《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱

《嵌入式技術(shù)及應(yīng)用》課程教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）嵌入式技術(shù)及應(yīng)用課程名稱（英文）PrincipleandApplicationofEmbeddedSystem課程代碼05120307課程性質(zhì)必修課程類別專業(yè)必修課考核形式考試總學(xué)分（學(xué)時/周）3.5理論學(xué)分（學(xué)時）3（48）實踐或?qū)嶒瀸W(xué)分（學(xué)時/周）0.5（16）先修課程C語言程序設(shè)計，單片機(jī)與接口技術(shù)后續(xù)課程計算機(jī)控制技術(shù)適應(yīng)范圍全日制本科面向?qū)I(yè)電子信息工程開課學(xué)期4開課學(xué)院電子與信息工程學(xué)院二、課程目標(biāo)本課程堅持學(xué)生綜合素養(yǎng)培養(yǎng)。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備對嵌入式系統(tǒng)整體組成、運行過程的深入理解。在教學(xué)中要讓學(xué)生了解嵌入式技術(shù)在專業(yè)中的地位與作用；以強(qiáng)調(diào)過程考核為抓手，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。以嵌入式手機(jī)ARM芯片的發(fā)展過程，結(jié)合事物的普遍性發(fā)展歷程，闡述國家發(fā)展建設(shè)的必然過程；以物聯(lián)網(wǎng)項目的逐步實現(xiàn)來培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度，以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意愿；過程考核以小組為單位，注重培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。課程具體目標(biāo)如下：課程目標(biāo)1：使學(xué)生比較系統(tǒng)地了解嵌入式系統(tǒng)的基本概念，掌握ARM的接口及片內(nèi)外設(shè)的結(jié)構(gòu)工作原理及編程，掌握安卓系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境及開發(fā)過程，了解嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā)過程。課程目標(biāo)2：以一個物聯(lián)網(wǎng)項目的逐步實現(xiàn)來開展教學(xué)，使學(xué)生在嵌入式系統(tǒng)的綜合架構(gòu)及系統(tǒng)設(shè)計等方面得到初步的訓(xùn)練，同時進(jìn)一步訓(xùn)練學(xué)生軟硬調(diào)試能力；從而提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。課程目標(biāo)3：通過課堂理論教學(xué)、項目實踐操作和課外作業(yè)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)的興趣、實事求是的科學(xué)態(tài)度、團(tuán)隊協(xié)作能力，以及培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意愿。三、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求、指標(biāo)點與本課程的課程目標(biāo)的之間對應(yīng)關(guān)系如表1所示。表1畢業(yè)要求、指標(biāo)點與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系支撐的畢業(yè)要求涉及的畢業(yè)要求指標(biāo)點本課程的課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度1.工程知識1.2掌握電子電路等工程基礎(chǔ)知識，能將其用于分析電子電路相關(guān)的工程問題。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.1掌握設(shè)計/開發(fā)電子信息工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題解決方案所需要的專業(yè)知識和開發(fā)工具。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2L5.使用現(xiàn)代化工具5.1能合理使用現(xiàn)代信息技術(shù)工具。課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3H本課程的各個課程目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點的權(quán)值矩陣如表2所示。表2課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點的權(quán)值矩陣畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)1.2畢業(yè)要求指標(biāo)3.1畢業(yè)要求指標(biāo)5.1課程目標(biāo)課程目標(biāo)課程目標(biāo)注：將一個畢業(yè)要求指標(biāo)點分解到對應(yīng)課程教學(xué)目標(biāo)中，每一列的權(quán)重Σ＝1。