嵌入式课程设计总结精选(九篇)

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第1篇：嵌入式课程设计总结范文

嵌入式系统的研究内容较为宽泛，其中主要包括嵌入式硬件设计和软件设计。嵌入式软、硬件设计的教学内容的选取原则应是适合本科生学习、与课程学时匹配、并具有较好的课堂展示效果。因此嵌入式课程教学内容的合理选取对课程授课效率和学生的学习效果起着至关重要的作用。

（一）嵌入式系统课程硬件设计教学内容的选取

嵌入式系统硬件是嵌入式系统的重要组成部分，是嵌入式系统与实际环境交互的载体，其性能的优劣直接影响嵌入式系统的可靠性和实时性，决定嵌入式系统设计的成败，因此硬件设计在嵌入式系统设计中处于十分重要位置。在嵌入式硬件教学中，嵌入式课程的首先需要向学生介绍嵌入式系统的硬件在系统中的作用，并以日常生活中常见的嵌入式系统设备为例（例如手机、MP3播放器等等）直观的讲解嵌入式系统硬件结构，帮助学生建立嵌入式硬件系统的基本概念。在此基础上，嵌入式系统课程应着重讲授嵌入式系统硬件体系结构，从硬件体系结构的三个层次给学生讲解嵌入式系统硬件设计。

1.嵌入式处理器，它是嵌入式系统的核心部件，负责整个嵌入式系统的运行。嵌入式处理器选型原则是硬件设计的重要教学内容之一，嵌入式系统课程应能引导学生了解处理器选型时应考虑的因素，如处理器性能、价格以及可获得的技术支持等等，培养学生根据种嵌入式处理器的特点和实际工程需要对处理器选型能力[3]，为其后续嵌入式硬件设计的学习奠定基础。

2.嵌入式系统的电路，主要包括嵌入式系统存储器、时钟电路、数据端口、复位电路和系统电源电路等等，其中，时钟电路、复位电路和系统电源电路为嵌入式系统最基本单元，具有这三个基本单元和处理器单元的系统即可正常工作，也称其为嵌入式最小系统。嵌入式课程应能帮助学生了解嵌入式系统电路种类、功能及其设计方法，建立嵌入式最小系统的概念。

3.嵌入式系统外部设备，主要是指嵌入式系统与真实环境交互的各种设备，包括外存储设备（如FlashCard）、IO设备（如键盘、鼠标等）、打印设备（如打印机）。在学生了解嵌入式系统硬件的三个层次的基础上，嵌入式课程应选择一款适合课堂教学的处理器，并具体的讲解嵌入式硬件的各个电路的设计内容、设计方法和设计目标。嵌入式课程硬件教学在选择处理器作为授课和研究对象时，应该考虑应用广泛且学习难度较低的嵌入式微控制器。在众多的嵌入式微处理器中，ST公司于2011年推出的基于Cortex-M4内核的STM32F104微处理器具有广阔的市场应用前景，广泛应用于工业控制、多媒体、精密仪器、家电等各个领域，STM32F104微处理器对于初学者来说具有开发简单、直观并且可获取丰富的网络支持的特点，因此本文以基于STM32F104微处理器的嵌入式系统为课程硬件教学内容，介绍STM32F104微处理器的主要特性，如处理的主频、字长等，并以框图形式介绍STM32F104微处理器的内部结构和片上的各个功能模块，如片上内存、片上AD和DA转换器、各种通信接口等。同时，任课教师应指导学生如何阅读芯片的英文数据手册，掌握英文数据手册的章节安排和阅读方法，提高学生英文文献的阅读水平，并能从中快速获取芯片的主要性能指标。在嵌入式系统电路设计教学中，嵌入式课程必须着重强调系统的电源电路设计、复位电路设计以及时钟电路设计。

嵌入式电源电路设计教学主要向学生介绍电源电路的两种类型，即线性电源和开关电源，以及两种电源电路的拓扑结构、工作原理和各自特点以及应用场合，并在此基础上向学生介绍2~3种常用的电源控制芯片，如线性电源常采用LM7805、AMS1117-3.3等线性稳压芯片，开关电源则常采用LM2596、MP2359等开关电源芯片，简单介绍各个电源芯片的主要参数，如输入电压范围、输出电流等参数等。嵌入式系统时钟电路设计的课程教学主要向学生介绍两种类型的时钟电路，即无源晶体和有源晶振电路，讲解这两种类型时钟的特点和应用场合以及时钟电路设计的注意的事项，并用多媒体给出两种类型电路结构，向学生分析电路中各个元件的作用。嵌入式系统复位电路教学需向学生介绍两种类型的嵌入式复位电路，即阻容式复位和专用复位芯片复位，介绍两种电路的特点，同时介绍几款常用的专用复位芯片(如MAX811)，让学生掌握嵌入式系统复位电路的设计方法。如果说嵌入式处理器是嵌入式系统的大脑，那么嵌入式系统的IO设备是嵌入式系统的四肢，是和现实世界交互的设备，嵌入式系统IO设备的教学需引导学生建立嵌入式系统中IO设备的概念，并举例说明嵌入式系统常用的一些IO设备，如嵌入式显示屏、键盘、打印机等。在IO设备的教学中，课程应首先介绍IO设备与嵌入式处理器的接口技术，分别介绍并行接口和串行接口，指导学生学习接口类型，并根据实际工程需要选择不同接口类型的IO设备，同时引导学生掌握各种接口的时序，并能够熟悉几种常用的接口类型，如I2C、Intel式并行口、SPI等接口以及各种接口的数据传输速率和物理接线数目等。

（二）嵌入式课程软件设计教学内容的选取

嵌入式软件是嵌入式系统的灵魂，与嵌入式硬件一起作为嵌入式设计的核心内容，因此，嵌入式系统软件设计是嵌入式课程授课的重要内容之一。嵌入式软件教学应注重培养学生的嵌入式软件开发能力，向学生讲解嵌入式系统的软件体系结构，即嵌入式软件可分为应用程序、应用程序接口、嵌入式操作系统、硬件设备驱动程序，加强学生对各个软件层次的把握。嵌入式软件设计授课需要向学生讲授各软件层的功能与特点、嵌入式软件开发所需要具备的先行课程知识，明确嵌入式实时操作系统是嵌入式软件的核心，引导学生根据嵌入式系统的软件体系结构学会软件设计的分工。嵌入式课程应能够向学生介绍几种目前较为流行的嵌入式操作系统，让学生对目前常用的嵌入式操作系统的发展状况及其主要特点有所了解。目前，嵌入式实时操作系统可分为两种类型，即商用型和免费型，商用型操作系统有Vxworks、Wince、PalmOS等，商用型操作系统功能稳定、可靠，有完善的技术支持和售后服务，但是价格昂贵；免费型操作系统在价格方面具有较大的优势，主要以Linux为代表，嵌入式系统课程应要求学生能够熟悉并掌握一种嵌入式操作系统的基本原理和使用方法。

μC/OS-II嵌入式操作系统是一种规模较小和源码开放的嵌入式操作系统，比较适合初学者学习和课堂教学，特别是学生在具备μC/OS-II操作系统基础和学习经验之后，再学习某些大型的操作系统（如嵌入式Linux）则可大大提高学习效率并获得较好的学习效果，因此本文选取μC/OS-II操作系统作为嵌入式操作系统的授课内容和研究对象，并以μC/OS-II操作系统为例讲授基于嵌入式系统的应用程序开发、驱动程序开发以及图形用户接口的使用方法。同时，嵌入式软件教学需向学生介绍嵌入式软件开发工具和开发平台，其中主要介绍交叉开发系统调试结构和使用方法。嵌入式交叉开发系统由宿主机系统、通信系统和目标机系统构成[4]，嵌入式课程教学需要帮助学生直观的了解嵌入式软件开发的工作形式、嵌入式软件开发需要具备哪些条件和做哪些准备工作。同时，嵌入式课程需要向学生讲解1~2种嵌入式微处理器的上位机开发软件，目前STM32F104微处理器的软件开发普遍采用KeilμVision开发软件以及JLINK仿真器，则嵌入式课程需要向学生介绍KeilμVision开发环境设置方法、工程项目的建立方法、JLINK仿真器硬件连接方式以及驱动程序安装方法，使得学生能够自主构建基于STM32F104微处理器的嵌入式系统软、硬件开发平台，并能在此开发平台上新建工程项目、下载程序、仿真运行、断点跟踪调试等。

二、嵌入式系统教学方式的优化

在嵌入式系统教学过程中，任课教师必须研究和制定一套有效的教学方式，合理安排课程授课内容顺序，注重知识的承前启后，对嵌入式系统的一些先行课的相关章节知识点需要进行必要的复习，比如在硬件设计中，需复习模拟电路、数字电路、微机原理及接口技术等课程的相关知识点，在嵌入式软件设计教学中，需复习C语言程序设计、操作系统、数据结构等课程，为嵌入式系统课程作必要的准备。

（一）嵌入式课程硬件设计教学方式改革

嵌入式硬件设计教学中，任课教师可在课堂上准备一些实验设备[5]，将软、硬件实验直接融合到理论课程的教学中，在课堂上首先向学生展示一块嵌入式系统硬件电路板，如STM32F104应用开发电路板，让学生近距离观察电路结构和板上的各种元器件，并作简要介绍，使得学生能够直观的认识嵌入式系统硬件电路，然后以提问的方式引导学生对电路图如何设计和生成产生兴趣，授课教师此时可介绍嵌入式硬件设计步骤以及电路设计的相关软件，让学生了解嵌入式硬件原理图和印制电路板图（PCB图）设计过程和设计方法。在此基础上，授课教师在课堂上以一个简单的嵌入式电路系统为例，现场安装Protel电路图绘制软件，讲解并演示电路原理图和PCB图的绘制步骤和方法。在电路图设计的演示之后，授课教师应给学生讲解硬件电路的调试过程和调试方法，让学生掌握嵌入式电源电路、时钟电路、接口电路的调试方法，并在课堂上现场演示硬件调试，最后以处理器的一个IO接口控制的LED灯闪烁为例，编写LED灯闪烁的例程，让学生直观的把握嵌入式系统调试方法。

（二）嵌入式课程软件设计教学方式优化

嵌入式软件教学的主要内容是嵌入式操作系统的移植方法、使用方法和应用程序编写。授课教师在讲解嵌入式操作系统的使用方法时，可在课堂上利用多媒体教学手段基于μC/OS-II的操作系统编写应用程序，在操作系统的每个任务的主循环中添加断点，让学生直观的感受操作系统多任务切换机制，并以一个简单的软件例程，要求学生现场进行构思，开展广泛的交流，然后将学生构思的各种方案在多媒体上进行现场编程实现、输出结果，让学生对自己方案的正确性、合理性有直观的认识和理解，并促使其对方案进行修正，以使学生迅速掌握μC/OS-II的操作系统的使用方法和应用程序设计方法。

三、嵌入式系统实验和实践教学的优化

实验教学和实践教学是教学过程中重要环节，可提高学生对理论知识的理解和把握，培养学生工程实践能力、独立思考解决问题的能力。学生可以通过实验来验证理论课程知识，对于课堂上的例程，学生可以通过自己的学习和理解对其进行修改，然后进行实验，验证其修改正确与否，这是一种极其有效的学习方法。嵌入式系统课程设计是嵌入式系统课程的工程实践环节，旨在训练学生的动手实践能力和培养学生的方案论证能力、工程项目设计和开发能力，适应学生就业和社会需求。

