卓越工程师教育培养计划教学大纲.doc

1 卓越工程师教育培养计划教学大纲卓越工程师教育培养计划教学大纲 目录目录 一 培养目标一 培养目标 1 二 学制二 学制 2 三 基本规格要求三 基本规格要求 2 四 学科主干课程四 学科主干课程 3 五 培养模式及分年级培养目标五 培养模式及分年级培养目标 4 六 企业实习和工程项目训练六 企业实习和工程项目训练 5 1 校内工程训练环节 5 2 企业实习和毕业设计 6 六 教学计划的主要特点六 教学计划的主要特点 6 1 紧密校企合作的人才培养模式 6 2 以项目驱动方式并配备指导教师的新型工程实践与实训方式 7 3 培养嵌入系统方向卓越实用型人才 7 4 英语应用能力培养 7 5 学生管理与教学机制的改革与创新 7 6 教师的评聘 考核和具有企业工作经历教师队伍的建设 8 七 课程体系和教学改革七 课程体系和教学改革 8 1 课程体系 8 2 实践培养改革 10 3 课程整合与教学计划调整 10 4 主要课程内容 11 6 主要课程及学期分布 15 7 各类型课程及课程负责人 18 八 质量保障体系八 质量保障体系 20 1 过程质量保证体系 20 2 2 培养质量的跟踪评估系统 21 企业培养方案企业培养方案 23 一 嵌入式系统校内实训基地建设一 嵌入式系统校内实训基地建设 23 二 卓越工程师企业培养环节二 卓越工程师企业培养环节 24 1 二年级实验环节 24 2 低年级企业认知环节 24 3 三年级实训环节 25 4 四年级工程实践和毕业设计环节 25 三 二年级实验环节具体安排三 二年级实验环节具体安排 25 四 低年级企业认知环节四 低年级企业认知环节 26 五 三年级实训环节具体安排五 三年级实训环节具体安排 26 六 四年级工程实践和毕业设计环节具体安排六 四年级工程实践和毕业设计环节具体安排 27 七 具有企业工程经历的师资队伍建设七 具有企业工程经历的师资队伍建设 29 1 兼职专家及教师队伍建设 29 2 兼职导师队伍建设 29 3 校内教师队伍建设 30 八 管理与运行机制八 管理与运行机制 30 附件附件 1 北京工业大学软件学院兼职企业教师审核表 北京工业大学软件学院兼职企业教师审核表 32 附件附件 2 北京工业大学外聘高级专业技术人员登记表 北京工业大学外聘高级专业技术人员登记表 33 附件附件 3 三年级实训环节导师指导学生实施办法 三年级实训环节导师指导学生实施办法 34 附件附件 4 4 职业跟随推荐书和跟随报告模板职业跟随推荐书和跟随报告模板 35 附件附件 5 北京工业大学与美国北京工业大学与美国 XILINX 公司的合作协议公司的合作协议 37 附件附件 6 北京工业大学软件学院教学指导委员会名单北京工业大学软件学院教学指导委员会名单 39 附件附件 7 北京工业大学与美国北京工业大学与美国 XILINX 上海的实习基地协议上海的实习基地协议 40 附件附件 8 知识能力素质大纲 知识能力素质大纲 41 附件附件 9 实现矩阵 实现矩阵 3 图表目录图表目录 图图 1 素质能力知识课程的分年度培养目标素质能力知识课程的分年度培养目标 4 图图 2 嵌入式系统课程体系嵌入式系统课程体系 9 图图 3 用人单位 学生 高校关系图用人单位 学生 高校关系图 22 图图 4 培养质量的跟踪评估系统 培养质量的跟踪评估系统 CHEFS 22 表表 1 重新整合和改革后的教学计划调整表重新整合和改革后的教学计划调整表 11 表表 2 学分分配比例表学分分配比例表 18 表表 3 软件工程 嵌入式系统方向 专业必修课程负责教师软件工程 嵌入式系统方向 专业必修课程负责教师 18 表表 4 软件工程 嵌入式系统方向 专业实践课程负责教师软件工程 嵌入式系统方向 专业实践课程负责教师 19 表表 5 软件工程 嵌入式系统方向 专业选修课程负责教师软件工程 嵌入式系统方向 专业选修课程负责教师 19 表表 6 实习集中培训安排表实习集中培训安排表 28 表表 7 教学团队核心兼职专家和教师队伍表教学团队核心兼职专家和教师队伍表 29 表表 8 校内教师工程实践能力小学期一配一培养方案校内教师工程实践能力小学期一配一培养方案 30 1 北京工业大学软件工程专业 嵌入式系统方向 北京工业大学软件工程专业 嵌入式系统方向 卓越工程师实验班卓越工程师实验班 一 培养目标一 培养目标 在国家卓越工程师培养计划的指导下 结合国家应用型人才的通用标准 考虑到软件工程 专业及嵌入式系统的行业背景 结合北京工业大学软件学院办学特色 理念和人才培养定位方 式 依托北工大北工大 XILINX 软件工程 嵌入式系统方向 应用人才联合培养模式创新实验区 软件工程 嵌入式系统方向 应用人才联合培养模式创新实验区 将北京工业大学软件工程专业 嵌入式系统方向 卓越工程师实验班的培养目标定为 培养德 智 体全面发展 具有坚实的数理基础和软件工程技术基础 系统地掌握嵌入式 系统的基本知识 基本技能和设计方法 具备良好的分析问题 解决问题的能力及良好的外语 运用能力 与产业界紧密结合 培养软件工程领域嵌入式系统方向的卓越的国际化卓越的国际化应用型人才 作为本卓越工程师实验班的特色 培养的学生应具有嵌入式软件 嵌入式硬件 SoC 和嵌 入式应用领域的前沿知识 了解和运用产业界最新的技术 