四、課程目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容及資源對應(yīng)關(guān)系第一部分理論教學(xué)環(huán)節(jié)第1章嵌入式系統(tǒng)概述（3學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：了解常用嵌入式處理器分類及特點，ARM處理器體系結(jié)構(gòu)，ARM芯片發(fā)展。教學(xué)重點：ARM處理器體系結(jié)構(gòu)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第2章ARM開發(fā)環(huán)境與基礎(chǔ)（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：嵌入式開發(fā)軟件安裝與使用；工程項目建立與結(jié)構(gòu)；ARM下C語言的基本語法；開發(fā)常用系統(tǒng)文件。教學(xué)重點：安裝和配置嵌入式開發(fā)環(huán)境，建立一個基礎(chǔ)工程并編譯，工程的文件結(jié)構(gòu)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第3章ARM接口與應(yīng)用（15學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：中斷與程序設(shè)計；定時器與PWM；串口組成與程序設(shè)計；通用IO結(jié)構(gòu)與程序設(shè)計；ADC原理與程序設(shè)計。教學(xué)重點：中斷服務(wù)程序的原理和程序設(shè)計，定時器，ADC的原理與程序設(shè)計。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第4章無線通信與PID算法（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：無線通信模塊編程；PID算法在ARM上的編程。教學(xué)重點：PID算法在ARM上的編程。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第5章安卓概述與開發(fā)環(huán)境（3學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：安卓系統(tǒng)的發(fā)展、特點；安卓系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)過程。教學(xué)重點：安卓系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境、開發(fā)過程。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第7章安卓UI，Activity，Intent組件（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：安卓布局管理器，控件UI界面；Activity的生命周期及編程；Intent對象及編程。教學(xué)重點：Intent對象及編程。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第8章安卓事件、網(wǎng)絡(luò)、線程（6學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：事件處理概述與編程；安卓下網(wǎng)絡(luò)socket編程；線程、handle與message機(jī)制編程。教學(xué)重點：安卓事件處理的原理和編程方法，socket編程，安卓與ARM之間的網(wǎng)絡(luò)通信。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第9章嵌入式Linux系統(tǒng)（3學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：嵌入式Linux基本概念；嵌入式Linux的啟動及移植；嵌入式Linux的開發(fā)與應(yīng)用介紹；嵌入式Linux的驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點：安嵌入式Linux系統(tǒng)的開發(fā)方法和應(yīng)用；嵌入式Linux系統(tǒng)的驅(qū)動程序結(jié)構(gòu)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3課程思政融入點：嵌入式技術(shù)及應(yīng)用是一門實踐性很強(qiáng)的課程，學(xué)生在學(xué)習(xí)嵌入式技術(shù)的過程中，需要認(rèn)識到技術(shù)如何影響社會、經(jīng)濟(jì)和文化等方面。同時，也需要了解技術(shù)發(fā)展的歷史背景和趨勢，認(rèn)識到技術(shù)與社會的互動關(guān)系，以及未來可能出現(xiàn)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。