《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱(chēng)（中文）嵌入式技術(shù)及應(yīng)用課程名稱(chēng)（英文）PrincipleandApplicationofEmbeddedSystem課程代碼05120307課程性質(zhì)必修課程類(lèi)別專(zhuān)業(yè)必修課考核形式考試總學(xué)分（學(xué)時(shí)/周）3.5理論學(xué)分（學(xué)時(shí)）3（48）實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)學(xué)分（學(xué)時(shí)/周）0.5（16）先修課程C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)，單片機(jī)與接口技術(shù)后續(xù)課程計(jì)算機(jī)控制技術(shù)適應(yīng)范圍全日制本科面向?qū)I(yè)電子信息工程開(kāi)課學(xué)期4開(kāi)課學(xué)院電子與信息工程學(xué)院二、課程目標(biāo)本課程堅(jiān)持學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備對(duì)嵌入式系統(tǒng)整體組成、運(yùn)行過(guò)程的深入理解。在教學(xué)中要讓學(xué)生了解嵌入式技術(shù)在專(zhuān)業(yè)中的地位與作用；以強(qiáng)調(diào)過(guò)程考核為抓手，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。以嵌入式手機(jī)ARM芯片的發(fā)展過(guò)程，結(jié)合事物的普遍性發(fā)展歷程，闡述國(guó)家發(fā)展建設(shè)的必然過(guò)程；以物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的逐步實(shí)現(xiàn)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意愿；過(guò)程考核以小組為單位，注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。課程具體目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：使學(xué)生比較系統(tǒng)地了解嵌入式系統(tǒng)的基本概念，掌握ARM的接口及片內(nèi)外設(shè)的結(jié)構(gòu)工作原理及編程，掌握安卓系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境及開(kāi)發(fā)過(guò)程，了解嵌入式Linux系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程。課程目標(biāo)2：以一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的逐步實(shí)現(xiàn)來(lái)開(kāi)展教學(xué)，使學(xué)生在嵌入式系統(tǒng)的綜合架構(gòu)及系統(tǒng)設(shè)計(jì)等方面得到初步的訓(xùn)練，同時(shí)進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生軟硬調(diào)試能力；從而提高學(xué)生提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。課程目標(biāo)3：通過(guò)課堂理論教學(xué)、項(xiàng)目實(shí)踐操作和課外作業(yè)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的興趣、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意愿。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求、指標(biāo)點(diǎn)與本課程的課程目標(biāo)的之間對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。表1畢業(yè)要求、指標(biāo)點(diǎn)與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系支撐的畢業(yè)要求涉及的畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)本課程的課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識(shí)1.2掌握電子電路等工程基礎(chǔ)知識(shí)，能將其用于分析電子電路相關(guān)的工程問(wèn)題。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H3.設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)解決方案3.1掌握設(shè)計(jì)/開(kāi)發(fā)電子信息工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問(wèn)題解決方案所需要的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和開(kāi)發(fā)工具。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2L5.使用現(xiàn)代化工具5.1能合理使用現(xiàn)代信息技術(shù)工具。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H本課程的各個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的權(quán)值矩陣如表2所示。表2課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)的權(quán)值矩陣畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)1.2畢業(yè)要求指標(biāo)3.1畢業(yè)要求指標(biāo)5.1課程目標(biāo)課程目標(biāo)課程目標(biāo)注：將一個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)分解到對(duì)應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)中，每一列的權(quán)重Σ＝1。四、課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容及資源對(duì)應(yīng)關(guān)系第一部分理論教學(xué)環(huán)節(jié)第1章嵌入式系統(tǒng)概述（3學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：了解常用嵌入式處理器分類(lèi)及特點(diǎn)，ARM處理器體系結(jié)構(gòu)，ARM芯片發(fā)展。