富于创新精神富于创新精神 学生毕业后 具备 直接设计嵌入式系统软硬件的能力 学生毕业后可到高新技术公司 企事业单位从事信息科学技术 涵盖信息科学 通信 计 算机 自动化 智能技术 医疗 消费电子 汽车电子 航空航天等 的开发 设计 管理 测试等方面的工作 培养目标说明 培养目标说明 1 嵌入式系统工程师的定义 嵌入式系统工程师的定义 工作在技术 开发 管理等领域的一线 需要有一定的嵌入式 软件开发经验和嵌入式硬件开发知识 熟悉至少一种微处理器架构或可编程逻辑器件的使 用等 了解嵌入式操作系统的构成和应用 具有软件项目的一般开发流程经验 2 卓越嵌入式系统工程师的定义 卓越嵌入式系统工程师的定义 工作在技术 开发 管理等领域的一线 需要有较高的嵌 入式软件开发经验和嵌入式硬件开发知识 熟悉至少一种微处理器架构和可编程逻辑器件 的使用等 具有软件项目的管理开发经验 按照系统总体设计规格说明书进行软 硬件设 计 编写系统开发的规格说明书等相应的文档 并能对嵌入式系统硬件设备和程序进行测 2 试和初步评估 二 学制二 学制 3 1 模式 针对四年制本科专业学生 采取 3 1 模式 学生 3 年在校学习 从第二学年开始每学年 都有与企业的结合和实践 最后 1 年集中在企业实习和毕业设计 三 基本规格要求三 基本规格要求 北京工业大学软件工程 嵌入式系统方向 应用型卓越工程师计划培养的学生具有嵌入式 软件 嵌入式硬件 SoC 和嵌入式应用领域的前沿知识 了解和运用产业界最新的技术 富于 创新精神 学生毕业后 具备直接设计嵌入式系统软硬件的能力 主要知识 能力 素质体现 在以下方面 1 具有良好的工程职业道德 较强的社会责任感和较好的人文科学素养 2 具有从事嵌入式系统工程工作所需的相关数学 自然科学知识以及一定的项目经济 管理知识 3 具有良好的质量 环境 职业健康 安全和服务意识 4 系统掌握专业技术基础知识和专业特色知识 了解嵌入式行业的发展现状和趋势 学习的主要知识包括 计算机科学与技术知识 软件工程知识 集成电路知识 嵌入式硬件设 计知识 嵌入式软件设计知识 嵌入式软硬件综合设计知识 嵌入式 SoC 知识等 5 具有综合运用嵌入式系统软硬件理论 分析和解决问题方法和技术手段分析并解决 工程实际问题的能力 能够参与嵌入式系统的设计 开发和测试 并具有运行和维护能力 6 具有较强的创新意识和进行嵌入式系统产品开发和设计 技术改造与创新的初步能 力 具有嵌入式系统项目经验 7 具有信息获取和职业发展学习能力 具备文献检索 科技写作能力 8 了解本专业领域技术标准 相关行业的政策 法律和法规 9 具有较好的组织管理能力 较强的交流沟通 环境适应和团队合作的能力 10 应对危机与突发事件的初步能力 11 具有一定的国际视野和跨文化环境下的交流 竞争与合作的初步能力 掌握外语听 说能力和交流技巧 具备较强的外语应用能力 3 培养规格说明 培养规格说明 由于培养规格的简约性质 作为补充增加了本说明 因此 本说明也具有与培养规格同等 的法律效益 本培养规格参考了卓越工程师培养计划的 应用型工程师培养的国家通用标准 参考了软 件工程方向专业规范对毕业生的基本要求 参考了全国计算机技术与软件专业技术资格 水平 考试嵌入式系统设计师考试大纲 培养规格直接对应卓越工程师培养计划的 应用型工程师培养的通用标准 培养规格细化成的知识能力素质大纲及细化见附件 7 知识素质能力大纲 培养规格与课 程的对应实现矩阵见附件 8 知识能力素质大纲和课程的对应实现矩阵见附件 9 四 学科主干课程四 学科主干课程 学士学位 根据嵌入式系统的学科特点 在本培养方案中 将软件工程专业 嵌入式系统方向 的专 业课程体系分为 软件工程类核心课程 计算机科学类核心课程 电子电路类核心课程以及嵌 入式系统特色课程等 软件工程类核心课程 6 门 高级语言程序设计 数据结构与算法 C 语言程 序设计 软件工程导论 数据库原理 软件体系结构 计算机科学类核心课程 6 门 数字逻辑电路 计算机组成原理 离散数学 编译原理 操作系统 计算机网络及编程 电子电路类核心课程 3 门 电路与电子技术 电路设计与硬件描述语言 嵌入 式微处理器结构与应用 嵌入式系统特色课程 7 门 嵌入式系统设计原理 嵌入式操作系统 EDA 设 计技术及工具 FPGA 硬件设计 SoC 嵌入式操作系统设计与实践 DSP 设计与 实现 嵌入式系统软硬件综合设计 等 另外 按照项目驱动学习方式的需要 增加嵌入式系统应用方面的选修课程 如 数字 图象处理 计算机多媒体技术 人机交互技术 等 并开设专题讲座开阔学生的视野 4 五 培养五 培养模式及分年级培养目标模式及分年级培养目标 本专业方向的全体学生都参与卓越项目 并按照此方案执行 四年制学士学位 四年本科培养采取 3 1 培养模式 三年专业基础培养 包括课程学习及校内工程实践训 练 其中校内工程实践训练包括二年级的实验环节与三年级的实训环节 一年的专业培养 指 在企业进行的实际工程项目训练 实习及毕业设计 课程体系按学年设定素质 能力 知识培养目标来设定 如下图 图图 1 素质能力知识课程的分年度培养目标素质能力知识课程的分年度培养目标 一年级以培养工程师综合素质即基本的数学 物理知识和基本编程能力为主 突出语言能 力培养 能顺利阅读 C 程序 有初步编写 C 程序能力 