东北大学arm课程设计

东北大学arm课程设计一、课程目标

知识目标：

1.理解ARM处理器的结构、工作原理及特点；

2.掌握ARM指令集、编程模型及汇编语言编程；

3.学会使用ARM开发工具和调试技术；

4.了解ARM在嵌入式系统中的应用及发展趋势。

技能目标：

1.能够运用ARM汇编语言进行程序设计；

2.能够使用开发工具进行ARM程序的编译、调试和运行；

3.能够分析和解决ARM程序中的常见问题；

4.培养学生的团队合作能力，使其能在项目中发挥各自优势，共同完成任务。

情感态度价值观目标：

1.培养学生对ARM处理器及嵌入式系统的兴趣，激发其学习热情；

2.增强学生的自主学习能力，使其具备解决问题的信心和毅力；

3.培养学生的创新意识，鼓励其尝试新方法，勇于突破传统思维；

4.强化学生的责任感和使命感，使其认识到学习ARM技术对我国嵌入式领域发展的重要性。

课程性质分析：本课程为东北大学计算机科学与技术专业的专业课程，旨在帮助学生掌握ARM处理器的基本原理和编程技能，为后续嵌入式系统设计打下坚实基础。

学生特点分析：学生具备一定的计算机硬件和软件基础，具有较强的学习能力和动手能力，但对ARM技术可能较为陌生。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过实例讲解和项目实践，使学生熟练掌握ARM技术，培养具备实际工程能力的优秀人才。在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。

二、教学内容

1.ARM处理器概述：介绍ARM处理器的起源、发展历程、特点及优势。

教材章节：第1章ARM处理器概述

2.ARM处理器架构与指令集：讲解ARM处理器的架构、寄存器组织、指令集分类及特点。

教材章节：第2章ARM处理器架构与指令集

3.ARM汇编语言编程：学习ARM汇编语言的语法、编程规范及常用指令。

教材章节：第3章ARM汇编语言编程

4.ARM程序设计与调试：通过实例讲解ARM程序设计方法、调试技巧及性能优化。

教材章节：第4章ARM程序设计与调试

5.ARM开发工具与环境：介绍Keil、IAR等ARM开发工具的使用方法，以及如何搭建开发环境。

教材章节：第5章ARM开发工具与环境

6.ARM在嵌入式系统中的应用：分析ARM处理器在嵌入式领域的应用案例，了解其发展趋势。

教材章节：第6章ARM在嵌入式系统中的应用

7.项目实践：组织学生进行小组项目实践，运用所学知识解决实际问题，提高工程实践能力。

教学进度安排：共16周，每周2学时。第1-6周讲解基本概念、架构和编程方法；第7-12周进行项目实践和案例分析；第13-16周进行课程总结、复习和考核。

教学内容科学性和系统性：确保教学内容符合ARM技术发展现状，涵盖基本原理、编程技能、应用案例等方面，使学生系统掌握ARM技术。同时，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。