教學(xué)重點(diǎn)：ARM處理器體系結(jié)構(gòu)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第2章ARM開(kāi)發(fā)環(huán)境與基礎(chǔ)（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：嵌入式開(kāi)發(fā)軟件安裝與使用；工程項(xiàng)目建立與結(jié)構(gòu)；ARM下C語(yǔ)言的基本語(yǔ)法；開(kāi)發(fā)常用系統(tǒng)文件。教學(xué)重點(diǎn)：安裝和配置嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境，建立一個(gè)基礎(chǔ)工程并編譯，工程的文件結(jié)構(gòu)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第3章ARM接口與應(yīng)用（15學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：中斷與程序設(shè)計(jì)；定時(shí)器與PWM；串口組成與程序設(shè)計(jì)；通用IO結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計(jì)；ADC原理與程序設(shè)計(jì)。教學(xué)重點(diǎn)：中斷服務(wù)程序的原理和程序設(shè)計(jì)，定時(shí)器，ADC的原理與程序設(shè)計(jì)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第4章無(wú)線通信與PID算法（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：無(wú)線通信模塊編程；PID算法在ARM上的編程。教學(xué)重點(diǎn)：PID算法在ARM上的編程。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第5章安卓概述與開(kāi)發(fā)環(huán)境（3學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：安卓系統(tǒng)的發(fā)展、特點(diǎn)；安卓系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)過(guò)程。教學(xué)重點(diǎn)：安卓系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境、開(kāi)發(fā)過(guò)程。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第7章安卓UI，Activity，Intent組件（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：安卓布局管理器，控件UI界面；Activity的生命周期及編程；Intent對(duì)象及編程。教學(xué)重點(diǎn)：Intent對(duì)象及編程。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第8章安卓事件、網(wǎng)絡(luò)、線程（6學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：事件處理概述與編程；安卓下網(wǎng)絡(luò)socket編程；線程、handle與message機(jī)制編程。教學(xué)重點(diǎn)：安卓事件處理的原理和編程方法，socket編程，安卓與ARM之間的網(wǎng)絡(luò)通信。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第9章嵌入式Linux系統(tǒng)（3學(xué)時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：嵌入式Linux基本概念；嵌入式Linux的啟動(dòng)及移植；嵌入式Linux的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用介紹；嵌入式Linux的驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點(diǎn)：安嵌入式Linux系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法和應(yīng)用；嵌入式Linux系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)程序結(jié)構(gòu)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3課程思政融入點(diǎn)：嵌入式技術(shù)及應(yīng)用是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的過(guò)程中，需要認(rèn)識(shí)到技術(shù)如何影響社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和文化等方面。同時(shí)，也需要了解技術(shù)發(fā)展的歷史背景和趨勢(shì)，認(rèn)識(shí)到技術(shù)與社會(huì)的互動(dòng)關(guān)系，以及未來(lái)可能出現(xiàn)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。通過(guò)授課、實(shí)踐等方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生積極探索嵌入式技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展方向，培養(yǎng)其研究和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)注重知識(shí)實(shí)踐相結(jié)合，促進(jìn)思想和行動(dòng)的統(tǒng)一。第二部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)支撐課程目標(biāo)的具體情況如表3所示。表3實(shí)驗(yàn)課具體教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)支撐課程目標(biāo)的體情況序號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)項(xiàng)目要求項(xiàng)目類(lèi)型項(xiàng)目性質(zhì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)支撐的課程目標(biāo)1STM32下串口通信程序設(shè)計(jì)2選修操作驗(yàn)證使用STM32開(kāi)發(fā)板及keil開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握串口通修程序的設(shè)計(jì)。