基于目标驱动法的嵌入式技术课程教学改革探索

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1、基于目标驱动法的嵌入式技术课程教学改革探索【摘要】本文分析嵌入式技术课程传统教学存在的问题，探索基于目标驱动法、培养本科工程应用型人才为主要目标的嵌入式技术课程教学改革。【关键词】嵌入式技术课程教学改革目标驱动法【中图分类号】G【文献标识码】A【文章编号】0450-9889(2016)11C-0070-03随着信息技术的发展，各高校的电子信息工程、通信工程、电子科学技术等专业都开设了嵌入式技术课程，目的是为了使学生掌握嵌入式系统的硬件和软件设计技术，具备一定的实践经验，为毕业后从事嵌入式技术相关工作打下基础。嵌入式技术课程传

2、统的教学方法大多侧重于基础知识、基本原理学习，经典的教材都是从基本原理到处理器内部结构，再到指令系统，再到内部接口及功能电路，按照这一模式进行学习，学生把大量的时间花在原理的学习上，实践的内容比较少，导致学完课程后可能连最简单的程序都不会调试，无法学于致用。近年来，我国越来越重视本科生实践能力的培养，提出培养工程型本科人才目标，嵌入式技术课程作为电子信息类专业一门实践性较强的课程，若还采用传统的理论教学为主的教学方式，培养出来的学生很难适应社会的需求，因此课程的教学改革势在必行。我们采用目标驱动的教学方法，缩减理论教学学时，

3、增加实践教学学时，教学过程制定一些具有一定难度的小设计题目，作为目标让学生选择，促使学生在完成小课题的过程中遇到问题、分析问题和解决问题，在实践过程中学习和掌握嵌入式技术相关的知识。一、嵌入式技术课程传统教学存在的问题嵌入式技术课程以往的教学中，理论课时36学时，实验课时9学时，以老师在课堂授课为主、学生实验为辅。理论课教师教授时，学生还没有机会接触实物，学生听课往往无法把理论和实际应用联系起来，听课积极性、学习的主动性都不高，随后虽然安排有实验，但9个学时的实验内容是统一安排在实验室并限定时间内完成的，通常以验证性实验为主

4、，这种模式学生参照讲义内容，虽然能完成实验，但没有机会和时间对实验内容和软件设计方法等进行更深入的研宄和思考，学习效果不好，收效不大，与实际应用脱节。二、基于目标驱动法的嵌入式技术课程教学改革实践所谓目标驱动，就是在学生对课程内容有一定了解的前提下，由老师拟定一些小设计题目供学生选择，学生可2-3人为一组，根据自己的兴趣选择一个题目来完成。为实现这一教学改革目标，我们从嵌入式芯片选型、教材选择、实验板选择、小设计题目拟定、学生分组形式、时间安排、中期考核、期终考核验收等多个环节进行了改革。（一）嵌入式处理器的选型及教材的选择

5、。嵌入式处理器有ARM、PowerPC、MIPS、ColdFire和386EX等多种不同系列的产品，其中以ARM系列的占的市场份额最大，因此嵌入式技术的学习通常是以ARM为基础的。而ARM系列又可分为ARM7、ARM9、ARM11、Cortex等众多不同的子系列，作为初学者面对众多的、不同的类型嵌入式处理器，一般只能选择其中一个系列来进行学习和研究，在掌握某一系列的相关技术后，如果实际工作需要，再去研宄或使用其他系列的嵌入式系统也是比较容易上手的。传统的嵌入式技术课程一般基于ARM7系列嵌入式处理来开展教学，典型的教材有周立

6、功编写的《ARM嵌入式系统基础教程》，以LPC2100系列的微控制器为核心，介绍嵌入式系统的基本概念、ARM7的体系结构、指令系统、LPC2100内部结构和外围接口等，虽然内容翔实，但教材侧重于基础知识和基本功能模块的学习，没有太多应用实例，与目前社会上主流的技术也有所脱节。也有部分高校基于ARM9系列嵌入式处理来开展教学，典型的教材有袁志勇编写的《嵌入式系统原理与应用技术》，以S3C2410嵌入式处理器为核心，介绍嵌入式系统硬件工作原理与接口应用技术、嵌入式程序设计及嵌入式Linux基础应用，学习门槛比较高，涉及比较复杂硬

7、件内部结构和Linux操作系统，作为电子信息工程专业而言，不太合适。针对传统教材及嵌入式处理器选择存在的不足，结合电子信息工作专业特点，我们对嵌入式技术课程的教材进行了调整，选用目前流行的Cortex-M3系列ARM处理器进行介绍，教材则选择张洋、刘军等编写的《原子教你玩STM32（库函数版）》。其中Cortex-M3系列为微控制类嵌入式芯片，内部集成了CPU、10接口和众多功能模块，也可称之为高性能的单片机，体积小、功耗低、成本低，且具有较高性能和可靠性的特点。我们所选的教材，其内容分为硬件篇、软件篇和实战篇等共三大部分，

8、特别是实战篇部分，设置了近40个实例（实验）内容，由简单到复杂，循序渐进，引导学生从实践出发，慢慢掌握STM32为核心的嵌入式系统开发方法，同时配套光盘包含所有实例的完整源码，方便学生自主学习时进行实验验证及研宄。（二）实验板的选择。嵌入式技术课程是一门实践性很强的课程，与实际应用结合较为