【正文】 高學(xué)生利用高級(jí)語言編寫計(jì)算機(jī)程序解決實(shí)際問題的能力。11）高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)學(xué)時(shí)：64 （課堂教學(xué) 40 學(xué)時(shí)、上機(jī)實(shí)踐 24 學(xué)時(shí)）先修課程：無課程簡(jiǎn)介：本課程是嵌入式系統(tǒng)專業(yè)的軟件基礎(chǔ)核心課程，是學(xué)習(xí)后續(xù)課程的必要基礎(chǔ)。149）SoC 嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐（外教小學(xué)期）學(xué) 時(shí)：30 先修課程：C 語言程序設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，操作系統(tǒng)課程簡(jiǎn)介：是《嵌入式操作系統(tǒng)》的擴(kuò)展課程。本課程的主要目的是讓學(xué)生對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)部組織有深層次的理解、把握和應(yīng)用嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)、構(gòu)成、生成和移植；了解現(xiàn)階段嵌入式系統(tǒng)主要使用的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) ucOSII；如何針對(duì)具體的嵌入式系統(tǒng)選擇和構(gòu)造操作系統(tǒng)。7） FPGA 硬件設(shè)計(jì)（外教小學(xué)期）學(xué)時(shí)：30 理論，10 實(shí)驗(yàn)先修課程：嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理教材：擬自編雙語 課程簡(jiǎn)介：介紹 FPGA 的硬件設(shè)計(jì)原理，學(xué)習(xí)如何圍繞 FPGA 進(jìn)行硬件編程，完成硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)踐課中以 Virtex 或 Spantan2E 開發(fā)板為硬件平臺(tái)，硬件設(shè)計(jì)以 Mricoblaze 或 ARM 為硬件基礎(chǔ)，軟件以 Linux 為核心操作系統(tǒng)C 語言開發(fā)為主。通過集中進(jìn)行的小學(xué)期課程提升學(xué)生嵌入式系統(tǒng)軟硬件綜合設(shè)計(jì)能力。通過本課程的學(xué)習(xí)使學(xué)生掌握嵌入式微處理器的系統(tǒng)開發(fā)的一般流程和方法，會(huì)使用匯編語言和嵌入式 C 語言在嵌入式微處理器上應(yīng)用開發(fā)。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在自行設(shè)計(jì)一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)時(shí)獲得較多的實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力。3）嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理學(xué)時(shí)：40 理論 12 實(shí)驗(yàn) 先修課程：操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)組成原理、C 語言程序設(shè)計(jì)課程簡(jiǎn)介：本課程主要講授嵌入式系統(tǒng)軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)原理與方法。同時(shí)，通過課程設(shè)計(jì)，學(xué)生可以自己使用 EDA 設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)制作一個(gè) PCB，積累實(shí)際制作 PCB 的經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)和動(dòng)手能力。2）EDA 設(shè)計(jì)與工具學(xué)時(shí)：32 （16 上課，16 上機(jī)） 先修課程：電子電路課程簡(jiǎn)介：本課程主要講授在 EDA 設(shè)計(jì)軟件 Cadence 環(huán)境下，進(jìn)行電路的原理圖設(shè)計(jì)、印制電路板PCB（Printed Circuit Board）的實(shí)現(xiàn)、高速 PCB 設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。能力方面：在掌握所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，知道如何開展集成電路設(shè)計(jì)，直至完成設(shè)計(jì)。課程簡(jiǎn)介：使學(xué)生建立起集成電路的設(shè)計(jì)是復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)遵從自頂向下與自底向上相結(jié)合的設(shè)計(jì)理念，強(qiáng)化遵從“設(shè)計(jì)流程”的思想，從而為 FPGA 做片上設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。實(shí)踐教學(xué)有一個(gè)從觀察到進(jìn)入，從集體到個(gè)體的互相呼應(yīng)的完整的體系。同時(shí)制定了高年級(jí)實(shí)驗(yàn)區(qū)“導(dǎo)師制”的執(zhí)行方式，增加對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)進(jìn)行指導(dǎo)。大量查閱調(diào)研國內(nèi)外大學(xué)，了解世界教育領(lǐng)先思想，反復(fù)梳理我系的課程體系，提出了“項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)”的實(shí)踐方式，貫穿在課程內(nèi)。2．實(shí)踐培養(yǎng)改革建立不斷線的實(shí)踐體系。“FPGA 硬件設(shè)計(jì)”“DSP 設(shè)計(jì)與實(shí)踐”“SoC 嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐”這幾門課重點(diǎn)在于加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力，采用集中一周式的方式，以項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)的模式，請(qǐng)國外著名大學(xué)的教授來直接英語講授。