基于项目驱动的嵌入式实验教学

嵌入式系统实验是嵌入式课程教学环节不可或缺的部分,该环节对设计人员要求较高,需要具有广阔的知识面和丰富的实践经验。现有的嵌入式实验课程既枯燥又难以让学生掌握设计精髓,更难以做到与社会需求相契合,本文认为,采用项目驱动是解决此问题的主要方法之一。针对系统理论与实践之间的矛盾,论文利用实验室提供的嵌入式教学平台进行了硬件和软件设计,将数据采集系统划分为几个模块,然后对每个模块的功能进行设计和分析。通过基于系统设计的嵌入式实验,使大部分学生能够熟练掌握嵌入式系统设计方法。英文教学实践证明,嵌入式系统的教学改革能够更好与国际先进技术和规范接轨,显著提升学生的学习兴趣和实践能力。

自主开放的高校EIP-CDIO培养模式建设研究--以“嵌入式系统实验”课程为例

对于高校实验课程建设而言,自主、开放、创新是永恒的主题。“嵌入式系统实验”课程涉及的学科宽泛,受众面广,文章以该实验课程为例,在实验教学中引入EIP-CDIO高等工程教育新模式,将职业道德与诚信、“构思-设计-实现-运作”进行有机结合,在新式教育理念下建设自主开放的实验课程,要求学生掌握基本知识和基本操作技能外能自主创新,以实现培养高级工程专业人才的目标。

新工科背景下物联网专业嵌入式系统实验教学改革与实践

为了满足新工科人才培养需求,在嵌入式系统实验教学中设计一系列难度由浅入深、功能不断完善的实验。实验内容包括:基于光敏传感器的光强检测实验,基于ZigBee通信的光强检测-电机控制实验,基于物联网架构的智能光照系统设计实验。实践教学表明:该实验可激发学生对于嵌入式系统开发的兴趣,加深对于传感器应用、ZigBee无线通信等物联网专业知识的理解,提高动手实践能力和系统设计能力。

基于硬件装置的嵌入式系统实验仿真平台

开展实验仿真教学是一项推进教育信息化、培养学生兴趣和创新能力的重要举措。针对嵌入式系统教学中存在的理论学习难、实操性强且实验教学受到时间、地点和硬件设备限制的问题,提出基于硬件装置的嵌入式系统实验仿真平台。

生医工专业嵌入式系统项目式教学改革与实践

嵌入式系统原理及实验是生物医学工程学科的核心专业课程。该课程的目标是以单片机为对象,通过基本理论学习、程序开发和硬件设计,使学生掌握嵌入式系统在测量与控制等相关领域的应用技能,为将来从事生物医学工程相关测控系统的开发打下基础。然而,传统的实验课程大纲主要面向泛工科体系下模块式实验教学案例而设计,存在如下局限性,一方面,无法深度锻炼学生的整体化项目开发思维和合作精神;另一方面,缺乏针对生物医学工程专业的特异性培养,使得学生的专业性体验不强。为此,该文以中山大学生物医学工程学院嵌入式系统原理及实验为例,对该课程进行项目式教学改革与实践。我们针对原本的模块化分立式实验,结合生医工专业应用需求,融合成综合实践课题项目,并通过分组对比的形式发现新型教学模式在提高学生主观接受程度、增强实验课掌握程度及促进理论课学习方面都具有明显提升。该课程的教学改革实践不仅增强学生对基础知识及应用实践关联性的理解,而且提高学生对嵌入式系统的综合应用创新能力,同时也加深学生的学科认同感和对学科前沿需求的了解,从而促进本科生高质量内涵式发展。

基于ARM-μCLinux的嵌入式系统实验研究

在嵌入式系统教学实验中,建立了基于32位ARM构架的微处理器和μCLinux操作系统实验平台,分析了平台的软硬件构成,并结合课程进行了一系列试验,对实验内容和效果进行了对比分析,提出了一些可扩展的综合型、设计型和创新型实验方案,以适应不同层次的学生需要。

基于ARM的嵌入式系统实验研究

在嵌入式系统实验中,了解ARM的体系结构、熟悉嵌入式操作系统是关键,为了掌握常用外部设备接口驱动程序、接口应用程序的设计,培养学生的硬件、软件协同设计能力,实现对受教育者的分层次培养。本文在认真分析实验内容和实验效果的基础上,提出将实验划分为基础验证型、设计型、综合型和创新型四类,以适应不同层次学习者的学习需要。

总线结构的模块化嵌入式实验平台设计与应用

为解决现有嵌入式教学实验平台扩展性和通用性差、仅适用于实验教学等问题,设计基于总线结构的模块化嵌入式实验平台。平台整合了物联网四层模型中的感知层和网络层硬件单元,将硬件单元按照功能模块化,提出基于CAN总线的模块化架构,并设计适用于该架构的通信协议,使平台在满足实验教学的同时,可应用于科研及实际项目。在实验教学应用中,平台训练了学生的基础技能和实践能力,培养了学生的协同创新能力、团队合作意识。在科研项目应用中,基于平台设计的模块化采集节点和网关节点经过性能测试和稳定性测试后,已投入实际使用。

基于ARM和FPGA的嵌入式实验平台设计

为了解决传统嵌入式实验平台模块难以替换和升级的问题,设计了以ARM和FPGA为核心的嵌入式实验平台。利用FPGA扩展系统功能和接口,通过ARM对FPGA进行管理控制,使得所构建的嵌入式实验平台在接口电路上可以支持不同功能模块的应用要求。性能、效率和可扩展性大大提高,可满足各层次用户群体创新设计的的需求。