（一）嵌入式课程实验教学

嵌入式实验教学需要向学生详细介绍实验系统的拓扑结构、电原理图和系统的软件开发环境，并以一个简单的例程引导学生熟悉和如何使用实验系统的硬件电路和软件开发环境以及实验操作步骤。实验课程的章节内容安排应遵循由简入繁的原则，明确实验方法、实验步骤和实验目的，引导学生从一个简单的IO端口控制LED灯闪烁的例程开始学习，完成从新建工程、编写程序、下载程序调试、观看实验结果的实验过程，再以2~3个难度逐步增加的实验，明确实验目标（即实验成功后应看到的实验现象），激发学生的学习和动手实验的兴趣。学生在实验期间遇到问题，指导教师应积极引导学生检查问题并解决问题，而并非直接告诉学生答案，培养学生独立思考和解决问题的能力。在学生正确完成实验后，指导教师应积极鼓励学生采用多种不同的软件算法完成同一个实验，提高学生的编程能力和拓宽学生的视野。在完成实验的基础上，指导教师应鼓励学生在现有实验系统的基础上开发一些简单的电子设备，如数字电子钟、数字温度计、计算器等，让学生切身的感受到嵌入式技术的广泛用途。

（二）嵌入式课程设计教学

嵌入式系统作为一门应用性很强的课程，进行项目化教学是课程设计教学改革的必由之路[6]。本文采用项目开发为驱动的课程设计形式，引导学生自主学习嵌入式硬件设计、操作系统移植、驱动设计、应用程序设计，以一个完整的项目开发作为课程设计任务，让学生全面掌握嵌入式系统设计的全部过程，巩固所学的理论知识。在课程设计选题方面，指导教师可提供一定数量设计课题，设计课题需具备较高的综合性和可行性，难度适中，要能够达到训练学生嵌入式方案论证能力和软、硬件设计能力的目的。学生也可根据自身的知识特点拟定课题，经指导教师审核修改后进行课程设计，同样，自拟课题也要达到综合训练的目的。课程设计的选题和实施应能培养学生的嵌入式方案论证和制定项目具体实施计划的能力，规范学生的嵌入式项目开发方法和开发步骤。在嵌入式系统课程设计结束后，学校应提倡以学院为单位组织嵌入式系统设计大赛，进一步锻炼学生嵌入式工程实践能力，达到学以致用的目的。

四、结论

第2篇：嵌入式课程设计总结范文

关键词：嵌入式系统；实践教学；ARMCortex―M3

中图分类号：TP368.1-4

嵌入式系统的最主要目的是满足生产过程中的部分特定用途。嵌入式系统的核心在于硬软件设计协同性的体现。因此，在有关“嵌入式系统”的教学过程当中，对学生所掌握的硬软件知识均有着严格的要求。本文在对目前我国电子信息工程专业的教学模式进行深入分析后，从“嵌入式系统”的内涵、需求与体系上着手，对电子信息工程“嵌入式系统”实践教学课程内容的相关信息进行进一步的整合，在ARMCortex―M3的基础下，全面探讨“嵌入式系统”实践教学体系的可行性。

1 “嵌入式系统"教学的相关理论

1.1 “嵌入式系统”教学的人才需求

就现阶段电子行业的发展状况看，嵌入式的硬件工程师、系统工程师与应用工程师三种工程师是电子市场所急需的。按照市场需求的相关因素来进一步分析表明：对嵌入式硬件工程师主要技能要求偏向于在电路、驱动程序和板级支持包；嵌入式应用工程师考核重点是在嵌入式系统下，能对平台软件进行可利用式的开发；而嵌入式系统工程师则要求工程师能在操作技能与移植技能上有所建树并完成硬件平台与软件程序的高效对接。就一般电子信息工程专业来说，学生对信号与电子设备的掌控程度、对整体知识的运用已属于最高的要求。就专业的特性因素来说，三种类型的工程师有内在相关度，都属于嵌入式人才需求类型的方向。经过对以往电力型人才的运用经验发现，在嵌入式中的硬件工程师与系统工程师更为契合，而嵌入式应用工程师则更偏向于计算机科学体系。

1.2 “嵌入式系统”教学改革的主要方向

首先，“嵌入式系统”教学改革需要兼顾理论，关注实践：“嵌入式系统”教学具有很强的实践性特征，为了能够针对不同的嵌入式应用，做出不同的变化与创新，就需要学生掌握坚实的理论基础。同时，“嵌入式系统”教学也需要以实践为重点，突出教学过程的实验性。特别是针对验证性的实验教学而言，实验的结果并不能作为评价学生的唯一标准，而需要对学生获取实验结果的过程加以突出的关注，使学生能够在反复进行程序调试的过程当中，对实验方法进行合理的改进与调整，逐步提高学生分析并解决问题的能力。

其次，“嵌入式系统”教学改革需要确保所选取实验项目的合理性。在“嵌入式系统”的教学过程当中，良好的实验项目要求体现其综合性、以及创新性特征，将学生既有的知识点充分调动起来，解决问题，将被动的应付学习状态改变成为主动思考，并积极应对的学习状态。同时，所选取的教学试验项目还应当具有一定的柔韧性，使学生能够具备弹性化的思维空间，将学生个性充分激发出来，以达到提高学生思维活跃度、以及创新能力的目的。

2 Cortex-M3 “嵌入式系统原理及应用"教学实践

2.1 通过对课程内容的整合并从信息工程的发展实际出发，电子信息工程专业在经过认真思考后选取了以Codex-M3为教学内容的内核、以STM32处理器为教学实验对象的教学体系。其主要的教学实践流程为：在学生充分了解cortex―M3的体系、掌握其结构的基础上，在最近研发的cortex-M3内核处理器STM32的有效引导下，对嵌入式操作系统的任务进行合理调度，在ARM公司“嵌入式系统”的有效经验下，完成51单片机的转化。此实验的体系有四个组成部分，即： ARM codex―M3体系，STM32系列处理器、内核处理器和嵌入式操作系统C/OS―lI。校方以精选的4本教材和特质的参考书作为学生学习的模本并全方位扩宽学生查阅资料的渠道。依据模块的选择教科书选用了以下知识模块：《嵌入式系统设计与实例开发――基于ARM微处理器与～C/OS―II实时操作系统》、《ARM Codex―M3权威指南》、《STM32系列ARM Coaex―M3微控制器原理与实践》与《嵌入式实时操作系统》

2.2 实验平台的选择

通过对实施嵌人式实验进行全面的规划，并对此硬件载体深入了解后表明，传统的实验箱模式中存在有限制性因素，STM32仿真学习套件STM3210B更符合试验的要求。该套件采用在核心与性能上都进行了优化并支持USB下载程序和供电，因此极具便捷性。另外，此平台将仿真器与目标有效结合而极具效益。

2.3 实践流程的设计

在对有效信息进行整合后发现，实践的环节分为三个部分即实验、课程设计和毕业设计。实验部分按课时计算有18个，课程设计按天数计算为两周。在试验中，要求学生学习要点中必须具备：计算机的组成、系统的结构、单片机原理的运用、微机原理与汇编语言程序，并将重点定为对指定ARM系统的编绘，克服嵌入式系统中的各种操作难点。在对老师选择上，采取试验课老师与教学课老师交替担任的模式，最大限度地实现教学与实践的同步性；在课程设计上，要求学生有效将理论应用于实际，在实验平台的要求下，促使具体任务的完成。通过对以往开发板例程中经验的整合，结合当今的开发环境，分6个部分进行实验。如下表（表1）所示：

通过实验发现，嵌入式系统的程序的庞大性，增加了学生在特定的课时内进行透彻掌握的难度。据此，在试验时，应对工程模板进行合理的调整，提醒学生修改编写关键代码并保持设置的合理性，有序进行试验并设计分值，根据实际情况对操作分进行定量选择。另外，增加学生对Source Insight和BeyondCompare两个程序的认识并能有效将其运用到文本与软件中，进一步促使编程效率的提高。整个试验由两个部分组成即实际操作、实验报告，其中，操作占60% ，报告占40%。具体的课程设计内容，要求学生在实验平台上完成操作系统的移植，有效管理多个系统任务并进行任务调用。“嵌入式系统”实践教学根据医生试验流程运行了两届，学生的接受程度有了明显的提高。但是由于其处于发展的初步阶段，在教学的实践与结构上仍需进行持续的改进。

3 总结

综上所述，通过对“嵌入式系统”教学进行相关的试验后表明，“嵌入式系统”课程是电子信息工程专业课程经过不断改革后的最具可行性的课程体系，其教学的需求适应时代的发展、知识的体系利于学生对专业知识的吸收、内容模板更具组合的高效性，因此，“嵌入式系统”教学在电子信息工程专业中有巨大的研究价值。另外，“嵌入式系统”教学在形成中所存在的弊端，有望于教育者在实践中进行不断总结与改进以促使其动态体系的形成，争取让电子信息工程专业的学生能用最快的方式、最好的方式去掌握最深层的、最全面的专业知识。

参考文献：

[1]施文娟.电子信息工程专业嵌入式系统教学改革的探索[J].林区教学，2011（06）.

[2]王维博，王海滨，叶凯.电子信息工程专业嵌入式系统教学的改革探讨[J].中国电力教育：上，2010（04）.

第3篇：嵌入式课程设计总结范文

摘要：本文介绍了我校对计算机硬件实验课程体系及实践教学环节进行的改革，建立了“基础层－应用层－提高层”三层体系结构的硬件课程群实验体系，并对多层次、系列化的硬件实践教学模式及训练模式进行了探讨。

关键词：硬件课程群；实验体系；实验内容；实践能力

中图分类号：G642

文献标识码：B

我校计算机专业自99级开始进行了较大规模的扩招，但由于师资力量跟不上、实验条件和实验内容相对落后等原因，造成计算机硬件教育存在层次单一、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题，学生普遍存在着“重软怕硬”的现象，毕业后硬件设计能力差，软件开发缺少后劲。为提高学生的硬件动手能力，增强毕业生的社会适应性，学院自2002年开始进行计算机硬件课程群建设及相应的硬件课程群实验体系建设，包括“计算机组成原理”等九门硬件课程及5门相关的实践课程。本文对我院计算机硬件课程群实验体系建设及硬件实践教学环节的改革进行了探讨与总结。

1构建科学完整的硬件课程群实验体系

在原有的课程体系下，我院为本科生开设的硬件实验教学课程有“数字逻辑实验”、“计算机组成实验”、“微机接口实验”、“单片机实验”。由于实验条件的限制，各课程实验内容相对独立，综合性、系统性较差；尚有部分硬件主干课程没有对应的实验课程，如系统结构。实验课程体系存在诸多问题。

(1) 缺乏对学生系统设计能力的培养。传统的硬件设计和软件设计相分离的设计方法成为阻碍设计和实现复杂、大规模系统的关键因素。系统平台的搭建、软硬件的协同设计验证和软硬件功能模块的可重用性已成为现阶段设计方法的热点。培养学生具有系统设计的思想成为当务之急。