二年级以培养嵌入式系统工程师基本 素质为主 即电子类基础知识和计算机类基础知识为主 使得学生具有嵌入式系统设计的基本 能力 能看懂基本电路图 元器件说明书和程序流程图 三年级则重点培养嵌入式系统工程师 的基本素质 包括专业的嵌入式系统知识和软件工程的高级知识等 使得学生具备设计嵌入式 系统的潜在能力 能够设计电路板 了解嵌入式系统的构造 熟练掌握嵌入式系统设计工具 四年级和小学期则培养嵌入式系统的从业职业素质 加强 FPGA 的设计能力 使得学生熟练掌 握市售 FPGA 的主要设计工具和能够设计和实现简单的嵌入式系统 5 六 企业实习和工程项目训练六 企业实习和工程项目训练 四年制学士学位 四年制学士学位 教育部卓越工程师培养计划的 应用型工程师培养的通用标准 要求工 程实践训练一年 北京工业大学软件工程本科专业 嵌入式系统方向 卓越工程师 培养将工 程实践训练扩展按照地点分为两大部分 校内和企业 校内实践从二年级开始按照环节安排 包括二年级实验环节 三年级实训环节 在企业的一年实行双导师负责制的毕业设计与企业实 习 1 校内工程训练环节 校内工程训练环节 1 二年级实验环节 二年级实验环节 本着 知识为实践服务 的思想 为企业培养立即可用 有一技之长的人才 让学生在 掌握牢固的基础知识的基础上 注重学生实践能力循序渐进的培养 为此 将计划安排二年级 学生在 北京工业大学 Xilinx 嵌入式系统联合实验室 中 充分利用 Xilinx 公司全球大学计划资 源 开发多个嵌入式系统的课程实验 在 Xilinx 公司提供的 FPGA 平台上设计并实现 使学生 学习和了解嵌入式系统设计相关领域的基本技能和开发工具 具体实验案例包括 a 基于 FPGA 软硬件综合设计 b SoC 嵌入式操作系统设计与实践 c DSP 设计与实现 d 嵌入式 系统综合设计与实践 e 创新试验区项目工程实践 2 三年级实训环节 三年级实训环节 依托实验区的 Xilinx 创新基地 以及嵌入式软件与系统研究所 三年级学生到这些基地及 研究单位 参加嵌入式系统实际项目的开发 每个项目将安排真实的项目经理 对每个学生配 备专门的指导教师 并按照软件工程的要求管理 设计 开发 实现项目 这些项目主要包括 多媒体音视频处理 网络 Internet IPv6 高清电视 汽车电子 移动设备 通讯系统 消费电 子 数字家电等领域开发与研究性课题 通过这些工程实践项目学习 使学生掌握嵌入式系统 设计的基本技能和开发系统的使用方法 工程实践和实训培养学生综合实践能力 使学生直接涉足嵌入式系统的研发和管理 在其 中体会自己未来的职业和角色 帮助学生进行角色转换和定位 培养学生适应能力和合作精神 6 2 企业实习和毕业设计 企业实习和毕业设计 四年级 学校与企业办学合作方 Xilinx 公司共同安排学生到国外嵌入式系统公司企业 Xilinx 公司国内创新基地 包括上海 无锡 成都 北京 西安 深圳等 第三方合作企业 做为期一年的实际工程项目训练 实习及毕业设计 学生在该时间段 将参加企业实际项目的 开发 受企业导师和学校导师的双重指导 项目开发过程中 实行正规的项目管理 依据项目需要 由导师或项目组成员负责讲授相 关项目所需的知识 提供必要的开发资料 讨论项目开发方法 开发流程 熟悉开发环境及开 发工具 最终完成项目的开发 学生根据项目开发的需要和自己的兴趣 应主动查阅资料 通 过自学和导师辅导掌握深层次专业知识 通过实际项目的开发 培养学生的系统设计与开发能 力 毕业论文工作实行双导师负责制 校内导师负责论文的写作规范 企业导师负责论文工作 的实际工作内容 组织答辩时 答辩委员会中有 Xilinx 公司的专家 企业代表参加 七 教学计划的主要特点七 教学计划的主要特点 按照学生认知发展规律和嵌入式领域特征制定完善的课程体系 课程体系包含了计算机科 学 软件工程 集成电路和通讯基础知识 引入 Xilinx 公司提供的实际项目 以项目驱动的方 式 采用 边干边学 边学边练 的方法 让学生在具体项目中熟练应用计算机科学和软件工程 知识 能根据项目需要主动学习掌握相关的 FPGA SoC 网络通信等嵌入式系统知识 能了 解和运用产业界最新的技术 毕业后可以直接设计嵌入式系统软硬件 课程体系中体现了知识的学习 理解 掌握 实践和应用的过程 反应了面向嵌入式行业 的特色 概括起来 本专业具有如下特色 1 紧密校企合作的人才培养模式紧密校企合作的人才培养模式 充分利用 Xilinx 公司在嵌入式系统开发设计中的国际地位 先进理念 联合制订一套适合 项目驱动的培养方案和课程体系以及实践教学体系 直接利用 Xilinx 提供的实习基地 专家导 师 站在国际前沿水平上全方位地培养学生的综合能力 2 以项目驱动方式并配备指导教师的新型工程实践与实训方式以项目驱动方式并配备指导教师的新型工程实践与实训方式 以创新实验区 Xilinx 及第三方公司提供的实际项目为驱动 设计实际教学过程 强调学 生根据项目需要自愿的主动学习知识能力的培养 重点提升学生的嵌入式系统实际开发和应用 7 能力 工程实践与实训中 导师负责每个学生的项目计划和培养方案制订 导师在制订学生培 养计划时 可根据项目的进展而变化学习内容 即采用 项目递进驱动 教学方法 注意培养学 生的个性发展 3 培养嵌入系统方向卓越实用型人才培养嵌入系统方向卓越实用型人才 