第一篇：關(guān)于嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)過(guò)程中幾個(gè)問(wèn)題的思考_凌明

關(guān)于嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)過(guò)程中幾個(gè)問(wèn)題的思考

凌 明,劉 昊,時(shí)龍興

(東南大學(xué)國(guó)家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,江蘇南

京210096)第一作者:凌明(1972-),男,江蘇淮安人,碩士,副教授,主要研究方向是SOC設(shè)計(jì)與嵌入式系統(tǒng)。承擔(dān)了東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院以及

集成電路學(xué)院嵌入式系統(tǒng)課程體系的建設(shè)與授課工作。

摘 要:作為一個(gè)新興的課程體系,關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中相關(guān)先修課程與基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)組織

等問(wèn)題依然處于爭(zhēng)論和探索階段。本文在東南大學(xué)相關(guān)院系嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,分析了相關(guān)專業(yè)現(xiàn)行教學(xué)計(jì)劃中基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)與

嵌入式系統(tǒng)教學(xué)脫節(jié)的問(wèn)題,并提出了解決方案;詳細(xì)討論嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容,包括硬件平臺(tái)與軟件平臺(tái)的選擇問(wèn)題;本文在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,提出了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,探索了“研教結(jié)合”的新思路。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學(xué)改革;課程體系

Some Thinks about Embedded System Teaching LING Ming,LIUHao,SHI Long-xing(National ASIC System Engineering Research Center,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:As a developing curriculum system,there still have many problems including embedded system teaching in the areas of fundamental knowledge preparation,course content selection and the organization of lab and practicing are argued and discussed The gap between fundamental knowledge structure based on the traditional teaching plan and embedded system teaching are analyzed in this paper.Based on teaching experience in relevant colleges and departments in SEU,a solution is presented.And course content,such as the selection of hardware and software platforms,is discussed either.Based on the traditional mode of experimentteaching,the experiment mode of project driven is introduced,which is also a helpful explora-tion of the integration of teaching and researching.Keywords:embeddedsystem,reform of teaching,curriculum system 0 引言

嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技

術(shù)、電子技術(shù)和各行各業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物, 這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。然而,嵌入式 系統(tǒng)是一個(gè)非常綜合的技術(shù),從學(xué)科上,涉及到電子 科學(xué)與技術(shù),計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),微電子學(xué)等眾多領(lǐng) 域;在系統(tǒng)的架構(gòu)上設(shè)計(jì)到數(shù)字電路,模擬電路,嵌 入式微處理器,嵌入式操作系統(tǒng),底層驅(qū)動(dòng)等技術(shù)。因此,雖然為了適應(yīng)業(yè)界對(duì)人才培養(yǎng)的要求,越來(lái)越 多的高校相關(guān)專業(yè)開(kāi)始在?？?、本科、碩士培養(yǎng)計(jì)劃 中開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)方面的課程。但是作為一個(gè)新興 的課程體系,關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中相關(guān)先修 課程與基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容(包括硬件平臺(tái)與 軟件平臺(tái))的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)組織等問(wèn)題 依然處于爭(zhēng)論和探索階段。

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)不是一個(gè)獨(dú)立的學(xué)

科[1]。因此,在目前開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程的高校中, 基本上都是采取修改相應(yīng)教學(xué)計(jì)劃的方法,開(kāi)設(shè)一 門或兩門嵌入式系統(tǒng)方面的課程。然而,2004年 IEEE和ACM對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教育的課程體系 進(jìn)行的設(shè)置認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)的課程應(yīng)包括以下內(nèi) 容:嵌入式的發(fā)展歷程和概述、嵌入式微處理器、嵌 入式軟件設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、低功耗計(jì)算、系統(tǒng)可 靠性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具、嵌入 式多處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)、接口和混 合信號(hào)系統(tǒng)等[2]。顯然,僅僅通過(guò)一門課程講授這 么多內(nèi)容是不現(xiàn)實(shí)的,寄希望于通過(guò)增加一門新的 課程而對(duì)原來(lái)的課程體系不作任何改動(dòng)很難取得良 好的教學(xué)效果。在筆者的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)行的 教學(xué)計(jì)劃已經(jīng)難以適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的要求,學(xué) 生的基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)在一定程度上與嵌入式系統(tǒng)的課 程教學(xué)要求存在脫節(jié)的問(wèn)題。

在嵌入式教學(xué)內(nèi)容的選擇方面,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)

為嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)并重的綜 合系統(tǒng),因此在課程的內(nèi)容安排上基本都兼顧了硬 件知識(shí)與軟件知識(shí),尤其是嵌入式操作系統(tǒng)方面的 內(nèi)容[2-4]。但是,選擇什么樣的硬件平臺(tái),選擇什么 樣的嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行教學(xué)依然值得探討。毫無(wú)疑問(wèn),實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)教

學(xué)的重要性。關(guān)鍵的問(wèn)題是如何在有限的課時(shí)中最 高效的安排與課程內(nèi)容配套的課內(nèi)試驗(yàn),同時(shí)通過(guò) 課外實(shí)驗(yàn)作為強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的重 要補(bǔ)充。本文在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,提出 了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。也就是將教師平時(shí) 所研發(fā)的某些嵌入式系統(tǒng)解決方案作為案例在課程 中進(jìn)行講解,而課程實(shí)驗(yàn)則根據(jù)項(xiàng)目的內(nèi)容被分為 若干個(gè)基本模塊,學(xué)生根據(jù)課程的進(jìn)度逐步完成項(xiàng) 目中的各個(gè)模塊實(shí)驗(yàn),最終完成整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,使學(xué)生在課程的 一開(kāi)始就是帶著項(xiàng)目的目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí),為了完成項(xiàng) 目的需要,他們必須在課程中不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn), 并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)完成項(xiàng)目。1 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的課程體系

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)僅僅通過(guò)增加一門嵌入 式系統(tǒng)方面的課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這是因?yàn)榍度胧?系統(tǒng)教學(xué)有其自身的特點(diǎn): 第一、課程內(nèi)容多、雜、系統(tǒng)性強(qiáng)。嵌入式系統(tǒng) 是一個(gè)軟硬件系統(tǒng)的綜合體,在課程中既要向?qū)W生 講解嵌入式微處理器的基礎(chǔ)知識(shí)以及其他相關(guān)硬件 知識(shí),又要講解嵌入式軟件方面的知識(shí)。第二、課程的課時(shí)有限。一般而言,對(duì)于嵌入 式系統(tǒng)這門課程,研究生課程為60學(xué)時(shí),而本科生 課程只有48甚至32學(xué)時(shí)。由于嵌入式系統(tǒng)課程要 求學(xué)生必須有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,因此實(shí)驗(yàn) 課占據(jù)了較多的課內(nèi)學(xué)時(shí)。比如東南大學(xué)集成電路 學(xué)院碩士課程為60學(xué)時(shí),其中理論課30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn) 課30學(xué)時(shí);東南大學(xué)成賢學(xué)院的本科課程為48學(xué) 時(shí),其中理論課30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課18學(xué)時(shí)。在有限的 課時(shí)內(nèi),需要講解的內(nèi)容太多往往會(huì)造成“貪多嚼不 爛”的問(wèn)題,因此,如何合理地組織課程內(nèi)容,通過(guò)構(gòu) 建相應(yīng)的課程體系,將不同層次的課程內(nèi)容在不同 課程中講解就顯得非常重要了。另一方面,合理地 壓縮課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),加大學(xué)生課外自主實(shí)踐的時(shí)間 也是一個(gè)非常重要的舉措。

第三、學(xué)生的背景知識(shí)參差不齊。具體表現(xiàn)在

電子類學(xué)生軟件基礎(chǔ)弱,而計(jì)算機(jī)類學(xué)生電路與硬件 基礎(chǔ)弱。雖然電類專業(yè)的學(xué)生都先修過(guò)“C編程語(yǔ) 言”,“計(jì)算機(jī)原理”等課程,但是電類學(xué)生一般缺乏大 型軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),尤其缺乏操作系統(tǒng)方面的相 關(guān)知識(shí)。這些都為嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)帶來(lái)了一 定的困難,因此在嵌入式系統(tǒng)課程體系中應(yīng)該增加一 些用于彌補(bǔ)學(xué)生軟件知識(shí)的課程就非常有必要了。針對(duì)上面分析的這些特點(diǎn),我們需要構(gòu)建一個(gè) 合理的課程體系,一方面使得介紹的知識(shí)更全面和 更加深入,另一方面也通過(guò)選修課彌補(bǔ)學(xué)生背景知 識(shí)。在課程體系的設(shè)置上,我們規(guī)劃了五門課程: 《嵌入式系統(tǒng)概論》、《嵌入式系統(tǒng)》、《嵌入式系統(tǒng)高 級(jí)C語(yǔ)言編程》、《嵌入式操作系統(tǒng)》、《嵌入式微處 理器設(shè)計(jì)》。其中《嵌入式系統(tǒng)概論》作為本科生課 程,主要介紹嵌入式系統(tǒng)的基本原理和相關(guān)的基礎(chǔ) 知識(shí);《嵌入式系統(tǒng)》作為碩士學(xué)位課,其他三門課程 作為碩士選修課。嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容選擇

嵌入式系統(tǒng)紛繁復(fù)雜,涉及多個(gè)不同學(xué)科內(nèi)容。就具體的處理器(CPU)而言,常見(jiàn)的嵌入式微處理 器不下十幾種,甚至僅基于ARM CPU的嵌入式微 處理器就有將近150家不同的廠商供貨;而嵌入式 操作系統(tǒng)的選擇也非常多,從開(kāi)源的RTOS如 Linux,uCOS到商用的RTOS如Windows CE、Sybian、VxWorks、Nuclurs、Palm OS等等。而在嵌

95第29卷 增刊

系統(tǒng)應(yīng)用中常用的軟件中間件,比如網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