(2) 缺乏对学生可编程芯片设计能力及EDA技术的培养。可编程芯片与EDA技术是现代电子设计的发展趋势，将可编程芯片设计及EDA技术引入实验教学中是时展的需要。

(3) 缺乏综合性的实践课程，学生的创新能力发挥受限。由于实验条件限制，原有的多数实验是基于纯硬件逻辑设计的，只是在面包板上用器件构建小系统，功能扩展性差；并且只能开设数量有限、技术含量较低的实验，学生无法开展自主的综合性设计，无法进行创新能力的培养。

为此，经过充分调研和论证，我院首先从修改03级教学计划入手，对课程体系中的多门课程进行了调整，同时理顺各门课程间的关系，构建起了新的硬件课程体系。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求，在选修课中删去原有的“诊断与容错”等一些过时的课程，增加“数据采集”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程，同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”等实践课程。在07版教学计划中，又新增了“DSP原理与应用”、“嵌入式系统实践”等新课程，保证课程体系的实用性与先进性。

硬件系列课程从体系结构上划分为三个层次：基础层、应用层和提高层，其课程间的关系如图1所示。基础层为“数字电路”与“组成原理”。“数字电路”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程，但它是计算机硬件系统的技术基础，是必修的前续课；“组成原理”介绍计算机的基本组成和工作原理，解决整机概念；通过“电工电子实习”与“模型机设计与组装”两门实践课程，强化学生的硬件动手能力。在应用层中，通过“接口技术”介绍应用层的接口和相关外设，以“嵌入式系统”等四门实用性强的课程作为选修课，每门课程都配有相应的实验环节，并通过“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”强化学生对基础知识的掌握和综合应用。提高层为“系统结构”及“性能测试与分析”实践课程，通过学习和实践，能够使学生比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法，并建立起计算机系统的完整概念。

在硬件课程群实验体系建设过程中，突出强调课程体系的系统性和完备性。从第1学期到第7学期硬件实验不断线，层次逐步提高，实验内容衔接连贯。注意各硬件实践的相互次序和互补，使硬件实践训练层次化、系列化，以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序，理顺每门课与前导课和后续课之间的关系，从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。

注：所有必修课程与选修课程均开设课内实验，包括验证实验(20%)、设计实验(80%)；实践课程单独开设，包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。

2改革实验教学内容与模式

计算机硬件系列课程的重要特点之一是工程性、实践性强。为了使学生在学过该系列课程后具备较强的实际动手能力和计算机应用系统的开发能力，应在实验教学内容的设置上体现出基础性、系统性、实用性和先进性，既要重视计算机硬件的基础内容，又要结合当今电子与计算机的最新发展。为此，我们对该硬件系列课程的实验教学内容和教学模式进行了改革创新。

2.1优化实验内容，引进实验新技术，提高硬件设计的效率和兴趣

随着计算机硬件技术的日益发展，各种各样的微处理器不断更新，功能不断增强，以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展，嵌入式系统设计也逐步成为主流。为了使学生跟上时代潮流，了解最新技术，需要不断引入新设备、新技术，提高硬件设计的效率和兴趣。如更新的“组成原理”和“系统结构”实验台，通过RS232串口与PC机相连，可在PC机上编程并向系统装载实验程序，还可在PC机的图形界面下进行动态调试并观察实验的运行，使学生像设计软件一样来设计硬件，做到了硬件设计软件化，大大提高了硬件设计的效率和兴趣。“模型机设计与组装”，将CPLD和FPGA等技术引入，用CPLD来设计复杂模型机。“汇编语言”和“接口技术”补充Windows下设备驱动程序的设计与实现，增加PCI、USB的应用等内容。“系统结构”通过局域网组建小型的微机机群，研究探索多处理机操作系统，试验并行程序的运行与任务分配调控等功能。为适应当前嵌入式芯片的迅速普及应用，新开设了“嵌入式系统设计”课程设计。针对学生已学过多门硬件课程，但仍不能完成一个完整的、可独立工作的计算机系统设计问题，新开设了“硬件综合实践”，使同学亲自体会设计一台微型计算机系统的全过程。

2.2建立“验证型－设计型－综合型－探索型”的多层次实践教学模式

在实验教学内容的改革上，本着“加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针，将实验项目分为4类，即验证型、设计型、综合型、探索型,实验项目由浅入深，循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中，全部开设课内实验。课内实验由验证实验(20%)、设计实验(80%)组成。所有实践课程都单独开设实验，包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。这样，课内课程中开设“验证型”和“设计型”的实验，在后续课程设计中，开设“综合型”和“探索型”的实验，形成“验证型－设计型－综合型－探索型”的多层次实践教学模式，系统强化学生的综合设计和硬件动手能力。

在验证型实验中，注重使学生巩固基本理论，进一步掌握基本概念和基本技能。在设计型的实验中，注重培养学生的创新意识、设计能力和动手实践能力。在这一类实验中，以学生动手为主，教师辅导为辅，只给定实验的课题及达到的目的，中间过程需学生自己去查阅资料和设计方案，直至最后调试完成。在综合型实验中，注重培养学生综合运用所学知识的能力，使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。综合实验的特点是没有现成的模式可循，学生需要独立完成硬、软件设计和调试。在调试过程中，学生自己动手分析解决实验中出现的问题，虽然有一定的难度和深度，但对学生很有吸引力，能使学生从应付实验变为主动实验，不仅提高了基本操作技能，也发挥了学生的主观能动性和创造性。课程设计的部分内容属于探索型实验，学生可以自主选择感兴趣的课题及相关开发工具，写出设计书，交给指导教师审核后实施。在这一过程中，学生需要查阅大量的资料，培养了学生的自学能力、研究设计能力、独立分析问题及解决问题的能力和创新能力。

2.3确立“系列化硬件实践训练”方案

硬件实践训练由“课程实验－课程设计－综合训练－毕业设计”四个系列组成。课程实验――所有硬件课程都开设。课程设计――在“嵌入式系统”、“组成原理”等重点课程中开设，在这些课程的课内实验中进行部件或模块实验，在课程设计中进行综合性、创新性设计。综合训练――通过“硬件综合实践”展开。该课程安排在大四开设，是一门综合性设计实践课程，也是对前面所学课程的一个全面应用和总结，在硬件课程群建设中起着“总练兵”的作用。通过让学生亲自设计一台小型计算机控制系统，包括计算机的各个部件和功能，“麻雀虽小，五脏俱全”，旨在让学生真真切切感受到如何设计一个可独立工作的计算机系统，强化和提高学生的综合实践能力，培养学生的创新思维和创造能力。毕业设计――每年精选一定数量的硬件毕业设计题目，提供实验场所、设备及材料，让对硬件感兴趣的同学去实现自己的设计，放飞自己的理想。学生以接近于实际应用环境，完成高质量综合设计为训练手段，以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的，使学生对计算机的整个硬件系统有较全面、较系统的掌握。要求学生能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例，从模板设计、制作、总线的走向、计算机部件选取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、运算能力的调试、结果正误的判断分析等流程的设计到具体的制作，直至最后写出毕业论文，使学生建立系统的概念与工程的概念。

3结束语

上述改革取得了令人满意的效果。大学生对计算机硬件实验课程学习的兴趣增强了，实验室开放期间，有更多的学生走进了硬件实验室。在毕业设计时，有更多的学生选择了与计算机硬件系统设计和开发相关的课题。学生做完硬件综合实习和硬件毕业设计课题后，普遍充满自豪感和成就感，感到硬件设计及底层软件开发不再可怕。通过这样的训练，提高了其综合设计能力和创新能力，同时也锻炼了他们的团队合作精神，步入单位就能直接胜任计算机应用系统设计、开发的工作，实现高校、学生、用人单位等各方面的多赢。同时我们也应该看到，随着新技术的不断发展，计算机硬件系列课程及其实验体系的建设和实验内容的改革是一项长期不懈的工作，需要不断完善。

参考文献

[1] 罗家奇,李云,葛桂萍等. 计算机硬件系统实验教学改革的研究[J]. 实验室研究与探索,2007,26(8):98-99.

[2] 武俊鹏,孟昭林. 计算机硬件实验课程体系的改革探索[J]. 实验技术与管理,2005,22,(10):107-109.

第4篇：嵌入式课程设计总结范文

关键词：嵌入式系统 独立院校 课程改革

一、引言

近几年来，嵌入式技术的应用推动了国防、军工、航天航空、移动通讯、机器人、工业控制、医疗仪器、汽车电子等领域的发展。社会对相关人才的需求量大，学生学习的积极性很高，因此嵌入式系统正逐渐成为高等院校必开的课程。嵌入式系统有两个显著的特点，一个是软硬件密切联系，一个是以应用为中心，独立院校作为一种新型的高等院校教育单位，作为对普通高校资源的补充，更偏向于实践应用[1]，因此，如何开设嵌入式系统的相关理论与实践课程来培养应用型、创新性人才，是独立学院目前的重点探索之一。

二、嵌入式课程教学存在的问题

目前独立院校很多专业都开设了嵌入式系统课程和嵌入式专业方向，比如电子类、通信类、计算机类、自动化类专业都开设嵌入式系统的相关课程，结合企业对嵌入式人才的要求，存在着很多不足。

1.前期基础教学安排不合理

从理论教学来看，嵌入式技术是一门综合性很强的课程，涉及的知识体系有硬件、软件、网络等方面的知识，硬件方面要具备模电、数电、单片机等相关知识，在软件方面要具备计算机的基础理论知识如操作系统，程序设计语言基础，程序的设计思想和方法，在网络方面要具备网络语数据通信的理论知识体系。但是各专业的基础教学并没有完全开设相关方面的理论教学，如：计算机专业主要具备了软件方面的基础理论，自动化、电信等相关主页主要设置了硬件方面的知识体系，对软件方面的知识体系开设较少，主要就是C语言程序设计，而对操作系统，程序设计的思想和方法并没有开设相关理论课程。

2.缺少足够实践教学

从实践教学来看，很多实验基本上是验证性实验，大多数都只需要按照实验指导书上的内容就可以完成，课程设计与企业项目实际应用差距较大。众所周知，实践是嵌入式系统教学的重要环节。嵌入式系统内容涉及广泛，指令编程、驱动程序设计、内核的移植设计和应用程序编写等知识的学习，都需要学生通过大量的实践环节来加深理解[2]。学生在课程之余没有更多的实践机会，嵌入式课程学时完毕后，很多学生就没有办法进行后续的学习。另外，实验学时不够。开设的嵌入式系统课程一般为32～40学时，实验环节仅占6～8学时。有限的课内学时无法满足实践教学，尤其是综合性、设计性实践的需要。这使得缺乏足够实践动手环节训练的学生难以真正了解和熟悉嵌入式开发过程。

3.各专业教学内容比较单一

从课程体系上来看，大多数的课程总是偏向两个方向：方向一偏重硬件设计，例如与电子工程、通信工程、自动化相结合。这个方向培养出来的学生主要从事硬件设计工作，他们的优势是对硬件原理非常清楚，不足在于这类方向的人才更擅长定义各种硬件接口，但对复杂软件系统往往力不从心，例如嵌入式操作系统原理和复杂应用软件等。方向二偏重软件设计，例如和软件工程、计算机科学与技术结合，这个方向培养出来的学生主要从事嵌入式操作系统和应用软件的开发。他们对软件有较好的操纵能力，不足在于对硬件原理和接口没有较好的掌握，对于嵌入式系统其它的应用也没有一个全面的概念，如驱动程序等不太了解。大多数面向Linux操作系统的应用软件编程，与企业的需求来看，内容比较单一。