教学中紧紧围绕 FPGA 学习开发 以 FPGA 为突破口 使学生通过 Xilinx 开发工具与平 台的学习 掌握嵌入式系统多个学科基础知识与应用技术 注重企业项目实践和实习 培养嵌 入式系统的卓越应用型工程师 让学生毕业后即可设计基于 FPGA 的嵌入式系统 学生毕业后可到高新技术公司 企事业单位从事信息科学技术 涵盖信息科学 通信 计 算机 自动化 智能技术 医疗 消费电子 汽车电子 航空航天等 的开发 设计 管理等 方面的工作 4 英语应用能力培养英语应用能力培养 整个课程体系强调学生外语应用能力的培养 在专业教学活动中将大力推行双语教学和使 用外文原版教材 同时 在第 5 6 学期由国外知名高校教授开设嵌入式系统专业能力培养课 程 让学生在提高专业技能的同时 强化其英语听说能力 培养学生英语沟通交流技巧 5 学生管理与教学机制的改革与创新学生管理与教学机制的改革与创新 卓越实验班依托北工大 Xilinx 创新人才培养实验区 教学与管理以北工大为主导 Xilinx 公司紧密参与 Xilinx 公司指派的国际著名高校嵌入式领域的专家 教授积极参与制定 卓越工程师实验班人才培养方案 合作完成学生嵌入式课程实践 工程实训和毕业设计中的教 学案例和实际项目案例 同时 软件学院和 Xilinx 公司指派的专家 教授共同组成教学指导委员会 教学质量监督 委员会 实践教学工作小组 学生科技活动工作小组和学生就业指导小组 具体负责制订卓越 实验班的培养方案 教学规划 教学质量监督 以及教学实验 实践及实训等工作的保障和管 理 此外 Xilinx 公司协同软件学院培养学生参加学生科技活动 共同支持学生参加国内外嵌 入式产品设计大赛 积极向国内外知名的企业引荐卓越工程师实验班的毕业生 8 6 教师的评聘 考核和具有企业工作经历教师队伍的建设教师的评聘 考核和具有企业工作经历教师队伍的建设 卓越工程师培养计划下的教师把具有工程经验作为首位 加大聘任兼职企业教师的比例 详细措施见企业培养方案 六 具有企业工程经历的师资队伍建设 对教师的评聘与考核按 照学校学院考核办法 即重视理论研究和发表论文 也重视评价工程项目设计 专利 产学合 作和技术服务等方面的考核 按照本方案 目前已经可以在本科 4 年内达到每一届学生有 6 门专业课是由具备 5 年以上 在企业工作的工程经历教师主讲的要求 根据方案中的措施 企业培养方案 六 具有企业工 程经历的师资队伍建设 高校的教师并不是保存在真空状态 在高校的教书生涯中也将不断 去企业进行培训 工作 研究等锻炼 经过争取在 4 年后本专业授课教师和实验教师达到 80 都具备 5 年以上企业工作的工程经历 七 课程体系和教学改革七 课程体系和教学改革 通过对专业领域的反复思考 建立了完整的课程体系 建立了课程群的概念 在实践教学 改革上的整体改革的思路是强化学生的实践能力 为培养目标服务 并在此基础上 进行了课 程的重组 调整了原来的教学计划 重新整理了核心课程的主要内容 为所有课程安排了专门 的建设责任人 1 课程体系 课程体系 针对多个学科交叉的特点和 FPGA 可编程逻辑阵列 的突出作用 通过多年的教学与实 践 建立了以 FPGA 设计平台为中心 强化 FPGA 系统的核心技术和应用能力的培养 形成了 一个多层次 软硬件相结合 多学科兼顾的嵌入式系统课程体系 示意图见图 2 9 图图 2 嵌入式系统课程体系嵌入式系统课程体系 整个嵌入式系统课程体系主要包含了计算机科学类 软件工程类 集成电路与 SoC 类 通信及其它类的相关课程 计算机科学类课程 包括数字逻辑 计算机组成原理 操作系统 计算机体系结构 数据 结构与算法 数据库 信息安全概论等课程 软件工程类课程 包括软件工程导论 软件过程和质量控制 软件体系结构等课程 集成电路类课程 包括集成电路与 SoC 电路与电子技术 电路设计与硬件描述语言 EDA 设计技术及工具等课程 通信及其它类课程 包括通信原理 计算机网络 无线通讯等课程 嵌入式系统类课程 包括 FPGA 硬件设计 DSP 设计与实现 SoC 嵌入式操作系统设计与 实践 嵌入式实时系统等课程 在该嵌入式系统课程体系的基础上 面向嵌入式系统应用 以嵌入式系统课程体系中的核 心课程为重点建设对象 建立了以 FPGA 为平台的嵌入式系统课程群 图 1 黄色的课程是课程 体系中的核心 即嵌入式系统课程群 该课程群主要包括 嵌入式微处理器结构与应用 10 嵌入式操作系统 嵌入式系统设计 嵌入式软件开发技术 基于 FPGA 的软硬件综合 设计与应用 等课程 这些课程既体现嵌入式系统的跨学科的特点 反映嵌入式系统软硬件的 基本特征 又能支撑嵌入式系统的设计 软件开发和应用等不同的侧重点 具备培养嵌入式系 统创新型应用人才的要素 课程群在教学中打破专业的壁垒 精心规划和组织相关知识领域的 教学内容 使得嵌入式系统课程群结构合理 关联紧密 逻辑清晰 内容丰富 突出了培养学 生的嵌入式系统应用设计能力的特点 FPGA 硬件设计 DSP 设计与实践 SoC 嵌入式操作系统设计与实践 这几门课重 点在于加强培养学生实践能力 采用集中一周式的方式 以项目驱动的模式 请国外著名大学 的教授来直接英语讲授 即提高了学生的实践动手能力也注重了学生的国际化能力培养 2 实践培养改革 实践培养改革 建立不断线的实践体系 1 