“三点一线”教学方法在“嵌入式系统”课程中的应用.doc

“三点一线”教学方法在“嵌入式系统”课程中的应用 　　文章编号：1672-5913(2009)10-0039-03 　　摘要：嵌入式系统是目前应用非常广泛，发展非常迅速的一个技术领域，做好“嵌入式系统”课程的教学工作也是诸多高校追求的目标。本文系统分析了“嵌入式系统”课程的教学特点，提出了“三点一线”的教学方法，并阐述了“三点一线”教学方法在湖南大学“嵌入式系统”教学中的应用及效果。 　　关键词：嵌入式系统；教学方法；实验教学 　　中图分类号：G642 　　文献标识码：B 　　 　　当前，嵌入式系统已经得到了非常广泛的应用，工业制造、过程控制、通信、仪表、仪器、汽车、船舶、航空、航天、军事装备、电子产品等方面均是嵌入式系统的应用领域，可以说，嵌入式系统和嵌入式技术无处不在。在这种情况下，许多高校的计算机、电子、软件等专业针对市场需求开设了“嵌入式系统”相关课程。湖南大学软件学院于2005年开始开设了“嵌入式系统基础”课程，在课程的教学过程中，特别重视“三点一线”教学方法的应用，即突出三个教学重点：以课程体系建设为重点；以实验教学为重点；以“学”“用”结合为重点；抓住一条教学主线：以嵌入式发展趋势为导向，以嵌入式项目为驱动，以“教、学、练”三层递阶为手段，以网络教学平台为支撑进行课程教学，取得了良好的效果。 　　 　　1 “嵌入式系统”课程的教学重点 　　 　　1.1 “嵌入式系统”课程的教学特点 　　“嵌入式系统”的教学有如下几个特点： 　　(1) 基础性强。嵌入式技术涉及的领域非常广泛，如计算机工程、软件工程、工业自动控制、机械电子工程、精密仪器、电子工程和电力系统等。随着嵌入式技术与其他专业领域的广泛渗透融合，逐渐形成了新的学科研究方向，“嵌入式系统”课程是嵌入式技术的基础性课程。 　　(2) 综合性强。“嵌入式系统”是软件和硬件设计的完美结合，它涉及电子信息、计算机、自动控制等诸多专业相关课程的内容，如操作系统、微机原理、汇编语言、编程语言、程序设计、计算机算法、计算机网络和z单片机技术等多门课程, 有很强的综合性，对学生的综合能力培养有着较高要求。 　　(3) 实践性强。“嵌入式系统”是理论与实践相结合的课程，必须通过大量的实验和实践环节来系统提升嵌入式系统的专业知识和实际设计能力，可以说，如果缺乏了实验的“嵌入式系统”课程学习就是纸上谈兵。 　　(4) 潮流性强。嵌入式系统学科发展非常迅速，随着嵌入式技术发展的日新月异，必然要持续跟踪嵌入式技术的新发展，不断修正教学计划，才能适应社会对嵌入式人才培养的需求。 　　1.2突出课程体系建设重点 　　嵌入式系统作为嵌入式处理器和嵌入式操作系统为核心组成的专用计算机系统，其本身就是由硬件和软件紧密捆绑在一起实现的，这个特点就决定了“嵌入式系统”的教学体系必须是软件和硬件两条线并行。在具体专业培养计划设计过程中，依据培养目标要求，我们确定了嵌入式专业的知识架构，并以此为线索对整个课程体系进行设计，开设了支撑“嵌入式系统”的基础课程有：“数字/模拟电子技术”、“数字逻辑”、“数据结构与C语言程序设计”、“单片机原理”、“计算机组成与结构”、“操作系统原理”、“软件工程”、“计算机网络”、“数据库原理”等。同时开设了“嵌入式系统”的预备课程“嵌入式Linux程序开发”、“嵌入式系统基础”、“嵌入式处理器”等，真正做到了使各门课程之间相互衔接，有较强的系统性和连贯性，在强调基础理论的同时，课程内容与技术发展和社会应用需求相适应，较好地满足了嵌入式专业教学需要。嵌入式课程体系示意图如图1所示。 　　 　　1.3突出实验教学重点 　　“嵌入式系统”课程作为软硬件并重的课程，学习过程中实践经验是最重要的环节，但大多数高校没有足够的条件让学生自己独立构建复杂的硬件平台来学习硬件知识，只能为学生提供一个现有的硬件测量和评价平台，实验教学工作基础较为薄弱。 　　在我校“嵌入式系统”课程教学安排中，为了能够使得学生更好地了解掌握嵌入式技术知识，本着了解技术发展状况，紧跟技术发展潮流，适应社会发展需要的原则，重点突出实验教学，建立了以武汉创维特公司JXARM9- 2410实验箱为平台的实验环境，通过实验使得学生接触目标开发板，了解掌握集成开发环境的构建方式和工作模式、嵌入式系统的硬件和软件、JTAG调试方法等知识内容，进一步深入理解嵌入式系统理论，积累嵌入式系统开发流程、开发方法和开发技巧的经验。在课时的设置上，加大实验教学的课时，实验教学的课时设置为32个课时，与课堂教学的课时相等。同时，在实验教学的建设上重点抓好三个方面的内容：一是大力投入资金，创建专用的嵌入式实验室。我院先后投入400万元资金，购买了40套教学实验设备，设立了面积达1500平方米的专