4.高校师资队伍实践经验欠缺

嵌入式系统的教学要求教师具有处理器、汇编语言、接口、操作系统、驱动程序开发、应用程序开发等各方面丰富的知识，并要有从事嵌入式项目开发的经验[3] ；但对于大多数开设嵌入式课程的独立院校而言，师资队伍很难跟上。从事嵌入式技术开发的技术人员，很少愿意到独立学院执教；在嵌入式师资方面，对于年轻的独立学院而言，承担嵌入式系统课程的多以青年教师为主，大部分教师并没有项目经验，有部分老师从单片机教学转型。高校组织的教师培训，都是提供实验设备的厂商对实验设备的培训，真正的嵌入式系统相关技术的系统培训缺少。所以，师资队伍的建设在短期内无法跟上嵌入式技术的教学需求。

三、嵌入式课程教学的改革

从理论指导课程体系方面来看，学生不仅要掌握经典的计算机基础理论知识如计算机组成原理、操作系统、汇编语言、C/C++语言、程序设计思想和方法，还要具备嵌入式系统领域特定的知识，包括嵌入式硬件基础、软件基础、操作系统、开发工具等，我院的很多专业都是在大二下才开始大量开设相关基础理论课程，而嵌入式技术这门课程基本上都是大三下学期开始学习，学生要在一年内学完这些理论，对学生而言，对知识的理解也是需要一定的时间，因此理论课程应在大一开始逐步开设，结合学生的学习程度合理安排相关理论课程的学习。

企业对嵌入式软件人才的需求有几个方向：嵌入式引导程序设计，嵌入式操作系统内核的设计，嵌入式操作系统的驱动程序的开发，嵌入式图形化用户界面的设计，嵌入式数据库的开发等，首先帮助学时确定自己从事的方向，并掌握嵌入式系统开发的整个流程及其相应的调试方法。在嵌入式的理论课程学习中应结合企业的需求以及基本知识面的结合；如软件方向理论教学基本的内容应围绕嵌入式基于Linux操作系统下的应用程序开发这些方向来确定要学习的课程体系，确定课程体系后可以根据企业的需要加入相关驱动开发等相关课程内容及比较流行的手机开发也可以纳入课程内容之一，理论教学的原则压缩基础理论课学时，突出实践性与应用，以达到“学习嵌入式，使用嵌入式”的教学目的和作用，建立起一种由浅入深、梯度型、层次化的教学模式。

从实践指导课程体系方面来看，应该采用多样化的课程实践教学手段，提高学生的动手实践能力。

1.在实验环节方面，应该大幅提高实验的课时，达到讲一课就能实践的目的。改革后我院开设嵌入式课程的实验学生16学时，包括硬件裸机程序编写6学时，嵌入式开发环境搭建与2学时，嵌入式软件下驱动程序编写4学时，嵌入式应用软件程序编写4学时，基本上一次理论课上完学生就可以在实验室进行实践。

2.通过对市场调研，了解企业需求，结合师资队伍中存在的教师的项目经验，开发实训和实习的项目，结合项目指导学生结合理论进行相关学习。这个在嵌入式课程学时结束后，用1个月左右的时间来指导学生组成项目组完成于企业结合比较紧密的项目开发。

3.举办嵌入式系统技术讲座：可以根据学生的需要，邀请来自公司企业的工程技术人员进行专题讲座，使学生能接触到最新的知识和实用技术，并了解社会对嵌入式系统人才的具体需求。

4.建立开放的实验室，对有兴趣的同学安排实训和实习课题： 实训课题实行“三级指导”（全指导，半指导，零指导），使教、学、练紧密结合。每个实训课题一般安排两个项目，第一个项目学生在老师的指导下，实行实训过程的全指导；第二个项目主要是结合教师在企业的项目基础（实习课题），从项目需求分析开始，先由学生来完成，老师再参与其中，从这个过程慢慢的从半指定到变为零指导，来锻炼学生进行项目实施的能力。

四、总结

从独立学院立足培养创新，应用型人才出发，独立学院嵌入式课程改革目前有了一定的成效，但是开设嵌入式教学还在起步阶段，存在着很多不足，这就要求教师紧跟嵌入式技术的发展，不断提高教学与教师的实践能力，努力完善嵌入式课程体系，争取能达到学生毕业后迅速从事嵌入式软件的开发及设计的目的。

参考文献

[1] 谢川.应用型本科嵌入式课程教学研究.重庆工商大学学报（自然科学版） ， Journal of Chongqing Technology and Business University（Natural Science Edition）， 2011年04期

第5篇：嵌入式课程设计总结范文

关键词：Linux；理论教学；实践教学

中图分类号：G642

虽然计算机的应用已渗透到各行各业，可是计算机科学与技术专业的学生就业形势却不太好，主要是由计算机科学与技术专业的专业特色不明确，无法满足社会需求所致。目前，嵌入式计算机技术正在迅速发展，市场对各类嵌入式产品提出了巨大的需求。因此，作为计算机科学与技术专业，突出专业特色的出路理应在嵌入式系统方面多下功夫。而嵌入式操作系统是计算机科学与技术专业嵌入式方向的核心课程之一，在教学中起着至关重要的作用，是嵌入式系统开发与设计的灵魂。

嵌入式操作系统的种类很多，如Linux、C/OS、Windows CE、VxWorks等，而我们之所以选择Linux操作系统，是因为：Linux是一个免费的操作系统，用户可以免费获得其源代码，并能够随意修改。它是在GNU的公用许可证GPL保护下发行的自由软件[1]；同时由于它与ARM的结合，是一种主流的解决方案，已经广泛应用于掌上电脑、消费电子、工业控制等领域，具有良好的市场前景。

1 教学内容选取

根据培养方向和教学内容的不同，将Linux课程体系也相应分为应用开发和系统管理两类[2]。系统管理主要以应用为主，讲解Linux对计算机的管理功能、Shell编程基础和服务器管理的应用，包括：Linux用户/文件系统管理、Linux网络管理、Linux磁盘管理、系统和日志维护管理、Linux安全优化、Linux系统恢复与备份、Shell初步编程、Linux各类服务器管理等；应用开发主要理解和把握Linux内核，将Linux操作系统的原理、结构、内核特征及编程技术联系在一起，包括：Shell编程基础、基于Linux的C语言程序开发、内核基础及实施细节及其程序设计等。

针对计算机科学与技术专业培养方向划分教学内容，选择应用开发，讲解Linux内核的概念、数据结构、工作原理及实现，同时增加Linux操作系统的定制及移植，以及嵌入式系统开发过程中用到的交叉编译、交叉调试等开发方法，为嵌入式系统开发奠定基础。

2 理论教学

要提高教学质量，最重要的一环是改进课堂教学，除了采用传统的教学方法外，还需依据课程特点、学生特点采用不同的教学方法，保持教学内容相对稳定，同时穿插Linux的发展动向和科研成果，使学生掌握Linux的基本原理、实现和应用。

2.1 把握整体与局部的关系。在讲解Linux操作系统时，主要是讲解存储管理、进程管理、设备管理及文件管理几部分[3]。在具体讲解每一部分时，主要讲解其数据结构，对学习能力一般的同学要求掌握内核源码实现的具体过程，而对学习能力强的同学要求阅读源码。在讲解完每一模块的时候，都要引导学生从宏观的角度把握每一部分内容对应的数据结构与其它部分数据结构的关系。比如，讲存储管理时，用到的数据结构有虚存区域vm_area_struct结构体，其中有一个vm_mm结构体指针变量指向进程的mm_struct结构体，该结构体用来定义它的虚存用户区。而讲进程时，当创建一个进程，即创建一个PCB块（进程控制块），用task_struct结构体表示，在该结构体中创建进程的虚存用户区，mm和active_mm结构体指针变量指向进程的mm_struct结构体。这样学生容易让从整体上把握操作系统几部分之间的关系，有助于理解具体的实现过程。

2.2 采用启发式教学方法。所谓启发式教学，就是指根据教学目的、内容、学生的知识水平和掌握知识的规律，运用各种教学手段，采用启发诱导办法传授知识、培养能力，使学生积极主动地学习。启发式教学不是具体的教学方法，而是一种教学思想，是教学原则和教学观。启发式教学注重培养学生分析问题，解决问题的能力和创新思维，使学生学会学习，具有自我开拓和独立获取知识的能力[4]。传统的以教师为主的教学方式可以保证教学内容的充实性，但教学效果一般，甚至会使学生丧失主动性和积极性。启发式教学可以调动学生的学习积极性，使学生从被动的“要我学”转变到主动的“我要学”。比如在学习进程间的通信时，首先要解决的问题是进程间为什么要通信，提示学生从进程的存储空间考虑，引导学生分析问题，然后进程间该如何通信，继而引出共享内存、消息队列、管道等通信机制，探求解决问题的方法；这样，在了解操作系统的设计思路后，进行系统框架设计分析及部分代码分析，找到实现方法，完成启发式教学。总之，教学过程中要让学生积极参与，参与思考和设计的整个过程。

3 实践教学

实践教学采用分层次教学，由基础性实验、综合性实验和创新性实验三个层次构成。

3.1 基础性实验。主要包括课程内的相关实验，完成Shell基本命令、Linux下C语言程序设计、进程创建、进程同步、内存管理等课内知识的验证性实验，目的是巩固和加强课堂所学的基础理论知识。

3.2 综合性实验。主要包括课程设计，目的是对课程知识的提高和综合运用。通过重构核心模块方式扩充Linux系统功能。每届课程设计给出多道设计题，比如：使用Linux图形库，实现多窗口同时显示并发进程的运行结果；在Linux系统中增加一个新的系统调用（通过编译内核方法）；用图形界面实现Linux系统监控（通过/proc文件）；设计并实现一个模拟的文件系统等，难度逐题加大，鼓励学生依据自身情况选题。通过这些实验学生可以更加深入理解Linux操作系统理论知识，培养学生的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力。引导学生综合理解Linux操作系统的实现机制，深入理解某个专题的实现机理和过程。

3.3 创新性实验。以“团队”为基础，以“重创新”为目标，提供学生的综合能力。鼓励学生积极参加大学生电子竞赛、嵌入式系统设计竞赛、挑战杯、高等教育质量创新工程实践项目等各类创新实践活动；在创业大赛中对优秀团队学生实行导师制，使学生有机会在教师的指导下完成相应的创业项目或科研作品，得到初步的创新能力训练。主要目的是培养学生综合分析、设计、自主研究及创新能力，培养一定的工程素养。

在三层实践教学体系中，前两层的实践内容一定要在实践学时内完成。第三层为选做，由学院提供实践环境。学生只有通过大量的实践训练，才能真正掌握Linux操作系统的原理知识，逐步理解和掌握Linux 操作系统设计的思想和方法，才能培养学生的创新精神和创新思维，激发学生创造性地解决问题的能力。

4 考核方式

为了提高学生学习Linux的积极性，将Linux理论知识与实践结合起来，课程具体考核方式为书面考试（60%）+平时作业及考勤（10%）+实践环节（30%）。书面考试即通常的试卷作答，主要考察学生对Linux操作系统的基本概念和原理的理解及掌握程度；平时作业及考勤可以反馈学生的学习积极性及对课堂所学内容的理解和掌握程度，便于及时调整教学过程和教学方法；实践环节可以体现学生的动手能力，成绩由基础性实验（10%）和综合性实验（20%）两部分构成。通过这三方面的综合考察，有助于全面衡量学生的学习情况，提高教学质量。

5 总结

嵌入式操作系统是嵌入式系统开发中一门很重要的课程，结合多年的嵌入式操作系统课程教学，对嵌入式操作系统课程教学进行了初步研究。我们将继续探索尝试新的教学方法，促进该课程的教学。

参考文献：

[1]俞辉，李永.ARM嵌入式Linux系统设计与开发[M].北京：机械工业出版社，2010，5：27.

