論文摘要：由于嵌入式系統涉及的知識廣、綜合性強和應用性強，且軟硬件技術不斷革新，這就需要授課老師具有一定的項目開發經驗。而本套實驗箱正是由授課老師參與研發，對于一些新進的通信類教師也開放學習與研究。在對嵌入式實驗平臺有個系統的認識之后，遇到突發問題也可以及時解決，這大大降低了教師的授課難度，提高了實驗課效率。

　　論文關鍵詞：嵌入式系統　實驗教學　教學設計

　　考慮到通信類學生的培養與實際就業情況的需求，在嵌入式教學中，除了使學生掌握基本的通信技術原理和嵌入式軟件設計的一般方法和流程外，還應注重培養學生的實際應用開發能力。因此，嵌入式教學應該傾向于實踐而不是僅僅局限于只是傳授理論知識。本文針對本專業嵌入式實驗教學中普遍存在的專業針對性弱、設備缺乏、課程系統性和層次性的不足等問題，利用研究所自主研發的嵌入式實驗教學平臺，設計了具體的實驗教學方案。

　　嵌入式系統是計算機技術、通信技術、微電子技術等先進技術和具體應用對象相結合的更新換代產品。嵌入式系統面向具體的應用領域，隨著產品智能化、小型化的普遍需求，嵌入式系統已經滲透至各個行業，具有廣闊的市場前景[1]。近年來，各高校信息自動化計算機類專業逐漸將嵌入式系統納入重要專業課程范圍，尤其在嵌入式實踐教學體系方面進行了深入的探討[2-4]。

　　1 嵌入式實驗教學中存在的問題

　　嵌入式系統課程的實踐性非常強，為了加強學生對嵌入式系統理論知識的認知，提高學生解決實際問題的能力和創新能力，實驗教學在嵌入式課程教學中有著至關重要的作用。到目前為止，在嵌入式實驗實際教學中發現了以下問題。

　　2 實驗教學配套設施

　　本研究所自主開發的嵌入式系統實驗平臺是一套功能完善的實驗箱，選用ARM處理器+Linux操作系統的主流配置。實驗箱上提供有教學系統采用的各種測試點(包括圖像視頻采集輸入、I/O輸出等)，方便教學中使用示波器等測試儀器;多路數字信號源(包括四路視頻輸入功能);ARM開發系統功能等眾多功能。此套基于雙核處理器架構(雙核處理器架構，是指采用一個ARM核及一個SoC圖像處理核的架構芯片)的四路DVR教學實驗箱，可以實現視頻采集，H.264壓縮，音頻壓縮，網絡傳輸以及嵌入式Linux操作系統等功能，主要為高等院校通信工程類專業、電子信息類專業等高年級學生的通信專業課程設計、通信專業大型實驗、畢業設計、電子設計競賽以及研究生的數字通信實驗而設計，也可供相關專業的本專科畢業班學生使用以及自學使用。此外，還配有教學資料光盤，以及分層次、系統的實驗指導書。實驗系統構架。

　　3 實驗教學設計

　　結合理論教學，嵌入式系統實驗的重點放在軟件的開發上。充分考慮到嵌入式軟件系統的結構、開發內容和方式的特殊性，從而設置多種配置方案、多層次實驗項目的實驗教學內容。學生邊學習理論知識，邊進行實驗操作，設置一些基礎型和模塊化的實驗使其對原理有更透徹的認知。當學生理論知識積累到一定的程度，可通過設置綜合型的實驗使學生進行系統學習與提高。此外，為了達到學生自主創新能力提高的目的，創新型實驗的設置也必不可少。減少基礎型實驗，同時增大綜合型和創新型實驗的比例，并加入可選項，學生可根據自己的能力興趣，自主制定實驗內容。另外，為了適應本專業學生的培養，除了需要掌握嵌入式系統基本的方式方法之外，還在綜合型實驗中設置了較多通信類實驗課程。

　　3.1 基礎型實驗

　　基礎型實驗多為驗證型實驗，其目的是為了讓學生掌握基本的理論知識以及嵌入式軟件的一般開發流程，熟悉開發工具與開發環境，為之后的綜合型實驗和自主創新型實驗做好準備。這部分實驗指導書較詳細，學生能夠扎實地掌握嵌入式系統的基本軟件開發知識。基于本實驗系統設計的基礎實驗主要如下。

　　ADS環境下的匯編指令實驗。本實驗介紹了ADS環境下用匯編語言進行編程和調試的一般流程，以及使用匯編語言實現對GM8180開發板進行初始化的方法。目的是為了讓學生熟悉和掌握ADS開發環境。

　　建立Linux虛擬機及熟悉常用命令實驗。通過本實驗，學生需要掌握如何在Windows系統下面搭建Linux服務器，并學會基本的Linux命令和操作。

　　Linux交叉編譯平臺實驗。通過在Linux下建立交叉編譯平臺和使用交叉編譯平臺編譯源代碼的方法，使學生熟悉和理解交叉編譯的原理和概念，學會建立Linux交叉編譯平臺。

　　程序下載燒寫實驗。本實驗介紹了配置和編譯BootLoader(ARMBOOT)和Linux內核的方法，從而學生可以掌握下載編譯好的BootLoader(ARMBOOT)和Linux內核的方法以及建立NFS文件系統的方法。

　　Mount掛載(nfs/usb/sd)實驗。通過本實驗，學生能掌握配置linux下nfs服務的方法和mount掛載usb/sd的方法。