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基于物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)改革

作者: 時(shí)間:2011-04-18 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

為了適應(yīng)后PC時(shí)代人才培養(yǎng)的要求,越來(lái)越多的高校開設(shè)了相關(guān)課程。就不同的行業(yè)背景和應(yīng)用背景,眾多高校同仁在如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)踐環(huán)節(jié)等,提出了諸多有益的教學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念。而且,隨著信息技術(shù)的發(fā)展,教學(xué)過(guò)程中的諸多環(huán)節(jié),仍然需要進(jìn)一步的探索和改進(jìn)。特別是近年來(lái),物技術(shù)的飛速發(fā)展,給的應(yīng)用和發(fā)展提供了更廣泛的空間,同時(shí),也為嵌入式系統(tǒng)的教學(xué)和實(shí)踐內(nèi)容注入了新鮮血液。然而,物技術(shù)在給嵌入式系統(tǒng)帶來(lái)新機(jī)遇的同時(shí),也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。在嵌入式系統(tǒng)教學(xué)--特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中--如何應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn),改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和教學(xué)方法,適應(yīng)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的要求,值得我們認(rèn)真思考。筆者在總結(jié)嵌入式教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)目前物技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,在面向物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)課程體系建設(shè)、理論教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、第二課堂和畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)作出了初步探索,以期拋磚引玉。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/150843.htm

  1 物聯(lián)網(wǎng)與嵌入式系統(tǒng)課程體系

  物聯(lián)網(wǎng)(Internet of things, IOT)的概念是在1999年提出的,根據(jù)2005年國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的定義[4],物聯(lián)網(wǎng)主要解決物到物(Thing to Thing, T2T)、人到物(Human to Thing, H2T)、人到人(Human to Human, H2H)之間的互聯(lián)。這一高度交叉的新興前沿領(lǐng)域在國(guó)際上備受關(guān)注,美國(guó)IBM公司物聯(lián)網(wǎng)提出“智慧的地球”概念;中國(guó)科學(xué)院早在物聯(lián)網(wǎng)概念誕生之初就啟動(dòng)了傳感網(wǎng)研究,2009年,無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院成立,***考察時(shí)提出“感知中國(guó)”的概念。

  盡管目前從技術(shù)角度對(duì)物聯(lián)網(wǎng)還沒有確切的定義,但公認(rèn)的說(shuō)法是,它融合了四大關(guān)鍵技術(shù):傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無(wú)線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)[56]。由此可見,嵌入式系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中扮演著至關(guān)重要的角色。而且,嵌入式系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)這兩者具有相輔相成的關(guān)系:嵌入式系統(tǒng)技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供必要的技術(shù)支撐,促進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)的工程應(yīng)用,提升物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)業(yè)規(guī)模;而物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展為嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展提供了新的應(yīng)用領(lǐng)域,為嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用提供了更廣泛的空間,必然有助于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)新的跨越式發(fā)展。

  嵌入式系統(tǒng)課程本身作為一個(gè)新興的課程體系,得到了越來(lái)越多的學(xué)者的關(guān)注。然而,在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展的大背景下,嵌入式系統(tǒng)的課程體系應(yīng)該有所調(diào)整,以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。如圖1所示,課程體系不僅包含傳感器、單片機(jī)等若干基礎(chǔ)課程,還包含了嵌入式系統(tǒng)的實(shí)踐開發(fā)環(huán)節(jié),即面向物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用。限于篇幅,圖中僅以軟件應(yīng)用的分布式計(jì)算和硬件應(yīng)用中物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)為例說(shuō)明。

面向物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)課程體系

圖1 面向物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式系統(tǒng)課程體系

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