现代嵌入式实践教学平台在面向创新的信息类专业实践教学中的应用.doc

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1、现代嵌入式实践教学平台在面向创新的信息类专业实践教学中的应用总结报告武汉理工大学2004年12月10/11现代嵌入式实践教学平台在面向创新的信息类专业实践教学中的应用刘泉李方敏徐成吕锋薛立功21世纪是人类全面依靠知识创新和应用创新知识的世纪。当前我国大学本科教育从总体上来说，比较重视课堂知识传授，对能力特别是创新能力的培养，还很欠缺。未来大学教育应更加重视素质、人格、知识和能力，特别是创新能力的全面培养。为此，我们从2002年10月起利用在嵌入式系统方面的科研成果，积极探索了信息类专业面向新世纪的创新实验体系。通过“构建创新实验体系、工程实践、电子设计竞赛、自主

2、设计、学生电子兴趣小组”的改革和创新教育，走出了一条培养创新设计型人才的道路。经过两年多的实际应用，该成果于2004年10月通过了湖北省教育厅组织的专家鉴定（其主要技术成果也已通过湖北省科技厅组织的专家鉴定），认为该成果整体达到了国内领先水平。一、探索了把最新科研成果直接转化为实践教学资源的新途径我们在深化教学改革的基础上，提出了“宽基础，重素质，到前沿”的专业办学目标，所谓“到前沿”就是利用最先进的科研成果培养学生的创新能力，提高学生的综合素质。为此，我们对实践性教学环节进行了大胆的改革和探索，通过创新实验体系的构建、创新性设计实验、结合10/11工程实践、电

3、子设计竞赛、大学生科研创新计划项目和学生电子兴趣小组等一系列实践教学的改革和创新，探索出了培养专业基础知识扎实、综合素质好、动手能力强、具有创新意识和能力的高水平人才的新途径，并取得了良好的效果，得到了相关单位和专家的一致好评。二、构建创新实践教学体系由于IC设计技术和生产工艺、计算机系统、通信和网络技术等的发展，人类已进入了信息时代，在这个时代所用的基本知识与基本技能，以及我们要设计的对象系统都发生了变化。电子信息系统的特点是复杂度大幅度上升，技术机制演变加快，技术生命周期变短，以及要求设计时间不断减少。如今，那些上百万晶体管芯片的设计没有电子设计自动化（ED

4、A）工具的辅助是无法完成的。过去，我们的教学基本上是面向简单电路和简单系统的。从简单系统到复杂系统所涉及的变化不只是量变，而且还有质变。对于复杂系统人们的精力主要放在观念设计上，在高抽象层次上进行。因此适当增加大规模复杂系统的分析和管理是十分必要的。因此，在一些观点上应作调整，主要体现在：（1）提高抽象层次，解决复杂性问题；（2）适当加强对系统基础知识和系统分析能力的培养；（3）加强利用工具进行复杂系统（特别是数字系统）设计能力的培养；（4）由于电路设计和系统设计已趋统一，进入了片上系统时代，系统设计人员已经是集成电路（IC）的主要设计人员。实验课程改革的指导思

5、想是：加强基础、培养能力、提高素质、激励创新10/11。按照这个指导思想，基于自主开发的实验平台，我们对实验课程体系和教学内容进行了改革和创新，编写了新的实践教学大纲和实验讲义。我们打破专业界限，改革过去实验依附于理论课程的旧体系，按一级学科或学科门类整合教学实验内容，独立设置了“电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、计算机技术实验、嵌入式系统综合设计实验”等五门院级公共基础实验平台课，并基于我们研制的嵌入式实践教学平台，开设了EDA技术实验、DSP技术实验、现代通信实验、现代电子学实验、嵌入式系统实验等专业综合实验课。实验平台课由12个模块构成，学生在

6、教师指导下自主选题或自己设计题目，独立设计，自主实验实现，从而培养了学生的科学实验能力和创新思维能力。实践教学的改革，不仅实践教学内容要创新，而且实验技术和手段也要创新。我们通过开展“计算机网络”、“嵌入式系统”和“可编程实验技术”等新实验技术课题的研究，增强了学生对日新月异的电子信息技术的适应能力，也培养了他们的创新能力。三、自主设计现代嵌入式实践教学平台现代嵌入式系统实践教学平台是我院前期有关“嵌入式智能控制技术与系统”的科学研究的基础上，运用协同设计技术、操作系统、网络技术等的理论和方法，将硬件设计、软件开发、应用设计有效结合形成的嵌入式实践教学平台，具有

7、自主知识产权。该平台针对国内高校嵌入式实验的需要而研制，能满足信息、控制、电子、计算机等专业的高职高专、本科及研究生教学的具体要求以及市场对嵌入式人才的需求，使学生掌握各种嵌入式系统的原理结构、基本特征和实现方案；设计的系列嵌入式实验解决方案，不仅能满足各种层次10/11学生对操作技能和嵌入式技术基本原理的教学要求，更重要的能适应本科生和研究生的创新设计以及产品研发的需求。该平台是一个系列、完整的解决方案，包括7个子系统，既可以单独使用，也可以灵活组合以满足不同层次的教学需求。1、基于51单片机的开放实验系统该实验系统基于Intel和Philp的51单片机，结合

8、我们自主研制的监控程序和