全国免费咨询热线

17331755301

notice  网站公告

我们秉承“服务至上,诚信为本”的宗旨,为您提供了专业、优质、快速的论文服务。
 
发表论文客服
QQ在线咨询
联系人
窦老师
咨询热线
17331755301
邮 箱
1713710275
@qq.com

嵌入式系统实验教学体系的探索与实践

发布时间:2020-07-25 17:43:19


嵌入式系统实验教学体系的探索与实践


摘要:本文主要探讨了嵌入式系统实验教学,阐述了嵌入式系统的发展、实践教学的内容设置和实验室科研的实践,强调了嵌入式系统实践教学的重要性。

关键词:嵌入式系统;实验教学
一、嵌入式系统的发展


嵌入式系统来自于微型计算机时代,理论上是将计算机嵌入到对象系统中。微型机经历了SCM、MCU以及SoC三个阶段:SCM为单片微型计算机阶段,英特尔公司的MCS-51系列为单片形态嵌入式系统的经典体系结构;而MCU是微控制器阶段,phipios公司将MCS-51从单片微型机快速发展到了微控制器;SoC是使用EDA开发工具做出的系统核心板,与此同时固化BSP核心,在这个基础之上做应用产品开发。目前,嵌入式系统已经大范围应用于医疗、信息、工业、通信、等多个行业中。
二、实践教学的内容设置
1、递进式嵌入式系统实验教学
嵌入式系统是一门涉及信息、电子、控制等学科的交叉学科,具有知识量集中、密集的特点。在初始学习阶段,如果我们直接开始使用高级语言编程,或者加入嵌入式系统,我们也许会导致学习困难,失去学习的兴趣以及自信心。这种学习不涉及硬件底层编程,开发产品只能使用OEM厂商提供的半成品开发板和配套的板支持软件包,丧失了开发的灵活性和自主研究的能力。因此,最好使用ARM汇编语言编程,它不但能够与8位SCM单片机编程相互比较学习,并且,我们还能够掌握HAL(硬件抽象层)和BSP(板支持包软件)的编程模式和内容,全方面的了解底层驱动程序的开发。只有如此,我们既能够开发出基于OEM板的半成品,并能够开发底层硬件驱动程序,在和实时性要求高的控制场合使用汇编程序编程由于没有高级语言编译环节从而发生冗余代码问题相比较,具有较快的执行效率。
在基于递进式方法的嵌入式实验教学内容为:嵌入式开发系统概况和开发环境介绍、嵌入式系统硬件驱动基础的开发、嵌入式系统C/C++语言编程、基于UC/OSⅡ操作系统的开发以及嵌入式系统的综合开发。
2、多样的实验教学组织形式
嵌入式系统课程有着知识内容丰富、前沿、链接强等特点。这是一门学习和教学都较难的课程,且还具有很强的实用性和应用性,因此,我们一定要注重动手技能以及实践环节。
可以考虑在实验室中进行基础理论教学。学生在了解基本原理后,可以进行基础理论的验证实验。只有通过实验,学生才能感受到知识的存在,减少对基础知识的枯燥认知,激发学习的兴趣,以实际情况出发,采用理论教学和实验验证相结合的教学方法,实现灵活教学模式,从而提升学习效果。
在设计综合性实验和嵌入式系统的过程中,要以学生兴趣以及教学原则为基础。嵌入式系统广泛应用于智能仪表、工业控制、电子设备、办公设备等领域。综合实验时,给予不一样的应用场合的题目,而学生也能够按照自身的喜好自由选取题目。只有这样,学生的学习积极性以及探索知识的热情也会大大提升。在实际应用的前提条件下,慢慢提高设计难度。例如,输出模块能够使用发光二极管、语音模块和LCD4的方法。学生们能够按照自身情况选取最恰当的设计难度,只有这样,不但能够体现因材施教的原则,又培养了学生的自信心。在嵌入式系统的课程设计里,选择不错的作品作为学生毕业设计的蓝本,优秀作品可以作为实例的课程设计,以此良性循环。
三、实验室和科研实践
实验室是一个课程设计、实验教学、科研实践和对外部技术培训的场所。针对于学生,实验室可以进行半开放式管理,让学生能够利用实验室仅有的资源开展科研活动。而教师也要学会从媒体中学习,充分了解嵌入式专业的人才的技能需求和前沿领域的新型技术,如此才能引导学生从事一定方向的技术研究。在大多数企业来说,嵌入式专业人员必须掌握ARM体系结构、EOS(嵌入式操作系统)和C语言编程的能力。因此,在实践和理论教学中需要将它们置于重要地位。学生们能够自主选择嵌入式软件开发或者硬件设计方向,在硬件设计当中,要重点培养学生EDA电路设计和电路分析的能力;而在嵌入式软件的开发中,教师要重点对学生的操作系统和软件编程的能力的培养。与此同时,为了培养T型人才,软件和硬件的设计人员要有良好的协调以及沟通,不但在某一领域精通,在其他方面也要有所了解
四、结语
据相关数据统计,嵌入式系统专业人才供需比例市为1:8。目前,社会开始需要越来越多的嵌入式系统人员为他们服务,因此嵌入式系统是一个非常有前进的学科。随着时代的飞速发展,嵌入式系统的应用越来越广泛,这与我们的生活息息相关。在IT领域,我国嵌入式系统的一些应用已经达到了世界先进水平。嵌入式系统教学应具有全球视野,引导学生学习国际新技术和现代教学理念。
参考文献:
1.何立民.嵌入式系统的定义与发展历史[M].北京:北京航空航天大学出版社,2015.
2.韩洁琼,陈雪梅,田俊峰.嵌入式系统教学研究[J].中国教师,2015(增刊1):134-135.
3.周立功.ARM微控制器基础与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社,2016.
4.欧阳禹.高职院校嵌入式系统教学实践[G]//第四届高等院校嵌入式系统教学研讨会论文集.北京:2013.
5.张明,沈勇,王阿娣.基于嵌入式系统课程体系的实验教学环节设置的研究[J].实验技术与管理, 2012,25(5):147-149.


有什么问题请反馈给我们!


如有需求请致电!

联    系    人:窦老师

咨  询  热 线:17331755301

查  稿  电 话:17331755301

在线客服QQ:394514715 

微            信:17331755301

投 稿  邮  箱:93666102@qq.com

网站地图html   网站地图xml