《嵌入式技术及应用》课程教学大纲

《嵌入式技术及应用》课程教学大纲一、课程基本信息课程名称（中文）嵌入式技术及应用课程名称（英文）PrincipleandApplicationofEmbeddedSystem课程代码05120307课程性质必修课程类别专业必修课考核形式考试总学分（学时/周）3.5理论学分（学时）3（48）实践或实验学分（学时/周）0.5（16）先修课程C语言程序设计，单片机与接口技术后续课程计算机控制技术适应范围全日制本科面向专业电子信息工程开课学期4开课学院电子与信息工程学院二、课程目标本课程坚持学生综合素养培养。通过本课程的学习使学生具备对嵌入式系统整体组成、运行过程的深入理解。在教学中要让学生了解嵌入式技术在专业中的地位与作用；以强调过程考核为抓手，培养学生的自主学习能力。以嵌入式手机ARM芯片的发展过程，结合事物的普遍性发展历程，阐述国家发展建设的必然过程；以物联网项目的逐步实现来培养学生实事求是的科学态度，以及培养学生的创新意愿；过程考核以小组为单位，注重培养学生的团队协作能力。课程具体目标如下：课程目标1：使学生比较系统地了解嵌入式系统的基本概念，掌握ARM的接口及片内外设的结构工作原理及编程，掌握安卓系统的开发环境及开发过程，了解嵌入式Linux系统的开发过程。课程目标2：以一个物联网项目的逐步实现来开展教学，使学生在嵌入式系统的综合架构及系统设计等方面得到初步的训练，同时进一步训练学生软硬调试能力；从而提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。课程目标3：通过课堂理论教学、项目实践操作和课外作业等环节，培养学生学习嵌入式系统的兴趣、实事求是的科学态度、团队协作能力，以及培养学生的创新意愿。三、课程目标与毕业要求对应关系毕业要求、指标点与本课程的课程目标的之间对应关系如表1所示。表1毕业要求、指标点与课程目标的对应关系支撑的毕业要求涉及的毕业要求指标点本课程的课程目标支撑强度1.工程知识1.2掌握电子电路等工程基础知识，能将其用于分析电子电路相关的工程问题。课程目标1课程目标2课程目标3H3.设计/开发解决方案3.1掌握设计/开发电子信息工程领域复杂工程问题解决方案所需要的专业知识和开发工具。课程目标1课程目标2L5.使用现代化工具5.1能合理使用现代信息技术工具。课程目标1课程目标2课程目标3H本课程的各个课程目标对应毕业要求指标点的权值矩阵如表2所示。表2课程目标支撑毕业要求指标点的权值矩阵毕业要求指标点课程目标毕业要求指标1.2毕业要求指标3.1毕业要求指标5.1课程目标课程目标课程目标注：将一个毕业要求指标点分解到对应课程教学目标中，每一列的权重Σ＝1。四、课程目标与教学内容及资源对应关系第一部分理论教学环节第1章嵌入式系统概述（3学时）教学内容：了解常用嵌入式处理器分类及特点，ARM处理器体系结构，ARM芯片发展。教学重点：ARM处理器体系结构。支撑的课程目标：1，2，3第2章ARM开发环境与基础（6学时）教学内容：嵌入式开发软件安装与使用；工程项目建立与结构；ARM下C语言的基本语法；开发常用系统文件。教学重点：安装和配置嵌入式开发环境，建立一个基础工程并编译，工程的文件结构。支撑的课程目标：1，2，3第3章ARM接口与应用（15学时）教学内容：中断与程序设计；定时器与PWM；串口组成与程序设计；通用IO结构与程序设计；ADC原理与程序设计。教学重点：中断服务程序的原理和程序设计，定时器，ADC的原理与程序设计。支撑的课程目标：1，2，3第4章无线通信与PID算法（6学时）教学内容：无线通信模块编程；PID算法在ARM上的编程。教学重点：PID算法在ARM上的编程。支撑的课程目标：1，2，3第5章安卓概述与开发环境（3学时）教学内容：安卓系统的发展、特点；安卓系统的开发环境、开发过程。教学重点：安卓系统的开发环境、开发过程。支撑的课程目标：1，2，3第7章安卓UI，Activity，Intent组件（6学时）教学内容：安卓布局管理器，控件UI界面；Activity的生命周期及编程；Intent对象及编程。