大型语言模型在嵌入式项目设计教学中的应用
在嵌入式系统的教学和开发领域，ChatGPT、文心一言等大型语言模型（LLM）已经展示了其强大的应用潜力。在智能物联网方向的《专业综合实战2》课程中，学生需要进行综合性的嵌入式项目设计，涉及到从传感器数据采集、数据处理与传输、客户端控制程序等综合性的开发设计工作。在此过程中，通过LLM工具的辅助，极大地扩展了学生的项目设计和开发能力。下面通过一个关于土壤电导率和盐分传感器的通信例程的讨论，LLM们可以清晰地看到LLM在辅助教学和项目设计中的多方面优势。
项目概述和初始指导
项目的初始阶段涉及了对目标和技术栈的明确。在学生和LLM的对话中，学生提出了基于STM32F103系列单片机，利用STM32Cube HAL库来设计一个土壤电导率盐分传感器通信程序的需求。而LLM首先明确了项目的基本要求和应用场景，为后续的技术指导奠定了基础。这一过程体现了LLM在帮助学生明确项目目标和规划初步设计方案方面的作用。
详细的技术指导
在项目进行到具体实现阶段时，LLM的作用变得尤为重要。当学生提出具体的技术问题，比如如何构建MODBUS协议的通信命令和解析响应数据时，LLM提供了详细的指导和代码示例。这不仅包括了代码的具体实现，还涉及到了对相关概念的解释，如CRC校验和MODBUS协议的基础知识。通过这样的互动，LLM能够有效地辅助学生理解复杂的技术问题，提高他们的实践能力。
代码优化和问题解决
在对话的后续阶段，学生根据项目的具体需求提出了进一步的优化要求，如考虑RS485通信和特定的收发控制宏。LLM根据这些需求对原始代码进行了修改和优化，这一过程展示了LLM在代码迭代和问题解决中的应用。通过对这些实际问题的及时响应，LLM不仅帮助学生解决技术难题，还能促进他们对项目整体架构的理解。
扩展应用：数据生成和解析
在进一步的讨论中，学生请求生成特定条件下的传感器响应数据。LLM通过编写和执行代码，成功生成了符合要求的数据。这一部分体现了LLM在辅助学生进行数据处理和分析方面的潜力。通过实际的编码实践，学生可以更好地理解数据结构和通信协议。
通过以上的交互过程，可以看出LLM在嵌入式项目设计教学中的多方面应用：
1、提供初始指导和项目规划：帮助学生在项目开始阶段明确目标和框架。
详细的技术指导和概念解释：在项目实施过程中提供具体的编程指导和相关概念的解释。
2、代码优化和问题解决：根据项目需求对代码进行优化和调整，帮助学生解决实际问题。
3、数据处理和分析：在需要处理和分析数据时提供支持，帮助学生理解数据结构和协议。
结论
通过这个传感器通信例程的案例，我们可以看到，LLM作为一种强大的工具，能够在嵌入式项目设计的各个阶段发挥重要作用。它不仅提供了技术上的指导，还帮助学生深化对嵌入式系统设计的理解，是嵌入式教学和项目开发中不可或缺的辅助工具。
在《专业综合实战2》课堂上，跟同学们基于大语言模型辅助设计的讨论场景
撰稿人：人工智能系 庄建
