项目特色

实验教学项目特色

实验教学项目特色:

(1)实验系统架构

1)实现了基于虚拟化技术的开放可扩展的综合实验平台

平台采用成熟的、标准化的虚拟化技术,可支持当前主流的各种CPU(含ARM等系列)及相关硬件产品,支持扩展升级。此外,还可实现虚拟设备和物理设备的跨网络融合,即将实验室当前没有实现虚拟仿真的物理实验设备(如实验箱)通过网络与虚拟设备进行融合。

2)实现了基于私有云服务的虚拟实验平台

基于校内私有云平台构建了云实验室,该实验系统不仅对微机原理、嵌入式、单片机等课程的仿真实验提供支撑环境,还用于软件设计、云计算、大数据、信息安全等多个方向的实验教学和实训教学,通过合理地安排课程实验时间和调度云计算资源,避免了资源的闲置和重复建设,实现了学院数据中心云服务平台的综合利用。

3)实现了云实验室的互联网接入

考虑到基于因特网的线上教学需求,云实验室可通过noVNC网关、VPN网关等技术手段实现了外网的接入,学生可以通过因特网访问云实验室,接入相关课程的虚拟实验系统。

(2)实验方案设计思路

自顶向下的实验方案设计,培养学生系统设计的能力。以一个完整的嵌入式产品——无线路由器开发案例为原型,通过分析无线路由器的功能、性能、结构特征,规划各个部件以及部件间的接口,按照嵌入式系统各个部件间的协同关系,将复杂的嵌入式产品设计分割成几个独立又互相联系的实验任务,分散又统一。通过情景式教学,使学生掌握嵌入式应用系统开发的完整过程,有效培养学生系统整体设计能力。

(3)教学方法方法创新

1)系统采用线上线下相结合的教学模式,线上依托嵌入式虚拟仿真实验系统,让学生自学学习,突破时空限制,帮助学生熟悉和掌握嵌入式开发的基本知识和开发流程;线下依托嵌入式实验室,让学生进行仿真实验;课外依托大学生创新和开放性实验,对学生进行科研思维训练。作品“智能饲喂车系统”获全国大学生物联网设计竞赛全国总决赛一等奖

2)基于因材施教的能力分层式实验教学方法:实验内容循序渐进,实验要求从基础到拓展再到拔尖,因材施教,让每个学生找到自己的学习方式和要求,使得知识和能力获得良性提高。

(4)评价体系创新

1)情境嵌入式评价,采用情境嵌入式评价,将评价内容嵌入到虚拟情境中,让学生无明显“被测试感”,能客观采集学生的各项学习数据,有利于真实评价。

2)过程化评价,系统对学生实验的全过程进行记录,对学生实验准备情况、实验步骤、实验结果等过程评定都有完善的评价标准,实现实验考核的合理性。

(数据更新至2021年05月31日)