教学重点：Intent对象及编程。支撑的课程目标：1，2，3第8章安卓事件、网络、线程（6学时）教学内容：事件处理概述与编程；安卓下网络socket编程；线程、handle与message机制编程。教学重点：安卓事件处理的原理和编程方法，socket编程，安卓与ARM之间的网络通信。支撑的课程目标：1，2，3第9章嵌入式Linux系统（3学时）教学内容：嵌入式Linux基本概念；嵌入式Linux的启动及移植；嵌入式Linux的开发与应用介绍；嵌入式Linux的驱动程序结构。教学重点：安嵌入式Linux系统的开发方法和应用；嵌入式Linux系统的驱动程序结构。支撑的课程目标：1，2，3课程思政融入点：嵌入式技术及应用是一门实践性很强的课程，学生在学习嵌入式技术的过程中，需要认识到技术如何影响社会、经济和文化等方面。同时，也需要了解技术发展的历史背景和趋势，认识到技术与社会的互动关系，以及未来可能出现的挑战和机遇。通过授课、实践等方式培养学生的创新意识和创新能力，引导学生积极探索嵌入式技术的应用和发展方向，培养其研究和解决实际问题的能力，同时注重知识实践相结合，促进思想和行动的统一。第二部分实验教学环节实验教学内容及目标支撑课程目标的具体情况如表3所示。表3实验课具体教学内容及目标支撑课程目标的体情况序号实验内容学时数项目要求项目类型项目性质实验目标支撑的课程目标1STM32下串口通信程序设计2选修操作验证使用STM32开发板及keil开发环境；掌握串口通修程序的设计。1,2,32STM32AD采样程序设计2选修操作验证使用STM32开发板及keil开发环境；掌握STM32AD采样程序的设计。1,2,33STM32OLED显示程序设计2选修操作验证使用STM32开发板及keil开发环境；掌握STM32OLED程序的设计。1,2,34STM32数据采集与控制4必修操作验证使用STM32开发板及keil开发环境；掌握利用串口通信与IO实现上下位机通信与控制。1,2,35STM32无线通信程序设计3选修操作验证使用STM32开发板及keil开发环境；掌握STM32下无线通信模块程序的设计。1,2,36基于STM32的无线采集与控制系统设计6必修操作设计使用STM32开发板及keil开发环境；综合利用STM32的无线、AD、OLED等模块开展综合系统设计，实现PC通过无线采集与控制下位机。1,2,37AndroidUI布局与控件使用3选修操作验证使用Androidstudio开发环境；掌握UI布局与常用控件使用1,2,38AndroidUI事件处理与Activity3选修操作验证使用Androidstudio开发环境；掌握事件处理、Activity调用过程程序设计1,2,39AndroidIntent与广播接收器3选修操作验证使用Androidstudio开发环境；掌握Intent与广播接收器程序设计1,2,310Android网络编程3选修操作验证使用Androidstudio开发环境；掌握TCP/IP程序设计1,2,311基于Android的物联网监控系统设计6必修操作设计综合利用Android、STM32的各种知识，设计物联网监控系统，实现手机与STM32通信，进行数据采集与控制；掌握基本电气开关的使用与控制开关柜的接线1,2,3课程思政融入点：培养学生运用理论知识解决工程问题的思维与能力、团队协作能力、工程伦理意识。课程主要教学资源及参考资源、教学平台网站：（1）推荐参考教材及参考书目参考教材及参考书目见表4。表4参考教材及参考书目类别教材名称主编出版社出版时间参考教材原子教你玩STM32库函数版张洋北京航空航天大学出版社2015第一行代码Android（第二版）郭霖人民邮电出版社2016参考书目ARM9嵌入式系统设计徐英慧北京航空航天大学出版社2007嵌入式Linux系统开发技术详解——基于ARM孙纪坤人民邮电出版社2006Android程序开发实用教程邵长恒清华大学出版社2014Android应用程序开发教程罗文龙电子工业出版社2016（2）课程网站=1\*GB3①嵌入式系统及应用_苏州大学_中国大学MOOC（慕课）/course/SUDA-1001754273?