《嵌入式系統(tǒng)綜合實訓(xùn)》課程教學(xué)大綱

《嵌入式系統(tǒng)綜合實訓(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)必修課課程類別實踐教學(xué)環(huán)節(jié)考核形式考查總學(xué)分（學(xué)時/周）1（2周）理論學(xué)分（學(xué)時）0實踐或?qū)嶒瀸W(xué)分（學(xué)時/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《單片機原理與技術(shù)》，《信號與系統(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：通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生具備獨立進行嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)的分析、設(shè)計、制作、調(diào)試能力。2.基本原則：理論聯(lián)系實際，知識、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)生對科學(xué)的興趣、實事求是的科學(xué)態(tài)度、辯證唯物主義的世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的愛國主義情操。二、課程目標(biāo)及其對畢業(yè)要求的支撐2.1課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下幾個方面的課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生能夠了解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的基本原理，掌握硬件電路的設(shè)計與制作、熟練掌握程序設(shè)計能力、掌握輸入輸出接口設(shè)計與使用，掌握文件系統(tǒng)與存儲管理設(shè)計與使用、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)計分析、設(shè)計、實物制作和調(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)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力、團隊合作能力、科研能力，努力實現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。課程目標(biāo)3：通過電路仿真綜合實訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)和設(shè)計電路的興趣、實事求是的科學(xué)態(tài)度、辯證唯物主義的世界觀與愛國主義情操。。2.2畢業(yè)要求、指標(biāo)點與課程目標(biāo)的對應(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)支撐強度2問題分析2.3能運用工程科學(xué)基本原理分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)1H3設(shè)計/開發(fā)解決方案3.3能綜合利用專業(yè)知識對設(shè)計方案進行優(yōu)化，體現(xiàn)創(chuàng)新意識。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)方法對電子信息工程及相關(guān)領(lǐng)域系統(tǒng)設(shè)計實驗方案。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)點2.3畢業(yè)要求指標(biāo)點3.3畢業(yè)要求指標(biāo)點4.1畢業(yè)要求指標(biāo)點5.3課程目標(biāo)0.4課程目標(biāo)0.3課程目標(biāo)0.3注：將一個畢業(yè)要求指標(biāo)點分解到對應(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.實驗項目設(shè)置與內(nèi)容（2周）本課程計劃時數(shù)為2周，可采取集中與分散相結(jié)合進行。教學(xué)過程大體上分四個階段進行，每一階段的時間分配如下表3所示表3學(xué)時分配：階段內(nèi)容時間（天）知識學(xué)習(xí)（2.5天）嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)知識、布置調(diào)研與選題0.5輸入輸出、文件系統(tǒng)與存儲管理應(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、論證0.5設(shè)計、制作、調(diào)試（5天）設(shè)計詳細方案；電路制作與軟件編寫；系統(tǒng)調(diào)試與測試；教師隨時指導(dǎo)；5驗收答辯（1.5天）現(xiàn)場演示；PPT答辯；1.5合計103.各個階段的教學(xué)任務(wù)與內(nèi)容如下：教學(xué)過程分四個階段執(zhí)行，各個階段的教學(xué)任務(wù)與內(nèi)容如下：1.基礎(chǔ)知識學(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，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：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)與存儲管理應(yīng)用技術(shù)：嵌入式系統(tǒng)的輸入輸出接口、存儲器、操作系統(tǒng)和存儲管理，選擇重點進行詳細介紹，其他簡介并提供學(xué)習(xí)資料進行自學(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，詳細介紹2種，其他簡介并提供資料由學(xué)生自學(xué)。選題范圍與參考1）移動通信與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用=1\*GB3①Android電話通信設(shè)計=2\*GB3②Android短信通信設(shè)計=3\*GB3③嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)計（采用以太網(wǎng)控制器ENC28J60、芯片MAX232、芯片RTL8019AS實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接口軟件和硬件設(shè)計）2）娛樂與數(shù)據(jù)管理運用=1\*GB3①嵌入式閱讀器設(shè)計=2\*GB3②嵌入式音樂播放器設(shè)計=3\*GB3③嵌入式餐廳菜單管理系統(tǒng)設(shè)計=4\*GB3④嵌入式加油站信息管理系統(tǒng)設(shè)計（對加油站儲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=2\*GB3②嵌入式智能家電網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)設(shè)計=3\*GB3③嵌入式停車定位信息系統(tǒng)設(shè)計=4\*GB3④嵌入式門禁系統(tǒng)設(shè)計4）工業(yè)控制=1\*GB3①嵌入式移動機器人視覺導(dǎo)航設(shè)計=2\*GB3②嵌入式CAN總線車輛控制器設(shè)計=3\*GB3③嵌入式遠程液位控制系統(tǒng)設(shè)計=4\*GB3④嵌入式USB接口視頻采集系統(tǒng)設(shè)計=5\*GB3⑤基于嵌入式的串口通信設(shè)計（實現(xiàn)和上位機按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、制作、調(diào)試3.1教學(xué)任務(wù)：指導(dǎo)學(xué)生開展詳細設(shè)計、制作、調(diào)試。