北京工业大学软件工程专业卓越工程师培养方案

弃岁

・,BEUINOUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

杰出工程师教育培养计划

软件工程专业

（本科）

北京工业大学

二0年十二月

目录

一、培养目标......................................................................1

二、学制..........................................................................2

三、基本规格要求..................................................................2

四、学科主干课程..................................................................3

五、培养模式及分年级培养目标.....................................................3

六、企业实习和工程项目训练.......................................................4

1.校内工程训练环节...........................................................5

2.企业实习和毕业设计.........................................................5

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......................6

3.培养嵌入系统方向杰出实用型人才............................................6

4.英语应用能力培养...........................................................7

5.学生治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..........................7

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、质量保证体系.................................................................20

1.过程质量保证体系...........................................................20

2.培养质量的跟踪评估系统....................................................21

企业培养方案..................................................23

一、嵌入式系统校内实训基地建设...................................................23

二、杰出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......................................................25

四、低年级企业认知环节..........................................................26

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........................................27

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..........................................................29

八、治理与运行机制...............................................................30

附件1:北京工业大学软件学院兼职企业教师审核表...................................32

附件2:北京工业大学外聘高级专业技术人员登记表...................................33

附件3:三年级实训环节导师指导学生实施办法......................................34

附件4:职业跟随举荐书和跟随报告模板.............................................35

附件5:北京工业大学与美国XILINX公司的合作协议.................................37

附件6：北京工业大学软件学院教学指导委员会名单........................................39

附件7：北京工业大学与美国XILINX上海的实习基地协议..............................40

附件8:知识能力素养大纲.........................................................41

附件9:实现矩阵

图表目录

图1素养能力知识课程的分年度培养目标........................................4

图2嵌入式系统课程体系.......................................................9

图3用人单位、学生、高校关系图.............................................22

图4培养质量的跟踪评估系统（CHEFS）.....................................................22

表1重新整合和改革后的教学计划调整表.......................................11

表2学分分配比例表.........................................................18

表3软件工程（嵌入式系统方向）专业必修课程负责教师.........................18

表4软件工程（嵌入式系统方向）专业实践课程负责教师.........................19

表5软件工程（嵌入式系统方向）专业选修课程负责教师.........................19

表6实习集中培训安排表.....................................................28

表7教学团队核心兼职专家和教师队伍表.......................................29

表8校内教师工程实践能力小学期一配一培养方案..............................30

北京工业大学软件工程专业（嵌入式系统方向）

杰出工程师实验班

一、培养目标

在国家杰出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，依靠北工大-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，将

北京工业大学软件工程专业（嵌入式系统方向）杰出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，系统地把握嵌入式

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杰出的国际化应用型人才。

作为本杰出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，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、运

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、治理、

测试等方面的工作。

培养目标说明：

1）嵌入式系统工程师的定义：工作在技术、开发、治理等领域的一线，需要有一定的嵌入式

软件开发体会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，具有软件项目的一样开发流程体会。

2）杰出嵌入式系统工程师的定义：工作在技术、开发、治理等领域的一线，需要有较高的嵌

入式软件开发体会和嵌入式硬件开发知识，熟悉至少--种微处理器架构和可编程逻辑器件

的使用等，具有软件项目的治理开发体会，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

试和初步评估。

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

北京工业大学软件工程(嵌入式系统方向)应用型杰出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、素养体现

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治

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)系统把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：运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，并具有运行和保护能力；

(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体会；

(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)具有较好的组织治理能力、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。把握外语听

说能力和交流技巧，具备较强的外语应用能力。

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。

本培养规格参考了杰出工程师培养计划的“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，参考了全国运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。

培养规格直接对应杰出工程师培养计划的“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养大纲及细化见附件7_知识素养能力大纲。培养规格与课程

的对应实现矩阵见附件8。知识能力素养大纲和课程的对应实现矩阵见附件9

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、运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6H：《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》；

运算机科学类核心课程6门：《数字逻辑电路》、《运算机组成原理》、《离散数学》《编

译原理》、《操作系统》、《运算机网络及编程》；

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》、《运算机多媒体技术》、《人机交互技术》等，并开设专题讲座开阔学生的视野。

五、培养模式及分年级培养目标

本专业方向的全体学生都参与杰出项目，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养、能力、知识培养目标来设定，如下图：

高级程序设计、C++程序

具备C、C++编

设计、英语口语、

程基础知识0

高等数学、大学物理

电路、数字逻辑、数据

电子类基础知识

计算机类基础知结构、离散数学、计算

识机组成原理、概率论，集0

成,电器

⑤

（嵌入式职(D

业素质©

图1素养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养即基本的数学、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

养为主，即电子类基础知识和运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

基本素养，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，熟练把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养，加强FPGA的设计能力，使得学生熟练把握

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。

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（教育部杰出工程师培养计划的“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）“杰出工程师”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

1）二年级实验环节

本着“知识为实践服务”的思想，为企业培养立刻可用、有一技之长的人才，让学生在把

握坚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

依靠实验区的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治理、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，使学生把握嵌入式系统设计

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治理，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。

2.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，实行正规的项目治理。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爱好，应主动查阅资料，通

过自学和导师辅导把握深层次专业知识。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

按照学生认知发展规律和嵌入式领域特点制定完善的课程体系。课程体系包含了运算机科

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运算机科学和软件工程

知识，能根据项目需要主动学习把握相关的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、懂得、把握、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

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

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.培养嵌入系统方向杰出实用型人才

教学中紧紧环绕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，把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