棧、嵌入式文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、多媒體壓縮與解壓縮庫(kù)、加密協(xié)議等等更是令人眼花繚亂。如何選 擇合適的教學(xué)內(nèi)容是我們首先需要回答的問(wèn)題。筆 者通過(guò)與相關(guān)教師的交流發(fā)現(xiàn)在嵌入式教學(xué)內(nèi)容的 選擇上常常存在一些誤區(qū): 課程內(nèi)容中只講解ARM處理器。其實(shí)嵌入式 系統(tǒng)中其他常見(jiàn)的處理器很多,比如在傳統(tǒng)的工業(yè) 控制領(lǐng)域68K與Cold Fire系列處理器,甚至傳統(tǒng) 的X86處理器占據(jù)了很大的市場(chǎng)份額;而在通信與 網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域PowerPC處理器更是一統(tǒng)江湖;在游戲 機(jī)、圖像處理等領(lǐng)域MIPS處理器仍然占據(jù)優(yōu)勢(shì)。ARM處理器作為新興的嵌入式微處理器,在以手 機(jī)為代表的消費(fèi)電子類應(yīng)用中占據(jù)了絕對(duì)的統(tǒng)治地 位,并且ARM公司的戰(zhàn)略布局是希望ARM能夠 滲透到嵌入式應(yīng)用的每個(gè)角落。因此,筆者認(rèn)為課 程中以ARM為例進(jìn)行講解是符合技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 的,但是在課程中我們應(yīng)該至少告訴學(xué)生ARM不 是全部,在很多其他的應(yīng)用領(lǐng)域,一些老牌的處理器 依然具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。

在教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的選擇上片面追求高性 能的ARM9,XScale等處理器,認(rèn)為ARM7已經(jīng)過(guò) 時(shí)。與這些觀點(diǎn)不同的是,筆者認(rèn)為ARM7作為本 科教學(xué)與電類的碩士研究生教學(xué)是最合適的選擇, 這是因?yàn)? 第一、從教學(xué)內(nèi)容上來(lái)看,ARM7TDMI處理器 結(jié)構(gòu)雖然簡(jiǎn)單,但是麻雀雖小,五臟俱全。ARM7 處理器已經(jīng)很好地體現(xiàn)了ARM RISC的設(shè)計(jì)思想 和體系結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。而ARM9以上的處理器在體 系結(jié)構(gòu)上采用的哈佛結(jié)構(gòu)和更深流水線架構(gòu)甚至超 深流水線、跳轉(zhuǎn)預(yù)測(cè)、單指令多數(shù)據(jù)(SIMD)等復(fù)雜 技術(shù);另外,在存儲(chǔ)子系統(tǒng)方面ARM9以上的處理 器一般都包括了MMU和Cache等設(shè)備,存儲(chǔ)管理 比較復(fù)雜。這些特點(diǎn)都使得ARM9以及以上的處

電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 理器并不適合電子類專業(yè)的本科以及碩士教學(xué)。第二、從技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用趨勢(shì)來(lái)看,ARM 的公司愿景是“在每個(gè)數(shù)字設(shè)備中使用ARM技 術(shù)”,可見(jiàn)ARM的野心不僅僅是高端的消費(fèi)類,多 媒體類,而且包括龐大的微控制器市場(chǎng)。比如: ARM在前不久收購(gòu)了以8位機(jī)開(kāi)發(fā)工具見(jiàn)長(zhǎng)的 Keil公司,為的是在微控制器市場(chǎng)的份額;ARM的 最新處理器系列Cotex的第一款處理器是M3,該 內(nèi)核實(shí)際上是ARM7的精簡(jiǎn)版,比ARM7還簡(jiǎn)單, 成本更低。目前基于Cotex M3內(nèi)核的單片機(jī)已經(jīng) 上市(流明諾斯公司),10K起的定價(jià)僅1個(gè)美金!因此,ARM7處理器非但不會(huì)被淘汰,相反隨著 ARM處理器在傳統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域越來(lái)越的應(yīng) 用,ARM7系列微處理器將逐漸取代傳統(tǒng)的8位單 片機(jī)的龐大市場(chǎng)。

第三、從嵌入式應(yīng)用的特點(diǎn)出發(fā),嵌入式系統(tǒng)的 精髓是以應(yīng)用為核心,處理能力夠用就好,只有這樣 在功耗和成本上才會(huì)有優(yōu)勢(shì)。單純地追求高性能, 高配置實(shí)際上對(duì)于教學(xué)并不利,同時(shí)造成了大量地 資源浪費(fèi)。我們不能在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域套用PC的 思維習(xí)慣。

在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的另一個(gè)誤區(qū)是在嵌 入式操作系統(tǒng)的選擇上片面追求像Linux,Win-dows CE這類非常復(fù)雜的系統(tǒng)。但是這類操作系統(tǒng) 作為教學(xué)內(nèi)容有其自身的一些缺點(diǎn): 嵌入式Linux雖然開(kāi)源但是太過(guò)復(fù)雜,開(kāi)發(fā)工

具和流程與典型的嵌入式開(kāi)發(fā)流程也不相同,實(shí)際 在課程中很難詳細(xì)深入地講解Linux的內(nèi)核。對(duì)于 沒(méi)有操作系統(tǒng)背景知識(shí)的電子類專業(yè)學(xué)生而言,難 度是非常大的。另外,雖然嵌入式Linux因?yàn)殚_(kāi)源 和免費(fèi),在越來(lái)越多的嵌入式系統(tǒng)中得到應(yīng)用,但是 由于該操作系統(tǒng)非常龐大復(fù)雜,并且沒(méi)有非常好用 的開(kāi)發(fā)工具,因此筆者認(rèn)為該操作系統(tǒng)并不是最好 的嵌入式開(kāi)發(fā)平臺(tái)。

Windows CE雖然是非常優(yōu)秀的嵌入式操作系

統(tǒng),但是第一不開(kāi)源;第二過(guò)于復(fù)雜并且占用系統(tǒng)資 源大;第三不適合深嵌入和強(qiáng)實(shí)時(shí)類應(yīng)用。更多的 運(yùn)用在手機(jī)和PDA類應(yīng)用,是非典型的RTOS。綜上所述筆者認(rèn)為uCOS/II是一個(gè)非常合適 的選擇。uCOS是開(kāi)源的操作系統(tǒng),而且用于教學(xué) 科研是免費(fèi)的。uCOS的內(nèi)核非常精簡(jiǎn),只要花一 些時(shí)間是完全能夠?qū)⑺脑碇v透講深的。通過(guò)我 們的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)一旦學(xué)生掌握了uCOS,學(xué)習(xí)和 使用其他的OS也將不是難事。3 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)安排

嵌入式系統(tǒng)課程是一個(gè)實(shí)踐性非常強(qiáng)的課程, 大家都公認(rèn)實(shí)踐對(duì)于課程學(xué)習(xí)的重要性,但是在目 前的教學(xué)實(shí)驗(yàn)安排上依然存在一些問(wèn)題:(下轉(zhuǎn)第106頁(yè))96

電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)

2007年10月

兩門嵌入式系統(tǒng)方面的課程。然而,2004年 IEEE和ACM對(duì)計(jì)算機(jī)專業(yè)本科教育的課程體系 進(jìn)行的設(shè)置認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)的課程應(yīng)包括以下內(nèi) 容:嵌入式的發(fā)展歷程和概述、嵌入式微處理器、嵌 入式軟件設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、低功耗計(jì)算、系統(tǒng)可 靠性設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具、嵌入 式多處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)、接口和混 合信號(hào)系統(tǒng)等[2]。顯然,僅僅通過(guò)一門課程講授這 么多內(nèi)容是不現(xiàn)實(shí)的,寄希望于通過(guò)增加一門新的 課程而對(duì)原來(lái)的課程體系不作任何改動(dòng)很難取得良 好的教學(xué)效果。在筆者的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),現(xiàn)行的 教學(xué)計(jì)劃已經(jīng)難以適應(yīng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的要求,學(xué) 生的基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)在一定程度上與嵌入式系統(tǒng)的課 程教學(xué)要求存在脫節(jié)的問(wèn)題。

在嵌入式教學(xué)內(nèi)容的選擇方面,大多數(shù)學(xué)者認(rèn)

為嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)并重的綜 合系統(tǒng),因此在課程的內(nèi)容安排上基本都兼顧了硬 件知識(shí)與軟件知識(shí),尤其是嵌入式操作系統(tǒng)方面的 內(nèi)容[2-4]。但是,選擇什么樣的硬件平臺(tái),選擇什么 樣的嵌入式操作系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行教學(xué)依然值得探討。毫無(wú)疑問(wèn),實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐環(huán)節(jié)對(duì)于嵌入式系統(tǒng)教

學(xué)的重要性。關(guān)鍵的問(wèn)題是如何在有限的課時(shí)中最 高效的安排與課程內(nèi)容配套的課內(nèi)試驗(yàn),同時(shí)通過(guò) 課外實(shí)驗(yàn)作為強(qiáng)化教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性的重 要補(bǔ)充。本文在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,提出 了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。也就是將教師平時(shí) 所研發(fā)的某些嵌入式系統(tǒng)解決方案作為案例在課程 中進(jìn)行講解,而課程實(shí)驗(yàn)則根據(jù)項(xiàng)目的內(nèi)容被分為 若干個(gè)基本模塊,學(xué)生根據(jù)課程的進(jìn)度逐步完成項(xiàng) 目中的各個(gè)模塊實(shí)驗(yàn),最終完成整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,使學(xué)生在課程的 一開(kāi)始就是帶著項(xiàng)目的目標(biāo)進(jìn)行學(xué)習(xí),為了完成項(xiàng) 目的需要,他們必須在課程中不斷學(xué)習(xí)新的知識(shí)點(diǎn), 并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)完成項(xiàng)目。1 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的課程體系

通過(guò)教學(xué)實(shí)踐我們發(fā)現(xiàn)僅僅通過(guò)增加一門嵌入 式系統(tǒng)方面的課程是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這是因?yàn)榍度胧?系統(tǒng)教學(xué)有其自身的特點(diǎn): 第一、課程內(nèi)容多、雜、系統(tǒng)性強(qiáng)。嵌入式系統(tǒng) 是一個(gè)軟硬件系統(tǒng)的綜合體,在課程中既要向?qū)W生 講解嵌入式微處理器的基礎(chǔ)知識(shí)以及其他相關(guān)硬件 知識(shí),又要講解嵌入式軟件方面的知識(shí)。第二、課程的課時(shí)有限。一般而言,對(duì)于嵌入 式系統(tǒng)這門課程,研究生課程為60學(xué)時(shí),而本科生 課程只有48甚至32學(xué)時(shí)。由于嵌入式系統(tǒng)課程要 求學(xué)生必須有足夠的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,因此實(shí)驗(yàn) 課占據(jù)了較多的課內(nèi)學(xué)時(shí)。比如東南大學(xué)集成電路 學(xué)院碩士課程為60學(xué)時(shí),其中理論課30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn) 課30學(xué)時(shí);東南大學(xué)成賢學(xué)院的本科課程為48學(xué) 時(shí),其中理論課30學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)課18學(xué)時(shí)。在有限的 課時(shí)內(nèi),需要講解的內(nèi)容太多往往會(huì)造成“貪多嚼不 爛”的問(wèn)題,因此,如何合理地組織課程內(nèi)容,通過(guò)構(gòu) 建相應(yīng)的課程體系,將不同層次的課程內(nèi)容在不同 課程中講解就顯得非常重要了。另一方面,合理地 壓縮課內(nèi)實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí),加大學(xué)生課外自主實(shí)踐的時(shí)間 也是一個(gè)非常重要的舉措。

