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嵌入式操作系统课程的案例教学法
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本论文不求带给你多大的帮助， 只愿做您脚下之石。 该文档为 word 格式， 方便复制修改打印， 写论文就是这么简单 ------------------------以下是正文------------------------ 嵌入式操作系统课程的案例教学法 （作者:___________单位: ___________邮编: ___________） 嵌入式操作系统课程的案例教学法 摘要：
针对嵌入式操作系统课程内容自身特点， 提出实验平台选择、 课程教学内容设置建议， 探索在教学中采用案例教学法， 建立一个多层次教学案例库， 探讨案例选择、 学时安排和课程考核中应注意的问题， 通过强调综合和创新实训案例教学和创新实验环境建设， 增强学生应用开发能力和技术技能的实用性， 教学效果明显提高。 关键词：
教学案例 案例教学 嵌入式操作系统 实践体系 文章编号：
1672-5913(2019)18-0057-04 中图分类号： G642 文献标识码： A 基 金 项 目 ：
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广 东 省 本 科 高 等 教 育 改 革 立 项 项 目(BKJGXXXX 年来最热门的职业之一[2]。
ACM/IEEE 在 XXXX 年众多高校开设了嵌入式系统相关课程，并研究如何形成规范的课程系统 [4-6]。
嵌入式操作系统负责嵌入式系统的资源管理、 任务调度、 系统控制等核心功能， 是嵌入式应用开发的关键技术。
广东省位于改革开放前沿， 是嵌入式系统产品的重要设计和生产基地， 市场对嵌入式技术人才需求量大、 要求高， 我校为计算机相关专业设置了嵌入式操作系统课程。
该课程涉及的理论和技术复杂、 广泛， 实践性强， 知识点间的关联性大， 教学难度大， 采用案例教学法提高教学效果的途径逐渐得到高校教师的认同，文献[7]采用以案例教学为主的教学内容体系和实验教学方法， 提出了兴趣驱动认知实践， 应用引导创新体验的实验教学思路， 取得良好的教学效果。
文献[8]采用以嵌入式系统为核心的项目 教学和案例教学模式，把专业课程的主要知识点通过项目 教学进行教授， 以培养学生的实际应用能力、 创新素质、 综合能力， 取得了比较好的教学效果。
本文采用项目 驱动的案例教学方法， 利用一个可动态更新的多层次教学案例库， 配合合理的教学案例选择、 教学学时安排和课程考核方式， 强调综合创新实训案例的教学， 增强了学生的应用开发能力和技术技能的应用性， 取得了较好的教学效果。
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1 平台选择和教学内容设置 在先修课程实时嵌入式系统中， 我们已经讲授了嵌入式系统的基本概念、 嵌入式系统设计方法、 ARM 嵌入式微处理器及编程模型、 典型存储器和总线、 基本 I/O 接口部件、 贪吃蛇等应用程序，介绍了 COS-II 实时多任务操作系统的结构， 并通过实验了解了该系统的移植过程和应用开发方法。
嵌入式操作系统课程主要培养学生对不同嵌入式操作系统进行移植、 裁剪、 编译和优化的能力， 掌握设 备驱动程序规范和开发方法，积累实际应用开发经验。
由于 COS-II的系统功能和任务规模相对简单， 不利于充分发挥 ARM9 等 32 位高性能嵌入式微处理器的计算能力， 应用支持软件较少， 且主要用于各种工业测量和控制， 难以体现其他主流嵌入式操作系统的系统结构、设计技术。
在信息家电、 消费电子和移动通信等领域， 嵌入式 Linux和 Windows CE 等系统提供了能与桌面操作系统相比拟的多任务管理能力和丰富的支撑软件， 极大方便了嵌入式应用的开发， 并得到广泛应用。
其中， 嵌入式 Linux 具有现代多任务高级操作系统的典型特征， 源码开放， 系统功能强大， 内嵌 TCP/IP 协议， 可剪裁性好， 硬件支持广泛， 开发工具免费， 其内核代码、 支持软件、 应用开发环境都与桌面 Linux 系统相同， 故以嵌入式 Linux 作为课程实
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验平台， 掌握嵌入式 Linux 内核和应用开发技术， 可为学生学习其他类型的嵌入式操作系统打下良好的基础。
嵌入式操作系统的教学内容主要由四个模块构成： 嵌入式Linux 编程基础、 嵌入式 Linux 系统构建和移植、 嵌入式 Linux 驱动开发和嵌入式 Linux 应用开发。
模块 1 是 Linux 环境下应用开发的基本方法、 多任务管理以及任务间通信的编程方法， 多数内容在操作系统原理课程的实验环节中已经学过，通过该模块的设置可以进行较为系统的复习和提高； 在此基础上， 模块 2 包括嵌入式 Linux 开发环境的建立， Linux 内核、 文件系统、 图形库、 嵌入式数据库、 Web 服务器等典型系统功能模块和支持软件包的移植、 裁剪、 配置、 编译和下载， 学习构建嵌入式 Linux 系统基本功能的技能技术； 模块 3 讲授 Linux 设备驱动程序设计开发方法， 包括字符设备、 块设备、 网络设备、 USB 设备的结构规范， 通过典型设备驱动程序的分析和实验，掌握在嵌入式系统中加入新设备和定制设备驱动程序功能的基本方法； 模块 4 是综合实训和创新应用开发， 综合了前三个模块中获得的知识和技能， 分析和开发数据采集、 远程监控、 定位导航等嵌入式系统应用功能， 它可以培养学生的工程实践能力。
2 实验条件建设及实践教学体系 2.1 实验条件建设 嵌入式操作系统属实验和实训课程得到众多教师的认同[9]， 该课程应按教学内容要求建设相应的实验条件， 我校的嵌入式系统课程类实验设备有三类。
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1) 基本实验设备。
包括 80 套博创 2410S 教学科研平台和配套的 Linux PC， 采用 ARM9 构架的 S3c2410A 处理器， 具有丰富的外设资源， 可开设
模块 1、 模块 2 和模块 3 所需的所有实验， 做到一人一套设备； 2) 创新实验设备。
可用于本课程的创新实验设备由多种不同类型的实训平台构成， 包括 PXA270 XScale 教学科研平台、 网络视频监控实训平台、 智能收费系统实训平台、 智能手机开发平台、Android 手机开发平台、 OMAP 实验平台、 Zigbee 无线传感器开发平台各若干套， 以满足模块 4 综合实训的需要， 该类设备逐年更新，不断补充代表主流和前沿技术的实训设备； 3) 辅助实验设备。 与本课程有关的主要辅助实验设备有协助硬件调试用的仿真器、 Flash 烧写器、 逻辑分析仪、 示波器等。
2.2 实践教学项目 课程实践体系包括四个类别层次， 按照课程的教学目 的和实验条件状况， 目 前可开设的实验实践项目 ， 四个类别的项目 分别对应模块 1 到模块 4 中知识点的教学。
类别 1 到类别 3 为基础实训项目 ， 培养基本的嵌入式编程开发、 软件移植、 接口通信技术， 类别 4为综合和创新实训项目 ，培养学生综合运用知识解决问题和开发应用的能力， 是课程教学重点。
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