通過授課、實踐等方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生積極探索嵌入式技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展方向，培養(yǎng)其研究和解決實際問題的能力，同時注重知識實踐相結(jié)合，促進(jìn)思想和行動的統(tǒng)一。第二部分實驗教學(xué)環(huán)節(jié)實驗教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)支撐課程目標(biāo)的具體情況如表3所示。表3實驗課具體教學(xué)內(nèi)容及目標(biāo)支撐課程目標(biāo)的體情況序號實驗內(nèi)容學(xué)時數(shù)項目要求項目類型項目性質(zhì)實驗?zāi)繕?biāo)支撐的課程目標(biāo)1STM32下串口通信程序設(shè)計2選修操作驗證使用STM32開發(fā)板及keil開發(fā)環(huán)境；掌握串口通修程序的設(shè)計。1,2,32STM32AD采樣程序設(shè)計2選修操作驗證使用STM32開發(fā)板及keil開發(fā)環(huán)境；掌握STM32AD采樣程序的設(shè)計。1,2,33STM32OLED顯示程序設(shè)計2選修操作驗證使用STM32開發(fā)板及keil開發(fā)環(huán)境；掌握STM32OLED程序的設(shè)計。1,2,34STM32數(shù)據(jù)采集與控制4必修操作驗證使用STM32開發(fā)板及keil開發(fā)環(huán)境；掌握利用串口通信與IO實現(xiàn)上下位機(jī)通信與控制。1,2,35STM32無線通信程序設(shè)計3選修操作驗證使用STM32開發(fā)板及keil開發(fā)環(huán)境；掌握STM32下無線通信模塊程序的設(shè)計。1,2,36基于STM32的無線采集與控制系統(tǒng)設(shè)計6必修操作設(shè)計使用STM32開發(fā)板及keil開發(fā)環(huán)境；綜合利用STM32的無線、AD、OLED等模塊開展綜合系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)PC通過無線采集與控制下位機(jī)。1,2,37AndroidUI布局與控件使用3選修操作驗證使用Androidstudio開發(fā)環(huán)境；掌握UI布局與常用控件使用1,2,38AndroidUI事件處理與Activity3選修操作驗證使用Androidstudio開發(fā)環(huán)境；掌握事件處理、Activity調(diào)用過程程序設(shè)計1,2,39AndroidIntent與廣播接收器3選修操作驗證使用Androidstudio開發(fā)環(huán)境；掌握Intent與廣播接收器程序設(shè)計1,2,310Android網(wǎng)絡(luò)編程3選修操作驗證使用Androidstudio開發(fā)環(huán)境；掌握TCP/IP程序設(shè)計1,2,311基于Android的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計6必修操作設(shè)計綜合利用Android、STM32的各種知識，設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)手機(jī)與STM32通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與控制；掌握基本電氣開關(guān)的使用與控制開關(guān)柜的接線1,2,3課程思政融入點：培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決工程問題的思維與能力、團(tuán)隊協(xié)作能力、工程倫理意識。課程主要教學(xué)資源及參考資源、教學(xué)平臺網(wǎng)站：（1）推薦參考教材及參考書目參考教材及參考書目見表4。表4參考教材及參考書目類別教材名稱主編出版社出版時間參考教材原子教你玩STM32庫函數(shù)版張洋北京航空航天大學(xué)出版社2015第一行代碼Android（第二版）郭霖人民郵電出版社2016參考書目ARM9嵌入式系統(tǒng)設(shè)計徐英慧北京航空航天大學(xué)出版社2007嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)詳解——基于ARM孫紀(jì)坤人民郵電出版社2006Android程序開發(fā)實用教程邵長恒清華大學(xué)出版社2014Android應(yīng)用程序開發(fā)教程羅文龍電子工業(yè)出版社2016（2）課程網(wǎng)站=1\*GB3①嵌入式系統(tǒng)及應(yīng)用_蘇州大學(xué)_中國大學(xué)MOOC（慕課）/course/SUDA-1001754273?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=2\*GB3②嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用_哈爾濱工業(yè)大學(xué)_中國大學(xué)MOOC（慕課）/course/HIT-1002246015?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=3\*GB3③嵌入式系統(tǒng)原理與實踐_華東師范大學(xué)_中國大學(xué)MOOC（慕課）/course/ECNU-1206864805?