校内 制定以 FPGA 教学为主 ARM 为辅 课内外结合扩展学生动手能力 的实践体系思路 大量查阅调研国内外大学 了解世界教育领先思想 反复梳理我系的课程体系 提出了 项目驱动 的实践方式 贯穿在课程内 购入低端了 FPGA 和 ARM 板卡 让三年级学生人手一板人手一板 在课外自主学习 同时制定了 高年级实验区 导师制 的执行方式 增加对学生的自主学习进行指导 2 校外 让学生从一二年级寒暑假的 职业跟随职业跟随 的 职业认知实践 到三年级小学期的请企业工 程师来集中授课 创新实验区创新项目实践课程创新实验区创新项目实践课程 集体项目实训实践 到企业实习的 项目工程实践 企业 项目工程实践 企业 个体拓展项目实践 到最后的毕业设计的创新实践 实践 教学有一个从观察到进入 从集体到个体的互相呼应的完整的体系 3 课程整合与教学计划调整 课程整合与教学计划调整 经过多次反复的梳理和课程规划后的教学计划调整表如下 11 表表 1 重新整合和改革后的教学计划调整表重新整合和改革后的教学计划调整表 调整前调整后 课 程性学学 课 程性学 学 编 码 课程名称 质期分 编 码 课程名称 质期 分 调整 原因 班 级 嵌入式软件开发技术考查 62 补充软 件工程 专业规 范知识 点 09 级 0090 27 数字图像处 理 IV 考查 53 5 数字图像处理 IV考查 52 5 去除课 程之间 重叠部 分学分 10 级 0062 43 EDA 设计技术 及工具 考查 52 5 EDA 设计技术及工具考查 52 去除课 程之间 重叠部 分学分 10 级 0062 38 DSP 设计技术考查 62 DSP 设计技术考查 62 5 增加信 号与系 统知识 点 09 级 新生研讨课 嵌入式 世界与未来 考查 1 1 研讨课 改革试 点 11 级 4 主要课程内容 主要课程内容 1 集成电路分析与设计 学时 40 包括实验 8 学时 先修课程 电路与电子技术 模拟电路 数字电路 课程简介 使学生建立起集成电路的设计是复杂系统的设计 应遵从自顶向下与自底向上相结 合的设计理念 强化遵从 设计流程 的思想 从而为 FPGA 做片上设计打下基础 知识方面 掌握以下内容 集成电路原理 集成电路工艺基础 集成电路中的器件 数字集成电路的基本 单元电路 集成电路的设计方法 对一般集成电路设计工具的使用有一定了解 能力方面 在 掌握所学知识的基础上 知道如何开展集成电路设计 直至完成设计 对设计过程中出现的问 12 题和错误 能够加以分析和改正 2 EDA 设计与工具 学时 32 16 上课 16 上机 先修课程 电子电路 课程简介 本课程主要讲授在 EDA 设计软件 Cadence 环境下 进行电路的原理图设计 印制电路板 PCB Printed Circuit Board 的实现 高速 PCB 设计的相关知识 通过本课程的学习 学生可 以了解 EDA 技术的基本概念 EDA 设计软件的使用流程和方法 以及了解 PCB 制板的工艺 流程及方法 同时 通过课程设计 学生可以自己使用 EDA 设计软件设计制作一个 PCB 积 累实际制作 PCB 的经验 提高学生对学科的认识和动手能力 扩展学生的嵌入式系统设计能 力 3 嵌入式系统设计原理 学时 40 理论 12 实验 先修课程 操作系统 计算机组成原理 C 语言程序设计 课程简介 本课程主要讲授嵌入式系统软硬件协同设计原理与方法 通过本课程的学习 使学生了解复杂 嵌入式系统的基本概念 工作原理及设计方法 理解由底向上与自顶向下相结合的嵌入式系统 设计流程 同时 通过课程设计 使学生在自行设计一个典型的嵌入式系统时获得较多的实际 设计经验 提高学生的动手能力 4 嵌入式微处理器结构与应用 学时 32 先修课程 嵌入式系统设计原理 课程简介 本课程讨论了嵌入式微处理器系统的开发 设计 建造直至最终产品的形成 不拘 泥于具体器件 而是从中得出一般的性概念和方法 通过本课程的学习使学生掌握嵌入式微处 理器的系统开发的一般流程和方法 会使用汇编语言和嵌入式 C 语言在嵌入式微处理器上应 用开发 5 嵌入式系统软硬件综合设计 外教小学期 学时 30 20 理论 10 实验 13 先修课程 嵌入式系统设计原理 教材 拟自编双语 课程简介 是嵌入式系统设计学习中的高级综合实践课程 通过集中进行的小学期课程提升学 生嵌入式系统软硬件综合设计能力 本课程以软硬件统一的观点介绍软件和硬件 让学生学会 如何随设计需要来选择软硬件 完成综合设计的设计思想 实践课中以 Virtex 或 Spantan2E 开 发板为硬件平台 硬件设计以 Mricoblaze 或 ARM 为硬件基础 软件以 Linux 为核心操作系统 C 语言开发为主 6 基于 FPGA 软硬件综合设计 学时 48 理论 12 实验 先修课程 嵌入式系统设计原理 课程简介 介绍 FPGA 的软硬件综合设计原理 学习如何围绕应用来选择软件和硬件进行综合 设计 从而达到成本 性能 功率 体积等要求 7 FPGA 硬件设计 外教小学期 学时 30 理论 10 实验 先修课程 嵌入式系统设计原理 教材 拟自编双语 课程简介 介绍 FPGA 的硬件设计原理 学习如何围绕 FPGA 进行硬件编程 完成硬件系统设 计 8 嵌入式操作系统 学 时 32 先修课程 C 语言程序设计 数据结构 