第三、學(xué)生的背景知識(shí)參差不齊。具體表現(xiàn)在

電子類學(xué)生軟件基礎(chǔ)弱,而計(jì)算機(jī)類學(xué)生電路與硬件 基礎(chǔ)弱。雖然電類專業(yè)的學(xué)生都先修過(guò)“C編程語(yǔ) 言”,“計(jì)算機(jī)原理”等課程,但是電類學(xué)生一般缺乏大 型軟件項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn),尤其缺乏操作系統(tǒng)方面的相 關(guān)知識(shí)。這些都為嵌入式系統(tǒng)課程的教學(xué)帶來(lái)了一 定的困難,因此在嵌入式系統(tǒng)課程體系中應(yīng)該增加一 些用于彌補(bǔ)學(xué)生軟件知識(shí)的課程就非常有必要了。針對(duì)上面分析的這些特點(diǎn),我們需要構(gòu)建一個(gè) 合理的課程體系,一方面使得介紹的知識(shí)更全面和 更加深入,另一方面也通過(guò)選修課彌補(bǔ)學(xué)生背景知 識(shí)。在課程體系的設(shè)置上,我們規(guī)劃了五門課程: 《嵌入式系統(tǒng)概論》、《嵌入式系統(tǒng)》、《嵌入式系統(tǒng)高 級(jí)C語(yǔ)言編程》、《嵌入式操作系統(tǒng)》、《嵌入式微處 理器設(shè)計(jì)》。其中《嵌入式系統(tǒng)概論》作為本科生課 程,主要介紹嵌入式系統(tǒng)的基本原理和相關(guān)的基礎(chǔ) 知識(shí);《嵌入式系統(tǒng)》作為碩士學(xué)位課,其他三門課程 作為碩士選修課。嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的內(nèi)容選擇

嵌入式系統(tǒng)紛繁復(fù)雜,涉及多個(gè)不同學(xué)科內(nèi)容。就具體的處理器(CPU)而言,常見(jiàn)的嵌入式微處理 器不下十幾種,甚至僅基于ARM CPU的嵌入式微 處理器就有將近150家不同的廠商供貨;而嵌入式 操作系統(tǒng)的選擇也非常多,從開(kāi)源的RTOS如 Linux,uCOS到商用的RTOS如Windows CE、Sybian、VxWorks、Nuclurs、Palm OS等等。而在嵌

95第29卷 增刊

電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 關(guān)于嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)過(guò)程中幾個(gè)問(wèn)題的思考 凌 明,劉 昊,時(shí)龍興

(東南大學(xué)國(guó)家專用集成電路系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心,江蘇南京210096)第一作者:凌明(1972-),男,江蘇淮安人,碩士,副教授,主要研究方向是SOC設(shè)計(jì)與嵌入式系統(tǒng)。承擔(dān)了東南大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院以及

集成電路學(xué)院嵌入式系統(tǒng)課程體系的建設(shè)與授課工作。

摘 要:作為一個(gè)新興的課程體系,關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中相關(guān)先修課程與基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)組織

等問(wèn)題依然處于爭(zhēng)論和探索階段。本文在東南大學(xué)相關(guān)院系嵌入式系統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上,分析了相關(guān)專業(yè)現(xiàn)行教學(xué)計(jì)劃中基礎(chǔ)知識(shí)結(jié)構(gòu)與

嵌入式系統(tǒng)教學(xué)脫節(jié)的問(wèn)題,并提出了解決方案;詳細(xì)討論嵌入式系統(tǒng)課程教學(xué)內(nèi)容,包括硬件平臺(tái)與軟件平臺(tái)的選擇問(wèn)題;本文在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)

教學(xué)模式的基礎(chǔ)上,提出了項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,探索了“研教結(jié)合”的新思路。關(guān)鍵詞:嵌入式系統(tǒng);教學(xué)改革;課程體系

Some Thinks about Embedded System Teaching LING Ming,LIUHao,SHI Long-xing(National ASIC System Engineering Research Center,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:As a developing curriculum system,there still have many problems including embedded system teaching in the areas of fundamental knowledge preparation,course content selection and the organization of lab and practicing are argued and discussed The gap between fundamental knowledge structure based on the traditional teaching plan and embedded system teaching are analyzed in this paper.Based on teaching experience in relevant colleges and departments in SEU,a solution is presented.And course content,such as the selection of hardware and software platforms,is discussed either.Based on the traditional mode of experimentteaching,the experiment mode of project driven is introduced,which is also a helpful explora-tion of the integration of teaching and researching.Keywords:embeddedsystem,reform of teaching,curriculum system 0 引言

嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技

術(shù)、電子技術(shù)和各行各業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合的產(chǎn)物, 這一點(diǎn)就決定了它必然是一個(gè)技術(shù)密集、資金密集、高度分散、不斷創(chuàng)新的知識(shí)集成系統(tǒng)。然而,嵌入式 系統(tǒng)是一個(gè)非常綜合的技術(shù),從學(xué)科上,涉及到電子 科學(xué)與技術(shù),計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),微電子學(xué)等眾多領(lǐng) 域;在系統(tǒng)的架構(gòu)上設(shè)計(jì)到數(shù)字電路,模擬電路,嵌 入式微處理器,嵌入式操作系統(tǒng),底層驅(qū)動(dòng)等技術(shù)。因此,雖然為了適應(yīng)業(yè)界對(duì)人才培養(yǎng)的要求,越來(lái)越 多的高校相關(guān)專業(yè)開(kāi)始在?？?、本科、碩士培養(yǎng)計(jì)劃 中開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)方面的課程。但是作為一個(gè)新興 的課程體系,關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中相關(guān)先修 課程與基礎(chǔ)知識(shí)的準(zhǔn)備、教學(xué)內(nèi)容(包括硬件平臺(tái)與 軟件平臺(tái))的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)踐環(huán)節(jié)組織等問(wèn)題 依然處于爭(zhēng)論和探索階段。

多數(shù)學(xué)者認(rèn)為嵌入式系統(tǒng)不是一個(gè)獨(dú)立的學(xué)

科[1]。因此,在目前開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程的高校中, 基本上都是采取修改相應(yīng)教學(xué)計(jì)劃的方法,開(kāi)設(shè)一 成績(jī)管理:指導(dǎo)教師根據(jù)班級(jí)、學(xué)號(hào)或時(shí)間查

閱學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告,在線批改,并提交相應(yīng)成績(jī)與反饋 意見(jiàn)。學(xué)生可以在任何網(wǎng)絡(luò)終端經(jīng)身份驗(yàn)證后查詢 自己的實(shí)驗(yàn)成績(jī)。課程負(fù)責(zé)人可以按照實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或 班級(jí)查詢所有學(xué)生成績(jī)列表,并以excel數(shù)據(jù)文件 的形式導(dǎo)出。

師生在線交流:學(xué)生通過(guò)登陸驗(yàn)證合法性后可 以匿名發(fā)表在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題或思考,也 可以查看其它同學(xué)發(fā)布的問(wèn)題以及教師的解答;教 師可以查看學(xué)生的問(wèn)題,以及做出相應(yīng)解答;管理 員,即課程負(fù)責(zé)人可以對(duì)學(xué)生和教師交流的信息進(jìn) 行維護(hù)(刪除、備份),對(duì)惡意在網(wǎng)上散布謠言、與本 討論板塊主題不符的內(nèi)容進(jìn)行刪除。3 結(jié)語(yǔ)

本文介紹的基于Web的開(kāi)放型實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理

系統(tǒng)是我校電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》課 程教學(xué)改革中的重要組成部分。該系統(tǒng)基于B/S 模式,采用ASP+Access開(kāi)發(fā)而成。為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教 學(xué)管理的現(xiàn)代化、信息化、科學(xué)化提供了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái),促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的網(wǎng)絡(luò)化,以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的 靈活性、多樣性和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)資料的完善化,有效提高 了實(shí)驗(yàn)資源的利用率和實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的質(zhì)量。參考文獻(xiàn)

[1] 李可.實(shí)驗(yàn)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)[J],北京:實(shí) 驗(yàn)技術(shù)與管理,2000(19):54 [2] 金正一.建設(shè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的思考與實(shí)踐,實(shí)驗(yàn)室研究與探索 [J],上海:2007,26(1):124-125 [3] 尚俊杰.網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)-ASP[M],北京:清華大學(xué)出版社,2002 年第1版:115-117 [4] 何典,劉濟(jì)波,聶丁.基于Web構(gòu)建在線實(shí)驗(yàn)報(bào)告系統(tǒng)[J],南 昌:計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化,2007(3):115-117(上接第96頁(yè)凌 明等文)

(1)課內(nèi)學(xué)時(shí)有限,僅僅依靠課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的教學(xué) 是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,但是很多院校在開(kāi)設(shè)實(shí)驗(yàn)課時(shí)只有 課內(nèi)實(shí)驗(yàn),而且因?yàn)楣芾矸矫娴脑?實(shí)驗(yàn)室也不對(duì) 學(xué)生開(kāi)放。