浅析嵌入式实验中错误的文档化

通过分析嵌入式实验的特点,比较计算机语言实验与嵌入式实验中错误的区别,提出了实验过程中的错误文档化。介绍了错误文档化的必要性、处理元素和通用格式,并结合具体实例加以说明。实践结果证明:错误文档是对嵌入式实验教材的有力补充,可以成为实验指导教师的助手;而且学生对于错误有了更深入的了解,有利于个体软件工程师的能力培养。

基于创新性综合实验的嵌入式教学研究

嵌入式系统创新性实验项目对提升嵌入式技术开发创新能力有重要作用,设计创新性实验项目可为学生开设创新实验奠定基础。结合物联网智能家居系统功能,设计一款嵌入式教学创新性实验项目,通过物联网智能家居具体项目设计,把项目的实现过程引入嵌入式系统设计教学中,引导学生掌握嵌入式系统软硬件协同设计原理和设计方法,有效解决学生学习硬件知识从理论走向实践应用的限制,更好地训练学生的创新思维与综合运用设计的能力,化解嵌入式硬件实验教学难点,培养出更多具有较强动手能力和创新能力的学生。实践证明这种综合性、创新性实验教学与创新性实验项目有利于嵌入式实验教学。

基于系统软件分析与设计的嵌入式系统实验

针对计算机专业学生嵌入式系统实验主要为应用型实验,缺乏系统能力锻炼的情况,提出系统能力培养方法,提出增加嵌入式系统软件的分析、移植和设计等实验环节,使学生能够全面地学习嵌入式系统的软、硬件知识,为今后进行更高层次的设计打下基础。

基于ARM的嵌入式系统实验分析

在嵌入式系统实验中,了解ARM的体系结构、熟悉嵌入式操作系统是关键。为了掌握常用外部设备接口驱动程序、接口应用程序的设计,培养学生的硬件、软件协同设计能力,实现对受教育者的分层次培养。本文在认真分析实验内容和实验效果的基础上,提出将实验划分为基础验证型、设计型、综合型和创新型四类,以适应不同层次学习者的需要。

高校开放嵌入式实验室的探索

实验教学是高等学校教学的重要环节,直接影响高等学校的人才培养质量,而实验室的开放是实验室生命力的源泉。本文通过分析高校嵌入式专业实验教学的特点及嵌入式实验室教学存在的问题,提出改善实验室管理和开放实验室的方法,并根据学校现状,从实验内容设置、实验室的管理等方面进行了探索。

单片机双机通信在嵌入式虚拟实验平台下的设计与实现

针对高等院校传统单片机实验系统中存在的硬件成本偏高及仿真难以实现等问题,研究了一种基于新型嵌入式系统仿真软件Proteus+Keil C的仿真平台。该平台从软、硬件上对单片机等嵌入式系统的设计进行仿真,对单片机双机通信原理进行了分析,实现了51单片机的串行双机通信。结果表明,利用嵌入式虚拟实验平台进行教学,成本低,效率高,仿真效果直观,在高校嵌入式系统实践课程中有良好的应用价值。

积木式模块化结构的嵌入式系统实验教学研究

各高校嵌入式系统实验多采用外购实验箱,成本高,实验项目单一,不利于后期更新和维护。该文提出采用积木式模块化结构开发基于STM32F103ZCT6的实验板,在主板的基础上,通过不断地扩充相关的硬件模块,可以实现很多仪器仪表、工业控制等设备样机。与传统的实验设备相比,包含了很好的设计理念,更有利于培养学生动手能力和创新能力,同时,便于根据嵌入式系统行业发展进行同步更新,极大地降低了后续投资成本,更适合高校发展的需要。

嵌入式实验中的C语言教学方法研究

针对C语言作为主要编程语言在嵌入式系统开发实验中的重要性,概括嵌入式实验中C语言教学的特点,提出教学方法改革的建议,详细阐述嵌入式实验中C语言学习的教学安排,最后总结教学研究的特色和意义。

高校嵌入式实验室建设探讨

介绍了嵌入式实验室建设的重要性,分析了当前嵌入式实验室建设中存在的问题,提出了嵌入式实验室的建设原则以及改变传统的实验教学模式而采用"三层次开放式"教学管理模式,以此加强培养学生的实践创新能力。

浅析STM32嵌入式实验教学的改革与实践

伴随着社会发展对人才质量需求的变化,我国高校实验教学也开始面临着越来越严峻的改革形势。在当前高校实验教学改革工作当中,嵌入式实验教学是最受关注的话题之一,如何在实验教学中有效提高嵌入式实验教学的质量也是最重要的任务之一。STM32的引入为嵌入式实验教学质量提供了一个全新的发展机遇,该文将就STM32嵌入式实验教学的改革与实践进行深入的分析与探究。

基于32bit Cortex-M3的嵌入式实验教学系统

介绍一种针对本科生进行嵌入式开发学习与实验的教学实验系统。为了满足高校信息工程类本科生对于软硬件开发上的教学工作,同时激发本科生在软硬件设计开发上的兴趣,在实验学习中让学生充分发挥自己的兴趣爱好与聪明才智,自主设计自身感兴趣的实验,从而在快乐实验学习中使自身能力得到提升。该实验系统采用了在移动互联领域普遍使用的前沿的ARM架构的嵌入式处理技术,并配合众多外围设备,使得实验设备具有强大的可扩展能力,适应不同学生在不同领域的兴趣爱好,更好地发挥学生的创造能力。