操作系统 课程简介 嵌入式操作系统 课程作为一门嵌入式系统专业的专业选修课程 是一门理论和 实践性很强的课程 本课程的主要目的是让学生对嵌入式操作系统内部组织有深层次的理解 把握和应用嵌入式操作系统的设计方法 通过本课程的学习 要求学生掌握嵌入式操作系统的 特点 构成 生成和移植 了解现阶段嵌入式系统主要使用的实时操作系统 ucOS II 如何针 对具体的嵌入式系统选择和构造操作系统 为今后开发和使用嵌入式系统及实时系统设计打下 良好的基础 14 9 SoC 嵌入式操作系统设计实践 外教小学期 学 时 30 先修课程 C 语言程序设计 数据结构 操作系统 课程简介 是 嵌入式操作系统 的扩展课程 通过实践的方式学习另一种主流嵌入式操作系 统 Linux 操作系统的应用 学习在 FPGA 环境上的 SoC 设计和操作系统的移植 提高学生的 对 Linux 操作系统的裁剪能力和对 FPGA 软件开发的能力 11 高级语言程序设计 学时 64 课堂教学 40 学时 上机实践 24 学时 先修课程 无 课程简介 本课程是嵌入式系统专业的软件基础核心课程 是学习后续课程的必要基础 主要 讲授程序设计语言的基本知识和程序设计的方法与技术 其内容以程序设计语言的语法知识和 程序设计技术的基本方法为主 同时包括程序设计方法学 数据结构与算法基础等方面的初步 内容 本课程的教学目的不仅是使学生掌握高级语言的基本语法 更重要的激发学生对程序设 计的学习兴趣 提高学生利用高级语言编写计算机程序解决实际问题的能力 这些能力包括 理解面向过程的程序设计思想 掌握简单的数据结构和算法 能够正确 简洁 高效的编写程 序代码 具备初步的调试技能 养成良好的编程习惯和编程风格 在教学中使学生初步体验软 件工程的管理过程 12 软件工程导论 学 时 32 先修课程 面向对象程序设计 课程简介 软件工程导论 课程作为一门嵌入式专业的专业必修课程 其主要目的是为本专 业学生作基础知识的铺垫 以保证后续的相关课程能够顺利开展 因此其内容范围应涵盖较为 广泛 知识的深度则以浅显为宜 让学生了解软件工程生命周期的各个阶段的任务和原理方法 以使学生对软件工程知识体系有一个比较宏观的了解 便于选择日后的嵌入式软件开发 13 软件工程和质量控制 学 时 32 先修课程 软件工程导论 课程简介 软件质量过程监控课程作为一门软件工程专业的专业选修课程 其主要目的是为本 专业学生学习软件开发过程的质量控制 以保证嵌入式软件开发的顺利开展 提高软件开发质 量 15 14 DSP 设计与实现 外教小学期 学时 30 先修课程 DSP 设计技术 教材 自编双语 课程简介 是 DSP 设计技术 的扩展课程 通过实践的方式学习学习在 FPGA 环境下的 DSP 设计和实现 提高学生的对 DSP 设计技术的理解和使用能力 15 计算机网络及编程 学时 48 先修课程 计算机导论 高级程序设计语言 计算机操作系统 数据结构 课程简介 本课程是嵌入式专业选修的一门专业基础课 目的是使学生了解计算机网络的基 本知识 掌握计算机网络的基本概念 工作原理和网络应用编程方法 主要任务是通过学习能 够使学生在已有的计算机知识的基础上 对计算机网络从整体上有一个较清晰的全面 系统的 了解 对当前计算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清晰的概念 学会计算机网络操作 和日常管理和维护的最基本方法 初步掌握以 TCP IP 协议族为主的网络协议结构 初步培养 在 TCP IP 协议和 LAN 上的编程能力 并且了解网络新技术的最新发展 为学生使用 设计和 开发网络应用打下基础 16 嵌入式软件开发技术 学时 32 先修课程 软件工程 面向对象技术 课程简介 本课程作为嵌入式软件与系统方向的专业核心课程 其主要目的培养本专业学生掌 握嵌入式系统软件开发的方法和技术 具备开发嵌入式软件与系统的能力 并保证后续的相关 课程和实践能够顺利开展 因此其内容涵盖嵌入式操作系统定制 实时面向对象的嵌入式软件 分析设计技术 知识的深度则以浅显为宜 通过案例分析和课程实践 使学生在掌握嵌入式软 件的开发流程 方法和技术的基础上 培养其开发嵌入式系统 解决实际应用问题的能力和素 质 6 主要课程及学期分布 主要课程及学期分布 第一学期第一学期 英语口语 12 学分 思想道德修养与法律基础3 学分 中国近现代史纲要2 学分 体育 11 学分 大学英语二级4 学分 线性代数 工 3 学分 16 高等数学 信息类 1 6 学分 高级语言程序设计 4 学分 高级语言程序设计 课设2 学分 专业认知教育 计算机导论 2 学分 新生研讨课 1 学分 学期总学分 学期总学分 30 学分学分 第二学期第二学期 英语口语 22 学分 毛泽东思想 邓小平理论和 三个代表 重要思想概论 4 学分 体育 21 学分 大学英语三级4 学分 大学英语四级4 学分 大学物理 1 4 学分 高等数学 信息类 2 6 学分 C 语言程序设计 自学 1 学分 机械工程训练 A 1 学分 大学物理实验 I 1 1 学分 学期总学分 学期总学分 28 学分学分 第三学期第三学期 体育 3 1 学分 大学物理 2 4 学分 离散数学 3 学分 电路与电子技术4 学分 数字逻辑 3 学分 大学物理实验 I 21 