关于嵌入式系统课程的教学改革探索.docVIP

关于嵌入式系统课程的教学改革探索 　　前言 　　随着电子信息技术的飞速发展， 嵌入式系统在工业控制系统、航天军事、信息家电等领域中都有着广泛的应用。虽然几乎所有的高等院校都开设了嵌入式系统课程，然而由于嵌入式系统是一门综合性极强的课程，涉及到数电、模电、计算机和通信、微机原理等多学科的知识;尤其是嵌入式系统实践性很强，而且发展迅速，新的技术不断涌现，因此传统的嵌入式教学体系、授课方式、实验方法已经不能满足信息时代的培养嵌入式人才的需求。因此，本文针对传统的嵌入式系统教学实验中存在着的弊端，提出了一系列的改革和创新办法，旨在培养出适应时代发展和市场需求的嵌入式工程师。 　　1 传统嵌入式系统教学中存在的弊端 　　传统的嵌入式教学中普遍存在着以下问题：(1)教材陈旧，内容过时，不能适应市场发展的需求，而且教材普遍以生硬的讲概念说原理为主。(2)传统的授课方式以老师灌输为主，学生只能被动地接受知识，从而感到枯燥，无法激发学习的兴趣;而且教学和实验环节脱节。(3)传统的实验内容以验证性内容为主，缺乏设计性实验，不能培养学生的创新能力。另一方面，实验内容陈旧，和实际生活严重脱节。(4)传统的考核方式只重视笔试成绩，不能反映嵌入式系统这种实践性强的课程的特点，无法体现学生的实际动手能力和创新能力。 　　2 嵌入式系统教学改革的探索 　　为了提高嵌入式系统教学的效果，培养出符合时代发展需求的嵌入式人才，本文针对传统的嵌入式系统教学模式下存在的问题，进行了深入的调查研究和实践活动，提出了一系列的教学改革的方案。 　　2.1 教学内容选择针对性和合理性 　　嵌入式是技术与应用结合的领域， 也是交叉学科领域涉及微电子、集成电路和计算机组成原理等，覆盖范围广，发展速度快。其特点决定了嵌入式系统的教学内容也需要做到与时俱进，虽然我们无法向学生传授所有新的处理器，总线协议、嵌入式技术，不是我们应当在教学内容上，保持必要的开放性，向学生阐述嵌入式德理念，让他们具备嵌入式的大脑，授之以渔! 　　在教材的选择上，尽量选择系统性连续的、实验内容新颖，和实际紧密结合的教材。即便如此，在实际教学中，也应当取消或者调整教材中内容陈旧，思想过时的部分，老师应该有能力做到把教学内容和行业内技术的发展趋势保持一致，甚至把自己平常在嵌入式科研项目上的一些知识有机地融入到教学内容中，尽量保持保持教学内容的鲜活生命力和可持续发展性。 　　基于当前的嵌入式技术的发展现状和市场的需求，我们在教学内容上，选择把“ARM 硬件平台+嵌入式Linux 操作系统”作为主要的教学内容。目前市场上占主导地位的嵌入式系统90%依然是基于ARM处理器的硬件平台。因此，向学生传授基于ARM 的嵌入式理论知识，不仅可以帮助学生保持市场就业的竞争能力，对于学习其它的嵌入式系统也是触类旁通的， 不如正在蓬勃发展的基于INTEL 处理器的嵌入式系统。而在操作系统方面，我们选择了以嵌入式Linux 操作系统为主，但为了让学生充分理解嵌入式系统的开放性，对于Win CE 商业操作系统，我们也作了基本的讲解，这不仅能让学生通过对比，理解不同的嵌式如操作系统的流程和特点，发掘他们之间的共性，也给学生提供了更加广泛的就业空间。 　　另外，老师可以根据嵌入式系统课程的知识体系，结合相关的的实验内容，把一部分的实验内容作为教学内容，在课堂上利用嵌入式的实验设备演示相关的教学内容，以激起学生的学习兴趣。 　　2.2 授课方式的改进 　　传统的嵌入式教学只是注重于理论知识的单向传播，且理论课的教学和学习主要限制在课堂，而实验课则被限制在实验室并按照设定的实验程序“依样画葫芦”。学生完全是被动的学习和接收。这种禁锢在课本和实验指导书中的封闭式的教学，极大地限制了学生的创新能力的培养。 　　我们将改变这种传统的结论灌输的的教学模式，在讲解嵌入式的基本理论知识的时候，我们将强调嵌入式系统和通用计算机系统的基本理论中相同点和不同点，结合学生已经学习过的单片机系统，微机原理等基本理论，以类比，对照的方法进行解析。甚至启发式地引导学生把已有的通用计算机系统知识和理论进行转换、进而映射到嵌入式平台中来，从而可以更加深刻地体会和理解嵌入式系统中的一些重点理论和特点。比如，在讲解ARM 指令的时候，我们采用启发式教学，在学生已经学习的80times;86 汇编语言的基础之上，通过启发、对比和完善，把ARM 指令和汇编语言的相同点和不同点分析出来。接着通过一些典型试验训练，让学生通过阅读和分析程序，领会其精髓。这样既可以节约课堂授课时间，也可以让学生更加深刻的理解到嵌入式平台和通用平台80times;86 的区别所在，从而加深对嵌入式