《嵌入式系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)》課程教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）嵌入式系統(tǒng)綜合實(shí)訓(xùn)課程名稱（英文）ComprehensiveDesignofembeddedsystem課程代碼05120102課程性質(zhì)必修課課程類別實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)考核形式考查總學(xué)分（學(xué)時(shí)/周）1（2周）理論學(xué)分（學(xué)時(shí)）0實(shí)踐或?qū)嶒?yàn)學(xué)分（學(xué)時(shí)/周）1（2周）先修課程《模擬電子電路》《高頻電子線路》后續(xù)課程《單片機(jī)原理與技術(shù)》，《信號(hào)與系統(tǒng)》適應(yīng)范圍全日制本科面向?qū)I(yè)電子與信息工程開課學(xué)期5開課學(xué)院電子與信息工程學(xué)院1.指導(dǎo)思想：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備獨(dú)立進(jìn)行嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試能力。2.基本原則：理論聯(lián)系實(shí)際，知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)同發(fā)展。3.課程思政:在教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、辯證唯物主義的世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的愛國(guó)主義情操。二、課程目標(biāo)及其對(duì)畢業(yè)要求的支撐2.1課程目標(biāo)通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下幾個(gè)方面的課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠了解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原理，掌握硬件電路的設(shè)計(jì)與制作、熟練掌握程序設(shè)計(jì)能力、掌握輸入輸出接口設(shè)計(jì)與使用，掌握文件系統(tǒng)與存儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)與使用、掌握通信模塊與總線技術(shù)與應(yīng)用、掌握網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)。了解其在實(shí)際工程技術(shù)中的應(yīng)用，為后續(xù)相關(guān)課程和專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：使學(xué)生在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析、設(shè)計(jì)、實(shí)物制作和調(diào)試以及自學(xué)能力等方面得到嚴(yán)格的訓(xùn)練，從而提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、科研能力，努力實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。課程目標(biāo)3：通過(guò)電路仿真綜合實(shí)訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)電路的興趣、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、辯證唯物主義的世界觀與愛國(guó)主義情操。。2.2畢業(yè)要求、指標(biāo)點(diǎn)與課程目標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求、指標(biāo)點(diǎn)與本課程的課程目標(biāo)的之間對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。表1畢業(yè)要求、指標(biāo)點(diǎn)與課程目標(biāo)的對(duì)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(diǎn)本課程的課程目標(biāo)支撐強(qiáng)度2問(wèn)題分析2.3能運(yùn)用工程科學(xué)基本原理分析復(fù)雜工程問(wèn)題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1H3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案3.3能綜合利用專業(yè)知識(shí)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。課程目標(biāo)2H4研究4.1能夠基于專業(yè)理論并采用科學(xué)方法對(duì)電子信息工程及相關(guān)領(lǐng)域系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。課程目標(biāo)2H5.使用現(xiàn)代工具5.3具有使用現(xiàn)代電子儀器設(shè)備的能力，并能夠理解其局限性。課程目標(biāo)3H本課程的各個(gè)課程目標(biāo)對(duì)應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)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(diǎn)的權(quán)值矩陣畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)2.3畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)3.3畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)4.1畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)5.3課程目標(biāo)0.4課程目標(biāo)0.3課程目標(biāo)0.3注：將一個(gè)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)分解到對(duì)應(yīng)課程目標(biāo)中，每一列的權(quán)值Σ＝1。