入式系統(tǒng)教學(xué)普遍存在著“重軟輕硬”的問題，這種現(xiàn)象尤其在使用實驗箱進行課程實驗時體現(xiàn)得更為明顯［2］。課程實驗中教師往往讓學(xué)生去找軟件中的錯誤，但對于硬件信號上的問題則基本不涉及，學(xué)生缺乏對系統(tǒng)的整體認(rèn)識［3］。客觀地說，盡管ARM芯片堪稱經(jīng)典，其內(nèi)容是嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)的必要內(nèi)容，但研究生“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”課程教學(xué)的目的不僅僅在于讓學(xué)生掌握基于ARM9處理器的嵌入式產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和配套工具，而且讓學(xué)生站到一個更為客觀的角度認(rèn)識到ARM9的性能指標(biāo)的必然性和限制性。在今后一定的工作條件的激發(fā)下，可以從根本上進行創(chuàng)新。
2實施過程與效果
基于這樣的認(rèn)識，顯然首先要讓學(xué)生認(rèn)識到ARM處理器的優(yōu)缺點，打破學(xué)生對其認(rèn)識上的神秘感。具體的思路是:首先快速設(shè)計一個類ARM9的處理器，這樣讓學(xué)生從根本上理解什么是指令系統(tǒng)，以及指令系統(tǒng)的重要性。再通過適度分析設(shè)計上的問題，介紹可以改進之處，啟發(fā)學(xué)生對處理器主要指標(biāo)進行深度理解。在其后，只需流水性地介紹一下ARM9的指令系統(tǒng)即可，因為通過CPU的設(shè)計，學(xué)生已經(jīng)完全明白了指令系統(tǒng)的用途、分類、使用等一系列問題。最后適度介紹一下嵌入式操作系統(tǒng)與應(yīng)用程序的開發(fā)流程，并布置兩個開發(fā)實例輔助進行適度理解即可。在中國計算機學(xué)會和北京航空航天大學(xué)計算機學(xué)院的幫助下［4－5］，課程引入了一個簡易的支持9指令MIPS處理器的設(shè)計。這9條指令具體為:LD、SW、ADDU、SUBU、ORI、LUI、AND、JAL、BEQ，基本涵蓋了MIPS的典型指令。其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。為將重點放在指令集的設(shè)計方面，同時也為了加快設(shè)計速度和降低設(shè)計復(fù)雜度，事先對主要的模塊代碼進行了實現(xiàn)，而把課程設(shè)計的任務(wù)集中在讓學(xué)生實現(xiàn)上述9條指令上。為了突出嵌入式系統(tǒng)的低功耗的特點，也對代碼做了一些粗糙的功耗控制，適度突出了其在低功耗控制方面的優(yōu)化。由于實驗對象是計算機專業(yè)的碩士生，他們對課程設(shè)計所使用的Verilog語言不甚了解，因此使用8個課時簡要介紹了Verilog語言語法與系統(tǒng)實現(xiàn)方法，隨后用6個課時介紹了簡易型MIPS處理器的數(shù)據(jù)通路與控制通路的設(shè)計思想。明確了設(shè)計任務(wù)后，專門留出6個學(xué)時的時間，讓大家在實驗室里集中進行邊設(shè)計邊討論。才開始的時候，絕大多數(shù)學(xué)生覺得任務(wù)很重，壓力很大。在教師的要求和督促下，學(xué)生開始讀實驗代碼。在一次集中實驗以后，有一半的學(xué)生認(rèn)為已經(jīng)搞清楚了具體的設(shè)計任務(wù)，知道該怎么去實現(xiàn)。第二次集中實驗的時候，一部分學(xué)生已經(jīng)開始問一些非常具體的設(shè)計問題了，還有一部分學(xué)生主動要求老師再簡要地把數(shù)據(jù)通路和控制通路的設(shè)計思路再說一遍，這說明他們已經(jīng)在開始主動思考代碼的結(jié)構(gòu)了。這時，他們對數(shù)據(jù)通路和控制通路的理解已經(jīng)遠遠超越授課時的水準(zhǔn)。課程設(shè)計結(jié)束時，有70%的學(xué)生基本完成了設(shè)計任務(wù)，剩余的學(xué)生雖然沒有完成，但自認(rèn)為對處理器和指令集的認(rèn)識是非常清楚的。緊隨其后，課程的內(nèi)容又回到了ARM指令集，這時只需花4個課時簡要介紹一下ARM指令系統(tǒng)的分類和典型指令就可以了。由于前面的處理器設(shè)計過程的訓(xùn)練，學(xué)生很快掌握了這部分內(nèi)容。接著，再加上4個課時在ARM9實驗箱上的匯編語言和C語言實驗，學(xué)生們基本掌握了裸機上的開發(fā)過程。最后，又介紹了基于Uboot和嵌入式Linux基礎(chǔ)上的開發(fā)過程，讓學(xué)生體驗到在嵌入式操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做系統(tǒng)開發(fā)的便利性［6－7］。通過事后與學(xué)生的交流，大家普遍都認(rèn)為處理器設(shè)計的課程設(shè)計非常重要，正是那一步使得學(xué)生不再對處理器感到神秘，對指令集有了更為客觀的理解。對于后續(xù)的開發(fā)平臺，雖然并沒有細節(jié)的課堂講述，但學(xué)生完全明白出現(xiàn)這種設(shè)計流程的必要性，普遍認(rèn)為只要適當(dāng)自學(xué)即可掌握。大家比較普遍地認(rèn)同這種課程設(shè)計驅(qū)動式的教學(xué)方式［8－10］。
3結(jié)語