[2]罗俊丽.高校Linux系统课程教学探讨[J].软件导刊，2012，11（6）：180-181.

[3]孙天泽.嵌入式Linux操作系统[M].北京：人民邮电出版社，2009，8：2.

[4]余井权.浅析启发式教育在高等数学教学中的应用[J].青年与社会，2011，59（12）：83-84.

作者简介：王维（1981.5-），女，河北保定人，讲师，硕士学位，研究方向：上下文感知计算，物联网研究。

第6篇：嵌入式课程设计总结范文

关键词：计算机；网络安全；校企共建；企业嵌入式

1企业“嵌入式”人才培养的背景

所谓“嵌入式”人才培养模式，就是在高校和企业双主体的融合下，将企业资源嵌入到高校人才培养的各个环节，以企业实践知识为主导，培养与行业零距离融通的应用型人才[1]。企业嵌入式人才培养实际上是高职教学改革的进一步深化，教育部文件指出“改革人才培养模式，突出实践能力培养，积极推行与生产劳动和社会实践相结合的学习模式”[2]。高职网络安全技术面向企事业单位，培养具有计算机技术的基本素质及网络技术的综合素质，掌握计算机网络系统工程规划、实施、应用、管理与维护知识，具备网络故障排除和网络组件、维护和管理方面的专业计算机人才。根据我校长期的教学实践，特别适合于“嵌入式”人才培养模式。本文以金肯职业技术学院计算机专业网络安全技术方向企业“嵌入式”培养为基础，介绍我们探索企业“嵌入式”人才培养模式的一些思考和总结。

2网络安全技术企业“嵌入式”培养模式

2.1企业“嵌入式”培养理念

目前，订单培养、任务驱动和项目导向等企业嵌入式人才培养的运行模式，本质上都是解决企业参与嵌入式人才培养动力不足的问题，多数人强调要通过政府政策的支持，来满足企业的需求或强制企业配合，这是比较片面的，不符合国情和市场经济的发展，这也决定了企业嵌入式人才培养制度研究层面，只是笼统地提出哪些方面需要进行完善或者改革，不能深入到法理层面，制定针对性有效性、可操作性强的对策[3]。金肯职业技术学院计算机专业网络安全技术方向企业“嵌入式”培养紧贴企业用人要求，明确定位学生职业方向；以培养技能型人才为目标，“准员工式”的工作、学习和生活；以项目为驱动，案例为导向，目标学习，过程管控；培养中使学生是学习的主人，主动学习，快乐学习；在教学中，做到“做中学”，在项目实践中进行学习，实行企业思维融入教育的模式；另用企业级项目，锻炼学生解决问题能力，积累项目经验；实现集中式、模块化教学，连贯性的课程设计；可以“实践-理论-实践”方式教学，将“抽象”实例化；课程围绕培养目标设计，“主动式、适应性”教学应对各类风险。

2.2企业“嵌入式”培养目标

金肯职业技术学院计算机专业网络安全技术方向企业“嵌入式”班通过学校和企业的联合培养，树立院校的品牌、扩大了知名度；启用企业嵌入式培养项目，扩大计算机专业招生的规模、增加了效益；校企深层次嵌入式培养合作，开创新的教育、教学模式；使学校教育与企业技术接轨，扩大就业渠道；通过对学生的培养与考查，为天融信、博路科技、华为、H3C及其渠道公司选拔、储备优秀人才；借助校企合作平台，扩大天融信、博路科技、华为、H3C等企业在院校的融入度；通过企业嵌入式培养的教学模式，使学生能在学校获得实践经验，提高就业竞争力；对学生进行全方位、综合素质、职业素养教育，提高学生综合能力；依托天融信、博路科技等企业平台，为学生提供更多的与企业接触机会，创造更多更优的就业机遇；为企业培养更多优秀、合适的应用型高技能人才。

2.3企业“嵌入式”培养保障监督

基于校企结合要求，完善学院现有的教学质量监督机构，院部专业各级领导和督导负责各项工作的组织与实施，保证专业教学的质量和进度。对于每项教学内容，层层分解，落实到人，实行专人负责制。领导小组定期召开会议，检查各项工作进度及考核任务落实情况。学院建立一系列有效奖惩激励机制，建立项目绩效考核体系，定期对教学项目进行考评，以确保教学项目高质量完成。在课程考核方面，以实际网络公司项目为主导，采用理论知识与项目实战相结合的方法，快速提高学习人员的职业技能和动手能力，真正成为大学毕业生与企业的桥梁，通过实训真正使大学生实现从学生到网络企业学员的“零适应”，因此在学习期间，要求所有学员以准员工的身份和标准严格要求自己，锻炼提高自己的综合实力。

3网络安全技术企业“嵌入式”培养实施方案

3.1嵌入式培养的总体方案

嵌入式培养的实施，首先要选择好合适的企业，行业品牌大中型企业是优选对象，企业有相应的岗位培训部门将为后续企业嵌入式培养提供更好的实施成效。金肯学院网络安全技术方向选择了天融信和博路科技两家企业同时合作，吸收不同企业的优势，制定培养实施的总体方案，如图1所示。

3.2嵌入式培养的三年规划及课程体系

根据制定的总体嵌入式培养实施方案，我们可以将实施计划进行细化，首先详细制定第一学年的学习计划，使嵌入式培养的专业学生，以准职业人的身份进入大学的第一年。入学伊始，就到阿里巴巴（南京）云计算创新中心、中国电信云计算未来信息馆、H3C杭州总部体验中心的参观实习；了解企业发展策略和职业素质管理制度，建立合作团队，进行多个项目的拓展训练游戏，培养团队合作精神、集体主义精神、学习创新、吃苦耐劳；做一个合格的企业人、职业人活动；由华为、H3C、天融信资深经理、项目经理各种专题讲座和技术讲座，并参加各类计算机行业大型论坛，开拓视野。从第二学年起，嵌入式培养专业班学生正式进入企业核心课程的学习，并配合企业课程实训，交替进行培养，使本阶段的学生在培养结束之后，具有包括构建中小型企业网络、大规摸路由技术、构建高性能园区网、构建安全优化广域网、网络安全运维、信息安全攻防技术等企业核心技术的能力；通过中小型企业网络综合实训、大中型企业网络排错综合实训，使学生具备熟练操作各种网络产品、完成大中型企业网和园区网络各种配置维护操作的能力；能够进行网络故障的诊断与排除，使网络运行畅通无阻；用企业工程项目实战，让学生完整的了解一个工程项目的流程，标书文档编写标准和网络设计思路。最后一年中，嵌入式培养重点是实现企业综合项目的实习，就业实习，此任务主要在嵌入式培养的企业完成。根据实习经验，和实习中遇到的工程项目，将所学过的理论知识和实际工程项目相结合，进行毕业论文的攥写；完成毕业项目设计以及答辩，使得每一位学生都能优秀毕业。

3.3校企合作制定课程标准、实现“双证融合”

嵌入式专业重视产学研,与地区企业紧密结合，加强培养学生实践技能，尽可能考虑与企业需求相接轨，把教学活动与生产实践、社会服务、技术推广及技术开发紧密结合起来，把职业能力培养与职业道德培养紧密结合起来。专业坚持将职业需求与本专业课程设置相结合，把职业标准融入到本专业课程标准中，突出课程目标的职业化方向，以增强学生在技术岗位适应性。首先，在人才培养方案内，由一系列的理论专业课程和实践性课程形成模块化，构成的与之相应的高级别职业证书教育体系，为每位本专业学生储备对应的能力基础，提高实践能力、专业技能、敬业精神和严谨求实作风；其次，在人才培养方案外，引导学生参加针对性的强化训练，进一步提高技术水平。近年来，我们重视高级职业资格证书或技术等级证书的取得，相当多的学生参加职业资格考试，实现“双证融合”，具体包括华为H3C认证网络工程师、注册信息安全员等各类企业技能证书。

第7篇：嵌入式课程设计总结范文

关键词：嵌入式系统；移动机器人；实践；教学平台

中图分类号：TP751.1 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）02-0223-03

Abstract： Higher education reform focused on "heavy practice， integrated heavy， heavy and innovation"，this paper introduced how to design a mobile robot teaching platform which was based on LPC1768 system. some experiments will design for student in order to improve students' practical ability. and could make student connect knowledge， practical application of knowledge and improve qualities together .

Key words： Embedded systems； mobile robot； practice； teaching platform；

机器人技术是一个国家科学技术水平和国民经济现代化、信息化的重要标志，而嵌入式系统则是机器人控制的核心部分[2]。针对笔者所在的院校向应用化改革的目标要求，设计了一门针对探索建立新型概念课的方法和方式，把知识的学习、素质的培养和实际应用联系起来。树立以学生为本，知识传授与能力培养并举，素质提高与协调发展并重的实验教学观念；以实验技能训练为核心，重应用，强调规范和精确[3-4]。本课程是将电子专业课程《C语言程序设计》，《嵌入式系统》，《传感器技术》， 《移动机器人技术》结合起来，将电子专业学生掌握的专业技能项目进行重新整合，建构一门新型实习实训课程。本课程着重于学生的应用能力的培养。

1 课程设计架构

本课程的设计根据学生的差异性分成两部分。

本课程的基础部分的整体框架是以传感器信号作为输入，以LPC1768作为CPU处理器[5]，以串口或者LCD1602作为输出显示。从而构成一个简单的系统。综合部分学生可以结合自动控制的内容，实现诸如温控系统、超声探障报警系统等内容的设计。总体框架如图1所示。

图1中最左边是传感器，示意图中列出了超声传感器，红外传感器，温度传感器。当然可以设计其余的传感器传入。中间是处理信息的中心也即是嵌入式系统，设计中采用的是cortex-M3芯片，右边是数据获取显示部分，可以采取串口通过USB转串口线在上位机超级终端上显示，也可以通过无线传输模块将数据传输到上位机上，通过超级终端上显示。还可以通过I2C挂接LCD1602，在LCD1602上显示数据信息。

本课程的扩展部分是自主控制移动机器人的设计。使用嵌入式系统LPC1768作为主CPU，实现移动机器人的运动控制以及传感器数据的获取，移动机器人周围会搭载一系列传感器，如超声传感器，红外传感器，陀螺仪，电子罗盘，里程计等等。通过CPU控制电机实现控制移动机器人运动，通过超声传感器和红外传感器结合实现移动机器人周围障碍物的探测，而后CPU会处理传感器数据，通过处理的信息会进一步控制移动机器人的运动，通过陀螺仪，电子罗盘，里程计等传感器信息去获取移动机器人的位置信息。因为涉及到移动机器人运动控制部分的内容，所以会将学生分成几个小组，也会将任务分成各个部分。让学生以综合作业的形式提交。