這些課程既體現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的跨學(xué)科的特點(diǎn)，反映嵌入式系統(tǒng)軟硬件的基本特征，又能支撐嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、軟件開發(fā)和應(yīng)用等不同的側(cè)重點(diǎn)，具備培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)創(chuàng)新型應(yīng)用人才的要素。圖 1 黃色的課程是課程體系中的核心，即嵌入式系統(tǒng)課程群。計(jì)算機(jī)科學(xué)類課程：包括數(shù)字邏輯、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法、數(shù)據(jù)庫、信息安全概論等課程；軟件工程類課程：包括軟件工程導(dǎo)論、軟件過程和質(zhì)量控制、軟件體系結(jié)構(gòu)等課程；集成電路類課程：包括集成電路與 SoC、電路與電子技術(shù)、電路設(shè)計(jì)與硬件描述語言、EDA 設(shè)計(jì)技術(shù)及工具等課程；通信及其它類課程：包括通信原理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、無線通訊等課程；嵌入式系統(tǒng)類課程：包括 FPGA 硬件設(shè)計(jì)、DSP 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、SoC 嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐、嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)等課程。示意圖見圖 2。重新整理了核心課程的主要內(nèi)容，為所有課程安排了專門的建設(shè)責(zé)任人。在實(shí)踐教學(xué)改革上的整體改革的思路是強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐能力，為培養(yǎng)目標(biāo)服務(wù)。經(jīng)過爭(zhēng)取在 4 年后本專業(yè)授課教師和實(shí)驗(yàn)教師達(dá)到 80%都具備 5 年以上企業(yè)工作的工程經(jīng)歷。按照本方案，目前已經(jīng)可以在本科 4 年內(nèi)達(dá)到每一屆學(xué)生有 6 門專業(yè)課是由具備 5 年以上在企業(yè)工作的工程經(jīng)歷教師主講的要求。86. 教師的評(píng)聘、考核和具有企業(yè)工作經(jīng)歷教師隊(duì)伍的建設(shè)卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃下的教師把具有工程經(jīng)驗(yàn)作為首位，加大聘任兼職企業(yè)教師的比例，詳細(xì)措施見企業(yè)培養(yǎng)方案（六、具有企業(yè)工程經(jīng)歷的師資隊(duì)伍建設(shè)）。同時(shí)，軟件學(xué)院和 Xilinx 公司指派的專家、教授共同組成教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督委員會(huì)、實(shí)踐教學(xué)工作小組、學(xué)生科技活動(dòng)工作小組和學(xué)生就業(yè)指導(dǎo)小組，具體負(fù)責(zé)制訂卓越實(shí)驗(yàn)班的培養(yǎng)方案、教學(xué)規(guī)劃、教學(xué)質(zhì)量監(jiān)督，以及教學(xué)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐及實(shí)訓(xùn)等工作的保障和管理。5. 學(xué)生管理與教學(xué)機(jī)制的改革與創(chuàng)新卓越實(shí)驗(yàn)班依托北工大Xilinx 創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)區(qū)，教學(xué)與管理以北工大為主導(dǎo)， Xilinx 公司緊密參與。4. 英語應(yīng)用能力培養(yǎng)整個(gè)課程體系強(qiáng)調(diào)學(xué)生外語應(yīng)用能力的培養(yǎng)，在專業(yè)教學(xué)活動(dòng)中將大力推行雙語教學(xué)和使用外文原版教材。注重企業(yè)項(xiàng)目實(shí)踐和實(shí)習(xí)，培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)的卓越應(yīng)用型工程師，讓學(xué)生畢業(yè)后即可設(shè)計(jì)基于 FPGA 的嵌入式系統(tǒng)。即采用“項(xiàng)目遞進(jìn)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)方法，注意培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。工程實(shí)踐與實(shí)訓(xùn)中，導(dǎo)師負(fù)責(zé)每個(gè)學(xué)生的項(xiàng)目計(jì)劃和培養(yǎng)方案制訂。直接利用 Xilinx 提供的實(shí)習(xí)基地、專家導(dǎo)師，站在國際前沿水平上全方位地培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。課程體系中體現(xiàn)了知識(shí)的學(xué)習(xí)、理解、掌握、實(shí)踐和應(yīng)用的過程，反應(yīng)了面向嵌入式行業(yè)的特色。課程體系包含了計(jì)算機(jī)科學(xué)、軟件工程、集成電路和通訊基礎(chǔ)知識(shí)。組織答辯時(shí)，答辯委員會(huì)中有 Xilinx 公司的專家、企業(yè)代表參加。通過實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)能力。依據(jù)項(xiàng)目需要，由導(dǎo)師或項(xiàng)目組成員負(fù)責(zé)講授相關(guān)項(xiàng)目所需的知識(shí)，提供必要的開發(fā)資料，討論項(xiàng)目開發(fā)方法、開發(fā)流程，熟悉開發(fā)環(huán)境及開發(fā)工具，最終完成項(xiàng)目的開發(fā)。學(xué)生在該時(shí)間段，將參加企業(yè)實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)，受企業(yè)導(dǎo)師和學(xué)校導(dǎo)師的雙重指導(dǎo)。