從本次教學(xué)改革的效果來看，相對于“灌輸式”的教學(xué)方式，“啟發(fā)式”的教學(xué)方式效果更好，但這需要學(xué)生的積極主動配合。對于研究生來說，雖然他們都具有一定的學(xué)習(xí)自覺性和主動性，但這種主動性也需要教師的嚴(yán)格監(jiān)督才能發(fā)揮作用。研究生課程內(nèi)容并不在于授課內(nèi)容的多少，而主要在于如何引導(dǎo)他們積極主動思考。從深處入手，而不是直接從內(nèi)容入手，雖然開始時會遇到較大的困難，但一旦這個困難解決，對教學(xué)內(nèi)容的理解則會非常順利，有點類似于“磨刀不誤砍柴工”。對于教師來說，找到這把鋒利的“刀”，并且督促學(xué)生去“磨”，是一件至關(guān)重要的事情。
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第8篇：嵌入式課程總結(jié)范文
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；操作系統(tǒng)；教學(xué)
1背景
在《高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程教學(xué)實施方案》里，操作系統(tǒng)的課程性質(zhì)定義為：本課程是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須學(xué)習(xí)和掌握的一門理論性和實踐性并重的核心主干課程和專業(yè)基礎(chǔ)課程[1]273。
在嵌入式系統(tǒng)行業(yè)內(nèi)有一個被普遍接受的定義：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機系統(tǒng)[2]1。在經(jīng)濟發(fā)達國家，每個家庭平均擁有255個嵌入式系統(tǒng)，如每輛汽車平均裝有35個嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用廣泛進入到工業(yè)、軍事、宇宙、通信、運輸、金融、醫(yī)療、氣象、農(nóng)業(yè)等眾多領(lǐng)域[2]1。在上海雙實科技公司及中國計算機學(xué)會微機專業(yè)委員會等單位聯(lián)合舉辦的首屆上?！皩崟r實用嵌入式技術(shù)論壇”上，中國工程院院士許居衍表示，嵌入式技術(shù)是中國廠商從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”轉(zhuǎn)變的最佳契機。嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，使得嵌入式人才十分匱乏。2009年，信息產(chǎn)業(yè)部國家信息技術(shù)緊缺人才培養(yǎng)工程(NITE)嵌入式方向培訓(xùn)認(rèn)證項目在京全面啟動。
嵌入式技術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域關(guān)系密切，不能獨立成為一個本科專業(yè)[3]，從事嵌入式工程相關(guān)的人才必然有一大部分來自于計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；再者，嵌入
式系統(tǒng)與操作系統(tǒng)緊密聯(lián)系，勢必要求我們思考計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的操作系統(tǒng)課程教學(xué)方法，以便更好地培養(yǎng)適應(yīng)社會需要的人才。
為了避免歧義，我們先作說明。這里分析嵌入式技術(shù)與操作系統(tǒng)課程的關(guān)系，不只是因為操作系統(tǒng)是嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的先修課，更是因為嵌入式技術(shù)是正在興起的產(chǎn)業(yè)；同時，與操作系統(tǒng)的其他后續(xù)課程(如數(shù)據(jù)庫原理、計算機網(wǎng)絡(luò))相比，嵌入式系統(tǒng)最大的特殊性體現(xiàn)在它本身就是一個特殊的計算機系統(tǒng)，是學(xué)生用來理解通用計算機系統(tǒng)的一個視角。
2嵌入式技術(shù)帶來的啟示
嵌入式系統(tǒng)是一類特殊的計算機系統(tǒng)[2]1。計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，其中操作系統(tǒng)是最重要的軟件。分析嵌入式系統(tǒng)和嵌入式開發(fā)過程的特點有助于我們更好地思考操作系統(tǒng)課程教學(xué)。
2.1嵌入式系統(tǒng)
嵌入式系統(tǒng)通常具有功耗低、體積小、集成度高等特點，對軟件代碼尤其要求高質(zhì)量、高可靠性。嵌入式操作系統(tǒng)不僅具有普通操作系統(tǒng)的一般功能，同時，它還在系統(tǒng)實時性、硬件依賴性、軟件固化性以及應(yīng)用專用性等方面，具有更加鮮明的特點[2]2。
在計算機系統(tǒng)上配置操作系統(tǒng)的主要目標(biāo)，與計算機系統(tǒng)的規(guī)模有關(guān)[4]。因此，在操作系統(tǒng)教學(xué)組織
上，針對大、中型計算機系統(tǒng)和微機系統(tǒng)分析操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用時，也有必要針對嵌入式系統(tǒng)的特點分析操作系統(tǒng)的目標(biāo)和作用。
