嵌入式系统实践教学改革

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇嵌入式系统实践教学改革范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：　本文介绍了在计算机应用专业嵌入式系统课程中的实践教学改革探索。在培养“应用型”人才的目标下，在实践教学方法上提出了三层次的嵌入式系统实验教学体系及实践方式。在实践环节中提出了新颖的观点并加以实施，在嵌入式系统实验教学中起到了推动作用。

关键词：　嵌入式系统 实践教学 教学改革 应用开发

1.引言

目前，嵌入式产品已经渗透到工业控制系统、信息家电、通信设备、仪器仪表、军事技术和人们日常生活的各个领域。由于社会对掌握嵌入式技术人才的大量需求，使得嵌入式软硬件工程师成为未来几年内热门的职业之一。因此，高校教学中，为了培养“应用型”人才，计算机应用专业的嵌入式系统相关理论与实验课程已成为一个重要的研究课题。

2.实验教学模式的更新

经过对嵌入式系统的深入分析与教学实践，并结合不断变化的市场需求，总结出一整套针对嵌入式系统实验教学的教改模式。

企业要求嵌入式专业方向的毕业生从事嵌入式应用产品的生产、工艺设计、质量管理、市场营销等工作。因此，经过论证和调研，确立实验教学的培养目标：要求毕业生成为在嵌入式计算机系统等技术领域从事技术和管理工作的高等应用型专业技术人才，熟悉基于ARM的嵌入式硬件系统和掌握基于嵌入式系统的应用开发的基本能力。

根据培养目标的要求，并依据当前技术市场主流的水平，定位新的实验教学模式。在理论知识的教学中，只讲解最基本的概念和原理，并不把相关原理加深拓宽，从而将重点放在学生实践能力的培养上。能力的核心是应用开发技能，即毕业生有能力在面对某种以嵌入式CPU为核心的整体解决方案时，可以根据方案的要求，实现其具体的功能，并调试运行成功。在具体的工作岗位上，可以根据公司的要求，对方案进行裁剪、修改，在高级设计工程师的指导下，实现新产品的开发，同时完成模块的编程、集成及测试等工作。

3.实验教学体系的建立

在确定了适应市场需求的实验教学模式后，为培养学生的实际应用能力与创新能力，建立“基础型—综合设计型—研究型”三层次的嵌入式系统实验教学体系，并根据课程的特点，采用开放式实验教学的思路和方法。

（1）基础型实验

采用理论授课与动手实验相结合的方式，让学生了解开发环境和开发流程，掌握实验开发工具的使用方法，熟悉软件编程环境，根据实验指导书的内容进行实验的调试，读懂实验源程序和程序的运行过程，并进行修改、组合和补充应用编程。

（2）综合设计型实验

在基础型、验证型实验的基础上，综合整个课程的知识，尽可能多地利用实验系统上的资源，构造一个具有实际意义的嵌入式应用系统，即做一个较为复杂的综合实验。

（3）研究型实验

这部分实验是提供给基础较好的学生深入学习的，目的是使他们更深入地掌握嵌入式系统的理论知识，并有更多的实践机会进行综合课题的设计，从而培养学生的科研能力、创新能力和工程实践能力。

4.实验教学体系的实践

在实际教学中，理论教学方面侧重于嵌入式系统原理的学习和嵌入式应用软件的开发方法；实验教学方面基于上述三层实验教学体系。

通过三个不同的实验教学阶段，提出不同的教学目标，逐渐提升对学生的能力要求，使学生熟练掌握整个教学内容，具备可以独立完成基于嵌入式系统的应用开发项目的能力。

（1）基础型实验采用理论授课与动手实验验证相结合的方式，要求学生独立完成基础知识和基本技能实验。

（2）综合型实验由指导教师指定几个设计课题或让学生自由选择自己感兴趣的课题进行设计，教师在这个过程中仅起指导作用。学生每人一题，自行设计实验方案、编写实验程序、选择硬件接口及调试。

（3）研究型实验是作为学生的毕业设计课题进行的，研究课题和内容来自教师的科研课题，或是与企业相结合的科研项目。学生不仅要进行软件的设计和编制，而且要进行一部分硬件电路的设计和制作，以及软硬件的联合调试，这样使学生建立了不同课程之间知识的有机联系，培养了综合运用各学科知识的能力。

在这个环节中，要求学生开发一个典型的嵌入式产品雏形，可能从功能上、产品化方面还有待改善，但其过程包含了一个嵌入式产品基本的开发过程。教学过程都指向了这样一个最终的目标，即通过一系列的训练，学生熟悉嵌入式系统开发的各个环节，并最终实现一个典型产品的开发。这个过程将使学生更为直接地了解嵌入式系统的原理、开发手段和调试技巧，效果将更为直接、显著。

根据课程的特点，同时采取开放式实验教学的思路和方法。学生可以花整天的时间待在实验室，对学生学习能力、实践能力和对嵌入式系统应用开发能力实训的开展就更为有效，完成一个较复杂的项目也变为可能。这一环节的教学目标在于全力提升学生的独立开发能力。

5.结语

三层次实验教学体系较好地培养了计算机应用专业学生分析问题、解决问题，以及综合应用知识的能力，受到了学生的热烈欢迎，增强了教学效果。总之，理论教学与实验教学只有不断改革、创新和实践，才能共同提高嵌入式系统实践教学的水平，而嵌入式系统的教学也有着很广泛的空间需要我们探索。

参考文献：

［1］谌利.ARM嵌入式项目实战开发［M］.北京：北京航空航天大学出版社，2012.

［2］罗晴兰.基于ARM7的嵌入式音频处理系统的设计［J］.常州信息职业技术学院学报，2010（1）.

［3］李静，乔峰.浅谈嵌入式系统实验对学生创新能力培养［J］.高校实验室工作研究，2009（1）.

课题项目：河北省高等学校科学研究计划课题课题编号：Z2010289。