三、課程內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配1.主要儀器設(shè)備常用學(xué)生調(diào)試系統(tǒng)、各種傳感器、各種通信模塊、嵌入式開發(fā)板、電腦2.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)置與內(nèi)容（2周）本課程計(jì)劃時(shí)數(shù)為2周，可采取集中與分散相結(jié)合進(jìn)行。教學(xué)過(guò)程大體上分四個(gè)階段進(jìn)行，每一階段的時(shí)間分配如下表3所示表3學(xué)時(shí)分配：階段內(nèi)容時(shí)間（天）知識(shí)學(xué)習(xí)（2.5天）嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)、布置調(diào)研與選題0.5輸入輸出、文件系統(tǒng)與存儲(chǔ)管理應(yīng)用技術(shù)1通信接口、總線與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)1開題與方案論證（1天）確定選題，開題論證0.5調(diào)研與方案設(shè)計(jì)、論證0.5設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試（5天）設(shè)計(jì)詳細(xì)方案；電路制作與軟件編寫；系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試；教師隨時(shí)指導(dǎo)；5驗(yàn)收答辯（1.5天）現(xiàn)場(chǎng)演示；PPT答辯；1.5合計(jì)103.各個(gè)階段的教學(xué)任務(wù)與內(nèi)容如下：教學(xué)過(guò)程分四個(gè)階段執(zhí)行，各個(gè)階段的教學(xué)任務(wù)與內(nèi)容如下：1.基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)階段1.1教學(xué)任務(wù)：學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)各種相關(guān)知識(shí)，并布置學(xué)生開展前期選題與調(diào)研。1.2學(xué)習(xí)內(nèi)容：嵌入式基礎(chǔ)知識(shí)：概念，組成，結(jié)構(gòu)，相關(guān)技術(shù)，應(yīng)用情況。輸入輸出、文件系統(tǒng)與存儲(chǔ)管理應(yīng)用技術(shù)：嵌入式系統(tǒng)的輸入輸出接口、存儲(chǔ)器、操作系統(tǒng)和存儲(chǔ)管理，選擇重點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹，其他簡(jiǎn)介并提供學(xué)習(xí)資料進(jìn)行自學(xué)。通信接口、總線與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)：USART、USB、CAN、以太接口、紅外接口等通信模塊，詳細(xì)介紹2種，其他簡(jiǎn)介并提供資料由學(xué)生自學(xué)。選題范圍與參考1）移動(dòng)通信與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用=1\*GB3①Android電話通信設(shè)計(jì)=2\*GB3②Android短信通信設(shè)計(jì)=3\*GB3③嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計(jì)（采用以太網(wǎng)控制器ENC28J60、芯片MAX232、芯片RTL8019AS實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口軟件和硬件設(shè)計(jì)）2）娛樂(lè)與數(shù)據(jù)管理運(yùn)用=1\*GB3①嵌入式閱讀器設(shè)計(jì)=2\*GB3②嵌入式音樂(lè)播放器設(shè)計(jì)=3\*GB3③嵌入式餐廳菜單管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)=4\*GB3④嵌入式加油站信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)（對(duì)加油站儲(chǔ)油罐油品信息包括液位、溫度、油氣濃度的管理）3）城市家居=1\*GB3①嵌人式紅外抄表數(shù)據(jù)終端設(shè)計(jì)=2\*GB3②嵌入式智能家電網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)=3\*GB3③嵌入式停車定位信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)=4\*GB3④嵌入式門禁系統(tǒng)設(shè)計(jì)4）工業(yè)控制=1\*GB3①嵌入式移動(dòng)機(jī)器人視覺(jué)導(dǎo)航設(shè)計(jì)=2\*GB3②嵌入式CAN總線車輛控制器設(shè)計(jì)=3\*GB3③嵌入式遠(yuǎn)程液位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)=4\*GB3④嵌入式USB接口視頻采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)=5\*GB3⑤基于嵌入式的串口通信設(shè)計(jì)（實(shí)現(xiàn)和上位機(jī)按modbus協(xié)議通信）開題與方案論證每位學(xué)生用PPT介紹選題與整體方案，涉及技術(shù)與模塊應(yīng)用情況。