2.2嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)過程
由嵌入式系統(tǒng)本身的性質(zhì)所影響，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程與通用系統(tǒng)的開發(fā)有很大的區(qū)別。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)主要分為系統(tǒng)總體開發(fā)、嵌入式硬件開發(fā)和嵌入式軟件開發(fā)3大部分。在系統(tǒng)總體開發(fā)中，開發(fā)環(huán)境的選擇對于嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)有很大的影響。這里的開發(fā)環(huán)境包括嵌入式操作系統(tǒng)的選擇以及開發(fā)工具的選擇等[5]13-14。
隨著嵌入式相關(guān)概念為大家所接受，對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程特點的分析，給了我們思考操作系統(tǒng)的新角度。比如，嵌入式工程師會根據(jù)開發(fā)成本或進度限制而選擇不同的操作系統(tǒng)，也會因為開發(fā)工具方便使用而選擇某個操作系統(tǒng)。因此，教學(xué)過程中，不同操作系統(tǒng)之間的對比多了一些評價標(biāo)準(zhǔn)。
2.3嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的教學(xué)實踐
我院目前開設(shè)了嵌入式Linux和嵌入式系統(tǒng)兩門選修課，操作系統(tǒng)是它們的先修課之一。圍繞操作系統(tǒng)關(guān)系密切的問題，接下來從教師的教學(xué)難點、學(xué)生的選課目的和學(xué)習(xí)難點3個方面對嵌入式Linux和嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實踐進行總結(jié)分析。
開發(fā)環(huán)境的搭建與Linux內(nèi)核的移植是教學(xué)中的一個難點。原因是在這個過程中，操作系統(tǒng)既是完成項目的支持工具(在宿主機上的操作系統(tǒng))，也是項目的最終模塊之一(在目標(biāo)機上的操作系統(tǒng))。
選修這些課程的學(xué)生具有濃厚的學(xué)習(xí)興趣，因為他們意識到嵌入式人才緊缺，掌握嵌入式技術(shù)將為他們拓寬就業(yè)渠道。操作系統(tǒng)作為嵌入式課程的先修課，應(yīng)該更多地從培養(yǎng)應(yīng)用型人才的角度來組織教學(xué)。
嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)是學(xué)習(xí)的一個難點。難度主要來自于：操作系統(tǒng)的實踐教學(xué)內(nèi)容與嵌入式課程的實踐教學(xué)內(nèi)容跨度太大。
3操作系統(tǒng)課程教學(xué)探討
操作系統(tǒng)課程具有理論與實踐并重、系統(tǒng)與模塊并重、設(shè)計與應(yīng)用并重和內(nèi)容廣泛且知識更新快等特點[1]273。操作系統(tǒng)課程教學(xué)方法有多種。常見的有，研究型和啟發(fā)式課堂教學(xué)，閱讀與剖析源程序片段，開展課外研究與創(chuàng)新型實驗等。教學(xué)實施方案和教學(xué)內(nèi)容組織要根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)而制定。計算機專業(yè)規(guī)范提出3種類型：科學(xué)型、工程型和應(yīng)用型。在操作系統(tǒng)領(lǐng)域，對科學(xué)型、工程型和應(yīng)用型3個認(rèn)知層次有不同要求[1]273-277。當(dāng)著眼于嵌入式發(fā)展時，對操作系統(tǒng)課程的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容有了新的思考。
3.1本文探討的出發(fā)點
有兩個原因，使我們覺得有必要進行操作系統(tǒng)課程教學(xué)反思。
首先，立足于嵌入式技術(shù)的特點，可以更好地理解操作系統(tǒng)課程的知識點。嵌入式系統(tǒng)種類繁多、形態(tài)各異，嵌入式產(chǎn)品隨處可見。借助于嵌入式產(chǎn)品來講解操作系統(tǒng)抽象的概念，可以更好地開展教學(xué)工作。
其次，嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與通用計算機軟件開發(fā)需要的知識結(jié)構(gòu)不一樣――這里主要針對操作系統(tǒng)課程里的知識點。一般來說，在計算機軟件工程師眼里，操作系統(tǒng)是一個提供一系列系統(tǒng)調(diào)用(或API)的基礎(chǔ)性軟件；然而，在嵌入式工程師看來，操作系統(tǒng)不僅僅有這個特點，它更是一個需要根據(jù)具體硬件平臺和應(yīng)用需求來進行剪裁的軟件。
3.2教學(xué)目標(biāo)
操作系統(tǒng)課程是培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力、算法設(shè)計與分析能力、程序設(shè)計與實踐能力，以及計算機軟硬件系統(tǒng)的認(rèn)知、分析、設(shè)計與應(yīng)用能力的重要課程[1]274。不同的培養(yǎng)目標(biāo)，對同一門課程的學(xué)習(xí)重點不一樣。