3.2教學(xué)內(nèi)容：詳細設(shè)計的一般步驟，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.驗收答辯4.1教學(xué)任務(wù)：1）每位學(xué)生現(xiàn)場演示、并用PPT介紹項目。2）指導(dǎo)教師小組提問，評定等級。四、課程考核環(huán)節(jié)、評價方式、考核環(huán)節(jié)評價標(biāo)準(zhǔn)及其達成度評價4.1課程考核環(huán)節(jié)與評價方式總評計分制：百分制（√）；五級分制（）；兩級分制（）考核方式：考試（）；考查（√）課程的考核環(huán)節(jié)、評價方式、比重和對應(yīng)的課程目標(biāo)關(guān)系如下表4所示。表4考核環(huán)節(jié)、評價方式、比重和對應(yīng)的課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評價方式比重課程目標(biāo)平時成績（考勤、方案與預(yù)設(shè)計）根據(jù)考勤、方案與預(yù)設(shè)計情況記分/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實訓(xùn)報告根據(jù)實訓(xùn)報告記分/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課程總成績平時成績×25%+作品功能驗收×40%+實訓(xùn)報告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)評價標(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)值如下表5所示：表5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平時成績25%100%全勤或者缺勤一次預(yù)設(shè)計報告的內(nèi)容完整，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹、邏輯性強，語言表達準(zhǔn)確、格式正確。缺勤2次預(yù)設(shè)計報告的內(nèi)容較為完整，結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹、邏輯性較強，語言表達較為準(zhǔn)確、格式較為正確缺勤3次預(yù)設(shè)計報告的內(nèi)容基本有欠缺，結(jié)構(gòu)欠嚴(yán)謹、邏輯性還算好，語言表達基本準(zhǔn)確、格式基本正確。缺勤4次設(shè)計報告的內(nèi)容基本有欠缺，結(jié)構(gòu)欠嚴(yán)謹、邏輯性還算好，語言表達基本準(zhǔn)確、格式基本正確。缺勤四次及以上預(yù)設(shè)計報告的內(nèi)容不完整，結(jié)構(gòu)不嚴(yán)謹、邏輯性差，語言表達不夠準(zhǔn)確、格式不夠正確。作品功能驗收20%原理圖準(zhǔn)確，元件參數(shù)合理，實物功能或性能指標(biāo)均實現(xiàn)。原理圖較準(zhǔn)確，元件參數(shù)較合理，實物功能或性能指標(biāo)大部分實現(xiàn)。原理圖基本準(zhǔn)確，元件參數(shù)基本合理，正確，實物功能或性能指標(biāo)基本實現(xiàn)。原理圖基本準(zhǔn)確，元件參數(shù)基本合理，正確，實物功能或性能指標(biāo)無法呈現(xiàn)原理圖欠準(zhǔn)確，元件參數(shù)欠合理，實物功能或性能指標(biāo)大多沒實現(xiàn)。實訓(xùn)報告30%報告格式規(guī)范，內(nèi)容嚴(yán)格按照模板要求書寫；測試、記錄與結(jié)果分析詳實；報告結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹、邏輯正確，語言表達流暢；數(shù)據(jù)處理正確率90%以上，沒有抄襲。報告格式規(guī)范，內(nèi)容嚴(yán)格按照模板要求書寫；測試、記錄與結(jié)果分析詳實；報告結(jié)構(gòu)比較嚴(yán)謹，邏輯正確，語言表達比較流暢；數(shù)據(jù)處理正確率80-90%以上，沒有抄襲。報告格式規(guī)范，內(nèi)容嚴(yán)格按照模板要求書寫；測試、記錄、整理與結(jié)果分析詳實；報告結(jié)構(gòu)邏輯基本正確，語言表達基本流暢；數(shù)據(jù)處理正確率70%-80%以上，沒有抄襲。報告格式基本規(guī)范，內(nèi)容基本按照模板要求書寫；測試、記錄、整理與結(jié)果分析比較簡單；報告結(jié)構(gòu)和邏輯存在部分問題，語言表達不是很順暢；數(shù)據(jù)處理正確率60-70%以上，沒有抄襲。實驗未按要求，未及時完成，但改正及時，態(tài)度端正。答辯25%能夠很好地闡述設(shè)計思路、設(shè)計內(nèi)容，回答問題正確，條理清晰。能夠較好地闡述設(shè)計思路、設(shè)計內(nèi)容，回答問題較正確，條理較清晰。基本能夠闡述設(shè)計思路、設(shè)計內(nèi)容，回答問題基本正確，條理基本清晰?；灸軌蜿U述設(shè)計思路、設(shè)計內(nèi)容?；卮饐栴}基本不正確不能闡述設(shè)計思路、設(shè)計內(nèi)容，回答問題不正確，條理不清晰。課程目標(biāo)2平時成績25%100%同上同上同上同上同上作品功能驗收30%同上同上同上同上同上實訓(xùn)報告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平時成績20%100%同上同上同上同上同上作品功能驗收30%同上同上同上同上同上實訓(xùn)報告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)達成度評價根據(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)達成度評價方法如下表6所示。表6課程目標(biāo)達成度評價方法課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評價方法課程目標(biāo)1平時成績（考勤、方案與預(yù)設(shè)計）、作品功能驗收、答辯、設(shè)計報告課程目標(biāo)2平時成績（考勤、方案與預(yù)設(shè)計）、作品功能驗收、答辯、設(shè)計報告課程目標(biāo)3平時成績（考勤、方案與預(yù)設(shè)計）、作品功能驗收、答辯、設(shè)計報告五、持續(xù)改進本課程根據(jù)平時成績（考勤、方案與預(yù)設(shè)計）、作品功能驗收、實訓(xùn)報告，答辯，結(jié)合各課程目標(biāo)評價值和學(xué)生、教學(xué)督導(dǎo)等反饋，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)和學(xué)習(xí)狀況；課后及時反思，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足并及時改進。尚需在下一輪課程教學(xué)中改進提高的，需在下一輪及時改進和提高，確保課程目標(biāo)的實現(xiàn)和相應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點順利達成。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，機械工業(yè)出版社，2014[2]\t"C:UsersAdministratorDesktop物電學(xué)院教學(xué)大綱電子信息