(2)課內(nèi)安排的實(shí)驗(yàn)更多的是為了配合課內(nèi)理

論教學(xué)的內(nèi)容,學(xué)生在基于開(kāi)發(fā)板的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn) 行一個(gè)一個(gè)模塊的實(shí)驗(yàn),缺乏系統(tǒng)性,往往造成課程 結(jié)束后,學(xué)生還是沒(méi)有建立完整的系統(tǒng)概念。(3)現(xiàn)有的嵌入式實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)所配的實(shí)驗(yàn), 更多的是要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的步驟一步一步 按部就班地重復(fù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,缺乏創(chuàng)新性。針對(duì)這些問(wèn)題,筆者在東南大學(xué)電子學(xué)院和集 成電路學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐中做了相應(yīng)的改革和嘗試, 這些改革主要包括兩個(gè)方面:(1)拓展課外實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。我們將課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的

目的定位在基本技能的培養(yǎng),而課外實(shí)驗(yàn)則要求學(xué) 生完成比較綜合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)組織上,將簡(jiǎn) 易的開(kāi)發(fā)套件發(fā)給學(xué)生,讓他們?cè)谡n外自己動(dòng)手作 實(shí)驗(yàn)。由于學(xué)生開(kāi)發(fā)套件相對(duì)比較便宜,且不容易 損壞,便于管理。

(2)采用項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)型的教學(xué)模式。在課程的一開(kāi)

始就按照項(xiàng)目研發(fā)的流程進(jìn)行授課。我們將教師研發(fā) 的嵌入式應(yīng)用項(xiàng)目作為案例作為課程內(nèi)容進(jìn)行講解, 相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容則按照研發(fā)方案中的各個(gè)模塊進(jìn)行 設(shè)計(jì),這樣當(dāng)課程結(jié)束時(shí),學(xué)生的最后的大實(shí)驗(yàn)就是將 前面所實(shí)現(xiàn)的各個(gè)模塊拼合起來(lái)構(gòu)成比較完整的系 統(tǒng)。同時(shí),結(jié)合學(xué)生課外科技活動(dòng),對(duì)于感興趣和學(xué)有 余力的同學(xué)可以安排更深層次的研發(fā)內(nèi)容。4 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)目前嵌入式系統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中存在的一 些問(wèn)題進(jìn)行了探討,提出了嵌入式系統(tǒng)課程體系的 建設(shè)方案;針對(duì)電子類專業(yè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué),筆者認(rèn) 為ARM7+uCOS/II的教學(xué)內(nèi)容是比較合適的選 擇;最后,針對(duì)目前的教學(xué)實(shí)驗(yàn)的組織提出了課外實(shí) 驗(yàn)和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的改革方案。通過(guò)在東南大學(xué)集成電 路學(xué)院的教學(xué)實(shí)踐,取得了良好的教學(xué)效果。參考文獻(xiàn)

[1] 邵貝貝.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的思考[C]第三屆全國(guó)高等院校嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研討會(huì)論文集,清華大學(xué)出版社2005:3-7 [2] 仲偉波,包亞萍,付躍文,李義豐.關(guān)于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的幾點(diǎn) 思考[J].上海:實(shí)驗(yàn)室研究與探索2006,25(12):1565-1568 [3] 李巖,王小玉,孫永春.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)研究[J].南京:電氣電 子教學(xué)學(xué)報(bào)2006,28(3):45-47 [4] 湯書森,劉同山,馬義德.嵌入式系統(tǒng)教學(xué)與科研之探討[J].蘭州:甘肅科技2006,22(11):254-256 106

氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) 電

2007年10月

第二篇：嵌入式系統(tǒng) 課程感想

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》課程感想 班級(jí)：電氣99姓名：王正杰學(xué)號(hào)：09095018 雖然上完了整門課，但是還是對(duì)嵌入式和嵌入式系統(tǒng)等最基本的概念不是很了解。于是自己動(dòng)手查閱了一些資料，其中IEEE(國(guó)際電氣和電子工程師協(xié)會(huì))對(duì)嵌入式系統(tǒng)的定義：“用于控制、監(jiān)視或者輔助操作機(jī)器和設(shè)備的裝置”（Devices Used to Control，Monitor or Assist the Operation of Equipment，Machinery or Plants）。國(guó)內(nèi)比較認(rèn)可的定義是：嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)功能、對(duì)可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

“嵌入式”反映了這些系統(tǒng)通常是更大系統(tǒng)中的一個(gè)完整的部分，稱為嵌入的系統(tǒng)。而且，嵌入的系統(tǒng)中可以共存多個(gè)嵌入式系統(tǒng)。

一個(gè)簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)一般包含以下幾部分：嵌入式微處理器外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)、特定的應(yīng)用程序。可見(jiàn)，其實(shí)嵌入式系統(tǒng)就是含有微處理器和硬件接口的一個(gè)根據(jù)應(yīng)用可裁剪的非標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展歷史：

? 嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)最初是基于單片機(jī)的。

? 70年代單片機(jī)的出現(xiàn)，使得汽車、家電、工業(yè)機(jī)器、通信裝置以及成千上萬(wàn)種產(chǎn)品可以通過(guò)內(nèi)嵌電子裝置來(lái)獲得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。

? 80年代早期開(kāi)始，嵌入式系統(tǒng)的程序員開(kāi)始用商業(yè)級(jí)的“操作系統(tǒng)”編寫嵌入

式應(yīng)用軟件，這使得可以獲取更短的開(kāi)發(fā)周期，更低的開(kāi)發(fā)資金和更高的開(kāi)發(fā)效率，“嵌入式系統(tǒng)”真正出現(xiàn)了。

? 目前，嵌入式系統(tǒng)在很多產(chǎn)業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用并逐步改變著這些產(chǎn)業(yè)，包

括工業(yè)自動(dòng)化、國(guó)防、運(yùn)輸和航天領(lǐng)域。例如：神州飛船和長(zhǎng)征火箭中肯定有很多嵌入式系統(tǒng)，導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)也是嵌入式系統(tǒng)，高檔汽車中也有多達(dá)幾十個(gè)嵌入式系統(tǒng)。在日常生活中，人們使用各種嵌入式系統(tǒng)，但未必知道它們。事實(shí)上，幾乎所有帶有一點(diǎn)“智能”的家電（全自動(dòng)洗衣機(jī)、電腦、電飯煲?）都是嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)廣泛的適應(yīng)能力和多樣性，使得視聽(tīng)、工作場(chǎng)所甚至健身設(shè)備中都有嵌入式系統(tǒng)的身影。

嵌入式系統(tǒng)的特點(diǎn)：

? 專用性：嵌入式系統(tǒng)面向用戶、面向產(chǎn)品、面向應(yīng)用，它必須與具體應(yīng)用相結(jié)合才會(huì)具有生命力、才更具有優(yōu)勢(shì)。也正是這個(gè)原因，必須結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)需求進(jìn)行合理的裁減。

? 嵌入性：也就是說(shuō)系統(tǒng)和被控制的對(duì)象是緊密連接的，一般不需要人為干預(yù)，從這點(diǎn)上講，也就對(duì)嵌入式系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性、穩(wěn)定性、可靠性等提出了一些要求，在進(jìn)行軟件和硬件設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這些要求。

? 智能性：1.嵌入式系統(tǒng)需要有一個(gè)中央處理器單元（CPU），來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象的智能控制。

2.嵌入式系統(tǒng)首先是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，其次是專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)有別于通用的個(gè)人電腦（PC），最后由于其專用的特點(diǎn)決定了其軟硬件必須能夠進(jìn)行定制，必須能夠進(jìn)行裁減。

3.單片機(jī)也是屬于嵌入式系統(tǒng)的范疇。但是由于歷史的原因，單片機(jī)和嵌入式系統(tǒng)被許多人區(qū)分開(kāi)來(lái)對(duì)待，嵌入式系統(tǒng)更多地被理解為使用ARM等32位嵌入式微處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。4.單片機(jī)系統(tǒng)一般采用單任務(wù)程序或簡(jiǎn)單的多任務(wù)內(nèi)核，如uC/OS-II操作系統(tǒng)，一般應(yīng)用于一些小型應(yīng)用系統(tǒng)中；而ARM嵌入式系統(tǒng)還能很輕松的運(yùn)行Linux、Windows CE、VxWorks等復(fù)雜的操作系統(tǒng)，比較適合于設(shè)計(jì)大型應(yīng)用系統(tǒng)。

嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的分工：

1.芯片制造商：負(fù)責(zé)制造包括CPU、網(wǎng)卡、RAM、及Flash等芯片的廠商。

2.設(shè)備制造商：負(fù)責(zé)制造硬件開(kāi)發(fā)板和產(chǎn)品板。3.操作系統(tǒng)提供者：負(fù)責(zé)提供嵌入式操作系統(tǒng)。4.軟件開(kāi)發(fā)商：負(fù)責(zé)在操作系統(tǒng)之上開(kāi)發(fā)具有獨(dú)

立功能的應(yīng)用程序。

5.系統(tǒng)集成商：負(fù)責(zé)向最終用戶提供產(chǎn)品解決方

案。

嵌入式開(kāi)發(fā)的一般方法：

嵌入式系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)通常采用 “宿主機(jī)／目標(biāo)機(jī)”方式 :

首先，利用宿主機(jī)上的豐富的資 源及良好的開(kāi)發(fā)環(huán)境開(kāi)發(fā)和仿真調(diào)試 目標(biāo)機(jī)上的軟件。

然后，通過(guò)串行口或網(wǎng)絡(luò)將交叉 編譯生成的目標(biāo)代碼傳輸并裝載到目 標(biāo)機(jī)上。

最后，目標(biāo)機(jī)在特定的環(huán)境下運(yùn)行。

幾種常見(jiàn)的嵌入式系統(tǒng)：

試目標(biāo)機(jī)上的軟件

生成的目標(biāo)代碼傳輸并裝載到目標(biāo)機(jī)上

目標(biāo)機(jī)在特定的環(huán)境下運(yùn)行

? 嵌入式Linux：

uClinux是一個(gè)完全符合GNU/GPL公約的操作系統(tǒng)，完全開(kāi)放代碼。uClinux從Linux 2.0/2.4內(nèi)核派生而來(lái)，沿襲了主流Linux的絕大部分特性。它是專門針對(duì)沒(méi)有MMU的CPU，并且為嵌入式系統(tǒng)做了許多小型化的工作。

適用于沒(méi)有虛擬內(nèi)存或內(nèi)存管理單元(MMU)的處理器，例如ARM7TDMI。它通常用于具有很少內(nèi)存或Flash的嵌入式系統(tǒng)。