三、教学方法

1.讲授法：用于讲解ARM处理器的理论知识、架构、指令集等基础概念。通过清晰的讲解，使学生快速掌握ARM技术的基本原理。

相关章节：第1-3章

2.讨论法：针对ARM编程中的难点、疑点问题，组织学生进行课堂讨论，鼓励学生发表观点，共同探讨解决方案。

相关章节：第3章

3.案例分析法：通过分析ARM在嵌入式系统中的应用案例，使学生了解实际工程中ARM技术的应用，提高学生的实际问题解决能力。

相关章节：第6章

4.实验法：结合课程内容，设置相应的实验环节，让学生动手实践，加深对ARM编程和调试的理解。

相关章节：第4章、第5章

5.项目驱动法：以小组为单位，进行项目实践。从需求分析、方案设计、程序编写到调试优化，全程参与，提高学生的团队协作能力和工程实践能力。

相关章节：第7-12周

6.自主学习法：鼓励学生在课后自主学习，通过查阅资料、在线课程等途径，拓展知识面，提高自身能力。

相关章节：第1-6章

7.情景教学法：模拟实际工程项目，让学生在特定的情境中学习ARM技术，提高学生的学习兴趣和主动性。

相关章节：第4-6章

8.互动教学法：教师与学生之间、学生与学生之间开展互动交流，通过提问、答疑、分享经验等形式，促进知识的传播和吸收。

相关章节：第1-6章

教学方法多样化：结合课程内容和学生特点，灵活运用讲授、讨论、案例、实验、项目、自主学习、情景教学、互动教学等多种方法，激发学生的学习兴趣和主动性，提高教学效果。

在教学过程中，注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，充分调动学生的积极性，使其在多样化的教学活动中，不断提高自身能力。同时，加强教学反馈，根据学生的学习情况及时调整教学方法和进度，确保教学质量。

四、教学评估

1.平时表现评估：包括课堂出勤、课堂表现、提问与回答、小组讨论等环节。通过观察学生在课堂上的表现，评估其学习态度、积极性和合作精神。

相关章节：第1-16周

2.作业评估：针对课程内容布置课后作业，包括理论题、编程题和案例分析等。评估学生完成作业的质量和进度，检验其对课程知识的掌握程度。

相关章节：第1-6章

3.实验报告评估：学生完成实验后，撰写实验报告。评估实验报告的完整性、规范性和正确性，考查学生的动手实践能力和问题解决能力。

相关章节：第4章、第5章

4.项目评估：对小组项目进行全过程评估，包括项目计划、执行、成果展示等。从项目完成度、技术创新、团队协作等方面进行综合评价。

相关章节：第7-12周

5.期中考试：进行理论知识测试，包括选择题、填空题、简答题等，评估学生对ARM基本概念、架构、指令集等知识的掌握。

相关章节：第1-3章

6.期末考试：全面测试学生对课程内容的掌握程度，包括理论知识和实践技能。考试形式包括闭卷考试、上机考试等。

相关章节：第1-6章

7.案例分析与报告：学生针对课程中的案例分析，撰写分析报告。评估学生分析问题、解决问题的能力。

相关章节：第6章

8.自我评估与同伴评估：鼓励学生进行自我评估，反思学习过程中的优点和不足；同时开展同伴评估，相互学习，共同提高。

相关章节：第1-16周

教学评估方式应客观、公正，全面反映学生的学习成果。在评估过程中，注重过程性评价与终结性评价相结合，充分关注学生的个体差异。通过多样化的评估方式，激发学生的学习兴趣，促进其主动学习，提高教学效果。同时，根据评估结果，及时调整教学方法和策略，为学生提供更有针对性的指导。

五、教学安排

1.教学进度：本课程共计16周，每周2学时，共计32学时。根据教学内容，合理分配每部分的教学时间，确保教学进度紧凑，完成教学任务。

相关章节：第1-6章

2.教学时间：根据学生作息时间，安排在每周一、三或二、四的下午进行授课，避免与学生的其他课程冲突。

3.教学地点：理论课在多媒体教室进行，便于使用PPT、视频等教学资源；实验课在计算机实验室进行，确保学生能够动手实践。

4.实验安排：结合课程内容，安排4次实验课，分别为ARM开发环境搭建、汇编语言编程、程序调试和项目实践。

5.课外辅导：每周安排一次课外辅导时间，为学生提供答疑、讨论和辅导机会，帮助学生巩固所学知识。

6.期中、期末考试时间：期中考试安排在课程进行到一半时，即第8周；期末考试安排在课程结束前一周。

7.项目实践时间：项目实践贯穿整个学期，第7-12周为项目实施阶段，第13-16周为项目总结和展示阶段。

8.课堂互动与讨论：每节课预留一定时间进行课堂互动和讨论，鼓励学生提问、分享经验，促进知识的吸收和运用。

9.学生兴趣爱好考虑：在教学过程中，关注学生的兴趣爱好，结合实际案例和项目，激发学生的学习兴趣。

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