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_五、課程目標(biāo)與考核依據(jù)及評價標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)關(guān)系總評計分制：百分制（√）；五級分制（）；兩級分制（）考核方式：考試（√）；考查（）本課程考核環(huán)節(jié)由課堂表現(xiàn)、作業(yè)、實驗、期末考試成績組成。課程總成績=課堂表現(xiàn)×10%+作業(yè)×20%+實驗×20%+期末考試×50%。具體考核會環(huán)節(jié)、評價方式、比重和對應(yīng)的課程目標(biāo)如表5所示。表5考核/評價方法、依據(jù)和對應(yīng)的課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評價方式比重課程目標(biāo)課堂表現(xiàn)主要包括出勤情況和課堂參與度10%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3作業(yè)成績主要是學(xué)生完成課后作業(yè)的情況20%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3實驗依據(jù)實驗教學(xué)進(jìn)度計劃，主要考察學(xué)生對各章節(jié)知識點的理解與應(yīng)用能力20%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期末考試根據(jù)期末考核結(jié)果給出相應(yīng)的成績50%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程總成績課堂表現(xiàn)×10%+作業(yè)×20%+實驗×20%+期末考試×50%100%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3根據(jù)表5可知，本課程的3個課程目標(biāo)分別由多個考核環(huán)節(jié)來支撐，每個考核環(huán)節(jié)的評價標(biāo)及其對課程目標(biāo)的支撐權(quán)值如表6所示。表6考核環(huán)節(jié)評價標(biāo)準(zhǔn)及其支撐課程目標(biāo)的權(quán)值課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)支撐課程目標(biāo)權(quán)值權(quán)值合計評價標(biāo)準(zhǔn)100~9089~8079~7069~60<59優(yōu)良中及格不及格課程目標(biāo)1課堂表現(xiàn)25%100%按時到課，從不缺課；課堂能積極并正確回答問題；課堂交流討論積極主動；課堂表現(xiàn)總體很好不無故缺課、遲到早退；課堂能積極并正確回答問題；課堂交流表現(xiàn)良好；課堂表現(xiàn)總體較好不無故缺課、偶爾會有遲到早退；課堂下能正確回答問題；課堂交流表現(xiàn)這中等；課堂表現(xiàn)總體一般偶爾遲到早退；課堂回答問題和相互交流積極性尚可，態(tài)度基本端正；課堂總體表現(xiàn)尚可偶爾缺課或經(jīng)常遲到早退；課堂回答問題和相互交流積極性較差，態(tài)度不端正；課堂總體表現(xiàn)較差作業(yè)25%作業(yè)嚴(yán)格按要求并及時完成，正確率90%以上作業(yè)按要求并及時完成，正確率80%至90%作業(yè)按要求并及時完成，正確率70%至80%作業(yè)按要求并及時完成，正確率60%至70%作業(yè)未按要求完成，正確率小于60%實驗25%實驗實踐能力很強(qiáng)，善于獨立思考并與教師溝通；實驗數(shù)據(jù)記錄非常完整，對實驗結(jié)果分析正確且非常深入，報告撰寫質(zhì)量很高；實驗綜合表現(xiàn)很好實驗實踐能力較強(qiáng)，能獨立思考并與教師溝通；實驗數(shù)據(jù)記錄較為完整，對實驗結(jié)果分析正確且深入，報告撰寫質(zhì)量較高；實驗綜合表現(xiàn)較好實驗實踐能力一般，能對問題進(jìn)行一定的思考；實驗數(shù)據(jù)記錄基本完整，對實驗結(jié)果分析基本正確，報告撰寫質(zhì)量一般；實驗綜合表現(xiàn)一般實驗實踐能力尚可，能對問題進(jìn)行一定的思考；實驗數(shù)據(jù)記錄尚可，對實驗結(jié)果分析深入程度尚可，報告撰寫質(zhì)量基本滿足要求；實驗綜合表現(xiàn)尚可實驗實踐能力較差，態(tài)度不端；實驗數(shù)據(jù)記錄完整度較差，對實驗結(jié)果分析缺乏或應(yīng)付了事，報告撰寫質(zhì)量較差；實驗綜合表現(xiàn)較差期末考試25%見期末試卷評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)2課堂表現(xiàn)20%100%同上同上同上同上同上作業(yè)20%同上同上同上同上同上實驗30%同上同上同上同上同上期末考試30%見期末試卷評分標(biāo)準(zhǔn)課程目標(biāo)3課堂表現(xiàn)20%100%同上同上同上同上同上作業(yè)30%同上同上同上同上同上實驗30%同上同上同上同上同上期末考試20%見期末試卷評分標(biāo)準(zhǔn)六、課程目標(biāo)達(dá)成評價本課程目標(biāo)達(dá)成評價依據(jù)和方法如表7