表1是教育部高等學(xué)校計算機科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會在操作系統(tǒng)領(lǐng)域，對科學(xué)型、工程型和應(yīng)用型認(rèn)知層次的不同要求[1]273。嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展，使得應(yīng)用型人才顯得十分欠缺；這就要求在教學(xué)過程中，得更多地側(cè)重應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，并根據(jù)這個目標(biāo)進行教學(xué)實踐。
3.3教學(xué)方法
隨著計算機在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，操作系統(tǒng)也正在以驚人的速度發(fā)展。然而，操作系統(tǒng)的基本概念仍然是比較清晰的。這是本文討論操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)。本文的探討不是對操作系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容進行大幅度的增加或減少，而是仍然圍繞操作系統(tǒng)的基本概念，根據(jù)教學(xué)的需要，對教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重稍作變化。
操作系統(tǒng)的基本知識塊一般包括以下幾點：操作系統(tǒng)運行環(huán)境、處理器管理、進程同步與死鎖、存儲器管理、設(shè)備管理、文件管理、安全與保護、實例研究。
教師在指導(dǎo)學(xué)生理清以上知識點，掌握知識點間的內(nèi)在聯(lián)系的同時，可側(cè)重講解以下內(nèi)容，讓學(xué)生明白：操作系統(tǒng)(比如說處理器管理) 中提到的方法，并不是一成不變的――它有應(yīng)用前提、它的參數(shù)可變化(增加參數(shù)、或者改變對參數(shù)訪問的權(quán)限等)：
1) 嵌入式操作系統(tǒng)使用的是任務(wù)控制塊(簡稱TCB)，通用操作系統(tǒng)使用的是進程控制塊(簡稱PCB)，TCB對比PCB增加了時間控制參數(shù)。
2) 在進程調(diào)度上，嵌入式操作系統(tǒng)一般用的是靜態(tài)調(diào)度表，它的優(yōu)先級可以是固定的，也可以是動態(tài)的，而且原則上用戶不能改變優(yōu)先級。通用操作系統(tǒng)中基于優(yōu)先級的調(diào)度，用戶可以改變優(yōu)先級；除此之外，還有先來先服務(wù)、時間片輪轉(zhuǎn)等多種調(diào)度方式。
3) 嵌入式操作系統(tǒng)多數(shù)中斷處理轉(zhuǎn)化為周期性查詢?nèi)蝿?wù)；執(zhí)行次序由統(tǒng)一考慮的優(yōu)先級決定。通用操作系統(tǒng)的中斷處理優(yōu)先于任務(wù)執(zhí)行。
對操作系統(tǒng) 5 大功能模塊的講解，是操作系統(tǒng)課程的重要內(nèi)容。在理清各功能模塊的關(guān)系方面，需要把通用操作系統(tǒng)與嵌入式操作系統(tǒng)的區(qū)別講解清楚：與通用操作系統(tǒng)對比，嵌入式操作系統(tǒng)中與硬件相關(guān)的驅(qū)動部分由用戶開發(fā)；嵌入式操作系統(tǒng)的文件管理、電源管理、網(wǎng)絡(luò)等是作為嵌入式操作系統(tǒng)的擴展組件，不是必須的；嵌入式操作系統(tǒng)強調(diào)的是內(nèi)核。
由此可見，嵌入式操作系統(tǒng)從另一個視角來理解操作系統(tǒng)的作用和意義。
進一步地，在操作系統(tǒng)課程教學(xué)上，我們也在嘗試作如下調(diào)整：
1) 突出“操作系統(tǒng)運行環(huán)境”內(nèi)容，尤其是中斷、時鐘管理；
2) 不僅從“照顧短作業(yè)或長作業(yè)”、“提高系統(tǒng)吞吐率”和“合理的響應(yīng)時間”角度來考察“進程調(diào)度算法”的優(yōu)劣，也需要從“實時性”角度來考察；
3) 將“設(shè)備驅(qū)動程序編寫”作為“設(shè)備管理”的課外作業(yè)；
4) “實例研究”適當(dāng)介紹常見的嵌入式操作系統(tǒng)。
在教學(xué)上，我們更多地采用Linux作為實例(主要由于Linux是個開源軟件、參考書也多，學(xué)生容易自學(xué))，偶爾也與Windows系列作對比。操作系統(tǒng)課程的實驗平臺是Linux(Redflag 6.0)，各個知識點的授課中也適當(dāng)提到Linux系統(tǒng)中各個功能的實現(xiàn)，鼓勵學(xué)生自學(xué)相關(guān)內(nèi)容。另外，我院的嵌入式實驗室、基于嵌入式開發(fā)平臺的大學(xué)生創(chuàng)新型項目也可以為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)、實踐提供一定的條件。
課堂布置的作業(yè)，有兩種形式，一種是需要學(xué)生提交學(xué)習(xí)報告，另外一種是提交代碼。在這里，以兩個與嵌入式操作系統(tǒng)相關(guān)的作業(yè)為例，以便拋磚引玉。