5 学分 军事理论2 学分 军事训练1 学分 数字逻辑实验0 5 学分 电路与电子技术实验2 学分 通识教育任意选修课2 学分 学期总学分 学期总学分 24 学分学分 第四学期第四学期 体育 41 学分 概率论与数理统计 工 3 学分 数据结构与算法 4 学分 汇编语言程序设计 1 学分 计算机组成原理3 5 学分 集成电路分析与设计 3 学分 计算机组成原理实验0 5 学分 计算机网络及编程 选修 3 学分 计算机图形学 选修 2 5 学分 EDA 设计技术及工具 选修 2 5 学分 经管人文艺术选修课2 学分 通识教育任意选修课2 学分 学期总学分 学期总学分 28 学分学分 第五学期第五学期 17 马克思主义基本原理3 学分 操作系统 II3 学分 嵌入式系统设计原理2 5 学分 数据库原理 I3 学分 软件工程导论2 学分 嵌入式微处理器结构与应用2 学分 嵌入式系统设计原理实验0 5 学分 马克思主义基本原理实践2 学分 数据库管理与设计课设2 学分 数字图象处理 IV 选修 3 5 学分 电路设计与硬件描述语言 选修 2 5 学分 微型计算机接口技术 选修 2 5 学分 计算机系统结构 选修 2 5 学分 EDA 设计技术及工具 选修 2 5 学分 通识教育任意选修课2 学分 创新实践环节 2 学分 学期总学分 学期总学分 29 学分学分 第五学期小学期第五学期小学期 FPGA 硬件设计 外教英语授课 1 学分 SoC 嵌入式操作系统设计与实践 外教英语授课 1 学分 小学期总学分 小学期总学分 2 学分学分 第六学期第六学期 基于 FPGA 软硬件综合设计3 学分 编译原理 3 5 学分 基于 FPGA 软硬件综合设计课设 0 5 学分 创新实验区项目工程实践2 学分 嵌入式操作系统 选修 2 学分 DSP 设计技术 选修 2 学分 人工智能导论 选修 2 5 学分 软件过程和质量控制 选修 2 学分 人机交互技术 选修 2 学分 多媒体技术 选修 2 学分 软件体系结构 选修 2 学分 信息安全概论 选修 2 学分 经管人文艺术选修课2 学分 创新实践环节 2 学分 学期总学分 学期总学分 22 学分学分 第六学期小学期第六学期小学期 DSP 设计与实现 外教英语授课 1 学分 嵌入式系统软硬件综合设计 外教英语授课 1 学分 小学期总学分 小学期总学分 2 学分学分 第七学期第七学期 项目工程实践 国内外企业 8 学分 嵌入式系统前沿技术课程 1 选修 2 学分 嵌入式系统前沿技术课程 2 选修 2 学分 嵌入式系统前沿技术课程 3 选修 2 学分 18 嵌入式系统前沿技术课程嵌入式系统前沿技术课程 4 选修 选修 2 学分学分 学期总学分 学期总学分 10 学分学分 第八学期第八学期 毕业设计 论文 16 学分 学期总学分 学期总学分 16 学分学分 总学分 总学分 191 学分学分 学分分配比例如下表 表表 2 学分分配比例表学分分配比例表 7 各类型课程及课程负责人 各类型课程及课程负责人 根据不同的课程性质将所有的课程进行了整理 并分别安排了负责教师来进行课程建设 表 3 软件工程 嵌入式系统方向 专业必修课程负责教师 课程 类别 课程名称 英文名称学分总学时课程负责人 必修 英语口语 1232 外教 严海蓉副教授 必修 线性代数 工 348 阴东升教授 必修 高级语言程序设计 464 陈彩副教授 必修 英语口语 2232 外教 严海蓉副教授 本教学计划实际 课程类别 学分占理论教学学分比例 公共基础必修课5842 基础教育平台 学科基础必修课4533 学科基础选修课10 专业限选课8 专业教育平台 专业任选课6 17 5 通识教育平台通识教育选修107 5 理 论 教 学 合 计137100 实践教学47 自学课程2 实践创新学分4 专业认知教育2 第二课堂学分12 毕业最低要求学分191 19 必修 C 语言程序设计 自学 116 陈彩副教授 必修 离散数学 348 沈彤英教授 必修 电路与电子技术464 许怡生教授 必修 数字逻辑 348 赵影教授 必修 概率论与数理统计 工 348 杨士林 张旭 必修 数据结构与算法 464 沈琦副教授 必修 汇编语言程序设计 116 朱文军副教授 必修 计算机组成原理3 556 朱文军副教授 必修 集成电路分析与设计 348 丁广玉教授 必修 操作系统 II348 王丹教授 必修 嵌入式系统设计原理2 540 黄樟钦教授 必修 数据库原理 I348 邝劲筠副教授 必修 软件工程导论232 于学军副教授 必修 嵌入式微处理器结构与应用232 严海蓉副教授 必修 基于 FPGA 软硬件综合设计348 何东之副教授 必修 编译原理 3 556 徐旭东副教授 表 4 软件工程 嵌入式系统方向 专业实践课程负责教师 课程 类别 课程名称 英文名称学分总学时课程负责人 必修 高级语言程序设计 课设260 陈彩副教授 必修 数字逻辑实验0 512 赵影教授 必修 电路与电子技术实验248 许怡生教授 必修 计算机组成原理实验0 512 朱文军副教授 必修 嵌入式系统设计原理实验0 512 黄樟钦教授 必修 马克思主义基本原理实践248 田园 必修 数据库管理与设计课设248 邝劲筠副教授 必修 FPGA 硬件设计 外教英语授课 130 Clint 总裁 何东之副教授 必修 