工程實(shí)踐和實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生綜合實(shí)踐能力，使學(xué)生直接涉足嵌入式系統(tǒng)的研發(fā)和管理，在其中體會(huì)自己未來的職業(yè)和角色，幫助學(xué)生進(jìn)行角色轉(zhuǎn)換和定位，培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)能力和合作精神。這些項(xiàng)目主要包括：多媒體音視頻處理、網(wǎng)絡(luò)/Inter/IPv高清電視、汽車電子、移動(dòng)設(shè)備、通訊系統(tǒng)、消費(fèi)電子、數(shù)字家電等領(lǐng)域開發(fā)與研究性課題。2）三年級(jí)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)依托實(shí)驗(yàn)區(qū)的 Xilinx 創(chuàng)新基地、以及嵌入式軟件與系統(tǒng)研究所，三年級(jí)學(xué)生到這些基地及研究單位，參加嵌入式系統(tǒng)實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)。為此，將計(jì)劃安排二年級(jí)學(xué)生在“北京工業(yè)大學(xué)Xilinx 嵌入式系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”中，充分利用 Xilinx 公司全球大學(xué)計(jì)劃資源，開發(fā)多個(gè)嵌入式系統(tǒng)的課程實(shí)驗(yàn)，在 Xilinx 公司提供的 FPGA 平臺(tái)上設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，使學(xué)生學(xué)習(xí)和了解嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)相關(guān)領(lǐng)域的基本技能和開發(fā)工具。在企業(yè)的一年實(shí)行雙導(dǎo)師負(fù)責(zé)制的畢業(yè)設(shè)計(jì)與企業(yè)實(shí)習(xí)。北京工業(yè)大學(xué)軟件工程本科專業(yè)（嵌入式系統(tǒng)方向）“卓越工程師”培養(yǎng)將工程實(shí)踐訓(xùn)練擴(kuò)展按照地點(diǎn)分為兩大部分，校內(nèi)和企業(yè)。課程體系按學(xué)年設(shè)定素質(zhì)、能力、知識(shí)培養(yǎng)目標(biāo)來設(shè)定，如下圖：圖 1 素質(zhì)能力知識(shí)課程的分年度培養(yǎng)目標(biāo)一年級(jí)以培養(yǎng)工程師綜合素質(zhì)即基本的數(shù)學(xué)、物理知識(shí)和基本編程能力為主，突出語言能力培養(yǎng)，能順利閱讀 C 程序，有初步編寫 C 程序能力；二年級(jí)以培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)工程師基本素質(zhì)為主，即電子類基礎(chǔ)知識(shí)和計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)知識(shí)為主，使得學(xué)生具有嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本能力，能看懂基本電路圖、元器件說明書和程序流程圖；三年級(jí)則重點(diǎn)培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)工程師的基本素質(zhì)，包括專業(yè)的嵌入式系統(tǒng)知識(shí)和軟件工程的高級(jí)知識(shí)等，使得學(xué)生具備設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的潛在能力，能夠設(shè)計(jì)電路板，了解嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)造，熟練掌握嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)工具；四年級(jí)和小學(xué)期則培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)的從業(yè)職業(yè)素質(zhì)，加強(qiáng) FPGA 的設(shè)計(jì)能力，使得學(xué)生熟練掌握市售 FPGA 的主要設(shè)計(jì)工具和能夠設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的嵌入式系統(tǒng)。四年制學(xué)士學(xué)位：四年本科培養(yǎng)采取“3+1” 培養(yǎng)模式。另外，按照項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)方式的需要，增加嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用方面的選修課程，如：《數(shù)字圖象處理》、《計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)》、《人機(jī)交互技術(shù)》等，并開設(shè)專題講座開闊學(xué)生的視野。知識(shí)能力素質(zhì)大綱和課程的對(duì)應(yīng)實(shí)現(xiàn)矩陣見附件 9四、學(xué)科主干課程學(xué)士學(xué)位：根據(jù)嵌入式系統(tǒng)的學(xué)科特點(diǎn)，在本培養(yǎng)方案中，將軟件工程專業(yè)（嵌入式系統(tǒng)方向）的專業(yè)課程體系分為：軟件工程類核心課程、計(jì)算機(jī)科學(xué)類核心課程、電子電路類核心課程以及嵌入式系統(tǒng)特色課程等。 培養(yǎng)規(guī)格細(xì)化成的知識(shí)能力素質(zhì)大綱及細(xì)化見附件 7_知識(shí)素質(zhì)能力大綱。本培養(yǎng)規(guī)格參考了卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的“應(yīng)用型工程師培養(yǎng)的國家通用標(biāo)準(zhǔn)”，參考了軟件工程方向?qū)I(yè)規(guī)范對(duì)畢業(yè)生的基本要求，參考了全國計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件專業(yè)技術(shù)資格（水平）考試嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)師考試大綱。3培養(yǎng)規(guī)格說明：由于培養(yǎng)規(guī)格的簡(jiǎn)約性質(zhì)，作為補(bǔ)充增加了本說明。