了解“嵌入式操作系統(tǒng)定制”，并完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)報告；針對班級學(xué)生的總體情況，如果整體基礎(chǔ)較好可以在授課初布置，否則可以在課程快結(jié)束時布置。
可移植嵌入式文件系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)，或者了解嵌入式文件系統(tǒng)的移植過程；針對班級學(xué)生能力水平而定，在文件系統(tǒng)這個章節(jié)授課結(jié)束后布置。
4結(jié)語
操作系統(tǒng)是計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)核心課程，充分重視操作系統(tǒng)課程教學(xué)毋庸置疑，但我們也認(rèn)識
到：操作系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，操作系統(tǒng)課程在不斷發(fā)展；另外，社會在不斷發(fā)展，人才需求情況也是不斷變化，這對這門課程的教學(xué)也提出新的要求。因此，操作系統(tǒng)課程的教學(xué)改革需要不斷進行。著眼嵌入式發(fā)展，是對操作系統(tǒng)教學(xué)方法進行探索的一個視角。教學(xué)是一個實踐的過程，面對的情況，采取的方法也不完全一樣。不妥之處，懇請指正。
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New Revelations to the Course Arrangement of Operating System Brought by Embedded Technology
LIN Yao-hai, CHENG Li, SUN Qi-yan
(Department of Computer Science and Technology, Fujian Agriculture and Forest University, Fuzhou 350002,China)
第9篇：嵌入式課程總結(jié)范文
關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；嵌入式微控制器；理論教學(xué)；實踐教學(xué)；教學(xué)模式
隨著科技發(fā)展和社會需求的推動，信息技術(shù)進入到以嵌入式系統(tǒng)為代表的后PC時代，嵌入式技術(shù)已經(jīng)成為21世紀(jì)最有生命力的高新技術(shù)之一，培養(yǎng)精通嵌入式技術(shù)的人才成為世界各國計算機教育工作的重點。
嵌入式微控制器是嵌入式系統(tǒng)的核心控制單元，開展嵌入式微控制器教學(xué)是嵌入式系統(tǒng)教育的關(guān)鍵組成部分。美國IEEE和ACM兩大學(xué)術(shù)組織于2004年的計算機工程教學(xué)計劃（Computer Engineering 2004，簡稱CE2004），明確規(guī)定了嵌入式系統(tǒng)課程中應(yīng)包含的嵌入式微控制器的具體教學(xué)內(nèi)容Ⅲ。事實上，從早期的單片機類課程，到如今基于32位ARM嵌入式處理器系統(tǒng)的相關(guān)課程，都是圍繞嵌入式微控制器開展教學(xué)工作的，在世界各大高校都受到高度重視。
工程管理與信息技術(shù)學(xué)院是中科院研究生院的二級學(xué)院，主要培養(yǎng)軟件工程、計算機技術(shù)、電子與通信工程、控制工程等領(lǐng)域的工程碩士研究生。學(xué)院從2003年開始開設(shè)嵌入式系統(tǒng)工程專業(yè)，經(jīng)過幾年的努力，逐步建立起系統(tǒng)的嵌入式方向課程體系。嵌入式微控制器原理與應(yīng)用作為其中一門核心課程，在該課程體系中占有重要的地位。下面從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)模式、教學(xué)內(nèi)容、實踐教學(xué)、考核方式等幾方面對該課程進行詳細闡述，并在最后討論課程的實施效果和改進方向。
1 課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)模式
1.1教學(xué)目標(biāo)的制訂
嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程主要教學(xué)對象是軟件工程、計算機技術(shù)、電子與通信工程、控制工程等專業(yè)的工程碩士。與傳統(tǒng)的工學(xué)碩士相比，工程碩士培養(yǎng)更加注重鍛煉其工程實踐和解決實際工程問題的能力，這要求教師既要講解基礎(chǔ)理論知識，又要將理論與實踐結(jié)合，圍繞具體工程問題開展教學(xué)內(nèi)容。此外，中科院工程碩士的學(xué)生生源具有本科專業(yè)跨度大、工作經(jīng)歷和素質(zhì)能力差異大等特點。為適應(yīng)這一特點，我們在制訂課程教學(xué)目標(biāo)時要統(tǒng)籌兼顧，對于基礎(chǔ)較差的同學(xué)和經(jīng)驗豐富的同學(xué)要差別對待，制訂差異化的教學(xué)目標(biāo)。
