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关于嵌入式系统课程的教学改革探索

作者:国家级期刊
出处:www.lunrr.com
时间:2019-10-07

前言

随着电子信息技术的飞速发展,嵌入式系统已广泛应用于工业控制系统,航空航天军事,信息家电等领域。尽管几乎所有的大学和学院都提供嵌入式系统课程,但是嵌入式系统是一门全面的综合课程,涉及多学科知识,例如数字,模拟,计算机和通信以及微计算机原理。尤其是嵌入式系统非常实用,并且正在快速发展,并且出现了新技术。因此,传统的嵌入式教学系统,教学方法和实验方法已不能满足信息时代培养嵌入式人才的需要。因此,针对传统嵌入式系统教学实验的弊端,本文提出了一系列的改革和创新方法,旨在培养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的弊端

传统的嵌入式教学普遍存在以下问题:(1)教材过时,内容过时,无法适应市场发展的需要。而且,这些教科书通常是基于刚性概念的原理。 (2)传统的教学方式主要是由教师灌输的。学生只能被动地接受知识,这会使他们感到无聊并且无法激发学习兴趣;与教学和实验脱节。 (3)传统的实验内容主要是基于确定性内容,缺乏设计实验,无法培养学生的创新能力。另一方面,实验内容已经过时,与实际生活严重脱节。 (4)传统的评估方法只注重笔试成绩,不能反映嵌入式系统实际系统的特点。它不能反映学生的实践能力和创新能力。

2嵌入式系统教学改革探索

为了提高嵌入式系统教学的效果,培养适应时代发展需要的嵌入式人才,针对传统嵌入式系统教学模式中存在的问题进行了深入的调查研究和实践活动,并提出了一系列的教学。改革计划。

2.1教学内容的选择是有针对性和合理的

嵌入式是技术和应用程序的结合。它也是涉及微电子学,集成电路和计算机组件的跨学科领域。它涵盖范围广,发展迅速。它的特点决定了嵌入式系统的教学内容也需要与时俱进,尽管我们不能向学生教授所有新的处理器,总线协议,嵌入式技术,但也不应在教学内容上保持必要的开放性,讲解概念让学生拥有内在的道德,教他们钓鱼!

在选择教材时,应尽量选择系统性,连续性强,实验内容新颖,实用性强的教材。即使这样,在实际教学中,也应该取消或调整教科书的旧旧部分。教师应该能够保持行业中教学技术的教学内容和发展趋势,甚至将自己投入到嵌入式研究中。该项目的一些知识已有机地整合到教学内容中,并试图保持教学内容的活力和可持续性。

根据嵌入式技术的发展现状和市场需求,在教学内容中选择“ ARM硬件平台+嵌入式Linux操作系统”作为主要教学内容。目前,市场上90%的主要嵌入式系统仍是基于ARM处理器的硬件平台。因此,向学生讲授基于ARM的嵌入式理论,不仅可以帮助学生保持市场就业竞争力,而且可以向其他嵌入式系统学习。它不如蓬勃发展的基于INTEL处理器的嵌入式系统好。在操作系统方面,我们选择使用嵌入式Linux操作系统,但是为了让学生充分了解嵌入式系统的开放性,我们还对Win CE商业操作系统进行了基本解释,不仅允许通过相比之下,学生了解不同的嵌入式系统,例如操作系统的过程和特性,以探索它们之间的共性,并为学生提供更大的就业空间。

此外,教师可以使用嵌入式系统课程的实验内容,并结合相关的实验内容,以部分实验内容作为教学内容,并使用嵌入式实验设备在课堂上演示相关的教学内容,刺激学生的学习。利益。

2.2改进教学方法

传统的嵌入式教学只注重理论知识的单向交流,理论课的教与学主要限于课堂,而实验课则限于实验室,“按既定的实验步骤画葫芦” “。学生完全被动地学习和接受。课本和实验指导中的这种封闭式教学极大地限制了学生创新能力的培养。

我们将改变这一传统结论所灌输的教学模式。在解释嵌入式的基本理论知识时,我们将强调嵌入式系统和通用计算机系统的基本理论的异同。通过类比和比较的方法分析了单片机系统的基本理论,微机原理等。它甚至启发式地指导学生将通用计算机系统的现有知识和理论转换为嵌入式平台,以便他们可以更深入地理解和理解嵌入式系统中的一些关键理论和功能。例如,在解释ARM指令时,我们使用启发式教学,通过基于学生已经学习的80×86汇编语言的启发,对比和完善,来分析ARM指令与汇编语言之间的异同。出来。然后,通过一些典型的实验培训,学生可以通过阅读和分析程序来了解其本质。这不仅可以节省课堂教学时间,还可以使学生对嵌入式平台与通用平台80×86之间的区别有更深入的了解,从而加深了对嵌入式系统特性的理解。这种启发性和对比性的教学方法可以使学生了解嵌入式技术的发展过程和背景,比让学生简单地记住一些确定性的概念更为实用。

其次,我们将推广以实验为基础的教学方法,彻底打破课堂教学理论和实验课的传统教学方法,将理论知识的研究纳入实验,促进实验知识的吸收。换句话说,以实例和实验为主要内容,实现了教学与实验整合的教学方法。首先,在教室里使用嵌入式模拟器,实验箱和其他实验设备来演示实验项目,让学生看到实验过程及其结果,从抽象变为具体,变得无聊和有趣,并激发学生对学习的兴趣。其次,将教室适当地转移到实验室,充分利用实验室的资源,并结合实验来教授理论知识。第三,根据嵌入式系统课程的知识体系,设计适合每种内容的实验内容。一方面,在进行授课时,以实验内容为教学内容,授课内容主要以授课内容为基础,辅以教材。一方面,在实验中,教学内容通过实验得到巩固。最后,鼓励学生进行自己的实验,并分析实验中涉及的硬件,编程方法和实验目的。让学生从实验的被动接受者转变为实验的主动构建者和创新者,让学生体验科学实验的乐趣和魔力并激发他们对学习的兴趣。