指導(dǎo)教師根據(jù)學(xué)生介紹，考察學(xué)生選題難度是否適中，幫助學(xué)生修正、優(yōu)化方案。設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試3.1教學(xué)任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生開展詳細(xì)設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試。3.2教學(xué)內(nèi)容：詳細(xì)設(shè)計(jì)的一般步驟，需要考慮的因素。電路制作需要注意的地方。系統(tǒng)調(diào)試的步驟與一般方法。4.驗(yàn)收答辯4.1教學(xué)任務(wù)：1）每位學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)演示、并用PPT介紹項(xiàng)目。2）指導(dǎo)教師小組提問(wèn)，評(píng)定等級(jí)。四、課程考核環(huán)節(jié)、評(píng)價(jià)方式、考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及其達(dá)成度評(píng)價(jià)4.1課程考核環(huán)節(jié)與評(píng)價(jià)方式總評(píng)計(jì)分制：百分制（√）；五級(jí)分制（）；兩級(jí)分制（）考核方式：考試（）；考查（√）課程的考核環(huán)節(jié)、評(píng)價(jià)方式、比重和對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)關(guān)系如下表4所示。表4考核環(huán)節(jié)、評(píng)價(jià)方式、比重和對(duì)應(yīng)的課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)方式比重課程目標(biāo)平時(shí)成績(jī)（考勤、方案與預(yù)設(shè)計(jì)）根據(jù)考勤、方案與預(yù)設(shè)計(jì)情況記分/百分制25%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3作品功能驗(yàn)收根據(jù)作品完成題目要求情況記分/百分制40%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3實(shí)訓(xùn)報(bào)告根據(jù)實(shí)訓(xùn)報(bào)告記分/百分制20%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3答辯根據(jù)答辯情況記分/百分制15%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程總成績(jī)平時(shí)成績(jī)×25%+作品功能驗(yàn)收×40%+實(shí)訓(xùn)報(bào)告20%+答辯×15%100%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)34.2考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及其支撐課程目標(biāo)的權(quán)值根據(jù)表4可知，本課程的3個(gè)課程目標(biāo)分別由多個(gè)考核環(huán)節(jié)來(lái)支撐，每個(gè)考核環(huán)節(jié)的評(píng)價(jià)標(biāo)及其對(duì)課程目標(biāo)的支撐權(quán)值如下表5所示：表5考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)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(jì)評(píng)價(jià)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平時(shí)成績(jī)25%100%全勤或者缺勤一次預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容完整，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性強(qiáng)，語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確、格式正確。缺勤2次預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容較為完整，結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性較強(qiáng)，語(yǔ)言表達(dá)較為準(zhǔn)確、格式較為正確缺勤3次預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容基本有欠缺，結(jié)構(gòu)欠嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性還算好，語(yǔ)言表達(dá)基本準(zhǔn)確、格式基本正確。缺勤4次設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容基本有欠缺，結(jié)構(gòu)欠嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性還算好，語(yǔ)言表達(dá)基本準(zhǔn)確、格式基本正確。缺勤四次及以上預(yù)設(shè)計(jì)報(bào)告的內(nèi)容不完整，結(jié)構(gòu)不嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯性差，語(yǔ)言表達(dá)不夠準(zhǔn)確、格式不夠正確。作品功能驗(yàn)收20%原理圖準(zhǔn)確，元件參數(shù)合理，實(shí)物功能或性能指標(biāo)均實(shí)現(xiàn)。原理圖較準(zhǔn)確，元件參數(shù)較合理，實(shí)物功能或性能指標(biāo)大部分實(shí)現(xiàn)。