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=2\*GB3②嵌入式系统原理及应用_哈尔滨工业大学_中国大学MOOC（慕课）/course/HIT-1002246015?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_=3\*GB3③嵌入式系统原理与实践_华东师范大学_中国大学MOOC（慕课）/course/ECNU-1206864805?from=searchPage&outVendor=zw_mooc_pcssjg_五、课程目标与考核依据及评价标准对应关系总评计分制：百分制（√）；五级分制（）；两级分制（）考核方式：考试（√）；考查（）本课程考核环节由课堂表现、作业、实验、期末考试成绩组成。课程总成绩=课堂表现×10%+作业×20%+实验×20%+期末考试×50%。具体考核会环节、评价方式、比重和对应的课程目标如表5所示。表5考核/评价方法、依据和对应的课程目标考核环节评价方式比重课程目标课堂表现主要包括出勤情况和课堂参与度10%课程目标1课程目标2课程目标3作业成绩主要是学生完成课后作业的情况20%课程目标1课程目标2课程目标3实验依据实验教学进度计划，主要考察学生对各章节知识点的理解与应用能力20%课程目标1课程目标2课程目标3期末考试根据期末考核结果给出相应的成绩50%课程目标1课程目标2课程目标3课程总成绩课堂表现×10%+作业×20%+实验×20%+期末考试×50%100%课程目标1课程目标2课程目标3根据表5可知，本课程的3个课程目标分别由多个考核环节来支撑，每个考核环节的评价标及其对课程目标的支撑权值如表6所示。表6考核环节评价标准及其支撑课程目标的权值课程目标考核环节考核环节支撑课程目标权值权值合计评价标准100~9089~8079~7069~60<59优良中及格不及格课程目标1课堂表现25%100%按时到课，从不缺课；课堂能积极并正确回答问题；课堂交流讨论积极主动；课堂表现总体很好不无故缺课、迟到早退；课堂能积极并正确回答问题；课堂交流表现良好；课堂表现总体较好不无故缺课、偶尔会有迟到早退；课堂下能正确回答问题；课堂交流表现这中等；课堂表现总体一般偶尔迟到早退；课堂回答问题和相互交流积极性尚可，态度基本端正；课堂总体表现尚可偶尔缺课或经常迟到早退；课堂回答问题和相互交流积极性较差，态度不端正；课堂总体表现较差作业25%作业严格按要求并及时完成，正确率90%以上作业按要求并及时完成，正确率80%至90%作业按要求并及时完成，正确率70%至80%作业按要求并及时完成，正确率60%至70%作业未按要求完成，正确率小于60%实验25%实验实践能力很强，善于独立思考并与教师沟通；实验数据记录非常完整，对实验结果分析正确且非常深入，报告撰写质量很高；实验综合表现很好实验实践能力较强，能独立思考并与教师沟通；实验数据记录较为完整，对实验结果分析正确且深入，报告撰写质量较高；实验综合表现较好实验实践能力一般，能对问题进行一定的思考；实验数据记录基本完整，对实验结果分析基本正确，报告撰写质量一般；实验综合表现一般实验实践能力尚可，能对问题进行一定的思考；实验数据记录尚可，对实验结果分析深入程度尚可，报告撰写质量基本满足要求；实验综合表现尚可实验实践能力较差，态度不端；实验数据记录完整度较差，对实验结果分析缺乏或应付了事，报告撰写质量较差；实验综合表现较差期末考试25%见期末试卷评分标准课程目标2课堂表现20%100%同上同上同上同上同上作业20%同上同上同上同上同上实验30%同上同上同上同上同上期末考试30%见期末试卷评分标准课程目标3课堂表现20%100%同上同上同上同上同上作业30%同上同上同上同上同上实验30%同上同上同上同上同上期末考试20%见期末试卷评分标准六、课程目标达成评价本课程目标达成评价依据和方法如表7