（5）具有綜合運(yùn)用嵌入式系統(tǒng)軟硬件理論、分析和解決問題方法和技術(shù)手段分析并解決工程實(shí)際問題的能力，能夠參與嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)和測(cè)試，并具有運(yùn)行和維護(hù)能力；（6）具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)計(jì)、技術(shù)改造與創(chuàng)新的初步能力，具有嵌入式系統(tǒng)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)；（7）具有信息獲取和職業(yè)發(fā)展學(xué)習(xí)能力，具備文獻(xiàn)檢索、科技寫作能力；（8）了解本專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)行業(yè)的政策、法律和法規(guī)；（9）具有較好的組織管理能力、較強(qiáng)的交流溝通、環(huán)境適應(yīng)和團(tuán)隊(duì)合作的能力；（10）應(yīng)對(duì)危機(jī)與突發(fā)事件的初步能力；（11）具有一定的國際視野和跨文化環(huán)境下的交流、競(jìng)爭(zhēng)與合作的初步能力。主要知識(shí)、能力、素質(zhì)體現(xiàn)在以下方面：（1）具有良好的工程職業(yè)道德、較強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感和較好的人文科學(xué)素養(yǎng)；（2）具有從事嵌入式系統(tǒng)工程工作所需的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)知識(shí)以及一定的項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)管理知識(shí)；（3）具有良好的質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康、安全和服務(wù)意識(shí)；（4）系統(tǒng)掌握專業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)特色知識(shí)，了解嵌入式行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)。學(xué)生 3 年在校學(xué)習(xí)，從第二學(xué)年開始每學(xué)年都有與企業(yè)的結(jié)合和實(shí)踐，最后 1 年集中在企業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)。2) 卓越嵌入式系統(tǒng)工程師的定義：工作在技術(shù)、開發(fā)、管理等領(lǐng)域的一線，需要有較高的嵌入式軟件開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和嵌入式硬件開發(fā)知識(shí)，熟悉至少一種微處理器架構(gòu)和可編程邏輯器件的使用等，具有軟件項(xiàng)目的管理開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，按照系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)規(guī)格說明書進(jìn)行軟、硬件設(shè)計(jì)，編寫系統(tǒng)開發(fā)的規(guī)格說明書等相應(yīng)的文檔，并能對(duì)嵌入式系統(tǒng)硬件設(shè)備和程序進(jìn)行測(cè)2試和初步評(píng)估。學(xué)生畢業(yè)后可到高新技術(shù)公司、企事業(yè)單位從事信息科學(xué)技術(shù)（涵蓋信息科學(xué)、通信、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化、智能技術(shù)、醫(yī)療、消費(fèi)電子、汽車電子、航空航天等）的開發(fā)、設(shè)計(jì)、管理、測(cè)試等方面的工作。1卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃軟件工程專業(yè)（本科）北京工業(yè)大學(xué)二 0 一一年十二月2目錄一、培養(yǎng)目標(biāo) .................................................................................................................................1二、學(xué)制 .........................................................................................................................................2三、基本規(guī)格要求 ..........................................................................................................................2四、學(xué)科主干課程 ..........................................................................................................................3五、培養(yǎng)模式及分年級(jí)培養(yǎng)目標(biāo) ...................................................................................................4六、企業(yè)實(shí)習(xí)和工程項(xiàng)目訓(xùn)練 .......................................................................................................51．校內(nèi)工程訓(xùn)練環(huán)節(jié) .......................................................................................................................52．企業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì) .............................................................................................