1,2,32STM32AD采樣程序設(shè)計(jì)2選修操作驗(yàn)證使用STM32開(kāi)發(fā)板及keil開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握STM32AD采樣程序的設(shè)計(jì)。1,2,33STM32OLED顯示程序設(shè)計(jì)2選修操作驗(yàn)證使用STM32開(kāi)發(fā)板及keil開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握STM32OLED程序的設(shè)計(jì)。1,2,34STM32數(shù)據(jù)采集與控制4必修操作驗(yàn)證使用STM32開(kāi)發(fā)板及keil開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握利用串口通信與IO實(shí)現(xiàn)上下位機(jī)通信與控制。1,2,35STM32無(wú)線通信程序設(shè)計(jì)3選修操作驗(yàn)證使用STM32開(kāi)發(fā)板及keil開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握STM32下無(wú)線通信模塊程序的設(shè)計(jì)。1,2,36基于STM32的無(wú)線采集與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6必修操作設(shè)計(jì)使用STM32開(kāi)發(fā)板及keil開(kāi)發(fā)環(huán)境；綜合利用STM32的無(wú)線、AD、OLED等模塊開(kāi)展綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)PC通過(guò)無(wú)線采集與控制下位機(jī)。1,2,37AndroidUI布局與控件使用3選修操作驗(yàn)證使用Androidstudio開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握UI布局與常用控件使用1,2,38AndroidUI事件處理與Activity3選修操作驗(yàn)證使用Androidstudio開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握事件處理、Activity調(diào)用過(guò)程程序設(shè)計(jì)1,2,39AndroidIntent與廣播接收器3選修操作驗(yàn)證使用Androidstudio開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握Intent與廣播接收器程序設(shè)計(jì)1,2,310Android網(wǎng)絡(luò)編程3選修操作驗(yàn)證使用Androidstudio開(kāi)發(fā)環(huán)境；掌握TCP/IP程序設(shè)計(jì)1,2,311基于Android的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)6必修操作設(shè)計(jì)綜合利用Android、STM32的各種知識(shí)，設(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)與STM32通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與控制；掌握基本電氣開(kāi)關(guān)的使用與控制開(kāi)關(guān)柜的接線1,2,3課程思政融入點(diǎn)：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用理論知識(shí)解決工程問(wèn)題的思維與能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、工程倫理意識(shí)。課程主要教學(xué)資源及參考資源、教學(xué)平臺(tái)網(wǎng)站：（1）推薦參考教材及參考書(shū)目參考教材及參考書(shū)目見(jiàn)表4。表4參考教材及參考書(shū)目類(lèi)別教材名稱(chēng)主編出版社出版時(shí)間參考教材原子教你玩STM32庫(kù)函數(shù)版張洋北京航空航天大學(xué)出版社2015第一行代碼Android（第二版）郭霖人民郵電出版社2016參考書(shū)目ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)徐英慧北京航空航天大學(xué)出版社2007嵌入式Linux系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)詳解——基于ARM孫紀(jì)坤人民郵電出版社2006Android程序開(kāi)發(fā)實(shí)用教程邵長(zhǎng)恒清華大學(xué)出版社2014Android應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)教程羅文龍電子工業(yè)出版社2016（2）課程網(wǎng)站=1\*GB3①嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用_蘇州大學(xué)_中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）/course/SUDA-1001754273?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=2\*GB3②嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用_哈爾濱工業(yè)大學(xué)_中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）/course/HIT-1002246015?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=3\*GB3③嵌入式系統(tǒng)原理與實(shí)踐_華東師范大學(xué)_中國(guó)大學(xué)MOOC（慕課）/course/ECNU-1206864805?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_五、課程目標(biāo)與考核依據(jù)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)關(guān)系總評(píng)計(jì)分制：百分制（√）；五級(jí)分制（）；兩級(jí)分制（）考核方式：考試（√）；考查（）本課程考核環(huán)節(jié)由課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)、期末考試成績(jī)組成。課程總成績(jī)=課堂表現(xiàn)×10%+作業(yè)×20%+實(shí)驗(yàn)×20%+期末考試×50%。具體考核會(huì)環(huán)節(jié)、評(píng)價(jià)方式、比重和對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)如表5所示。