在充分考慮上述因素的基礎(chǔ)上，嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的教學(xué)目標(biāo)制訂為：學(xué)生通過本課程的學(xué)習(xí)，掌握一種嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)，精通1-2種基于該體系結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器及其接口設(shè)計技術(shù)，深刻理解嵌入式軟件開發(fā)流程，能夠熟練地選擇、使用嵌入式軟件和工具完成嵌入式硬件系統(tǒng)的驅(qū)動和應(yīng)用軟件設(shè)計。
教師在實施上述教學(xué)目標(biāo)時，對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生要求精通一種嵌入式微控制器即可；對經(jīng)驗豐富的學(xué)生則要求在課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，用對比學(xué)習(xí)的方法自主學(xué)習(xí)另外一種嵌入式微控制器。該教學(xué)目標(biāo)體現(xiàn)了對學(xué)生的區(qū)別對待，能滿足不同層次學(xué)生的需求。教學(xué)目標(biāo)沒有對硬件電路設(shè)計作太多要求，符合中科院嵌入式系統(tǒng)方向工程碩士研究生的生源特點和實際需求。教學(xué)目標(biāo)中“能夠熟練選擇、使用嵌入式軟件和工具完成嵌入式硬件系統(tǒng)的驅(qū)動和應(yīng)用軟件設(shè)計”是一種能力要求，體現(xiàn)了對工程設(shè)計能力的重視，符合工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)。
1.2教學(xué)模式的設(shè)計
國內(nèi)各大高校在嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程的教學(xué)工作上已經(jīng)進行了大量有益的探索和實踐，在教學(xué)模式上也已經(jīng)基本達成共識，即嵌入式系統(tǒng)教學(xué)應(yīng)該采取理論教學(xué)和實踐教學(xué)相結(jié)合的教學(xué)模式。
我們在開展嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的教學(xué)工作時，采取了“課堂理論講解、課堂實驗練習(xí)、綜合實驗設(shè)計、工程項目設(shè)計和多層次考核”的教學(xué)模式。與大多數(shù)高校課堂實驗采取觀察性和驗證性實驗不同，本課程課堂實驗則采取設(shè)計性實驗，每一個實驗都是一個小型的開發(fā)項目，需要學(xué)生靈活運用從課堂上學(xué)到的理論知識分析實驗要求，編程完成實驗項目。綜合實驗設(shè)計要求學(xué)生在完成所有基礎(chǔ)課堂實驗后，按照需求分析、軟件設(shè)計、實現(xiàn)和測試等軟件開發(fā)流程，在開發(fā)板上完成一個小型嵌入式軟件的開發(fā)。工程項目設(shè)計則是讓學(xué)生選擇一種微控制器，完成一個實際工業(yè)嵌入式產(chǎn)品的分析和設(shè)計報告。這3種層次的實踐環(huán)節(jié)相互結(jié)合，充分鍛煉和提高了學(xué)生的實踐能力。
2 基礎(chǔ)理論教學(xué)
CE2004首次將嵌入式系統(tǒng)作為一個知識領(lǐng)域納入到計算機工程知識體系中，并詳細規(guī)定嵌入式系統(tǒng)包含的10個知識單元以及每個知識單元包含的知識點。參考CE2004的規(guī)定，并結(jié)合本課程制定的教學(xué)目標(biāo)，嵌入式微控制器原理和應(yīng)用課程的理論教學(xué)內(nèi)容共包括5個知識單元。
知識單元1是嵌入式系統(tǒng)歷史和概述。知識點包括嵌入式系統(tǒng)歷史、定義、組成、開發(fā)特點、設(shè)計過程、應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢等。知識單元1主要目的是使學(xué)生建立對于嵌入式系統(tǒng)的全方位認(rèn)識，了解嵌入式系統(tǒng)的過去、現(xiàn)在和未來。
知識單元2是嵌入式處理器。知識點包括嵌入式處理器的組成、嵌入式處理器的類型（從集成程度、處理器位數(shù)、體系結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)公司等4個不同分類標(biāo)準(zhǔn)分別講解）、ARM處理器的發(fā)展（歷史、分類和應(yīng)用）。知識單元2主要目的是使學(xué)生掌握嵌入式處理器的組成原理，充分認(rèn)識嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域中應(yīng)用處理器的多樣性，避免“只見樹木、不見森林”。
知識單元3是典型的嵌入式處理器體系結(jié)構(gòu)，我們選擇ARM體系結(jié)構(gòu)進行講解。主要知識點包括ARM處理器寄存器模型、ARM處理器編程模型、ARM處理器異常中斷處理、ARM處理器存儲模型、ARM處理器指令編碼和指令系統(tǒng)、ARM匯編語言編程、ARM匯編與C混合編程、ARM開發(fā)工具（匯編器、編譯器、連接器和調(diào)試器）。知識單元3囊括了CC2004里嵌入式微控制器、嵌入式編程和嵌入式工具等3個知識單元的多個知識點。