原理圖基本準(zhǔn)確，元件參數(shù)基本合理，正確，實(shí)物功能或性能指標(biāo)基本實(shí)現(xiàn)。原理圖基本準(zhǔn)確，元件參數(shù)基本合理，正確，實(shí)物功能或性能指標(biāo)無(wú)法呈現(xiàn)原理圖欠準(zhǔn)確，元件參數(shù)欠合理，實(shí)物功能或性能指標(biāo)大多沒(méi)實(shí)現(xiàn)。實(shí)訓(xùn)報(bào)告30%報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容嚴(yán)格按照模板要求書寫；測(cè)試、記錄與結(jié)果分析詳實(shí)；報(bào)告結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯正確，語(yǔ)言表達(dá)流暢；數(shù)據(jù)處理正確率90%以上，沒(méi)有抄襲。報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容嚴(yán)格按照模板要求書寫；測(cè)試、記錄與結(jié)果分析詳實(shí)；報(bào)告結(jié)構(gòu)比較嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯正確，語(yǔ)言表達(dá)比較流暢；數(shù)據(jù)處理正確率80-90%以上，沒(méi)有抄襲。報(bào)告格式規(guī)范，內(nèi)容嚴(yán)格按照模板要求書寫；測(cè)試、記錄、整理與結(jié)果分析詳實(shí)；報(bào)告結(jié)構(gòu)邏輯基本正確，語(yǔ)言表達(dá)基本流暢；數(shù)據(jù)處理正確率70%-80%以上，沒(méi)有抄襲。報(bào)告格式基本規(guī)范，內(nèi)容基本按照模板要求書寫；測(cè)試、記錄、整理與結(jié)果分析比較簡(jiǎn)單；報(bào)告結(jié)構(gòu)和邏輯存在部分問(wèn)題，語(yǔ)言表達(dá)不是很順暢；數(shù)據(jù)處理正確率60-70%以上，沒(méi)有抄襲。實(shí)驗(yàn)未按要求，未及時(shí)完成，但改正及時(shí)，態(tài)度端正。答辯25%能夠很好地闡述設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)內(nèi)容，回答問(wèn)題正確，條理清晰。能夠較好地闡述設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)內(nèi)容，回答問(wèn)題較正確，條理較清晰?；灸軌蜿U述設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)內(nèi)容，回答問(wèn)題基本正確，條理基本清晰?；灸軌蜿U述設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)內(nèi)容?；卮饐?wèn)題基本不正確不能闡述設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)內(nèi)容，回答問(wèn)題不正確，條理不清晰。課程目標(biāo)2平時(shí)成績(jī)25%100%同上同上同上同上同上作品功能驗(yàn)收30%同上同上同上同上同上實(shí)訓(xùn)報(bào)告30%同上同上同上同上同上答辯15%同上同上同上同上同上課程目標(biāo)3平時(shí)成績(jī)20%100%同上同上同上同上同上作品功能驗(yàn)收30%同上同上同上同上同上實(shí)訓(xùn)報(bào)告30%同上同上同上同上同上答辯20%同上同上同上同上同上4.3課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)根據(jù)表5所列的各考核環(huán)節(jié)支撐課程目標(biāo)的權(quán)值，本課程的課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法如下表6所示。表6課程目標(biāo)達(dá)成度評(píng)價(jià)方法課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評(píng)價(jià)方法課程目標(biāo)1平時(shí)成績(jī)（考勤、方案與預(yù)設(shè)計(jì)）、作品功能驗(yàn)收、答辯、設(shè)計(jì)報(bào)告課程目標(biāo)2平時(shí)成績(jī)（考勤、方案與預(yù)設(shè)計(jì)）、作品功能驗(yàn)收、答辯、設(shè)計(jì)報(bào)告課程目標(biāo)3平時(shí)成績(jī)（考勤、方案與預(yù)設(shè)計(jì)）、作品功能驗(yàn)收、答辯、設(shè)計(jì)報(bào)告五、持續(xù)改進(jìn)本課程根據(jù)平時(shí)成績(jī)（考勤、方案與預(yù)設(shè)計(jì)）、作品功能驗(yàn)收、實(shí)訓(xùn)報(bào)告，答辯，結(jié)合各課程目標(biāo)評(píng)價(jià)值和學(xué)生、教學(xué)督導(dǎo)等反饋，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)和學(xué)習(xí)狀況；課后及時(shí)反思，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足并及時(shí)改進(jìn)。尚需在下一輪課程教學(xué)中改進(jìn)提高的，需在下一輪及時(shí)改進(jìn)和提高，確保課程目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和相應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點(diǎn)順利達(dá)成。六、推薦教材和主要參考書目[1]盧有亮，基于STM32的嵌入式系統(tǒng)原理與設(shè)計(jì)，機(jī)械工業(yè)出版社，2014[2]\t"C:UsersAdministratorDesktop物電學(xué)院教學(xué)大綱電子信息