表5考核/評(píng)價(jià)方法、依據(jù)和對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)方式比重課程目標(biāo)課堂表現(xiàn)主要包括出勤情況和課堂參與度10%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3作業(yè)成績(jī)主要是學(xué)生完成課后作業(yè)的情況20%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3實(shí)驗(yàn)依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)度計(jì)劃，主要考察學(xué)生對(duì)各章節(jié)知識(shí)點(diǎn)的理解與應(yīng)用能力20%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期末考試根據(jù)期末考核結(jié)果給出相應(yīng)的成績(jī)50%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程總成績(jī)課堂表現(xiàn)×10%+作業(yè)×20%+實(shí)驗(yàn)×20%+期末考試×50%100%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3根據(jù)表5可知，本課程的3個(gè)課程目標(biāo)分別由多個(gè)考核環(huán)節(jié)來(lái)支撐，每個(gè)考核環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)標(biāo)及其對(duì)課程目標(biāo)的支撐權(quán)值如表6所示。表6考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及其支撐課程目標(biāo)的權(quán)值課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)支撐課程目標(biāo)權(quán)值權(quán)值合計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)100~9089~8079~7069~60<59優(yōu)良中及格不及格課程目標(biāo)1課堂表現(xiàn)25%100%按時(shí)到課，從不缺課；課堂能積極并正確回答問(wèn)題；課堂交流討論積極主動(dòng)；課堂表現(xiàn)總體很好不無(wú)故缺課、遲到早退；課堂能積極并正確回答問(wèn)題；課堂交流表現(xiàn)良好；課堂表現(xiàn)總體較好不無(wú)故缺課、偶爾會(huì)有遲到早退；課堂下能正確回答問(wèn)題；課堂交流表現(xiàn)這中等；課堂表現(xiàn)總體一般偶爾遲到早退；課堂回答問(wèn)題和相互交流積極性尚可，態(tài)度基本端正；課堂總體表現(xiàn)尚可偶爾缺課或經(jīng)常遲到早退；課堂回答問(wèn)題和相互交流積極性較差，態(tài)度不端正；課堂總體表現(xiàn)較差作業(yè)25%作業(yè)嚴(yán)格按要求并及時(shí)完成，正確率90%以上作業(yè)按要求并及時(shí)完成，正確率80%至90%作業(yè)按要求并及時(shí)完成，正確率70%至80%作業(yè)按要求并及時(shí)完成，正確率60%至70%作業(yè)未按要求完成，正確率小于60%實(shí)驗(yàn)25%實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力很強(qiáng)，善于獨(dú)立思考并與教師溝通；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄非常完整，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析正確且非常深入，報(bào)告撰寫(xiě)質(zhì)量很高；實(shí)驗(yàn)綜合表現(xiàn)很好實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力較強(qiáng)，能獨(dú)立思考并與教師溝通；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄較為完整，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析正確且深入，報(bào)告撰寫(xiě)質(zhì)量較高；實(shí)驗(yàn)綜合表現(xiàn)較好實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力一般，能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行一定的思考；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄基本完整，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析基本正確，報(bào)告撰寫(xiě)質(zhì)量一般；實(shí)驗(yàn)綜合表現(xiàn)一般實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力尚可，能對(duì)問(wèn)題進(jìn)行一定的思考；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄尚可，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析深入程度尚可，報(bào)告撰寫(xiě)質(zhì)量基本滿(mǎn)足要求；實(shí)驗(yàn)綜合表現(xiàn)尚可實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力較差，態(tài)度不端；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄完整度較差，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析缺乏或應(yīng)付了事，報(bào)告撰寫(xiě)質(zhì)量較差；實(shí)驗(yàn)綜合表現(xiàn)較差期末考試25%見(jiàn)期末試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)2課堂表現(xiàn)20%100%同上同上同上同上同上作業(yè)20%同上同上同上同上同上實(shí)驗(yàn)30%同上同上同上同上同上期末考試30%見(jiàn)期末試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)3課堂表現(xiàn)20%100%同上同上同上同上同上作業(yè)30%同上同上同上同上同上實(shí)驗(yàn)30%同上同上同上同上同上期末考試20%見(jiàn)期末試卷評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)六、課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)本課程目標(biāo)達(dá)成評(píng)價(jià)依據(jù)和方法如表7