图2所示则为扩展部分移动机器人设计框架，左边是获取周围环境的传感器信息，右边是显示部分，可以通过串口或者是无线模块nrf24l01将数据传输到PC上。传感器的数据获取以及处理则在LPC1768上实现。由图2可以看出，此设计仅仅使用了创意之星的底层框架，会使用LPC1768控制舵机运行。传感器数据获取处理，以及移动机器人的控制也是由LPC1768实现的。由于考虑到CPU的处理能力，后续会继续在此基础上使用多CPU进行改进。

2 课程体系设计

本课程将分成理论课程，实验课程以及综合设计三块内容。

第一部分是嵌入式基础知识的学习。主要包括嵌入式系统的软硬件介绍，开发环境介绍，会就嵌入式C与普通C语言的区别以及一些嵌入式C中常用的关键字如volatile进行介绍。而后会对一些与传感器连接需要使用的外设接口进行介绍，包括四个小部分，分别是通用GPIO的介绍，定时计数器的介绍，无线通讯模块的介绍以及I2C接口的介绍。

第二部分是传感器相关模块的介绍。首先介绍什么是传感器，而后分别介绍各个传感器，包括红外传感器，温度传感器，超声传感器，电子罗盘，陀螺仪等。

第三部分会留出一段时间让学生以项目的形式自己设计一个系统。会给定一些可选题目，学生也可以选择自己感兴趣的传感器去进行研究，形成一个完整的系统，需要学生提交项目计划书，产品使用说明书以及软件测试代码，测试报告等内容。

与理论课程相对应的会有实验课程结合，针对嵌入式系统的基本知识会有5个实验相对应，分别是嵌入式开发环境如何使用，主要是介绍keil软件的使用，如何创建工程，如何调试代码等。而后是对于通用GPIO接口的使用，之后是定时计数器的使用，主要是实现利用定时器精确进行计时。最后是I2C总线的介绍和使用。

针对传感器知识也设计了相关的实验，首先针对红外传感器会让学生学习如何设计了一个简单的遥控器，针对温度传感器DS18B20，要求学生能够设计一个温度报警系统，能够获取当前温度信息，当温度信息超过一定限值的时候，通过蜂鸣器进行报警。针对超声传感器，主要可以用于获取15cm-4m范围内的环境信息，希望学生能够实现每次按键中断能够获取一个障碍物距离信息。且能够通过I2C接口将数据显示在LCD1602的屏幕上。接下来九轴传感器的数据信息获取是基于I2C接口的，所以需要学生在了解I2C接口的基础上能够获取九轴传感器上电子罗盘，陀螺仪，加速度计的数据信息，且能够进行相应的处理。

针对自选项目会分层次给出题目。一般性题目诸如温度报警控制系统，有毒气体探测报警系统，超声障碍探测系统等。针对自主控制移动机器人部分，会给出诸如多红外传感器感测移动机器人四周障碍系统设计，该设计会作为独立模块要求学生使用单片机实现），超声红外探测障碍系统：与第一部分的区别是会要求学生使用舵机控制超声传感器动态探测前方障碍等。

3 课程的教学方式

本课程属于全新课程建设，包含理论教学、实验教学以及项目驱动教学。

（1）对于嵌入式系统的教学采用理论知识，软件代码以及实验结合教学的方法。

由于嵌入式系统是一门综合性很强的课程。从工程的角度分析，它是涉及了机械、电子、计算机等多个学科的系统，单个学习者很难掌握当前嵌入式系统开发的全部知识和技能。因此，各个专业的嵌入式系统教学所侧重的内容是不同的。比如电子和电气专业的嵌入式课程的教学内容更多的侧重于硬件电路设计。就计算机专业的角度分析，嵌入式系统涉及了计算机体系结构、微机原理和接口技术、实时操作系统和计算机编程等诸多知识内容。而且目前存在多种不同的嵌入式硬件平台、嵌入式操作系统平台和开发工具，如何在诸多的技术中进行教学内容的选择，是首先需要解决的问题。本课程计划采取嵌入式系统教学采用理论知识，软件代码以及实验结合教学的方法。由于本实验实训课程主要着重于嵌入式系统的外设使用，因此会避开硬件设计、操作系统、makefile等相关内容，直接采取首先介绍各个接口，而后介绍用到的寄存器，之后介绍如何使用寄存器操作接口，如何使用下载器，通过例子代码以及实物演示的方法来介绍如何使用，之后通过给定实验题目让学生在实验课程上使用理论课学习的知识来编写代码实现相关外设使用。

（2）对于传感器知识部分，采取首先介绍相关传感器的理论知识，而后实物展示，之后通过讲解传感器数据获取，处理代码让学生大概了解内部的工作原理，由于时间限制所以不要求学生会编写所有的传感器内部数据获取、处理的代码，最后会在实验课提供给学生实验课程的相关传感器初始化，读取，使用的接口代码。学生只需要能够使用各个传感器的接口代码获取传感器数据就可以了。

（3）对于最后的综合实验课程以项目组织实施的方式对学生进行指导和管理。

嵌入式系统无处不在，越来越多的数码产品充斥着我们的日常生活，如手机、数码相机、各式各样的机器人、电子交通工具、智能仪器和车载电子系统等等，而且其更新升级的速度也越来越快。这些都体现了嵌入式系统的设计和开发需要有不断创新的精神，并且需要采用研究性方法来进行设计和开发。

传统的嵌入式教学只是注重于知识的单向传播，即老师向学生灌输最终的概念、原理和结论，学生则是被动的接收和被动的记忆。学生被禁锢在课堂上、实验指导书上，极大地限制了学生的素质和创新能力的培养。在本实验实训课程的教学中，通过项目和自行创新实验的设置，大大地激发了学生的创造潜力，培养了学生的科研能力。而且通过鼓励学生参加各种机器人相关的比赛，也能够提高了学生自主创新的积极性和成就感。

本设计最后的项目，可以学生自己提出一个自己想要实现的程序，而后利用我们LPC1768实现相关的内容，同时我们也会分层次给出几个设计题目供学生选择。如气体传感器探测系统。学生可以自己选择相关的传感器，目前气体传感器有MQ2气体传感器、可燃气体传感器、二氧化碳气体传感器、空气质量传感器等很多。学生可以自己选择某种传感器去进行设计。

如学生可以选择一个可燃气体传感器做一个可燃气体探测报警系统的设计。这种设计能够用于家庭，放在厨房，当厨房可燃气体超过一定数值的时候就能够报警，对于家用安全有非常重要的作用。学生也可以选择空气质量传感器做一个系统，当今社会越来越多的人对于空气质量的指标越来越重视，如果学生能够设计出一个这样的系统去实时探测当前的空气质量，既有实际意义也能够激发学生对于电子专业的强烈的兴趣。

此外对于项目设计，要求学生在整体项目完成的过程中需要有项目需求说明书，概要设计说明书，详细设计说明书，在设计的过程中需要有对于每个设计文件的说明书以及测试代码，测试文档。对于整体设计完成之后需要有结题相关文档等。让学生在过程中了解一个软件项目中应该要做的不仅仅只是软件代码编写，还包括需求说明，设计说明，详细设计说明文档，软件功能测试代码，软件功能测试文档，系统测试代码，系统测试文档等等内容。

4 课程的考核方式

课程考核由实物演示、设计报告和答辩等三个环节组成，分别按照40%、30%、30%的比例构成。要求学生演示自己的实物，需要提交自己设计产品的使用说明书以及实验报告，最后会有一个答辩环节，三者结合给出最后成绩。

5 总结

本课程主要是将本校电子专业学生所学习的知识融合起来，让学生能够利用所学的知识进行应用。笔者在所带嵌入式系统课程上针对基础设计部分做了尝试，效果良好。学生就在学习嵌入式系统理论知识，实验操作之后，最后的大作业就设计出温度报警系统，超声传感器测距模块等应用系统。

参考文献：

[1] 殷建军，张明武，万军洲.竞教结合的嵌入式系统实践教学改革[J].计算机教育，2011，2（2）：1-4.

[2] 孙士明，刘新平，郑秋梅，等. 计算机专业嵌入式系统实践教学体系探索[J]. 实验室研究与探索，2009，28（5）：122-125.

[3] 原亮，丁国良，李浩，等. 嵌入式系统的综合教学实验环境建立[J]. 实验室研究与探索，2008，27（1）：92-95.

[4] 汪治华，刘岩，全晓莉， 杜凯； 构筑综合学习平台， 改革创新工程教育[J]. 高等工程教育研究，2011（1）：139-142.

[5] 周立功.ARM 嵌入式系统基础教程[M]. 北京：北京航空航天大学出版社，2005.

[6] LPC2114_2124_2212_2214-02-user_cn 中文手册.

第8篇：嵌入式课程设计总结范文

关键词：编程能力；教学改革；计算机

作者简介：侯春明（1979-），男，白族，湖南吉首人，吉首大学信息科学与工程学院，讲师。（湖南 吉首 416000）

基金项目：本文系吉首大学校级教改课题“计算机课程群教学中技能培养的教学改革与实践”的研究成果。

中图分类号：G642.45 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）28-0163-02

高校信息类专业（如计算机科学与技术、网络工程、电子信息工程、通信工程、物联网工程等）课程体系中，程序设计类的课程占有相当的比重。常见的专业课有“C语言程序设计”、“Visual Foxpro程序设计”、“面向对象程序设计”、“汇编语言程序设计”、“网络程序设计”等。由于信息类专业的应用领域非常强调技术实现，普通高校学生必须具备较强的编程能力，才能满足社会对人才的要求。据统计，普通二本高校信息类毕业生，除了小部分继续攻读硕士博士学位外，绝大部分都在毕业后直接从事专业技术工作。[1]虽然不同专业对计算机编程能力的要求和应用领域各有不同，比如电子信息工程和物联网工程更侧重对硬件的控制和嵌入式方向，而计算机科学与技术和网络工程等专业更侧重系统软件开发和应用软件的开发。但是从整体上看，这些信息类专业都对学生的编程能力提出了较高要求。为了达到相应的培养目标，相关课程群应该在课程实训环节进行改进，以求提高学生的程序设计能力，进而全面提升学生的专业水平和动手能力，为国家和社会培养合格的人才，这是需要深入研究的课题。[2]

一、计算机课程群实训课的特点与不足

计算机课程群的实训课程是连接理论课程与编程能力的桥梁，程序设计类课程群对编程能力的培养尤为重要。但是在教学实践过程中，要达到全面提升学生动手编程能力的状态，面临诸多困难。

1.课时不足

随着高校课程体系的全面改进，为了宽口径的培养学生，以便学生将来能有更广阔的就业领域，信息类的各个专业被加入了越来越多的课程，程序设计类课程也面临着课时紧缩的问题。一方面要保证理论课的讲授与教学，另一方面要保证学生动手编程能力的提高。这样理论课程的时间显得非常紧张，必须在有限的时间内尽可能的把该语言中的各种各样的知识点传授给学生，还要保证他们能有足够的课时在实训课环节完成相关的实训内容，为此在时间和教学上就要合理安排。

2.技术的快速发展

信息类专业发展速度迅猛，很多技术在过去的几年快速的诞生和崛起。传统的程序设计类课程主要是侧重对基本语法的掌握和中小规模问题的分析与解决。比如运用一些经典的算法解决某些数学问题，并编程实现。这样的培养模式的结果是毕业生的动手实践能力无法满足社会上IT企业对人才的要求。