它保留了Linux的大部分優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定、良好的移植性、優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)功能、完備的對(duì)各種文件系統(tǒng)的支持、以及標(biāo)準(zhǔn)豐富的API等。

? Win CE：

Windows CE是微軟開(kāi)發(fā)的一個(gè)開(kāi)放的、可升級(jí)的32位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類的電子設(shè)備操作，它是精簡(jiǎn)的Windows 95。Windows CE的圖形用戶界面相當(dāng)出色。Win CE具有模塊化、結(jié)構(gòu)化和基于Win32應(yīng)用程序接口以及與處理器無(wú)關(guān)等特點(diǎn)。

? VxWorks :

VxWorks操作系統(tǒng)是美國(guó)公司于1983年設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的一種嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS），是嵌入式開(kāi)發(fā)環(huán)境的關(guān)鍵組成部分。良好的持續(xù)發(fā)展能力、高性能的內(nèi)核以及友好的用戶開(kāi)發(fā)環(huán)境，在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)領(lǐng)域占據(jù)一席之地。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、軍事演習(xí)、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。

? Nucleus：

Nucleus PLUS是為實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一個(gè)搶先式多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核，其95％的代碼是用ANSIC寫成的，因此非常便于移植并能夠支持大多數(shù)類型的處理器。Nucleus PLUS采用了軟件組件的方法。每個(gè)組件具有單一而明確的目的，通常由幾個(gè)C及匯編語(yǔ)言模塊構(gòu)成，提供清晰的外部接口，對(duì)組件的引用就是通過(guò)這些接口完成的。由于采用了軟件組件的方法，使Nucleus PLUS 的各個(gè)組件非常易于替換和復(fù)用

嵌入式系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)：

我們有理由相信計(jì)算機(jī)還將繼續(xù)快速發(fā)展并進(jìn)一步改變我們的生活，讓計(jì)算變得“無(wú)所不能”、“無(wú)處不在”。其中“無(wú)所不能”將是人工智能技術(shù)和超級(jí)計(jì)算機(jī)的結(jié)合，而“無(wú)所不在”則是嵌入式技術(shù)應(yīng)用的廣闊天地，現(xiàn)在普通消費(fèi)者已經(jīng)可以從市場(chǎng)中買到數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)電話、打印機(jī)等眾多的數(shù)碼產(chǎn)品、航空設(shè)備、ATM機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等電子產(chǎn)品中都用到了嵌入式技術(shù)。

通用計(jì)算機(jī)的發(fā)展變?yōu)楣δ茈娔X，普遍進(jìn)入社會(huì)，嵌入式計(jì)算機(jī)發(fā)展的目標(biāo)是專用電腦，實(shí)現(xiàn)“普遍化計(jì)算”，因此可以稱嵌入式智能芯片是構(gòu)成未來(lái)世界的“數(shù)字基因”。正如我國(guó)資深嵌入式系統(tǒng)專家——沈緒榜院士的預(yù)言，“未來(lái)十年將會(huì)產(chǎn)生同大小、具有超過(guò)一億次運(yùn)算能力的嵌入式智能芯片，將為我們提供無(wú)限的創(chuàng)造空間“。

總之，“嵌入式微控制器或者說(shuō)單片機(jī)好象是一個(gè)黑洞，會(huì)把當(dāng)今很多技術(shù)和成果吸引進(jìn)來(lái)”。

第三篇：嵌入式系統(tǒng)課程建設(shè)

嵌入式系統(tǒng)課程建設(shè)

近年來(lái)，我國(guó)嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品發(fā)展十分迅猛，中國(guó)嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)估計(jì)每年將直接創(chuàng)造千億元的效益，所帶動(dòng)的相關(guān)工業(yè)產(chǎn)值超過(guò)萬(wàn)億元，成為中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。與巨大的市場(chǎng)潛力和產(chǎn)業(yè)需求相比，我國(guó)嵌入式系統(tǒng)工程人才培養(yǎng)相對(duì)落后，并進(jìn)而影響到了該產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。在這種背景下，許多高校的計(jì)算機(jī)、電子、軟件等專業(yè)針對(duì)市場(chǎng)需求，開(kāi)設(shè)了嵌入式系統(tǒng)相關(guān)課程。在IEEE計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)和ACM共同制定的2004版計(jì)算機(jī)類課程體系中，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)被列為核心課程之一。北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院于2002學(xué)年開(kāi)始開(kāi)設(shè)了“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”課程，下面對(duì)該課程的建設(shè)情況作簡(jiǎn)單介紹。課程基本情況

該課程是面向計(jì)算機(jī)學(xué)院高年級(jí)本科生（或研究生）開(kāi)設(shè)的專業(yè)課，是一門以計(jì)算機(jī)各種專業(yè)知識(shí)綜合應(yīng)用為主要特色的課程，其指導(dǎo)思想是培養(yǎng)學(xué)生從“整體”的角度認(rèn)識(shí)、研究和解決嵌入式計(jì)算工程問(wèn)題的方法和能力，為學(xué)生在嵌入式計(jì)算工程領(lǐng)域研究和開(kāi)發(fā)奠定相關(guān)基礎(chǔ)。課程采用理論知識(shí)傳輸與工程能力培養(yǎng)并重的教學(xué)方法，教學(xué)內(nèi)容盡量反映該領(lǐng)域內(nèi)最新的理論和技術(shù)成果，使學(xué)生了解該學(xué)科最新的前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)和方向，培養(yǎng)出適應(yīng)社會(huì)需求的專業(yè)化技術(shù)人才。

該課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生能夠掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中的基本概念和原理，使學(xué)生能夠掌握和使用最新的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和典型開(kāi)發(fā)工具。課程在教學(xué)內(nèi)容安排上遵循“面向市場(chǎng)需求、定位人才培養(yǎng)”的原則，強(qiáng)調(diào)將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不同層次專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)性與實(shí)際工程設(shè)計(jì)思想和架構(gòu)的前沿性相結(jié)合，重視將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)自底向上的各種專業(yè)課程內(nèi)容的有機(jī)整合，使得諸如操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu)、接口與通信和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等孤立的課程呈現(xiàn)相互配合的應(yīng)用場(chǎng)景，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)和掌握上述課程的基本概念和基本規(guī)律在實(shí)際的綜合系統(tǒng)應(yīng)用中的作用和影響。在課件設(shè)計(jì)上，采取統(tǒng)一的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，涵蓋“基礎(chǔ)知識(shí)+ 基本技能+ 技術(shù)講座+ 項(xiàng)目實(shí)踐”四大模塊，突出注重工程能力培養(yǎng)的特色。通過(guò)課程學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)能夠熟悉一種典型的微處理器體系結(jié)構(gòu)，掌握一套主流的開(kāi)發(fā)工具和一種嵌入式操作系統(tǒng)，熟練使用一門開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，使學(xué)生具備嵌入式系統(tǒng)軟、硬件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的基本能力。

目前該課程為48學(xué)時(shí)，其中理論授課24學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)24學(xué)時(shí)。該課程的理論教學(xué)內(nèi)容包括：

（1）嵌入式系統(tǒng)概述；（2）嵌入式硬件基礎(chǔ)；（3）嵌入式操作系統(tǒng)；（4）嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建模；（5）嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例分析；（6）專用接口和硬件加速器；（7）分布嵌入式系統(tǒng)；

（8）高可靠性嵌入式系統(tǒng)等擴(kuò)展內(nèi)容。課程的實(shí)驗(yàn)包括了基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩部分，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是一些預(yù)先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)讓學(xué)生的實(shí)際操作，能夠加深對(duì)課程所講授的基本原理、技術(shù)和方法等知識(shí)點(diǎn)的理解，同時(shí)，能夠讓學(xué)生掌握一些具體的嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具及環(huán)境，主要包括嵌入式操作系統(tǒng)的移植和裁減、驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)及對(duì)開(kāi)發(fā)工具鏈的使用。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)則要求學(xué)生面向某綜合應(yīng)用（指定或者自主提出）而進(jìn)行設(shè)計(jì)、編碼和調(diào)試并給出完整的解決方案。

課程的考核由三部分組成：理論課作業(yè)和小測(cè)驗(yàn)20%，基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)40%,綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)40%。

經(jīng)過(guò)四年的建設(shè)，該課程的已整理編寫完成配套的教案、講義和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，形成了一整套課程指導(dǎo)和考核體系，建立了以相關(guān)學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人為課程負(fù)責(zé)人，以博士中青年教師為教學(xué)骨干，以博士青年教師和博士生為教輔人員的教學(xué)團(tuán)隊(duì)。幾年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐表明，該課程的教學(xué)實(shí)現(xiàn)了教與學(xué)的有機(jī)結(jié)合，理論教學(xué)和實(shí)踐環(huán)節(jié)高度統(tǒng)一，有力地促進(jìn)了學(xué)生的工程能力提高。在學(xué)生的作品中創(chuàng)新成為主題，學(xué)生在國(guó)內(nèi)外各種嵌入式方面的競(jìng)賽中屢創(chuàng)佳績(jī)，也從另外一個(gè)側(cè)面印證了良好的教學(xué)效果。精品課程創(chuàng)新點(diǎn)

（1）本碩一體化設(shè)置。

課程強(qiáng)調(diào)研究生與本科生學(xué)習(xí)內(nèi)容的連貫性、層次性，從理論課到實(shí)驗(yàn)課都設(shè)置了基本、中級(jí)和高級(jí)三個(gè)層次的內(nèi)容，學(xué)生可根據(jù)自己的基礎(chǔ)選聽(tīng)（或選做）具有不同加權(quán)值的內(nèi)容（或?qū)嶒?yàn)）。突出體現(xiàn)了學(xué)院本、碩一體化的課程建設(shè)思路。

（2）兼顧理論，重在實(shí)踐。

作為一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，本課程在不斷更新最新的國(guó)內(nèi)外理論知識(shí)的同時(shí)，非常重視加強(qiáng)實(shí)踐環(huán)節(jié)，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

一、課程理論授課部分，每一章都有設(shè)計(jì)實(shí)例，這些設(shè)計(jì)實(shí)例大部分來(lái)自教師實(shí)際的科研或工程項(xiàng)目，并且隨著科研工作的變化而動(dòng)態(tài)更新，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。