知識單元4是嵌入式微控制器組成及接口，我們以三星S3C2440微控制器為例進行講解。知識點包括微控制器結(jié)構(gòu)、內(nèi)存控制器、中斷控制器、時鐘體系、電源管理、DMA控制器以及各種外設(shè)控制器。在這些知識點中，內(nèi)存控制器、中斷控制器、時鐘體系、電源管理、DMA控制器是重點講解內(nèi)容，對于其他各種外設(shè)控制器主要講解基本原理和應(yīng)用思路，而具體使用細節(jié)則要求學(xué)生課下通過學(xué)習(xí)芯片手冊掌握。熟練閱讀芯片手冊是掌握嵌入式系統(tǒng)開發(fā)特別是底層編程的基礎(chǔ)，因此這個學(xué)習(xí)單元的教材就是芯片手冊。對于學(xué)有余力的同學(xué)，我們要求其在學(xué)習(xí)S3C2440微控制器的同時，在課下自行學(xué)習(xí)ATMEL AT91SAM9G45微控制器，并比較其與$3C2440的異同之處。這樣做的目的是滿足不同層次學(xué)生需求，實現(xiàn)差異化教學(xué)。
知識單元5是嵌入式應(yīng)用編程，知識點包括嵌入式軟件體系結(jié)構(gòu)、應(yīng)用程序映像文件組成、系統(tǒng)啟動加載代碼等。通過這個知識單元的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠了解嵌入應(yīng)用程序的匯編、編譯、連接過程，理解應(yīng)用程序映像的具體組成以及加載啟動的方式，培養(yǎng)為一個裸硬件系統(tǒng)開發(fā)完整嵌入式應(yīng)用軟件的能力。
3 實踐教學(xué)設(shè)計
3.1實驗平臺介紹
目前嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)實驗平臺主要有3種類型：基于ARM微控制器的教學(xué)平臺、基于DSP處理芯片的教學(xué)平臺和基于FPGA的教學(xué)平臺。鑒于基于ARM的微控制器在32位嵌入式系統(tǒng)處理器市場中的占有率極高，以ARM微控制器為例講解嵌入式微控制器的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)，更能滿足市場對于嵌入式工程技術(shù)人才的需求，我們選擇基于三星$3C2440微控制器（采用ARM920T內(nèi)核）的嵌入式教學(xué)平臺。該平臺的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)如圖1所示。
在此教學(xué)平臺結(jié)構(gòu)圖中，S3C2440是一款基于ARM920T處理器的嵌入式微控制芯片，內(nèi)部集成了AHB和APB兩條總線，以及連接在總線上的內(nèi)存控制器、中斷控制器、時鐘電源管理單元、USB主從控制器、看門狗、定時器、PWM控制器、GPIO控制器、SD/MMC控制器等多種外設(shè)控制器。存儲器包括64M SDRAM、4M NOR FLASH和64M NAND FLASH；人機接口設(shè)備包括640×480像素6寸TFT液晶顯示模塊、觸摸屏、4×5小鍵盤模塊和4個GPIO連接LED顯示燈；通信接口及設(shè)備包括串口、USB主接口、USB從接口、兩個以太網(wǎng)接口、音頻輸入輸出接口和Camera接口等。該實驗設(shè)備支持多種層次的實驗，嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的所有實驗均在該實驗平臺上完成。
3.2課堂實驗設(shè)計
實驗在計算機類學(xué)科中的作用十分重要，是教學(xué)活動的重要環(huán)節(jié)。根據(jù)實驗性質(zhì)區(qū)分，我們可以把課堂實驗劃分為觀察性實驗、驗證性實驗和設(shè)計性實驗等類型。設(shè)計性實驗要求學(xué)生根據(jù)實驗要求自行設(shè)計實驗過程，相對于前2種實驗更能鍛煉學(xué)生的設(shè)計能力和獨立工作能力，因此我們的課堂實驗均采用設(shè)計性實驗類型。
根據(jù)理論教學(xué)內(nèi)容，我們共設(shè)計了16個課堂實驗，這些課堂實驗與知識點的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。
表1中的16個實驗除實驗1外，均為設(shè)計I生實驗。其中，實驗4和實驗5分別用匯編和c語言驅(qū)動GPIO管腳連接的LED燈，學(xué)生通過對比掌握匯編和C語言訪問外設(shè)寄存器的異同；實驗6使用查詢方式實現(xiàn)定時功能，實驗8采用中斷方式實現(xiàn)同樣功能，學(xué)生通過對比掌握IO兩種訪問方式的異同；實驗9主要練習(xí)32位微控制器各個模塊所需不同時鐘頻率的產(chǎn)生，以及處理器時鐘頻率的編程調(diào)節(jié)，使學(xué)生熟練掌握微控制器的時鐘體系；實驗10～實驗16則練習(xí)微控制器的主要外設(shè)I/O控制器的接口編程技術(shù)。
限于課程的課時長度，課堂實驗無法包含所有外設(shè)控制器，但通過這些典型外設(shè)控制器的學(xué)習(xí)，學(xué)生很容易就能觸類旁通地掌握其他模塊使用方法。
3.3綜合實驗設(shè)計
綜合實驗要求學(xué)生分組合作，綜合運用所學(xué)知識，利用課下時間設(shè)計一個小規(guī)模的嵌入式應(yīng)用軟件并在實驗平臺上完成調(diào)試運行。為了吸引學(xué)生興趣，綜合實驗均采用游戲項目的形式。我們設(shè)計了幾個游戲項目供學(xué)生選擇，分別是世界時鐘、五子棋、電子菜單、科學(xué)計算器、漢諾塔、交通信號控制器、俄羅斯方塊等。教師也鼓勵學(xué)生選擇一些常見的其他娛樂游戲作為綜合實驗設(shè)計項目。
