本科專業(yè)認(rèn)證《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》教學(xué)大綱課程名稱：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)英文名稱:EmbeddedSystemDesignTraining課程編號：0812200395課程性質(zhì)：必修學(xué)分/學(xué)時(shí)：3/3周(15天)課程負(fù)責(zé)人：先修課程：C語言、接口技術(shù)A、嵌入式系統(tǒng)(上)、嵌入式系統(tǒng)(下)、嵌入式系統(tǒng)

一、課程目標(biāo)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),并且軟硬件可裁剪,適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、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)。嵌入式系統(tǒng)融合了計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)和通信技術(shù)，與各行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合。自誕生之日起，就被廣泛應(yīng)用于軍事、航空航天、工業(yè)控制、儀器儀表、汽車電子、醫(yī)療儀器等眾多領(lǐng)域。信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，消費(fèi)電子、通信網(wǎng)絡(luò)、信息家電等的巨大需求加速了嵌入式技術(shù)的發(fā)展，擴(kuò)大了嵌入式技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?！肚度胧较到y(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》是學(xué)生學(xué)習(xí)了《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)》等課程后的一次實(shí)際訓(xùn)練課程。本課程要求學(xué)生選擇一些比較重要的項(xiàng)目，進(jìn)行實(shí)際的編程訓(xùn)練，以幫助學(xué)生鞏固先修課程的知識，提高自己的動手能力，為以后從事相關(guān)專業(yè)技術(shù)工作、科學(xué)研究工作打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí)，達(dá)到以下教學(xué)目標(biāo)：1.工程知識1.1掌握必要的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識。1.2能夠應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識解決復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題。2.問題分析2.1能夠理解并恰當(dāng)表述系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的實(shí)際問題。2.2能夠找到合適的解決方法。3.設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案能夠運(yùn)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃與設(shè)計(jì)并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。4.研究能夠采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識進(jìn)行研究并合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。5.使用現(xiàn)代工具能夠有效使用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件對實(shí)際問題進(jìn)行分析與實(shí)現(xiàn)。6.終身學(xué)習(xí)6.1具有自覺搜集閱讀與整理資料的能力。6.2了解本專業(yè)發(fā)展前沿。二、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配本課程采取案例式學(xué)習(xí)，如表1所示。三、教學(xué)方法作為一門實(shí)際訓(xùn)練課程，該課程以實(shí)驗(yàn)教學(xué)、綜合討論、動手實(shí)現(xiàn)等共同實(shí)施。本課程將以“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)”為主線，采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識,重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的理論知識,采用相關(guān)軟件、硬件工具,進(jìn)行軟件分析、研究、解決復(fù)雜工程問題的能力。本課程要求學(xué)生針對一個具體軟件項(xiàng)目，做系統(tǒng)的可行性分析、需求分析、總體設(shè)計(jì)（概要設(shè)計(jì)）、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)，編制軟件的測試方案，最后提交規(guī)范的設(shè)計(jì)報(bào)告文檔、測試方案文檔等。

表1《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配序號案例名稱詳細(xì)描述訓(xùn)練時(shí)間(天)1uCOS操作系統(tǒng)移植把uCOS操作系統(tǒng)移植到開發(fā)板上152GPS信息解析將GPS接收模塊連接到開發(fā)板，通過接收模塊接收信息，對其進(jìn)行解釋分析123MP3音頻播放從網(wǎng)上下載一款MP3解碼程序，并移植到開發(fā)板，該程序?qū)⒔獯a結(jié)果播放出來154視頻采集將一款攝像頭連接到開發(fā)板，通過攝像頭進(jìn)行視頻采集，在開發(fā)板的LCD上進(jìn)行同步顯示155UART實(shí)現(xiàn)文件傳輸利用開發(fā)板的UART，實(shí)現(xiàn)兩塊開發(fā)板之間，開發(fā)板和PC機(jī)之間的文件傳輸156繪圖軟件包設(shè)計(jì)在開發(fā)板上實(shí)現(xiàn)基本圖形的繪制：根據(jù)兩點(diǎn)畫直線、根據(jù)三點(diǎn)畫曲線、畫圓、畫橢圓、畫圓角矩形、區(qū)域填充157自選老師結(jié)合當(dāng)前的熱點(diǎn)臨時(shí)命題，比如模式識別方面的題目15四、考核內(nèi)容及考核方式1.考核內(nèi)容每個學(xué)生從表1中選擇一項(xiàng)，完成自己的設(shè)計(jì)。既要通過程序設(shè)計(jì)，又要完成實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的文檔，最后由老師進(jìn)行驗(yàn)收。2.考核方式項(xiàng)目文檔成績+程序設(shè)計(jì)成績。其中：項(xiàng)目文檔成績占總成績40%；程序設(shè)計(jì)成績占總成績60%。五、附《課程教學(xué)目標(biāo)—畢業(yè)要求關(guān)系表》如表2所示。