二、課程設(shè)計(jì)了大量的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)課時(shí)也占到了整個(gè)課程的一半時(shí)間，實(shí)驗(yàn)課本身加強(qiáng)了指導(dǎo)力度，由骨干教師加多名具有較強(qiáng)實(shí)踐能力的助教組成的指導(dǎo)隊(duì)伍，負(fù)責(zé)整個(gè)實(shí)驗(yàn)期間從理論到具體操作的各個(gè)環(huán)節(jié)的指導(dǎo)工作。

（3）緊密結(jié)合企業(yè)核心技術(shù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性和前沿性。

課程內(nèi)容的設(shè)置與動(dòng)態(tài)調(diào)整，都是在充分分析當(dāng)前國(guó)際上有影響的嵌入式系統(tǒng)軟、硬件平臺(tái)最新的核心技術(shù)、充分考慮嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)企業(yè)技術(shù)需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，課程內(nèi)容較大程度地體現(xiàn)了嵌入式領(lǐng)域的熱點(diǎn)，是企業(yè)界普遍關(guān)心的核心技術(shù)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，有利于培養(yǎng)出業(yè)界需要的人才。課程前沿性則表現(xiàn)在：

一、課程的主講教師是從事嵌入式系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)一線的科研人員，能夠及時(shí)地根據(jù)技術(shù)發(fā)展動(dòng)向調(diào)整教學(xué)大綱和教學(xué)計(jì)劃，及時(shí)地將最新的技術(shù)和設(shè)計(jì)理念引入到課程中。

二、及時(shí)地對(duì)國(guó)際上一些著名大學(xué)（目前我們主要選擇的是卡耐基·梅隆和普林斯頓大學(xué)）的相關(guān)課程的開(kāi)設(shè)情況進(jìn)行跟蹤分析，對(duì)我們的課程安排適時(shí)調(diào)整。

（4）注重創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

嵌入式系統(tǒng)是面向應(yīng)用的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，與產(chǎn)品和市場(chǎng)有著緊密的聯(lián)系，設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性直接決定了產(chǎn)品的創(chuàng)新性，加強(qiáng)未來(lái)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師的創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)，是本課程重點(diǎn)之一。具體體現(xiàn)在：

一、課程只對(duì)基本原理和方法介紹，對(duì)一些具體技術(shù)和環(huán)境則通過(guò)課外參考資料和網(wǎng)上第二課堂提供給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣有選擇地對(duì)某些問(wèn)題進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和研究；

二、注意培養(yǎng)學(xué)生批判性思維方式，在實(shí)例分析中，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)例所采用的技術(shù)和方案進(jìn)行不同角度的評(píng)價(jià)，變被動(dòng)灌輸為主動(dòng)思考；

三、加強(qiáng)綜合設(shè)計(jì)性及開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極提出原創(chuàng)性的設(shè)計(jì)內(nèi)容，創(chuàng)新性是綜合性實(shí)驗(yàn)的考核標(biāo)準(zhǔn)之一。

（5）形式多樣的教學(xué)模式

我們采用“責(zé)任教授＋主講教師+ 實(shí)驗(yàn)輔導(dǎo)教師”的教師團(tuán)隊(duì)，采用“講授+分析+案例+演示+大型作業(yè)+實(shí)驗(yàn)+查閱資料及撰寫綜述報(bào)告+小課題”的教學(xué)模式，改善了這類綜合性課程“難教”、“難學(xué)”的狀況。

講授：對(duì)于基本概念和基本原理方面的內(nèi)容，采用以傳統(tǒng)的講授法為主，力求講清概念內(nèi)含和外延、基本原理的思路，實(shí)質(zhì)意義以及適用范圍等內(nèi)容；

分析：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容較多，對(duì)于某些書本上只提其然而不提其所以然而又比較重要會(huì)影響系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)理解的問(wèn)題，找準(zhǔn)切入點(diǎn)，逐步分析，使學(xué)生深入理解相關(guān)概念；

案例：對(duì)于應(yīng)用性較強(qiáng)的內(nèi)容，精心設(shè)計(jì)典型案例，通過(guò)對(duì)案例的分析和逐步實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生理解并能夠正確應(yīng)用相關(guān)的技術(shù)和原理解決問(wèn)題。

（6）完整的實(shí)驗(yàn)體系

全面的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)過(guò)程全程指導(dǎo)、嚴(yán)格的考核體系是本課程實(shí)踐環(huán)節(jié)的亮點(diǎn)。

課程的實(shí)驗(yàn)由精心設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新的綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)兩部分組成?；A(chǔ)性實(shí)驗(yàn)主要是一些預(yù)先設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)讓學(xué)生的實(shí)際操作，能夠加深對(duì)課程所講授的基本原理、技術(shù)和方法等知識(shí)點(diǎn)的理解，同時(shí)，能夠讓學(xué)生掌握一些具體的嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)工具及環(huán)境。基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)是一組實(shí)驗(yàn)集，包括了必做的和根據(jù)個(gè)人的興趣選做的。目前針對(duì)Xscale硬件平臺(tái)基于WINCE操作系統(tǒng)和LINUX操作系統(tǒng)分別設(shè)計(jì)了四大類共24個(gè)實(shí)驗(yàn)，針對(duì)EIA平臺(tái)設(shè)計(jì)了4個(gè)基本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以任選平臺(tái)，除了3個(gè)必做的實(shí)驗(yàn)外，每個(gè)人按要求選做1～2個(gè)實(shí)驗(yàn)。綜合實(shí)驗(yàn)是啟發(fā)式的引導(dǎo)性實(shí)驗(yàn)，主要目的在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)課程所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力。由學(xué)生結(jié)合本課程內(nèi)容以及前導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性，獨(dú)立設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)具有一定演示度的嵌入式系統(tǒng)，原則上不限制硬件和軟件平臺(tái)?？紤]到學(xué)生水平差異，給出了一些備選方向，鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生積極提出原創(chuàng)性的設(shè)計(jì)內(nèi)容。

對(duì)于基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成，實(shí)驗(yàn)前要求提交實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中給出實(shí)現(xiàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)后要求提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，以興趣小組方式組織，每個(gè)小組3～4人，要求每個(gè)小組都要提交項(xiàng)目申請(qǐng)書，經(jīng)過(guò)答辯、確認(rèn)技術(shù)路線可行后，進(jìn)入實(shí)現(xiàn)階段，實(shí)驗(yàn)完成后，提供關(guān)于實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中由課程教師和助教一起完成實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。建設(shè)的具體實(shí)施辦法

（1）完善課程網(wǎng)站

實(shí)現(xiàn)所有教案和課件全部電子化，具有較好的多媒體效果，并放在網(wǎng)站上。實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的電子化與網(wǎng)絡(luò)化，包括網(wǎng)上作業(yè)的發(fā)布與提交，網(wǎng)上小測(cè)驗(yàn)，網(wǎng)上輔導(dǎo)與答疑。

（2）建設(shè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

從這幾年的教學(xué)實(shí)踐看，學(xué)生對(duì)嵌入式系統(tǒng)這種教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合的課程非常感興趣，尤其在綜合實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出很高的熱情和積極性，所投入的精力和時(shí)間已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出課程的要求，教學(xué)效果非常明顯。這促成我們建設(shè)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的想法，即使該課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做到實(shí)驗(yàn)時(shí)間、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)器材對(duì)學(xué)生的真正開(kāi)放。使學(xué)生能夠理論與實(shí)踐相結(jié)合、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)與設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、課內(nèi)與課外相結(jié)合。當(dāng)然在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室下的課程輔導(dǎo)、監(jiān)管、考核方式都需要新的探索。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室將通過(guò)學(xué)校的教改項(xiàng)目支持來(lái)完成。

（3）逐步構(gòu)建第二課堂—電子教室

軟硬件平臺(tái)的多樣性是嵌入式系統(tǒng)的主要特點(diǎn)之一。由于課時(shí)等條件限制，課堂上不可能有覆蓋很多內(nèi)容，為了保證課程的廣度和深度，往往需要學(xué)生課外學(xué)習(xí)和掌握一定的知識(shí)。因此，我們計(jì)劃逐步建立第二課堂—電子教室。該教室包括多個(gè)專題（如ARM教室、X86教室、Linux教室、WinCE教室、低功耗設(shè)計(jì)教室等），學(xué)生根據(jù)自己的時(shí)間和興趣選擇，并在網(wǎng)上交互學(xué)習(xí)。電子教室的建設(shè)將依托學(xué)院教改項(xiàng)目。相關(guān)教材介紹

經(jīng)過(guò)近四年的建設(shè)，本課程形成了自己的教案、講義和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書?！肚度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)》教材也即將編寫成稿。課程的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和指導(dǎo)書已被“國(guó)家發(fā)改委-微軟嵌入式系統(tǒng)教學(xué)包”收錄。

主講教師個(gè)人簡(jiǎn)歷

尚利宏博士，北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院講師。主要研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)、嵌入式軟件測(cè)試、容錯(cuò)計(jì)算，主講《計(jì)算機(jī)容錯(cuò)技術(shù)》、《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》等課程。作為技術(shù)負(fù)責(zé)人完成國(guó)家自然基金項(xiàng)目一項(xiàng)，國(guó)防預(yù)研基金項(xiàng)目二項(xiàng)，以及國(guó)防重點(diǎn)型號(hào)任務(wù)多項(xiàng)。獲陜西省國(guó)防科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)一項(xiàng)。2005和2006年連續(xù)兩年指導(dǎo)的本科生隊(duì)伍獲得微軟公司組織的全球大學(xué)生嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)大賽優(yōu)勝獎(jiǎng)。北航大學(xué)生課外活動(dòng)優(yōu)秀指導(dǎo)教師。

第四篇：【嵌入式】Linux 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程改革探索

摘要：傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容容易使學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)、畏難的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量。該文提出基于調(diào)整實(shí)踐教學(xué)體系的設(shè)想，并具有針對(duì)性地提出基礎(chǔ)課程投入力度、分階段培養(yǎng)學(xué)生Linux下編程能力、改革實(shí)踐內(nèi)容的方法，實(shí)現(xiàn)即可與傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)方式相結(jié)合，又可與當(dāng)前嵌入式發(fā)展趨勢(shì)相吻合的實(shí)踐教學(xué)改革方案；從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和教學(xué)質(zhì)量的目的。中國(guó)論文網(wǎng)

關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng)；教學(xué)內(nèi)容；教學(xué)質(zhì)量；實(shí)踐教學(xué)；Linux

