文档介绍：浅谈通信专业嵌入式系统实验教学设计
作者:徐志江王丽婷孟利民
论文关键词:嵌入式系统实验教学教学设计
论文摘要:针对通信专业嵌入式实验教学中存在的专业针对性差、设备缺乏和课程层次性不足等问题,文章利用本研究所自主研发的嵌入式实验教学平台,探讨了以基础型实验、综合型实验,创新型实验和课外实践为基础的分层次实验课程教学方式。这种方式在教学实践中取得较好的成效。
嵌入式系统是计算机技术、通信技术、微电子技术等先进技术和具体应用对象相结合的更新换代产品。嵌入式系统面向具体的应用领域,随着产品智能化、小型化的普遍需求,嵌入式系统已经渗透至各个行业,具有广阔的市场前景[1]。近年来,各高校信息自动化计算机类专业逐渐将嵌入式系统纳入重要专业课程范围,尤其在嵌入式实践教学体系方面进行了深入的探讨[2-4]。
考虑到通信类学生的培养与实际就业情况的需求,在嵌入式教学中,除了使学生掌握基本的通信技术原理和嵌入式软件设计的一般方法和流程外,还应注重培养学生的实际应用开发能力。因此,嵌入式教学应该倾向于实践而不是仅仅局限于只是传授理论知识。本文针对本专业嵌入式实验教学中普遍存在的专业针对性弱、设备缺乏、课程系统性和层次性的不足等问题,利用研究所自主研发的嵌入式实验教学平台,设计了具体的实验教学方案。
1 嵌入式实验教学中存在的问题
嵌入式系统课程的实践性非常强,为了加强学生对嵌入式系统理论知识的认知,提高学生解决实际问题的能力和创新能力,实验教学在嵌入式课程教学中有着至关重要的作用。到目前为止,在嵌入式实验实际教学中发现了以下问题。
缺乏针对性强的实验平台。嵌入式课程教学和人才培养具有高度的实践性,通常情况下,教学所用的实验平台(实验箱)是委托科教仪器公司开发的。由于教学投入不足,经常出现设备板子烧毁,讲义资料不全,实验箱不完善导致能开设的实验不多,由于部分源代码不开源等现象,所以相关实验基本上都是演示性的实验,或者与其他学科共同使用一套实验设备,没有本学科专业特色,很难实现视频采集、音视频压缩、网络传输等功能。这些因素皆不利于通信专业学生实践能力的培养。其次,缺乏灵活的实验设计及讲义。在嵌入式系统应用领域,嵌入式系统中的软件开发困难,既要考虑不同平台的差异,又要具备一定的稳定及易行性条件。以往这些类型的软件开发都是由硬件厂商包办,且提供的嵌入式系统软件解决方案五花八门。而实验设计应侧重于主流操作系统下软件的实践和创新。此外,大多数学生照着详细的实验指导书按部就班,缺乏自主创新的意识,甚至不深入思考实验现象背后的理论知识。这显然与培养学生创新性思维和能力的目的背道而驰。而实验课时少也是实践教学中亟待解决的一个问题。嵌入式系统课程对学生的专业知识要求较高,学生先要学习单片机原理及应用、C/C++程序设计、DSP原理及应用等嵌入式
相关课程,等到具备了一定的实验操作和编程能力之后,在大三下半学期或大四上半学期开设嵌入式系统课程。理论性教学和实验教学交叉进行,再加上总课时的限制,使得学生自主实验时间大大减少。虽然已从原有实验课时占较少课时的状态,调整到实验课时占总课时一半的状态,课内实验还是远不能满足对学生的培养需求。
2 实验教学配套设施
本研究所自主开发的嵌入式系统实验平台是一套功能完善的实验箱,选用ARM处理器+Lin