表2《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)綜合實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)目標(biāo)—畢業(yè)要求關(guān)系表序號畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)1工程知識：能夠?qū)?shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識用于解決復(fù)雜工程問題1.1掌握必要的數(shù)學(xué)與自然科學(xué)知識1.2掌握必要的工程基礎(chǔ)與專業(yè)知識L1.3能夠應(yīng)用上述知識去解決計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)相關(guān)的復(fù)雜工程技術(shù)問題H2問題分析：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)和工程科學(xué)的基本原理，識別、表達(dá)、并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論2.1能夠理解并恰當(dāng)表述工程實(shí)際問題M2.2能夠找到合適的解決問題的程序與方法M2.3在一定的限制條件下能夠合理解決問題H3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計(jì)針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計(jì)滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能夠在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素3.1能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟硬件應(yīng)用與管理的基本原理與方法設(shè)計(jì)并體現(xiàn)創(chuàng)新意識M3.2能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)知識、科學(xué)研究及項(xiàng)目管理的基本能力進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)并體現(xiàn)創(chuàng)新意識M3.3能在設(shè)計(jì)中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響L4研究：能夠基于科學(xué)原理并采用科學(xué)方法對復(fù)雜工程問題進(jìn)行研究，包括設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析與解釋數(shù)據(jù)、并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論4.1能夠合理采用科學(xué)方法進(jìn)行研究并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案H4.2具備采集有效數(shù)據(jù)的能力M5使用現(xiàn)代工具：能夠針對復(fù)雜工程問題，開發(fā)、選擇與使用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)、資源、現(xiàn)代工程工具和信息技術(shù)工具，包括對復(fù)雜工程問題的預(yù)測與模擬，并能夠理解其局限性5.1在工程技術(shù)問題中，能夠有效地運(yùn)用軟件設(shè)計(jì)、嵌入式開發(fā)及相關(guān)工程工具H5.2在解決工程實(shí)際問題中，能夠選擇合適的軟件設(shè)計(jì)、嵌入式設(shè)計(jì)工具M(jìn)5.3能夠正確運(yùn)用工具與資源對計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)復(fù)雜技術(shù)工程問題進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)M6工程與社會：能夠基于工程相關(guān)背景知識進(jìn)行合理分析，評價(jià)專業(yè)工程實(shí)踐和復(fù)雜工程問題解決方案對社會、健康、安全、法律以及文化的影響，并理解應(yīng)承擔(dān)的責(zé)任6.1熟悉本專業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)與安全管理技術(shù)M6.2能夠?qū)τ?jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)實(shí)踐與復(fù)雜工程技術(shù)問題解決方案的影響進(jìn)行多維評價(jià)M7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價(jià)針對復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實(shí)踐對環(huán)境、社會可持續(xù)發(fā)展的影響7.1熟悉本專業(yè)相關(guān)的環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的方針政策L7.2能從可持續(xù)發(fā)展的角度對產(chǎn)品進(jìn)行評價(jià)L8職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學(xué)素養(yǎng)、社會責(zé)任感，能夠在工程實(shí)踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責(zé)任8.1了解人文社會科學(xué)基本知識，具備一定的工程美學(xué)素養(yǎng)8.2了解職業(yè)規(guī)范，具備正確的社會責(zé)任感與工程職業(yè)倫理價(jià)值觀9個人和團(tuán)隊(duì)：能夠在多學(xué)科背景下的團(tuán)隊(duì)中承擔(dān)個體、團(tuán)隊(duì)成員以及負(fù)責(zé)人的角色9.1能夠在團(tuán)隊(duì)中正確發(fā)揮個人作用M9.2能夠與團(tuán)隊(duì)成員保持協(xié)調(diào)與合作H10溝通：能夠就復(fù)雜工程問題與業(yè)界同行及社會公眾進(jìn)行有效溝通和交流，包括撰寫報(bào)告和設(shè)計(jì)文稿、陳述發(fā)言、清晰表達(dá)或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進(jìn)行溝通和交流10.1具有較強(qiáng)的口頭表達(dá)與溝通交流能力M10.2能撰寫應(yīng)用文和科技論文L10.3了解國外歷史文化，具備一定的跨文化交流能力11項(xiàng)目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟(jì)決策方法，并能在多學(xué)科環(huán)境中應(yīng)用11.1在處理工程問題中能運(yùn)用正確的經(jīng)濟(jì)與