嵌入式系統及應用課程教學研究與實踐

2022-07-07 12:15:05 字數 2397 閱讀 8638

嵌入式系統開發板在教學中的實踐與應用

1課程特點介紹

目前國內高校大多已開設和嵌入式系統有關的各種課程,以電子科技大學為例,自20世紀90年代中期開設嵌入式實時作業系統課程以來,以「科研促教學」為國家培養了一大批嵌入式系統方面的高階人才,並撰寫了多部嵌入式方面的書籍和教材。目前該課程發展為「嵌入式系統及應用」,本課程堅持理論、實踐相結合的原則,特別重視對學生實際應用能力的培養。本文首先講述了該課程如何結合現實生活激發學生對課程的興趣,以及如何使用啟發式教學方法提高教學質量,接著重點討論本課程在注重實踐、培養應用型人才方面所採用的一些方法和經驗。

2結合現實生活激發學生的興趣

電腦科學與技術的發展日新月異,新技術、新方法、新產品層出不窮。學生經常對所學的課程產生疑問,一方面社會上也流傳今天的計算機教育是「用昨天的知識教今天的學生去做明天的事」。另外,學生對這樣一門較新的學科不是很了解,不明白它的重要性,所以一些學生缺乏學習動力,學習的積極性不高。

愛因斯坦曾經說過:「興趣是最好的老師」。為了調動學生學習的興趣,嵌入式系統及應用課程的第一節課我們安排的教學內容是:

嵌入式計算機的發展史和未來發展趨勢。目的就是要讓學生知道,嵌入式計算機與通用計算機一樣積累了大量的理論、技術和工程實現的經驗。並以**方式告訴學生嵌入式計算機跟我們的生活息息相關,它們在不斷地為我們的工作和生活服務,同時讓大家充分發揮想象力對「後pc時代」進行美好的憧憬和遐想。

然後,告訴大家在這樣「無處不在」的計算機時代裡嵌入式計算機的作用和重要性,即它們是本學科理論和技術的精華,是幾代計算機人經驗的結晶,是創新的源泉。當代計算機技術的進步以及高效能的獲得,與創造性的應用技術是分不開的。科學技術的進步,人類的創造發明,嵌入式計算機的「無處不在」,激起了學生對嵌入式系統的濃厚興趣,使學生有了學習的動力,從而「教」與「學」都成為一種享受。

3用啟發式教學方法提高課堂教學質量

孔子說過:「不憤不啟,不悱不發」。意思是學生不到想求明白而不得的時候,不去開導他;不到想說說不出的時候,不去啟發他。

啟發式教學的真諦就是要充分體現學生在教學過程中的主體地位,活躍課題氣氛,激勵學生主動思考,使課堂達到「師生互動」的完美效果。聽課時,學生感覺到已知中有疑問,這種疑問便成為認知的起點,從而由產生疑問向解決疑問的方向轉化。

所以,在嵌入式系統及應用課程的教學中大量使用啟發式教學方法,讓學生帶著疑問聽講,最大限度的吸引學生注意力。比如,在講到嵌入式實時作業系統通常會出現「優先順序反轉」的嚴重問題時,首先分析問題產生的原因,並列舉歷史上曾因為此問題而導致的嚴重事故,然後向大家提問「誰有最好的方法來解決這個問題?」這時發現同學的興趣非常高昂,個個都在冥思苦想,緊接著就會有同學舉手回答。

不管同學回答的是否正確都應該給予最大的鼓勵和掌聲,從而就會有更多的同學搶著回答自己的想法,這樣課堂就「這樣課堂就「互動」起來了。最後再逐步推出當前比較成熟的經典解決演算法,同時將大家的想法和現有的演算法進行對比分析,找出各自的優缺點。另外,不要忘記給想法比較好的學生多一些誇獎,這樣他們學習和思考的興趣就會更加高昂。

這種教學方法學生非常喜歡,一致反映容易理解,記憶深刻,而且有利於培養學生獨立思考和解決問題的能力。

嵌入式系統在教學中的應用領域很廣,例如:

第一部分:平台搭建實驗

(1)軟體平台的搭建。

(2)硬體平台的搭建。

第二部分:軟體開發實驗

第三部分:基於arm7核的嵌入式開發板研製與教學探索

第四部分:基於u-boot的嵌入式系統教學實驗板bsp的研究與實現

第五部分:「一板多能」微控制器開發板的設計

第六部分:基於dm6646開發板的多執行緒程式設計在嵌入式影象處理中的應用

第七部分:基於嵌入式qt4漁業電台gui的設計和實現

第八部分:專案驅動教學法在嵌入式作業系統移植實驗中的應用

第九部分:嵌入式linux下多**實驗系統的軟體實現

第十部分:虛擬機器在嵌入式系統實驗教學中的應用

嵌入式開發板在教學中應用到的專業:

本科:電子資訊科學與技術,電子資訊工程,通訊工程,機電,電氣自動化、數控專業、資訊與計算科學。

碩士:通訊與資訊系統,訊號與資訊系統,電路與系統,電磁場與電磁波技術,微電子。

就業方向:

可在資訊科技、控制、自動化等型別企業中從事嵌入式軟體與系統的設計、開發,也可在國家機關、事業單位從事計算機、資訊網路管理等工作。

前景**:

中國軟體行業協會嵌入式系統分會副理事長王凱煌介紹說,嵌入式系統是公認的當前最有發展前途的it應用領域之一,手機、pda、電子字典、可視**、遊戲機等都是典型的嵌入式系統,屬於我國大力發展的智力密集型產業。而據權威部門統計,我國目前嵌入式軟體人才缺口每年為50萬人左右。由於這一領域較新,目前發展太快,掌握新技術的嵌入式人才顯得格外稀缺,因此市場將提供非常樂觀的就業機會和就業前景。

目前應用嵌入式開發板的學校:

哈爾濱理工大學、哈爾濱工業大學、武漢理工大學、武漢大學、武漢工程大學、華中科技大學、長春大學、長春理工大學、山東理工大學、天津大學、北京航空航天大學………

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