南通大學(xué)嵌入式課程設(shè)計(jì)

南通大學(xué)嵌入式課程設(shè)計(jì)一、課程目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：

1.理解嵌入式系統(tǒng)基本概念，掌握其硬件和軟件組成；

2.學(xué)習(xí)嵌入式編程基礎(chǔ)，熟悉至少一種嵌入式開發(fā)環(huán)境；

3.了解嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢；

4.掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)的基本流程。

技能目標(biāo)：

1.能夠使用嵌入式開發(fā)工具進(jìn)行程序編寫、編譯和調(diào)試；

2.能夠閱讀和分析簡單的嵌入式系統(tǒng)電路圖；

3.能夠針對特定應(yīng)用場景，設(shè)計(jì)簡單的嵌入式系統(tǒng)解決方案；

4.能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，具備基本的嵌入式系統(tǒng)故障排查能力。

情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)：

1.培養(yǎng)學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)的興趣，激發(fā)其探究精神；

2.增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)，培養(yǎng)良好的溝通與協(xié)作能力；

3.培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、細(xì)致的工作態(tài)度，提高其工程素養(yǎng)；

4.增進(jìn)學(xué)生對我國嵌入式產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí)，激發(fā)其社會(huì)責(zé)任感和使命感。

本課程針對南通大學(xué)嵌入式課程設(shè)計(jì)，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)、學(xué)生年級(jí)及教學(xué)要求，旨在使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)，具備實(shí)際操作能力，并培養(yǎng)其良好的情感態(tài)度價(jià)值觀。課程目標(biāo)具體、可衡量，便于教學(xué)設(shè)計(jì)和評估。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生將能夠?yàn)楹罄m(xù)深入學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并為將來的職業(yè)生涯做好準(zhǔn)備。

二、教學(xué)內(nèi)容

1.嵌入式系統(tǒng)概述

-嵌入式系統(tǒng)的定義與特點(diǎn)

-嵌入式系統(tǒng)的歷史與發(fā)展趨勢

-嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域

2.嵌入式硬件基礎(chǔ)

-嵌入式處理器

-存儲(chǔ)器與I/O接口

-嵌入式系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)原理

3.嵌入式軟件基礎(chǔ)

-嵌入式操作系統(tǒng)概述

-嵌入式編程語言（C語言）

-嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境

4.嵌入式編程技術(shù)

-嵌入式程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

-中斷處理與定時(shí)器

-串行通信與并行接口編程

5.嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

-嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程

-硬件與軟件協(xié)同設(shè)計(jì)

-嵌入式系統(tǒng)調(diào)試與測試

6.嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用案例

-智能家居系統(tǒng)

-物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

-自動(dòng)控制系統(tǒng)

本教學(xué)內(nèi)容根據(jù)課程目標(biāo)制定，涵蓋嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、硬件與軟件技術(shù)、編程方法及系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)。教學(xué)內(nèi)容按照系統(tǒng)性和科學(xué)性原則進(jìn)行組織，明確教材章節(jié)和具體內(nèi)容，確保學(xué)生能夠循序漸進(jìn)地掌握嵌入式系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。同時(shí)，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用案例，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)際操作能力。

三、教學(xué)方法

1.講授法：通過系統(tǒng)的講解，使學(xué)生掌握嵌入式系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)、原理和概念。針對課程中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，采用生動(dòng)的語言、形象的比喻，幫助學(xué)生理解抽象的理論。

2.討論法：在課堂教學(xué)中，針對某一主題或問題，組織學(xué)生進(jìn)行分組討論，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問題和解決問題的能力。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生提問、發(fā)表見解，提高課堂互動(dòng)性。

3.案例分析法：結(jié)合實(shí)際嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用案例，引導(dǎo)學(xué)生分析案例中的關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)計(jì)方法和解決方案。通過案例分析，使學(xué)生更好地理解理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系，提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

4.實(shí)驗(yàn)法：設(shè)置實(shí)驗(yàn)課程，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，加深對嵌入式硬件和軟件的理解。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括：編程練習(xí)、電路設(shè)計(jì)、系統(tǒng)調(diào)試等。通過實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力、團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新能力。

5.任務(wù)驅(qū)動(dòng)法：將課程內(nèi)容分解為若干個(gè)具體任務(wù)，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。任務(wù)驅(qū)動(dòng)法有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐能力。

6.情境教學(xué)法：創(chuàng)設(shè)真實(shí)或模擬的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)情境，讓學(xué)生在特定情境中學(xué)習(xí)、實(shí)踐。情境教學(xué)法有助于提高學(xué)生的參與度，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