式系统的杰出应用型工程师，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、运

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、治理等

方面的工作。

4.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I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.学生治理与教学机制的改革与创新

杰出实验班依靠北工大-Xilinx创新人才培养实验区，教学与治理以北工大为主导，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、教授积极参与制定杰出工

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，具体负责制订杰出

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证和治

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杰出工程师实验班的毕业生。

6.教师的评聘、考核和具有企业工作经历教师队伍的建设

杰出工程师培养计划下的教师把具有工程体会作为首位，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，也重视评判工程项目设计、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），高校的教师并不是储存在真空状态，在高校的教书生涯中也将不断

去企业进行培训、工作、研究等锤炼。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

通过对专业领域的反复摸索，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，调整了原先的教学计划。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

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2o

图2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运算机科学类、软件工程类、集成电路与SoC类、通

信及其它类的相关课程。

运算机科学类课程：包括数字逻辑、运算机组成原理、操作系统、运算机体系结构、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、运算机网络、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”、“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

点，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、逻辑清楚、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

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，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”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”（“集体项目实训实践”）到企业实习的“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

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:

表1重新整合和改革后的教学计划调整表

调整前调整后

课

课

程调整班

性学学程性■7学

编课程名称课程名称原因级

编

码

质期分码质期分

补充软

件工程

09

嵌入式软件开发技术考查62专业规

级

范知识

点

去除课

0090数字图像处程之间1()

考查53.5数字图像处理IV考查52.5

27理IV重叠部级

分学分

去除课

(X)62EDA设计技术程之间10

考查52.5EDA设计技术及工具考查52

43及工具重叠部级

分学分

增加信

0062号与系09

DSP设计技术考杳62DSP设计技术号音62.5

38统知识级

点

研讨课

新生研讨课（嵌入式11

号雀11改革试

世界与未来）级

点

4.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：

把握以下内容：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，对一样集成电路设计工具的使用有一定了解。能力方面：在把

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。对设计过程中显现的问题

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

（PrintedCircuitBoard）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,积存实

际制作PCB的体会，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、运算机组成原理、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，懂得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

设计体会，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，而是从中得出一样的性概念和方法。通过本课程的学习使学生把握嵌入式微处

理器的系统开发的一样流程和方法，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）

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

如何随设计需要来挑选软硬件，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，学习如何环绕应用来挑选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，学习如何环绕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懂得、

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，要求学生把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

具体的嵌入式系统挑选和构造操作系统。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。

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把握高级语言的基本语法，更重要的激发学生对程序设

计的学习爱好，提高学生利用高级语言编写运算机程序解决实际问题的能力。这些能力包括：

懂得面向过程的程序设计思想，把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

件工程的治理过程。

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。因此其内容范畴应涵盖较为

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，便于挑选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。

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设计技术的懂得和使用能力。

15）运算机网络及编程

学时：48

先修课程：运算机导论、高级程序设计语言、运算机操作系统、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。目的是使学生了解运算机网络的基本

知识，把握运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

使学生在已有的运算机知识的基础上，对运算机网络从整体上有一个较清楚的全面、系统的了

解，对当前运算机网络的主要种类和常用的网络协议有较清楚的概念，学会运算机网络操作和

日常治理和保护的最基本方法，初步把握以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把

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，使学生在把握嵌入式软

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

养。

6.主要课程及学期分布

第一学期：

2学分

英语口语-1

学

分

思想道德修养与法律基础3

分

中国近现代史纲要2学

学

1分

体育-1学

分

大学英语二级4学

3分

线性代数（工）学

6分

高等数学（信息类）学

-14分

高级语言程序设计川

学分

高级语言程序设计川课设

2学分

专业认知教育（运算机导论）2

新生研讨课1学分

学期总学分：3。学分

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I-14学分

高等数学（信息类）-26学分

C++语言程序设计（自学）1学分

机械工程训练A1学分

大学物理实验1-11学分

学期总学分：28学分

第三学期：

体育-31学分

大学物理1-24学分

离散数学II3学分

电路与电子技术4学分

数字逻辑I3学分

大学物理实验1-21.5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：24学分

第四学期：

1学分

体育-4

学

分

概率论与数理统计（工）3

分

数据结构与算法14学

分

汇编语言程序设计1学

3学

运算机组成原理学

3.分

集成电路分析与设计【【3

运算机组成原理实验0.5学分

运算机网络及编程（选修）3学分

运算机图形学（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：28学分

第万学期・

马克思主%基本原理3学分

3分

操作系统学

II学

嵌入式系统设计原理分

23.分

.5学

数据库原理I

分

2学

软件工程导论

嵌入式微处理器结构与应用2

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

数据库治理与设计课设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

微型运算机接口技术II（选修）2.5学分

运算机系统结构（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：29学分

第五学期小学期：

1学分

FPGA硬件设计（外教英语授课）

分

1学

SoC嵌入式操作系统设计与实践（外教英语授课）

分

2学

小学期总学分:

第六学期：

基于FPGA软硬件综合设计3学分

编译原理13.5学分

基于FPGA软硬件综合设计课设0.5学分

学

分

创新实验区项目工程实践2

分

学

嵌入式操作系统（选修）2

分

学

DSP设计技术（选修）2

分

5学

人工智能导论I（选修）2

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

2学

经管人文艺术选修课

创新实践环节2学分

学期总学分：22学分

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：2学分

第七学期：

8学分

项目工程实践（国内外企业）

分

2学

嵌入式系统前沿技术课程1（选修）

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

嵌入式系统前沿技术课程（选修）学