本科專業(yè)認證《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》教學大綱

《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》教學大綱課程名稱：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)英文名稱:EmbeddedSystemDesignTraining課程編號：0812200395課程性質(zhì)：必修學分/學時：3/3周(15天)課程負責人：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、課程目標嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心,以計算機技術(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、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)融合了計算機軟硬件技術(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)計綜合實訓(xùn)》是學生學習了《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計》等課程后的一次實際訓(xùn)練課程。本課程要求學生選擇一些比較重要的項目，進行實際的編程訓(xùn)練，以幫助學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、科學研究工作打好堅實的基礎(chǔ)。通過本課程的學習，達到以下教學目標：1.工程知識1.1掌握必要的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計知識。1.2能夠應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計知識解決復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計問題。2.問題分析2.1能夠理解并恰當表述系統(tǒng)設(shè)計中的實際問題。2.2能夠找到合適的解決方法。3.設(shè)計/開發(fā)解決方案能夠運用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計知識進行產(chǎn)品規(guī)劃與設(shè)計并體現(xiàn)創(chuàng)新意識。4.研究能夠采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計知識進行研究并合理設(shè)計實驗方案。5.使用現(xiàn)代工具能夠有效使用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計軟件對實際問題進行分析與實現(xiàn)。6.終身學習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)容及學時分配本課程采取案例式學習，如表1所示。三、教學方法作為一門實際訓(xùn)練課程，該課程以實驗教學、綜合討論、動手實現(xiàn)等共同實施。本課程將以“嵌入式系統(tǒng)設(shè)計”為主線，采用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的相關(guān)知識,重點培養(yǎng)學生嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方面的理論知識,采用相關(guān)軟件、硬件工具,進行軟件分析、研究、解決復(fù)雜工程問題的能力。本課程要求學生針對一個具體軟件項目，做系統(tǒng)的可行性分析、需求分析、總體設(shè)計（概要設(shè)計）、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計、詳細設(shè)計，編制軟件的測試方案，最后提交規(guī)范的設(shè)計報告文檔、測試方案文檔等。

表1《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》課程內(nèi)容及學時分配序號案例名稱詳細描述訓(xùn)練時間(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，通過攝像頭進行視頻采集，在開發(fā)板的LCD上進行同步顯示155UART實現(xiàn)文件傳輸利用開發(fā)板的UART，實現(xiàn)兩塊開發(fā)板之間，開發(fā)板和PC機之間的文件傳輸156繪圖軟件包設(shè)計在開發(fā)板上實現(xiàn)基本圖形的繪制：根據(jù)兩點畫直線、根據(jù)三點畫曲線、畫圓、畫橢圓、畫圓角矩形、區(qū)域填充157自選老師結(jié)合當前的熱點臨時命題，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)容每個學生從表1中選擇一項，完成自己的設(shè)計。既要通過程序設(shè)計，又要完成實現(xiàn)項目的文檔，最后由老師進行驗收。2.考核方式項目文檔成績+程序設(shè)計成績。其中：項目文檔成績占總成績40%；程序設(shè)計成績占總成績60%。五、附《課程教學目標—畢業(yè)要求關(guān)系表》如表2所示。

表2《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計綜合實訓(xùn)》課程教學目標—畢業(yè)要求關(guān)系表序號畢業(yè)要求指標點1工程知識：能夠?qū)?shù)學、自然科學、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)學與自然科學知識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算機科學與技術(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、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達、并通過文獻研究分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論2.1能夠理解并恰當表述工程實際問題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/開發(fā)解決方案：能夠設(shè)計針對復(fù)雜工程問題的解決方案，設(shè)計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能夠運用計算機軟硬件應(yīng)用與管理的基本原理與方法設(shè)計并體現(xiàn)創(chuàng)新意識M3.2能夠運用計算機科學與技術(shù)專業(yè)基礎(chǔ)知識、科學研究及項目管理的基本能力進行產(chǎn)品設(shè)計與開發(fā)并體現(xiàn)創(chuàng)新意識M3.3能在設(shè)計中考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素的影響L4研究：能夠基于科學原理并采用科學方法對復(fù)雜工程問題進行研究，包括設(shè)計實驗、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能夠合理采用科學方法進行研究并設(shè)計實驗方案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?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，能夠有效地運用軟件設(shè)計、嵌入式開發(fā)及相關(guān)工程工具H5.2在解決工程實際問題中，能夠選擇合適的軟件設(shè)計、嵌入式設(shè)計工具M5.3能夠正確運用工具與資源對計算機科學與技術(shù)復(fù)雜技術(shù)工程問題進行設(shè)計與實現(xiàn)M6工程與社會：能夠基于工程相關(guān)背景知識進行合理分析，評價專業(yè)工程實踐和復(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)承擔的責任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嬎銠C科學與技術(shù)實踐與復(fù)雜工程技術(shù)問題解決方案的影響進行多維評價M7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展：能夠理解和評價針對復(fù)雜工程問題的專業(yè)工程實踐對環(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)品進行評價L8職業(yè)規(guī)范：具有人文社會科學素養(yǎng)、社會責任感，能夠在工程實踐中理解并遵守工程職業(yè)道德和規(guī)范，履行責任8.1了解人文社會科學基本知識，具備一定的工程美學素養(yǎng)8.2了解職業(yè)規(guī)范，具備正確的社會責任感與工程職業(yè)倫理價值觀9個人和團隊：能夠在多學科背景下的團隊中承擔個體、團隊成員以及負責人的角色9.1能夠在團隊中正確發(fā)揮個人作用M9.2能夠與團隊成員保持協(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行有效溝通和交流，包括撰寫報告和設(shè)計文稿、陳述發(fā)言、清晰表達或回應(yīng)指令。并具備一定的國際視野，能夠在跨文化背景下進行溝通和交流10.1具有較強的口頭表達與溝通交流能力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項目管理：理解并掌握工程管理原理與經(jīng)濟決策方法，并能在多學科環(huán)境中應(yīng)用11.1在處理工程問題中能運用正確的經(jīng)濟與