學(xué)生在完成綜合實驗項目時，要按照實驗項目說明書的要求完成實驗設(shè)計，撰寫的項目文檔至少要包含需求分析、軟件設(shè)計、軟件測試、使用說明、運行結(jié)果、項目分工、總結(jié)討論等幾個方面的內(nèi)容。通過綜合性實驗，學(xué)生既鍛煉了綜合設(shè)計能力和動手能力，又提高了溝通能力和團隊合作能力。
3.4工程項目設(shè)計
課堂實驗和綜合實驗相結(jié)合的實驗方式，很好地鍛煉了學(xué)生對于特定嵌入式微控制器的實踐動手能力。但若要靈活運用所學(xué)嵌入式微控制器設(shè)計工程項目，學(xué)生還需通過具體工程設(shè)計實踐進行鍛煉。嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程和工程管理與信息技術(shù)學(xué)院課程體系中的另外一門課程“嵌入式系統(tǒng)分析與設(shè)計”相配合（同一學(xué)期開設(shè)），教師在2門課程結(jié)束后布置一個共同的工程項目設(shè)計作業(yè)，要求學(xué)生圍繞一個典型的嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品，在盡量采用嵌入式微控制器課程所學(xué)微控制器的前提下，給出該產(chǎn)品的詳細設(shè)計方案。我們在每一學(xué)年都給出不同的設(shè)計項目，例如近幾年的題目分別是IC卡公民身份證系統(tǒng)、稅控收款機系統(tǒng)、數(shù)字水印技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)等。
需要指出的是，工程項目設(shè)計僅供學(xué)有余力、希望在工程項目設(shè)計能力上有所提高的學(xué)生完成。根據(jù)近幾年的實際情況來看，約有1/2的學(xué)生提交了項目設(shè)計說明書，平均長度達到30多頁。其中一些非常新穎和有價值的設(shè)計方案，可以直接用于工業(yè)生產(chǎn)實踐。
4 考核方式
為了使考核方式既起到檢驗學(xué)生的知識掌握程度，又能在平時督促學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)的效果，我們采取分段考核和最終考核相結(jié)合的方式。具體來說，嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程一共有4次課堂實驗，包含15項設(shè)計性實驗，每個實驗分值在0～2分之間。每次課堂實驗結(jié)束時，教師檢查學(xué)生的實驗完成情況并打分，這種方式起到了有效督促學(xué)生平時認(rèn)真學(xué)習(xí)的效果。課程結(jié)束后有一次綜合理論考試，總分是40分，該考試用于檢查學(xué)生對嵌入式微控制器基本原理的掌握程度。綜合實驗要求學(xué)生自由組合，在課程理論考試完成后的一個月時間內(nèi)完成。綜合實驗提交內(nèi)容由項目文檔和項目程序組成，其中項目文檔占15分，項目程序完成情況占15分。學(xué)生完成綜合實驗后與教師約定時間，由教師進行現(xiàn)場檢查并打分。工程項目設(shè)計作為附加要求，并不統(tǒng)計到最后成績中，只供有興趣的同學(xué)選擇完成，在學(xué)生設(shè)計過程中，教師給予一定指導(dǎo)。
上述考核方式中，課堂實驗、理論考試、綜合實驗在總成績中分別占30%、40%、30%。課堂實驗和理論考試對每一個學(xué)生的考核比較客觀直接；綜合實驗由學(xué)生合作完成，打分時教師先給出每一組的分?jǐn)?shù)，組內(nèi)每個學(xué)生的分?jǐn)?shù)根據(jù)其具體負(fù)責(zé)內(nèi)容和完成情況在組分?jǐn)?shù)基礎(chǔ)上微調(diào)得到，盡量使分?jǐn)?shù)反映出學(xué)生的實際水平。
5 課程評估與分析
中科院研究生院建立了課程網(wǎng)站評估系統(tǒng)，鼓勵學(xué)生在課程結(jié)束后從網(wǎng)上對課程進行評估。評估內(nèi)容涵蓋教學(xué)態(tài)度、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和教學(xué)效果等方面，共包含4項7條，每一條評估分值為1～5分。
根據(jù)近3年的統(tǒng)計結(jié)果來看，每年約有90%的同學(xué)參與網(wǎng)上評估，課程評估結(jié)果均為優(yōu)秀（平均分均超過4.6分）。評估結(jié)果顯示，學(xué)生認(rèn)為課程內(nèi)容符合嵌入式方向工程碩士培養(yǎng)目標(biāo)（4.8分）；課程對他們的工作具有較大幫助（4.7分）；課程理論與實踐相結(jié)合的教學(xué)方式得當(dāng)（4.6分）；課程的考核方式靈活，能從理論和實踐2個角度恰當(dāng)?shù)乜己藢W(xué)生對于課程的掌握程度（4.4分）。部分學(xué)生認(rèn)為實驗課時較短，應(yīng)該從16課時提高到20課時；還有一部分學(xué)生認(rèn)為嵌入式微控制器原理與應(yīng)用課程的課時數(shù)偏少，建議從40課時提高到60課時；學(xué)生對于實驗課內(nèi)容的安排比較滿意（4.6分）。
從學(xué)生的評估結(jié)果來看，學(xué)生對于課程的教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)方式、考核方式等非常滿意，課程達到了教學(xué)目標(biāo)的要求。