3.师资力量不足

高校教师的教学负担很重，除了要完成各种教学和科研任务外，还要负责学生管理工作。从全局来看，高校的信息类专业是新兴专业，很多高校的该专业教师以中青年为主，部分教师还需要进一步进行深造，比如攻读博士、博士后、做访问学者、参与各种学术交流等。因此，在计算机程序设计类的实训课中，很多时候都是一个教师辅导数十人学生。师资力量不足也是制约学生的计算机程序设计能力全面提高的重要因素。

二、计算机课程群实训课的教学改革建议

1.针对不同专业进行有重点的课程设计

为了提高计算机专业毕业生的职业素养与编程能力，学校应该加强学生的实训教学环节。[3]虽然信息类的不同专业都会开设各种程序设计课程，但是不同的专业侧重点明显不同，比如电子信息、电子科技、物联网等专业，从专业培养目标上看更接近对硬件的控制。在实训课的综合训练项目以及相应的课程设计的培养环节上，可以考虑做单片机、嵌入式系统中的项目。将编程能力训练放到具体的硬件控制项目中，既符合相关专业的专业培养目标，又能帮助学生有效的将程序设计课程与硬件类课程群进行融合，既提高了编程能力，又提高了综合的专业知识的应用能力。比如C语言程序设计，如果只是反复的训练经典的算法和习题，编程能力的提高还是有限。但是如果学生完成一个软硬件相结合的系统设计，对C语言在单片机控制或嵌入式中的应用开发能力就会快速增强。当然，对于计算机科学与技术或网络工程这样的专业，其专业培养目标更偏向于上层应用，也可以选择相关的实用性的软件开发项目（如数据库系统等）来训练学生的动手编程能力。在完成项目的同时，学生一方面加深了对相应专业课的认识，另一方面也加强了编程能力。

2.充分调动不同学生群体的学习积极性

在高校的专业人才培养模式中，不能按照一个固定的模式要求所有的学生，必须考虑到学生自身的实际情况，调动不同学生群体的积极性，才能最大限度的提升学生的程序设计能力。比如现在很多高校都将计算机等级考试和学位证挂钩，非计算机专业的学生必须通过计算机等级考试，才能顺利获得学位证。针对这一学生群体，应该将针对等级考试的训练合理的放入到实训环节，同时鼓励学生积极主动的多做等级考试的习题，并在上机实训的过程中多做题库中的题。一方面可以提升编程能力和动手能力，另一方面也能提高通过等级考试的概率。

最近几年，高校程序设计比赛以及其他的一些设计类比赛越来越受到高校和学生的重视。对于有志于参加全校、全省、全国甚至世界级比赛的学生，在实训环节中可以积极引导他们进行相关的训练。比如参加ACM程序设计大赛的学生，可以鼓励他们在实训环节中，在完成正常学习任务的基础上，充分调动主观能动性，多练习ACM题库中的习题，由浅入深，步步推进。而立志参加嵌入式系统设计的学生，也可以主动去编写一些嵌入式环境中的程序。使学生群体在提高自身编程水平的同时，也能更加接近相应大赛的要求，收到一箭双雕的效果。还有一些学生，立志于从事应用系统的开发，比如网站系统设计、数据库系统设计、电子商务系统、智能手机应用系统、物联网应用系统等。该学生群体对学习的实用性比较看重，更愿意在毕业前就找到专业领域的一个主攻方向，孜孜不倦地钻研该方向，往实用的方向发展。结合这些学生的兴趣和爱好，应该在相关的实训训练和课程设计中鼓励他们多动手写程序，进而力争做出对社会有实用价值的应用系统。在提升了编程能力的同时，也能更多的为社会作出贡献。

3.加强对编程能力的考核

传统的教学模式注重对知识的考察，计算机类课程群也不例外。一门专业课学习完成后，最常见的考核方式就是闭卷考试。这种方式可以很好地检查学生对该课程知识体系的掌握程度，但是对编程类的课程群来说，闭卷考试很难全面考核学生的编程能力。在教学实践中，经常遇到书本知识掌握良好但上机编程能力较差的学生。为了促使学生参与编程能力训练，应该加强对编程能力的考核。比如组织上机考试，将考试成绩纳入到整体的考核成绩中；也可以鼓励学生提交应用软件系统。但是上机考试在实践中也存在一定的困难，如普通考试，一个班级只要2个监考教师即可，但为了避免学生作弊，计算机上机考试需要大量的教师参与监考。另外，如果是固定的几个习题，在机房的环境中不便于监考，而如果是从海量题库中随机抽题，又很难做到绝对的公平，因为有的学生可能抽到较为容易的题目，而有的学生则可能抽到较困难的题目。但是从发展趋势上看，为了提高信息类专业学生的编程能力，加强对编程能力的考核还是非常有必要的。

4.在校企合作中加强编程能力的培养

信息类专业学生的一个主要就业领域是IT企业，如何培养适应现代IT企业的合格毕业生，一直是高校信息类专业教师研究的重要课题。外部社会和技术变化越来越快，高校中的很多课程和教学变化往往不能及时和外部接轨。为了解决这个问题，可以考虑广泛开展校企合作，选择一些专业对口的大企业，以实习的方式组织学生去企业学习，在实践中提高学生的程序设计能力。高校的程序设计类课程更多的是注重学生知识体系的建立和基本编程能力的培养，而各类IT公司更看重的是学生的实际研发能力。高校应该尽量和IT企业开展合作，一方面鼓励学生积极参与到企业的实际项目研发中，另一方面也可以扩宽学生的就业渠道，全面提升学生的编程能力。但是实现起来也有诸多困难，比如：高校的课程安排紧凑，学生要挤出较长的时间参与企业的软件研发，时间上比较困难；有的高校位于经济不发达地区，高校所在城市很难找到能提供相应机会的企业；低年级学生没有技术实力参与到企业的研发中，而高年级学生尤其是大四学生，又面临找工作的就业压力，到处参加面试也会给相关的实训和实习工作造成影响。

三、在提高学生编程能力上的一些实践

作为二本高校的计算机教师，在教学过程作了一些有益的教学改革尝试，初步取得了一些效果。作为班主任，在自己管理的班级中对学生进行分类，钻研应用技术的学生，鼓励他们组成兴趣小组（比如嵌入开发小组、电子设计小组、信息安全技术小组、数据库应用技术小组等），在实际项目的研发中提高编程能力。这些学生毕业后大部分成长为国内一些IT企业的技术骨干，而将来选择从事IT领域非研发方向（如管理、市场、技术支持类工作岗位）的学生，则鼓励他们学好基础知识，扩宽知识面，同时积极参加计算机等级考试和其他的一些技术类证书考试。为他们收集大量的考试资料，调动相关学生的学习兴趣，鼓励他们多通过相应考试。对于立志参加各类学科竞赛的学生，则鼓励他们更多的将精力放到比赛的训练和准备上来，并指导部分学生获得了较好的竞赛成绩。

四、结论

针对高等院校尤其是二本高校计算机课程群的实训课程的现状进行了分析，特别是针对程序设计能力不强的现状进行了分析，给出了在程序设计类课程群的实训环节进行教学改革的一些建议，并总结了为提升学生编程能力所积累的一些工作经验，以期为广大的工作在教学岗位的计算机教师提供参考。

参考文献：

[1]朱建凯.普通高校计算机专业实训教改探索[J].长沙大学学报，2009，（5）：112-113.

第9篇：嵌入式课程设计总结范文

关键词：微课；教学方法；信息技术；翻转教学

中图分类号：G434 文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）14-0032-04

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》中明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视。”近年来，国内无论中小学教育还是高校教育都会面对一个热得发烫的词――“微课”，微课作为一种新兴的资源建设形式，成为当前我国教育信息化资源建设的重点和研究热点。有研究者认为，教师在建设微课资源的同时，就要考虑微课的应用环节（即教与学活动的实施）。要以建设促进教学应用，以教学需求与应用实践来引领微课建设的有序发展，切忌走上“重建设轻应用无研究”的老路。[1]

对于怎样结合传统课堂教学的实际情况，利用微课资源进行教学设计，使“翻转教学”成为可能是教师和教育研究人员亟需思考的一个问题。

一、“微课嵌入式”教学方法的设计理念和设计思路

有研究者提出，微课的应用首先要注重与现实课堂的整合，应当扎根于现实课堂。在课堂中可以承担不同的角色： 课程引入、核心概念讲述、探究过程的演示、课后的练习等；在与课堂整合层面，需要注重教学设计，即对学生进行需求分析，结合教学任务，确定学习内容，并解构成微课程资源。[2]

将微课引入教学，并不是以微课完全替代传统课堂。事实上，相较于一些主题突出、结构简单、目标明确的知识点而言，那些具有复杂逻辑体系的知识和理论背景，尤其是文科类课程里的文化铺陈及情感沟通仍需要教师的统筹传授。因此，在设计初衷上，我们认为应该在课程教学的整体框架下将“微课”纳入设计考虑。

根据《基础汉字学》的教学目标，“以微课助力解决文字问题”成为我们的设计理念。因此在设计方案上应注意三个要点：教学设计一体化、以问题引导教学过程、激发学习主动性。

教学设计一体化，是指突破以往教师课堂讲授、学生课外完成作业的传统教学方式，将课堂学习、课外阅读、探索研究、小组讨论、成果共享融为一体，纳入该课程教学一体设计。在教学一体设计中，将“微课”视为灵活的组件，可随时嵌入相对应的教学环节中去。由于打破了按照教材章节排序进行讲授的传统方式，教师需要将原有教学内容按内在逻辑关系整合为若干独立部分，形成教学模块。如图1所示，三大模块覆盖了基础理论和主要教学内容，边界清晰，内容独立。利于微课在嵌入时有明确的指向。

以问题引导教学过程，是指在不同模块的教学中，以相应的文字问题为核心，引导学生产生疑问，借助教师提供的微课资源寻找答案，小组讨论后，形成解决问题的方案，并提请课堂讨论。以解决问题为宗旨，以发现问题为切入点，以知识理论支撑问题的解决，在问题提出解决之后了解更多相似的问题，并掌握解决相似问题的方法。学生个体学习的基本环节为“发现问题―解决方案―知识背景―发散思考”。针对教学过程中的不同环节，教师为教学提供的微课内容大致可以分为几种不同类型：启发思考类、文献资源类、理论知识类、解答问题类、案例类、文化背景类，根据教学进程在不同教学环节阶段推送给学生。

激发学习主动性，是指通过与切身相关问题的解决，推动学生在汉字学习上的兴趣。《基础汉字学》既有一定的理论性，又有很强的实践性。在内容上，教师应选择实用并有趣的问题启发学生探究的兴趣；在形式上，教师可采用各种手段，尤其是多媒体手段吸引学生的注意力，展示研究的过程，推动学生掌握一般的研究方法。对学生为解决问题所形成的文字、幻灯片、视频进行集体公开展示并讨论评分，作为其课程最终成绩的重要组成部分，并在教师指导下制成微课资源供后来者学习。这些引法和手段激发了学生学习和探究的热情，收到良好的效果。

二、“微课嵌入式”教学方法的设计方案和实施环节

“问题引发探索，课内课外融合”是该教学方法的基本设计原则，在设计方案时应充分贯彻落实这一原则。微课作为一种重要的教学组件，具有目标单一、内容单纯、时间简短、调用灵活、使用方便等优势。教师将微课作为组件嵌入整体的教学设计时，应以各教学模块的不同教学环节为嵌入对象，在内容选择和制作时有明确的环节针对性，在形式上则将多媒体手段纳入设计视野，并在推送时机上有清晰的时间落点，引导学生有计划有步骤地完成学习。

