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《嵌入式系统原理及应用》教学大纲

适用范围：202X版本科人才培养方案

课程代码课程性质：专业必修课

学分：4学分

学时：64学时（理论48学时，实验16学时）

先修课程：C程序设计、电路与电子技术

后续课程：物联网通信技术

适用专业：物联网工程、物联网工程（专升本）

开课单位：电气工程与自动化学院

一、课程说明

《嵌入式系统原理及应用》是物联网工程等工科类本科专业的专业必修课。本课程主要任务是学习基于STM32和RT-Thread的嵌入式系统相关理论与设计方法。通过本课程的学习，使学生掌握嵌入式系统的概念、原理和应用设计方法，能够利用STM32和RT-Thread独立设计相关嵌入式产品，提高学生的实验研究能力、系统设计能力、分析计算能力、总结归纳能力及自学新知识的能力。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生达到如下目标：

课程目标1：了解嵌入式系统基本概念、发展历史及趋势、应用领域等；掌握STM32系列微控制器的GPIO、EXTI、TIM、USART等基本外设工作原理及其应用；理解RT-Thread操作系统的线程管理、线程间同步及通信、设备管理等基本功能的原理；能够根据数学、自然科学和嵌入式系统的基本原理，并结合文献研究，对复杂工程问题进行综合分析，并获得有效结论。

课程目标2：了解嵌入式系统相关的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响；掌握嵌入式系统硬件及软件开发流程；能够熟练运用STM32微控制器基本外设及RT-Thread操作系统设计开发从简单到复杂的嵌入式测控系统，实现实验数据的正确采集与恰当的处理，能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论，最终解决工程实际问题。

课程目标3：通过网络、视频、教材等多种形式，时刻跟踪嵌入式系统发展前沿，自主学习相关学科领域专业知识及技能，利用先进开发工具，积极设计开发相应嵌入式系统解决生活及生产难题，进而归纳总结以形成工程经验；培养良好的职业规范及工程素养；追求精益、勇于创新的工匠精神；善于学习、积极探索的创新意识；团队协作、终身学习精神。

三、课程目标与毕业要求

《嵌入式系统原理及应用》课程教学目标对物联网工程专业毕业要求的支撑见表1。

表1课程教学目标与毕业要求关系

毕业要求

指标点

课程目标

支撑

强度

2.问题分析

2.3能够运用工程和专业基本原理，借助文献研究，分析物联网领域复杂工程问题解决过程中的影响因素，从而获得有效结论。

课程目标1：了解嵌入式系统基本概念、发展历史及趋势、应用领域等；掌握STM32系列微控制器的GPIO、EXTI、TIM、USART等基本外设工作原理及其应用；理解RT-Thread操作系统的线程管理、线程间同步及通信、设备管理等基本功能的原理；能够根据数学、自然科学和嵌入式系统的基本原理，并结合文献研究，对复杂工程问题进行综合分析，并获得有效结论。

M

4.研究

4.3能够对物联网数据进行关联与建模、分析与解释，并通过信息综合解决问题，得到合理有效的结论。

课程目标2：了解嵌入式系统相关的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响；掌握嵌入式系统硬件及软件开发流程；能够熟练运用STM32微控制器基本外设及RT-Thread操作系统设计开发从简单到复杂的嵌入式测控系统，实现实验数据的正确采集与恰当的处理，能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论，最终解决工程实际问题。

H

6.工程与社会

6.1能够了解物联网相关领域的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响。

课程目标2：了解嵌入式系统相关的技术标准体系、知识产权、产业政策和法律法规，理解不同社会文化对工程活动的影响；掌握嵌入式系统硬件及软件开发流程；能够熟练运用STM32微控制器基本外设及RT-Thread操作系统设计开发从简单到复杂的嵌入式测控系统，实现实验数据的正确采集与恰当的处理，能够对实验结果进行分析和解释，并通过信息综合得到合理有效的结论，最终解决工程实际问题。

M

12.终身学习

12.1能够在社会发展的大背景下，认识到不断探索和学习的必要性，具有自主学习和终身学习的思维和意识。

课程目标3：通过网络、视频、教材等多种形式，时刻跟踪嵌入式系统发展前沿，自主学习相关学科领域专业知识及技能，利用先进开发工具，积极设计开发相应嵌入式系统解决生活及生产难题，进而归纳总结以形成工程经验；培养良好的职业规范及工程素养；追求精益、勇于创新的工匠精神；善于学习、积极探索的创新意识；团队协作、终身学习精神。

M

注：表中“H（高）、M（中）”表示课程与相关毕业要求的关联度。

四、教学内容、基本要求与学