基于STM32处理器的嵌入式系统互动教学研究与探讨

赵明华

一、实验平台设计

为满足对嵌入式系统互动教学的需求，本文以实验教学为例进行探讨，在实验教学中，需设计嵌入式实验平台。本文在嵌入式系统实验平台设计互动教学中选择Cortex-M3架构的STM32微处理器，对外围资源加以拓展，包括无线通信模块、摄录功能、遥控功能、温度检测功能等，具备操作简单的优势，实验平台可实现连贯操作。主要功能模块包括最小系统模块及外围功能，其中最小系统模块包括Cortex-M3架构的STM32微处理器芯片、时钟及复位电路。此外，还包括GPIO实验模块、UART实验模块及定时中断实验模块等。

二、互动教学策略

1.互动教学要求

互动式教学强调以先进的教学理念革新教学方法，并通过教学活动及师生互动来拉近师生关系，在互动中给予学生充分的表现空间与表达机会，以提高学生的学习积极性。在素质教育大环境下，教育教学活动的开展需充分考量学生的个性化差异，采取差异化的教学方式，满足学生的不同诉求。互动教学教学过程中，在完成嵌入式实验平台的设计之后，结合嵌入式系统教学目标的具体要求，进行实验项目的开发，具体包括基础实验、自选实验及创新实验，以满足学生的个性化差异及差异性需求。而在实验教学中，教师需基于学生学习的实际要求进行调整，对教学内容的比重加以优化与合理配置，可适当缩减基础验证实验，引进科学研究成果，重点开展自选实验与创新实验。

2.实验教学策略

（1）基础实验教学。在基础实验阶段，教师需以教学内容为基础，针对教材中的必做实验开展互动教学，培养学生在系统开发及应用方面的基本技能。基于这一要求，结合本次开发设计的以STM32微处理器为基礎的嵌入式系统实验平台，在基础实验中，组织学生进行跑马灯实验、蜂鸣器实验、串行信息通信实验等。在实验过程中，强化师生之间的互动，可采用层次教学法，将课前准备、资料收集、示范实验及操作实验相结合的实验教学法，以此培养学生的基础实验及操作能力。教师可要求学生在课前预习阶段进行资料收集与信息共享，在课堂上邀请学生对自己的准备工作进行介绍与分享，并组织其他学生予以点评，以此调动课堂教学氛围，激发学生的学习积极性。

（2）自选实验教学。在自选实验教学阶段，教师需合理划分自选实验范围，将自选实验与设计实验相结合，允许学生从自己的长处与优势出发，自行选择实验项目，自行完成或自行组队完成实验内容。在这个过程中，就可以充分调动并发挥学生的积极性与主动性，帮助学生扬长避短地发挥自己的优势，在实验过程中，还可以有效强化学生之间及师生之间的互动与交流。基于本次开发的实验平台，可选择时钟设计、日历设计、环境参数检测等实验项目，并给予学生自行选择的空间与机会。

（3）创新实验教学。与阶段性学科设计相结合，要求学生自行进行系统级设计，或设计系统级应用。在过程中，教师需要按照4～6人为单位进行分组，要求学生按照各自的组别开展创新实验设计，通过这种方式，以培养学生的系统架构设计与系统应用设计能力。互动教学强调实践教学，为此在嵌入式系统课程教学中，需以实验教学为主，通过互动教学帮助学生实现理论教学与实验教学的相互结合，促进学生的全面发展。创新实验教学测试的是学生的学习成果及创新能力，所选择的实验项目可以包括无线通信系统、环境空气或湿度检测系统等。

嵌入式系统科目的教学更加强调对于学生实验水平与实践能力的培养，以STM32微处理器为核心的嵌入式系统的互动式教学，可基于学生的实际诉求，设计教学实验嵌入式系统实验平台，在教学中引导学生以该平台为基础进行实验。教师可根据教学目标及教学要求，设计基础实验、自选实验及创新实验，通过互动实验强化教学互动效果，提高教学质量。

参考文献：

[1]刘 清，郭津津，杨秀萍，等.基于STM32微处理器的嵌入式教学实验平台开发[J].中国现代教育装备，2016（17）：20-22.

[2]杨发田，葛红宇，张建华，等.基于STM32处理器的嵌入式实验系统设计与实现[J].机械设计与制造工程，2013（3）：57-61，65.