2.3改进实验内容和方法

嵌入式系统是一门非常实用的课程。在嵌入式系统教学中,实验是学生掌握嵌入式系统设计技术的关键。通过实验,学生不仅可以帮助巩固理论知识,增加学生对嵌入式系统的感知知识,还可以提高学生的学习兴趣。同时也帮助学生了解嵌入式系统的开发和设计过程,并充分掌握嵌入式系统的设计技术。硬件的基本系统和结构,嵌入式软件开发的系统运行模式,系统调试和验证方法等,使学生具备一定的嵌入式系统开发知识和能力。

首先,我们需要改变传统的实验课教学方法,先打破理论课,再打破传统的实验课模式,将理论课和实验课结合起来,将教学,理论课和实验实践结合起来。其次,完善传统的实验内容设计。一方面,结合教科书的内容,设计一些基础实验,以帮助巩固理论知识。更重要的是,选择生活中可以看到的嵌入式应用示例,并设计系统的实验内容。激发学生的学习兴趣和练习欲望很容易!进一步扩大实验内容,注入一些与现代企业的嵌入式应用技术紧密相关的新颖实验主题,并引导学生尽可能与国内外的嵌入式行业联系。一方面,系统设计与开发实例可以弥补课堂实验教学内容的不足,同时拓宽了学生的视野,提高了就业能力。最后,鼓励学生设计自己的实验内容,独立审查和组织材料,确定实验主题和实验目的,讨论解决问题的思想和设计原则,并完成程序流程图,开发过程和机器调试。这种自主性的实验训练,不仅锻炼了学生的科研,创新和解决实际问题的能力,还帮助教师丰富了教学资源,促进了教师的发展,真正体现了新的教学理念。学习。

当然,在进行实验教学时,我们应该循序渐进,从容易到困难,从浅到深。让学生基于对嵌入式理论的理解,系统地了解嵌入式系统的设计过程,掌握开发工具和验证方法。此外,这种实验性改革的创新绝非让学生独自承担创新的任务。教师的角色不仅负责实验内容的改革和创新。在实际的实验教学中,我们发现如果教师能够与学习一起参加特定的实验,就可以在实验中一起实现硬件设计。例如,在液晶显示控制实验中,当学生通过连接看到老师,进行编程时,可以达到液晶显示器显示汉字,彩色位图等的实验结果,他们必须真的要尝试。这极大地激发了学生的实验热情。此外,在条件允许的情况下,学校应改善嵌入式实验条件,教师应为学生创造宽松的实验环境。例如,尽可能地开放实验室,改变实验班上的传统实验模式,让学生充分利用实验室提供的实验设备,设备和环境来完成实验。不仅可以让学生享受实验成功本身的成就感,还可以让学生感受到自由创新的骄傲。

所有实验均旨在提高学生的知识和实践能力,并培养他们自主创新的能力。因此,我们鼓励学生积极参加各种嵌入式比赛,以证明自己的能力。老师给了他们必要的赛前训练。这种训练不仅是简单编程技能的训练,而且是嵌入式系统知识的升华。培养学生积极思考,努力探索和解决实际问题的压力很大。能力具有重大意义。近年来,我们学校的学生参加了许多嵌入式系统设计竞赛,例如大学生电子设计竞赛,飞思卡尔智能汽车竞赛和Borc Cup嵌入式竞赛,都取得了不错的成绩。这对于培养学生的申请和积极参与比赛的能力具有重要意义。

2.4改进的课程评估方法

传统嵌入式系统课程的考试由笔试成绩和平时考试成绩组成,实验结果只能通过实验报告进行评估。这种评估方法对于嵌入式系统的实际系统缺乏必要的区分。一方面,这会使学生陷入死记硬背的理论知识的老胡同中,另一方面,又使学生容易进行实验。报道中,轻便的实际操作的弊端,无法真正评估学生的实际能力。因此,我们不仅需要改进传统的闭卷考试方法,而且要减少简单的理论分数和实验分数的缺点。在培养学生实践能力的基础上,应在评估方法中强调实验的表现。改革的评估方法如下:(1)通常的结果是基于参考实验的表现,并辅以书面的实验报告,这要求教师在试验中观察学生的表现,而不仅仅是通过评估。课后的实验报告。对数据和结果进行评分。 (2)在评估结束时,不仅应减少理论课程笔试的比例,而且在理论笔试中也应尽量避免死记硬背的类型测试,并着重于学生的记忆力。了解知识和应用能力。 (3)在期末考试中,不仅应添加特殊的实验测试链接,而且还应增加总体复习结束时实验测试分数的比例。在实验测试中,一些学生当场回答了他们自己的实验测试题。除了基本要求外,实验试题还为学生提供了必要的玩耍空间,使他们具有较强的实践能力,可以充分发挥自己的表演空间。 (4)对于平时或节假日参加嵌入式竞赛的学生,或参加企业实际嵌入式项目实践的学生,或参加自主创新实验实践活动的学生,将给予适当的额外课外创新成就。

3结论

嵌入式系统是一门综合的,应用的且对时间敏感的课程。针对传统嵌入式系统教学的不足,针对课程的内容建设,教学方法的改进,实验内容的创新和考核方法的改革,提出了一系列方案和措施,以保持开放性和创新性。嵌入式系统课程。性,确保其长期发展的生命力和活力,改进教师的教学方法和实验方法,以提高学生的学习兴趣,培养学生的实践能力,创新能力,并培养出更多优秀的嵌入式工程师。

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