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2012）28-6733-02 概述

嵌入式系統(tǒng)是面向軟件、計(jì)算機(jī)、通信、電子等專業(yè)本科生和研究生的一門普及型技術(shù)基礎(chǔ)課程。它是一門交叉學(xué)科，既與計(jì)算機(jī)專業(yè)課程有關(guān)，又與電子電氣、通信、自動(dòng)化、化工、材料等諸多專業(yè)課程有關(guān)，并且還與具體的應(yīng)用背景相關(guān)聯(lián)。涉及到的基本知識(shí)有：硬件知識(shí)（如嵌入式微處理器及其基本的接口知識(shí)、擴(kuò)展的人機(jī)接口、網(wǎng)絡(luò)通信接口等）、Linux操作系統(tǒng)（至少了解Linux操作系統(tǒng)的中斷、優(yōu)先級(jí)、任務(wù)間通信、同步等知識(shí)）、程序設(shè)計(jì)知識(shí)（C、C++、尤其需要精通C語(yǔ)言）；同時(shí)，還需涉及一定的數(shù)字電路知識(shí)[1-2]。

嵌入式系統(tǒng)學(xué)科的特點(diǎn)決定了學(xué)生需要學(xué)習(xí)大量相關(guān)課程方能做出優(yōu)秀的作品，其成果見(jiàn)效周期長(zhǎng)，學(xué)生在系統(tǒng)學(xué)習(xí)過(guò)程中會(huì)普遍因?yàn)槿鄙傧鄳?yīng)成績(jī)而喪失學(xué)習(xí)興趣。針對(duì)這種情況，我院在傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)中加入了一些新穎的、能夠有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的相關(guān)課程，以此提高對(duì)嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)的興趣，并且取得了顯著的成績(jī)。

嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程改革措施

C語(yǔ)言作為學(xué)習(xí)其他編程語(yǔ)言的基礎(chǔ)，同時(shí)也是傳統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)學(xué)科之一，需要重點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力。在嵌入式的高級(jí)應(yīng)用部分我院將其與新興的智能手機(jī)操作系統(tǒng)—Android相結(jié)合，取得了良好的教學(xué)效果。

2.1 基礎(chǔ)課程改造

我院嵌入式系統(tǒng)教學(xué)對(duì)學(xué)生采用“厚基礎(chǔ)，寬口徑”的教學(xué)特色，著重強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握。為強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，我院將C語(yǔ)言的課時(shí)設(shè)置為80課時(shí)，并輔以大量的實(shí)踐內(nèi)容。針對(duì)嵌入式系統(tǒng)偏重于Linux編程的特色，在C語(yǔ)言講授時(shí)直接開(kāi)展基于Linux下編寫C語(yǔ)言的教學(xué)。通過(guò)實(shí)踐教學(xué)表明，學(xué)生只需兩周即可掌握相應(yīng)方法；而且學(xué)生由于沒(méi)有Windows下VS編程經(jīng)歷，反而更加容易掌握接受。

在后續(xù)課程中重點(diǎn)加強(qiáng)Linux下高級(jí)C語(yǔ)言編程學(xué)習(xí)，如內(nèi)存問(wèn)題、宏問(wèn)題、調(diào)試與優(yōu)化等，部分學(xué)生在大二即可做出優(yōu)秀作品。在剛剛結(jié)束的2012年NOC網(wǎng)絡(luò)與信息安全技術(shù)大賽中，我院嵌入式系統(tǒng)學(xué)生獲得了全國(guó)二等獎(jiǎng)的好成績(jī)。

2.2 Android課程教學(xué)

Android作為一個(gè)新興的智能手機(jī)操作系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)外廣受歡迎，學(xué)生范圍內(nèi)也有大量從事Android學(xué)習(xí)。Android學(xué)習(xí)起點(diǎn)低，只需學(xué)完Java課程即可從事開(kāi)發(fā)，針對(duì)嵌入式傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容容易使學(xué)生丟失學(xué)習(xí)興趣的現(xiàn)象，將其加入到嵌入式教學(xué)體系當(dāng)中，作為學(xué)生實(shí)踐技能的有益補(bǔ)充。學(xué)生很容易通過(guò)Android做出優(yōu)秀的作品，從而激發(fā)其自信心和興趣，再以此為基礎(chǔ)，指引其從事跟嵌入式系統(tǒng)方面相結(jié)合的研究，比如完成Android系統(tǒng)的裁剪，功能的定制及將其移植到ARM板中，甚至還可以同物聯(lián)網(wǎng)等新興領(lǐng)域相結(jié)合。

其他措施

除了嵌入式系統(tǒng)課程改革外，我院還廣泛開(kāi)展校企合作，建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室和鼓勵(lì)學(xué)生參加全國(guó)大賽。

3.1 與CSDN，GOOGLE開(kāi)展校企合作

為了激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造思維，發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，鍛煉學(xué)生編程能力，我院與CSDN合作建設(shè)了《嵌入式相關(guān)資料》 CSDN高校俱樂(lè)部，并舉辦了多場(chǎng)Android開(kāi)發(fā)交流會(huì)。同時(shí)還積極與GOOGLE開(kāi)展深入合作，成立了南陽(yáng)GTUG，每月舉辦GOOGLE Android開(kāi)發(fā)者技術(shù)交流活動(dòng)。通過(guò)校企合作，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也極大擴(kuò)展了視野，為今后嵌入式系統(tǒng)教學(xué)進(jìn)一步拓展創(chuàng)造條件。

3.2 建立開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

為了提高嵌入式系統(tǒng)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的興趣，我院開(kāi)設(shè)了Android、嵌入式開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，鼓勵(lì)學(xué)生踴躍參加。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)以“自由、促進(jìn)、創(chuàng)新”為理念，為對(duì)Android、嵌入式技術(shù)感興趣的學(xué)生提供了一個(gè)溝通交流、學(xué)習(xí)提高的良好環(huán)境。開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室以Android技術(shù)和嵌入式技術(shù)為研究主體，實(shí)驗(yàn)題目具有應(yīng)用性、先進(jìn)性和趣味性，通過(guò)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)、實(shí)踐、交流、承擔(dān)項(xiàng)目、就業(yè)對(duì)接等機(jī)會(huì)。為此，定期舉辦術(shù)開(kāi)發(fā)技術(shù)講座，促進(jìn)不同水平和層次小組成員之間的溝通交流、實(shí)踐鍛煉機(jī)會(huì)、努力拓寬學(xué)生畢業(yè)時(shí)就業(yè)機(jī)會(huì)[3]?，F(xiàn)在，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室作為開(kāi)設(shè)嵌入式系統(tǒng)課程的實(shí)驗(yàn)基地，從帶領(lǐng)實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)驗(yàn)中總結(jié)出學(xué)生培養(yǎng)模式，并且通過(guò)“學(xué)生帶學(xué)生”的模式，不僅使學(xué)生能力進(jìn)一步提高，也為我院嵌入式系統(tǒng)教育培養(yǎng)計(jì)劃課程的執(zhí)行進(jìn)行前期探索。

3.3 積極鼓勵(lì)學(xué)生參加大賽和做項(xiàng)目

我院為鍛煉學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力，積極鼓勵(lì)學(xué)生參加各種競(jìng)賽，在全國(guó)信息技術(shù)大賽（Android方向）和河南省移動(dòng)MM大賽中都取得了優(yōu)異的成績(jī)。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，競(jìng)賽模式能夠?qū)?duì)Android感興趣的學(xué)生集中起來(lái)培養(yǎng)，這樣學(xué)生之間能夠方便的學(xué)習(xí)交流溝通，形成良好的互動(dòng)氛圍。通過(guò)做項(xiàng)目和積極參加各種比賽，不僅可以快速提高學(xué)生的知識(shí)水平，還可以使學(xué)生的組織能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力得到很大提升。

需進(jìn)一步加強(qiáng)的地方

雖然我院在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)方面取得了不小的成就，但是仍然有一些問(wèn)題需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

4.1 教材建設(shè)

Android誕生沒(méi)有太長(zhǎng)時(shí)間，目前國(guó)內(nèi)研究大多都是從國(guó)外借鑒而來(lái)，市場(chǎng)上的很多書籍存在相互抄襲甚至通篇代碼的情況，而且也不太符合嵌入式系統(tǒng)學(xué)生的自身特色?？梢约辛α?，從實(shí)踐教學(xué)出發(fā)，以工程實(shí)踐為核心，根據(jù)嵌入式系統(tǒng)自身特點(diǎn)，編寫幾本優(yōu)秀高質(zhì)的、適合本教學(xué)特色的Android教材，將其與傳統(tǒng)嵌入式教學(xué)體系有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

4.2 師資建設(shè)

由于嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的特殊性，需要教學(xué)人員具有教育教學(xué)能力和工作經(jīng)驗(yàn)兼?zhèn)涞膹?fù)合型人才，但目前高校嵌入式教學(xué)領(lǐng)域普遍缺少“雙師型”人才，這需要以后學(xué)院加強(qiáng)對(duì)青年骨干教師的外出培訓(xùn)力度和政策支持。

4.3 轉(zhuǎn)變教學(xué)手段

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師普遍采用以“PPT為中心”的教學(xué)模式，授課時(shí)使用大量PPT，這種做法容易使學(xué)生產(chǎn)生上課不認(rèn)真聽(tīng)講的心理，而且也會(huì)容易引起課堂枯燥等問(wèn)題，不利于激發(fā)學(xué)生的興趣。教師在授課時(shí)應(yīng)轉(zhuǎn)變思路，將PPT作為一種補(bǔ)充手段，采用多種教學(xué)模式[4]，“以學(xué)生為核心”，將學(xué)生作為授課時(shí)的主體，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

結(jié)論

該文針對(duì)嵌入式系統(tǒng)傳統(tǒng)課程存在的在教學(xué)過(guò)程中學(xué)生容易丟失學(xué)習(xí)興趣的問(wèn)題，針對(duì)嵌入式學(xué)科特點(diǎn)和學(xué)生學(xué)習(xí)的特點(diǎn)提出了一些實(shí)踐教學(xué)改革方法，以此努力構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)教學(xué)課程新模式。