7.線上線下相結(jié)合：利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，提供課程資源、在線答疑和討論區(qū)等功能，方便學(xué)生隨時(shí)學(xué)習(xí)、交流。將線上學(xué)習(xí)與線下教學(xué)相結(jié)合，提高教學(xué)效果。

8.考察與實(shí)踐：組織學(xué)生參觀嵌入式系統(tǒng)相關(guān)企業(yè)或?qū)嶒?yàn)室，了解行業(yè)發(fā)展趨勢和實(shí)際應(yīng)用場景。此外，鼓勵(lì)學(xué)生參加競賽、實(shí)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

本課程采用多樣化的教學(xué)方法，旨在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的主動(dòng)性和實(shí)踐能力。根據(jù)課程內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，靈活運(yùn)用各種教學(xué)方法，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。同時(shí)，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，因材施教，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

四、教學(xué)評估

1.平時(shí)表現(xiàn)：通過課堂出勤、課堂討論、提問和回答問題等環(huán)節(jié)，評估學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)態(tài)度。平時(shí)表現(xiàn)占總評成績的20%。

-課堂出勤：評估學(xué)生出勤情況，鼓勵(lì)學(xué)生按時(shí)參加課程；

-課堂討論與提問：鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂討論，主動(dòng)提問，培養(yǎng)其思考和分析問題的能力；

-課堂回答問題：評估學(xué)生在課堂上回答問題的正確率和積極性。

2.作業(yè)：設(shè)置適量的課后作業(yè)，包括理論知識(shí)鞏固和實(shí)踐操作任務(wù)。作業(yè)占總評成績的30%。

-理論作業(yè)：考查學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)理論知識(shí)的掌握；

-實(shí)踐作業(yè)：鍛煉學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：針對實(shí)驗(yàn)課程，要求學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)報(bào)告占總評成績的20%。

-實(shí)驗(yàn)過程描述：評估學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的操作方法和步驟；

-實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析：考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理解和分析能力；

-思考與總結(jié)：鼓勵(lì)學(xué)生反思實(shí)驗(yàn)過程中的問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

4.考試：設(shè)置期中和期末兩次考試，考試形式包括閉卷筆試和上機(jī)操作?？荚囌伎傇u成績的30%。

-期中考試：考查學(xué)生對嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；

-期末考試：全面考查學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐能力；

-上機(jī)操作：評估學(xué)生的實(shí)際編程和調(diào)試能力。

5.附加分：對于在課程相關(guān)競賽、實(shí)習(xí)等方面取得優(yōu)異成績的學(xué)生，給予附加分獎(jiǎng)勵(lì)，以鼓勵(lì)學(xué)生積極參與實(shí)踐活動(dòng)。

本教學(xué)評估設(shè)計(jì)注重過程與結(jié)果的結(jié)合，評估方式客觀、公正，能夠全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。通過多元化的評估手段，激勵(lì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)，培養(yǎng)其嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)能力，同時(shí)關(guān)注學(xué)生的綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力。

五、教學(xué)安排

1.教學(xué)進(jìn)度：

-第一周至第四周：嵌入式系統(tǒng)概述、硬件基礎(chǔ)、軟件基礎(chǔ)；

-第五周至第八周：嵌入式編程技術(shù)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)；

-第九周至第十二周：嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用案例、實(shí)踐操作；

-第十三周至十六周：復(fù)習(xí)、期中考試、實(shí)驗(yàn)課程；

-第十七周至二十周：期末復(fù)習(xí)、期末考試。

2.教學(xué)時(shí)間：

-理論課程：每周2課時(shí)，共計(jì)32課時(shí)；

-實(shí)踐課程：每周2課時(shí)，共計(jì)16課時(shí)；

-實(shí)驗(yàn)課程：每周2課時(shí)，共計(jì)16課時(shí)；

-考試時(shí)間：期中考試2課時(shí)，期末考試2課時(shí)。

3.教學(xué)地點(diǎn)：

-理論課程：多媒體教室；

-實(shí)踐課程：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室；

-實(shí)驗(yàn)課程：嵌入式系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室；

-考試地點(diǎn)：另行安排。

4.教學(xué)安排考慮因素：

-學(xué)生的作息時(shí)間：課程安排在學(xué)生精力充沛的時(shí)段，如上午或下午；

-學(xué)生的興趣愛好：結(jié)合學(xué)生興趣，安排相關(guān)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用案例和實(shí)踐操作；

-學(xué)生能力差異：針對不同能力水平的學(xué)生，設(shè)置難易程度不同的實(shí)踐任務(wù)和作業(yè)；

-學(xué)生反