SoC 嵌入式操作系统设计与实践 外教英语授 课 130 Williams 副教授 严海蓉副教授 必修 基于 FPGA 软硬件综合设计课设0 512 何东之副教授 必修 创新实验区项目工程实践296 严海蓉副教授 必修 DSP 设计与实现 外教英语授课 130 Bob 教授 王素玉博士 必修 嵌入式系统软硬件综合设计 外教英语授课 130 谢凯年经理 黄樟钦教授 必修 项目工程实践 国内外企业 8240 黄樟钦教授 谢凯年经理 必修 毕业设计 论文 16480 黄樟钦教授 20 表 5 软件工程 嵌入式系统方向 专业选修课程负责教师 课程名称 英文名称学分 总学 时 课程 性质 课程负责人 计算机网络及编程348 选修李文正教授 计算机图形学2 540 选修于小亿副教授必选 电路设计与硬件描述语言2 540 选修丁广玉副教授 数字图象处理 IV2 540 选修王素玉博士 2 选 1微型计算机接口技术 240 选修李永博士 计算机系统结构240 选修于小亿副教授 2 选 1EDA 设计技术及工具232 选修何东之副教授 嵌入式操作系统232 选修严海蓉副教授 DSP 设计技术2 540 选修王素玉博士 人工智能导论 2 540 选修于小亿副教授 4 选 2 软件过程和质量控制232 选修何坚副教授 人机交互技术232 选修李永博士 多媒体技术232 选修王素玉博士 软件体系结构232 选修黄志清副教授 信息安全概论232 选修何泾沙教授 5 选 2 嵌入式软件开发技术232 选修何坚副教授 嵌入式系统前沿技术课程 1232 选修严海蓉副教授 嵌入式系统前沿技术课程 2232 选修严海蓉副教授 嵌入式系统前沿技术课程 3232 选修黄樟钦教授 4 选 1 嵌入式系统前沿技术课程 4232 选修黄樟钦教授 八 质量保障体系八 质量保障体系 针对卓越工程师计划建立一整套质量保障体系 包括过程质量保证体系和培养质量的跟踪 评估系统 从而形成一个循环闭环 保证卓越工程师教育培养计划不断发展完善和顺利实施 1 过程质量保证体系过程质量保证体系 卓越工程师教育培养计划 在不断的探索和发展之中 因此注重教学质量监控 分析和 改进 形成循环闭合的质量保证体系非常关键 实施过程中 学生工作和教学工作必须高度配合 课内 课外协调一致 在学生工作中抓 住新生工作和就业工作 在教学工作中抓教师素质 教学模式改革 提高教学质量 21 1 学生工作方面 除了一般的学生管理工作外 在卓越工程师班上还执行了以下一些措施 保证培养质量 开设专门的新生研讨课 一方面让新生与大师直接接触的机会 另一方面让新生学会研 究性学习 转变学习方式 培养创新潜能 开展 校院领导联系班级制度 保证学生问题及时得到反应 开展思想政治教师兼职充当班主任制度 保证学生思想问题能够受到专家的指导 深度辅导 工作 对每个学生深入了解 帮助制定学业 职业生涯规划 保障了学习 动力 创新学分 活动 大力推展课余科技活动 通过参加竞赛等 学生可以获得创新学分 从而能够促使学生自主学习 获得更大的个人发展空间 2 教学质量方面 监督的信息来自于以下四个方面 日常教学文件 督导团评教 学生评教 听课 信息收 集与反馈 日常文件 从培养方案制订 实施 课程教学 实验实践 企业联合培养等环节建立完整 的规章制度和规范文档 每门课进行中比如学生课程报告 实习报告等文件 教学讨论的会议 纪要文件等 可以为卓越工程师培养的教学质量情况提供数据来源 督导团评教 建立校院两级的督导团 对专业课堂进行督导 及时与教师沟通教学内容和 方法 并且每学期由督导团对课堂授课质量进行一次集中回馈 学生评教 每学期集中组织学生对课程进行网络评价 评价信息由学院 学校根据进行 反馈 班主任和领导听课制度 每学期听课 2 门次以上 及时反应课程问题 各项监控信息收集之后 及时准确地进行信息反馈 其反馈路径为 一是由院质管办上报 校质管办 二是由院质管办上报分管院长 企业分管领导并各相关部门 如院办 教务科 学 工办 各系所 联合培养企业等 发现问题 及时整改和调控 同时 举一反三 制定相应 措施或修改相关制度和标准 从而形成一个闭合的质量保证体系 使得 卓越工程师教育培养 计划 的各个教学环节和实践环节始终处于可控状态 2 培养质量的跟踪评估系统培养质量的跟踪评估系统 过程指标只是教育质量的保障条件 而非质量本身 是教育过程 而非教育结果 因此过 程指标可以称为 质量保障系统指标 而非质量评估指标 对卓越工程师教育培养计划质量的评 22 价 需要做到 以学生为中心 让毕业生评价高等教育对其职业发展的促进作用 这就提供了 可供参考的结果指标 需要获得毕业生就业能力的真实数据 才能诊断出教学培养过程对学生就业 就业质量 职业发展潜力的影响 也要了解用人单位对于学生在知识 能力方面的需求 以及对本校毕业 生使用的满意度评价 作为调整教学的导向和目标 如下图 3 所示 图图 3 用人单位 学生 高校关系图用人单位 学生 高校关系图 为此 建立了评价学生培养质量的培养质量的跟踪评估系统 CHEFS 即通过对当年高 校毕业生毕业半年后就业情况的跟踪调查 分析高校毕业生的就业状态和就业竞争力的变化趋 势 研究影响大学毕业生就业的因素 检验人才培养质量 预测人才需求趋势 提出改进人才 培养方式的建议 目前我校已委托第三方麦可思公司来设计问卷 跟踪调查 模