1.“微课嵌入式”教学方法的设计方案

（1）微课内容的设计、制作与选择

微课内容的设计，应更多地依据满足即时性、实用性的学习需求，它应当长短适宜、突出重点、设计全面、寓教于乐、能够激发学生的学习兴趣，提高学习效率和记忆效果。

第一，微课内容主题。针对不同教学模块的不同教学环节，微课内容主要包括六种主题：启发思考类、文献资源类、理论知识类、解答问题类、案例类、文化背景类。具体如下表所示。

这六种主题中，“文献资源类”和“理论知识类”有部分微课是涵盖整个教学过程的，除此之外，每一节微课均有明确的环节指向。前四种微课为每一模块必有项目，第五种“案例类”灵活性最强，可插入任一模块的任一环节，第六种“文化背景类”则在第三大模块“汉字文化”中唱主角。

第二，微课内容来源。分为调用和自制两种。

调用：调用准则是对教学和学生学习有益、能贴合教材或者对教材起到补充提升作用。教师通过动用资源储备、网络下载、同业互助等途径，经过收集、比较和筛选，找出最适合用于微课的资源。

自制：由于调用的资源在形式和内容上不能完全适用于微课的使用，将之进行改造是必要途径，且有些微课主题需要重新建设。这时就需要教师自制。教师自制微课可选择的形式多种，目前采用较多的是“可汗学院”式的录屏加同时讲解的模式。依照前文中关于不同微课内容主题的结构设计，围绕教学内容模块中不同环节展开。

相比调用的资源而言，教师自制的内容针对性更强，更适用于教学和学生自学。教师自制资源能够根据学生学习进度和讨论热点进行相应的调节。

（2）微课形式的选择

在微课形式上，以微视频为主，幻灯片和电子文档为辅。微视频的优势在于：时间短，“根据调查数据显示，学生在移动环境下所能接受的视频时长为1-8 分钟，3-5 分钟为最佳时长”。[3] 因此微课多在5分钟左右，最长不超过10分钟，信息量适中，学生自学时易于集中注意力，符合学习心理以及微型学习特点；容量小，由于时长和录制格式的控制，一部微视频的容量多在10M―20M，上传、下载和在线播放都较为快捷；播放简易，因为时间短和容量小，微视频可以在课堂上作为授课教师随时使用的教学资源，也可以供学生课后利用业余和零散时间借助智能手机、平板电脑等移动终端进行自学。

此外，教学幻灯片和电子文档同时起到补充作用。尤其是学生自主讨论研究的时候，这两种形式因其信息含量更高，从而成为学生自学的重要资源。

（3）微课推送时机的选择

微课因为“微”，常被学界视为能适应当前碎片化学习的趋势。作为一线教师，我们认为碎片化学习绝非无序化学习。一门课程或一种知识体系是由无数小知识点按照其内在逻辑和科学方式构建起来的。学生懂得所有的知识点，并不意味着其能够系统地掌握这些知识点的构建、演绎、推导等过程。在不断更新的教育信息技术的影响下，学生不再仅仅通过课堂才能学习，教师作为传授者的角色将弱化。面对纷繁芜杂的各类信息，学生更加需要教师在学习节奏上、研究方向上、疑难辨析上帮助其完成学习，教师作为引导者的角色将进一步强化。

因此，微课嵌入式教学方法，既不赞同由微课完全替代课堂教学，也不赞同将微课一股脑儿全扔给学生任由其毫无章法地自主学习。而是在遵循学习规律的准则下，由教师制定整体方案并掌握微课推送的最佳时机，从而在整个学习进程中，教师能够跟踪控制、及时调整学生的学习进程。如同前文所说，学生个体学习的基本环节为“发现问题―解决方案―知识背景―发散思考”。如图2所示，针对这四个环节，教师在每一个环节前后都设计了1-2节微课，依照课程节奏依次推送，引导学生有目标、有计划地完成某一个专题完整的学习过程。

2.“微课嵌入式”教学方法的实施环节

下面，我们将以《基础汉字学》内容模块“汉字文化”为例，说明“微课嵌入式”教学方法的实施环节。

在前一个专题结束时，教师抓住学生讨论话题中的线索，顺势抛出关于后一专题的“启发思考类”微课，引发学生的探索兴趣。如截取央视《汉字听写大会》中，关于“”、“日”、“曰”三个字，选手的表现和专家评委解说的视频片段。教师只需要在所制作的微课结尾处提问三者为何不同，并提示学生思考的方向。由于节目影响甚大且问题十分有趣，学生产生了极大的兴趣。

教师随后为学生课外阅读和讨论提供相应的研究资料。学生个体研究并参与小组讨论寻找该问题的答案，并在课堂上进行汇报。学生的汇报被要求不仅要回答出问题的解决方案，还要回答问题解决的路径和依据。由于“文献资源类”微课有较为明确的针对性，学生研究的结论虽然在细节上可能不准确，但在大方向上往往是正确的。当然也会出现分歧较大的情况，但只要在学生充分讨论后，教师推送事先针对问题制作的“解答问题类”的微课，并引领学生完成整个推理过程，学生就能掌握相应的知识点。

由于整体教学设计一体化，教师讲授在教学环节上的比例大幅度减少，课堂的组织不再以教师为核心和以讲授为主导。为使教学能有序进行，教师应成为组织者，适度引入小组竞争和互评机制。相类似的程序完成两到三个之后，教师就可以将“理论知识类”微课推送给学生，以提炼和总结前期学习的理论思考。

《基础汉字学》的教学，不是就汉字而讲汉字，就理论而讲理论，启发学生探索汉字和汉字背后的汉文化，才是该课程的重要教学目标。专题讨论是较为有效的教学方法，如最受学生欢迎的一个讨论题目“了解姓氏汉字”。教师首先演示对自身姓氏汉字研究的微课“郭姓与古代城邑”，其中包括该汉字的构型、本义、文化背景。学生观看后兴致盎然，立即组队开始调阅文献查找资料，很快提交图文并茂的幻灯片并争相发言，如“彭姓与敲击乐”、“钱姓与农具”、“魏姓与古代建筑”等等，其中不少成果给师生们留下深刻印象。该专题对学生分析汉字的能力要求非常高，既要有一定的理论基础，还要掌握分析的方法，懂得字形与字义的综合考虑，能够查找并引用古代文献，对古代文化也要有一定了解，是对学生综合能力的考查。很多同学表示以前从未了解到自己的姓氏汉字背后隐藏着这么丰富有趣的文化背景。可以说这个专题的课堂讨论效果非常好，师生互动、生生互动，学生的探索热情被充分激发，其研究成果的展示和分享也成为教学环节中的亮点之一。

讨论后的总结是必不可少的，教师适时将学生成果进行归类、总结，在理论上加以提升，能够使讨论产生更大效果。当然，学生的优秀成果，又可储备成为教师制作微课的材料资源，方便下一轮教学。

三、“微课嵌入式”教学方法的教学效果和总结思考

“微课嵌入式”教学方法取得了较好的教学效果。

首先，该课程深受学生欢迎。从原来较为枯燥的理论阐述变成紧密联系现实生活的案例贯穿教学过程，学生的投入感增强。针对各环节推送的微课，借助电脑、手机、ipad可以利用课外的闲散零碎时间，学生学习起来感觉较为轻松，压力不大，转而将课堂时间集中于教师讲解知识系统中最为复杂和艰涩的理论部分，以及集体讨论和成果展示。

其次，学生研究分析汉字的能力明显提高。传统教学方法虽然教师的讲授更加完整，但学生主动性较弱，考试背一背，过后全忘光。而运用“微课嵌入式”教学方法后，学生通过教师甄选内容并且有节奏地推送的微课，能够掌握一到两种研究方法，懂得寻找相应文献，借助文献资源能够回答一般的汉字问题。

最后，随着教学设计一体化的转变，考核方式也发生了转变，对学生综合能力的考查更全面。破除了一张卷子定成绩的传统做法。学生的综合成绩由教师评分（50分）、学生互评（30分）和成果奖励积分（20分）构成。教师根据学生跟进微课进度、讨论参与度、知识掌握程度评分，学生互评由讨论小组互相评分，成果奖励积分则由教师根据学生研究成果展示的质量和次数评分。新的考核方式更加注重对过程的把控，更强调学习环节的跟进和学生的主动性。

在“微课嵌入式”教学方法实践探索的基础上，可以总结反思如下：

1.“微课嵌入式”教学方法是个别化教学的一个有益实践

建构主义理论认为，学习的过程是学习者自我建构的过程，知识的获得是学习者在一定情境下的人际协作活动。在整个教学设计一体化的大框架下，学习者通过感知、理解、运用“三明治”式的内容结构，逐步理解某种知识体系，启蒙和开发自己解决专业领域里的一般问题的能力。“微课嵌入式”教学实际上是一种基于现代信息技术发展融合课内课外学习方法的革新。

这种教学方法可以很明显地看出翻转教学（Flipped Instruction）的影响。翻转教学目前更多地发生运用在数学以及科学科目的教学中，理科知识点明确，其学科特点便于翻转课堂的实施。而在文科类课程授课过程中，会涉及到多学科的内容，需要教师采取不同的策略，而且需要教师与学生进行思想上的交流、情感上的沟通才能起到良好的教学效果。[4] 无论如何，为适应具体课程，借鉴翻转教学经验，促进课堂教学变化，增加学生学习成就的教学实践确实为课堂吹来一股清新之风。

2.“微课嵌入式”教学方法具有一定的优势

具体体现为：

（1）组装灵活、易于嵌入，教学设计一体化使得课内课外相融合，短小精炼的微课极为灵便地被嵌入教学的各个环节，教学模块和教学环节分解更加精细和程序化；

（2）获取便利、便于重复，无论微课的内容是理论、方法还是案例，由于其时间短、容量小，学生可以下载保存或在线反复观看，使学生在课内课外的学习平台保持一致；

（3）互动增强、监管到位，相较于传统的授课模式而言，课堂教学中教师的面授比例减少，学生成为课堂讨论的主角，教师加强其引导和修正的角色。在课外教学中，教师对学生学习过程的把控更加精准，并可以针对学生的不同表现作出一定的调整。

3.“微课嵌入式”教学方法面临挑战

（1）对教师的综合能力，包括教学技能、专业素养、多媒体制作技术等多个方面提出了极高的要求，教师不仅要总体把握知识系统、深入思考教学细节，还要在常规教学以外掌握制作微课的电脑技术，无疑增加了教师的工作量。

（2）教学评价问题，对“微课嵌入式”教学方法的实践毕竟是有限范围内某门具体课程的探索，还应建立起更为完整全面、科学合理的评价体系来评价和提升教学效果。

（3）教育公平问题，尽管目前智能手机、平板电脑、家用电脑的普及面非常广，但应充分考虑学生经济和物质条件无法满足课外自行观看微课的情况，即如何保证教育公平的问题。

参考文献：

[1]胡铁生，黄明燕，李民.我国微课发展的三个阶段及其启示[J].远程教育杂志，2013（4）：36-42.

[2]梁乐明，曹俏俏，张宝辉.微课程设计模式研究：基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究，2013，19（1）：65-73.