參考文獻(xiàn)：

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《嵌入式相關(guān)資料》

第五篇：課程與教學(xué)論問(wèn)題與思考

課程與教學(xué)論問(wèn)題與思考

第一章 課程與教學(xué)論的歷史發(fā)展 1.簡(jiǎn)述課程與教學(xué)的涵義

課程的定義：課程是按照一定的教育目的，在教育者有計(jì)劃、有組織的指導(dǎo)下，受教育者與教育情境相互作用而獲得有益于身心發(fā)展的全部教育內(nèi)容。課程定義的基本類型：課程即教學(xué)科目；課程即學(xué)習(xí)結(jié)果或目標(biāo)；課程即“計(jì)劃”； 課程即“經(jīng)驗(yàn)”。

教學(xué)是為實(shí)現(xiàn)教育目的、以課程內(nèi)容為中介而進(jìn)行的教和學(xué)相統(tǒng)一的共同活動(dòng)。教學(xué)是科學(xué)與藝術(shù)的統(tǒng)一。2.簡(jiǎn)要回答課程與教學(xué)研究的歷史發(fā)展

課程研究分為三個(gè)階段：第一階段是前科學(xué)時(shí)期，課程研究處于孕育與萌發(fā)階段，并沒(méi)有科學(xué)的概念及系統(tǒng)的理論體系。第二階段是系統(tǒng)理論時(shí)期，課程研究逐步系統(tǒng)化；課程研究的理論研究科學(xué)化；課程有關(guān)問(wèn)題的專門化研究；出現(xiàn)了一批有影響的代表人物如夸美紐斯，總之，這一時(shí)期的課程理論研究體系已基本構(gòu)成，并表現(xiàn)在教育學(xué)的各科理論研究中。第三階段是課程研究的專門學(xué)科時(shí)期，課程論獨(dú)立體系的建立，標(biāo)志著課程這門學(xué)科的誕生。博比特出版《課程》一書，是課程成為一個(gè)獨(dú)立研究領(lǐng)域的標(biāo)志。泰勒的《課程與教學(xué)的基本原理》被譽(yù)為“現(xiàn)代課程理論的圣經(jīng)”。

教學(xué)研究的早期發(fā)展還不存在現(xiàn)代意義上的教學(xué)理論，但是這一時(shí)期的教學(xué)思想?yún)s萌發(fā)著人類教育理論的全部基因和力量，包含著教學(xué)理論的原始信息，是人類教學(xué)理論進(jìn)一步形成與發(fā)展的理論基礎(chǔ)。教育理論的萌芽產(chǎn)生與啟蒙運(yùn)動(dòng)的爆發(fā)。教學(xué)理論獨(dú)立體系的形成是以赫爾巴特的《普通教育學(xué)》為標(biāo)志的。3.了解“泰勒原理”的主要內(nèi)容：確定教育目標(biāo)；選擇教育經(jīng)驗(yàn)；組織教育經(jīng)驗(yàn)；評(píng)價(jià)教育計(jì)劃

4.解讀課程與教學(xué)關(guān)系的主要觀點(diǎn)

（1）分離說(shuō)：課程是內(nèi)容，教學(xué)是過(guò)程。（2）關(guān)聯(lián)說(shuō)：

①連接說(shuō)：課程是課程開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的輸出結(jié)果同時(shí)又是教學(xué)系統(tǒng)的輸入成分。②過(guò)程交叉說(shuō)：教學(xué)是課程系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程；教學(xué)是課程的一種表現(xiàn)形式；教學(xué)設(shè)計(jì)是課程開(kāi)發(fā)的微觀層次。

③包容說(shuō)：一種是課程包括教學(xué)（大課程論說(shuō)），另一種是教學(xué)包括課程（大教學(xué)論說(shuō)）。

④目的-手段說(shuō)：課程是目的，教學(xué)是手段。也有人認(rèn)為課程、教學(xué)都是手段，但課程為主而教學(xué)為輔，教學(xué)是因?yàn)橛姓n程才產(chǎn)生的。

（3）整體說(shuō)：課程與教學(xué)實(shí)屬一件事，高度連接，關(guān)聯(lián)與融合，具有不可分割性。這種整體說(shuō)又有兩個(gè)層次的表現(xiàn)：“循環(huán)整體說(shuō)”和“有機(jī)整體說(shuō)”。5.分析課程理論與教學(xué)理論的關(guān)系

（一）課程理論與教學(xué)理論統(tǒng)一于課程與教學(xué)實(shí)踐

（二）課程理論與教學(xué)理論是并存于教育學(xué)體系內(nèi)的兩門下位學(xué)科

（三）課程理論與教學(xué)理論互為存在與研究的理論基礎(chǔ) 第二章

課程與教學(xué)政策

1、簡(jiǎn)述課程與教學(xué)政策的涵義與特點(diǎn)

涵義：是指國(guó)家教育行政部門為調(diào)整課程與教學(xué)權(quán)力的不同需要，并調(diào)控課程與教學(xué)運(yùn)行的目標(biāo)和方式而制定的行動(dòng)綱領(lǐng)和準(zhǔn)則。一般是一個(gè)國(guó)家用文件形式來(lái)規(guī)定的。它包含3個(gè)方面的內(nèi)容，即課程與教學(xué)政策的目標(biāo)、課程與教學(xué)政策的載體和主體。其本質(zhì)就是課程與教學(xué)權(quán)力和課程與教學(xué)權(quán)力的變化而造成的利益的變化。表現(xiàn)在課程與教學(xué)權(quán)力的分配、再分配或重新分配。特點(diǎn)：

（一）行為的準(zhǔn)則性：路線、綱領(lǐng)

（二）目標(biāo)的針對(duì)性：為課程目標(biāo)服務(wù)

（三）實(shí)施的程序性：按一定步驟、階段與方式方法

（四）載體的規(guī)定性：課程與教學(xué)計(jì)劃、標(biāo)準(zhǔn)、教科書

（五）內(nèi)容的法定性：有法律法規(guī)效應(yīng)，必須實(shí)施與執(zhí)行。

2、課程與教學(xué)政策主要有幾種類型？其基本特征是什么？

（一）類型：根據(jù)課程與教學(xué)權(quán)力的集中與分散程度來(lái)劃分：中央集權(quán)型、地方集權(quán)型和學(xué)校自主型。

（二）基本特征：

①中央集權(quán)型：全面集中、刻板劃

一、自上而下 ②地方集權(quán)型：地方在教育上獨(dú)立自主 ③學(xué)校自主型：教師有充分的課程自主權(quán)。

3、談?wù)剬W(xué)校自主型課程與教學(xué)政策的價(jià)值取向

（一）涵義：學(xué)校自主型政策往往是立足于本校學(xué)生實(shí)際，以追求特色與個(gè)性為價(jià)值取向，故將其概括為“特色論”的價(jià)值觀。

（二）評(píng)價(jià)： ①優(yōu)點(diǎn)：有助于更好地實(shí)現(xiàn)教育目標(biāo)和辦學(xué)特色；有助于學(xué)校課程與教學(xué)的實(shí)施與改進(jìn)；有助于課程與教學(xué)政策的民主化，有助于學(xué)生個(gè)性的發(fā)展以及教師專業(yè)發(fā)展水平的提高，也有助于調(diào)動(dòng)各個(gè)社區(qū)和學(xué)校的辦學(xué)積極性。②缺點(diǎn)：加劇了學(xué)校與學(xué)校之間的教育質(zhì)量的不平衡；所耗費(fèi)的教育資源明顯高于統(tǒng)一論價(jià)值觀下的國(guó)家課程與教學(xué)的需求；而且因?yàn)槊块g學(xué)校之間的經(jīng)費(fèi)都不同，也沒(méi)有集中最好的師資力量，導(dǎo)致一定的不科學(xué)性。

4、簡(jiǎn)要敘述我國(guó)課程與教學(xué)政策的形成與發(fā)展

（一）完全中央集權(quán)型階段（1949年-20世紀(jì)80年代中期）

（二）以中央集權(quán)為主、中央集權(quán)與地方集權(quán)并行的階段（20世紀(jì)80年代中期-90年代末）

（三）中央集權(quán)、地方集權(quán)與學(xué)校自主型相結(jié)合的“新階段”（20世紀(jì)90年代末至今）

5、談?wù)勀銓?duì)我國(guó)當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程與教學(xué)政策的認(rèn)識(shí)

《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》是我國(guó)當(dāng)前基礎(chǔ)教育課程的指導(dǎo)性文件，是新世紀(jì)我國(guó)基礎(chǔ)教育課程與教學(xué)政策的典型代表。該綱要反映了課程權(quán)力逐步下放的趨勢(shì)，以及逐步優(yōu)化的課程決策模式的形成，平衡了國(guó)家、地方與學(xué)校之間的權(quán)力。特點(diǎn)：國(guó)家、地方和學(xué)校之間的權(quán)力平衡。第三章 課程與教學(xué)的目標(biāo)和內(nèi)容

1、簡(jiǎn)述課程與教學(xué)目標(biāo)的涵義

課程與教學(xué)目標(biāo)是指在課程與教學(xué)的設(shè)計(jì)（課程），實(shí)施和開(kāi)發(fā)過(guò)程（教學(xué)）中所體現(xiàn)的教育價(jià)值的基本要求。課程與教學(xué)目標(biāo)是教育目的和培養(yǎng)目標(biāo)的具體化，也就是教育目的的表現(xiàn)形式就是上的課的目的。

2、簡(jiǎn)述課程與教學(xué)目標(biāo)的功能：定向功能；選擇功能；計(jì)劃與操作功能；評(píng)價(jià)功能

3、課程與教學(xué)目標(biāo)制定的依據(jù)和功能是什么？ 依據(jù)：對(duì)學(xué)生的研究；對(duì)社會(huì)的研究；對(duì)學(xué)科的研究

4、選擇課程與教學(xué)內(nèi)容的依據(jù)是什么？

明確社會(huì)的要求；分析教育對(duì)象的發(fā)展特征；明確教育學(xué)的要求

5、簡(jiǎn)述選擇與編排課程與教學(xué)內(nèi)容的原則與標(biāo)準(zhǔn)。

①選擇標(biāo)準(zhǔn)：系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)則；歷史尚存準(zhǔn)則；生活效用準(zhǔn)則；興趣需要準(zhǔn)則；社會(huì)發(fā)展準(zhǔn)則

②編排原則：縱向組織和橫向組織；邏輯順序與心理順序；直線式組織與螺旋式組織。