棄歲

?,BEUINOUNIVERSITYOFTECHNOLOGY

杰出工程師教育培養計劃

軟件工程專業

（本科）

北京工業大學

二0年十二月

目錄

一、培養目標......................................................................1

二、學制..........................................................................2

三、基本規格要求..................................................................2

四、學科主干課程..................................................................3

五、培養模式及分年級培養目標.....................................................3

六、企業實習和工程項目訓練.......................................................4

1.校內工程訓練環節...........................................................5

2.企業實習和畢業設計.........................................................5

六、教學計劃的主要特點...........................................................6

1.緊密校企合作的人才培養模式................................................6

2.以項目驅動方式并配備指導教師的新型工程實踐與實訓方式......................6

3.培養嵌入系統方向杰出實用型人才............................................6

4.英語應用能力培養...........................................................7

5.學生治理與教學機制的改革與創新............................................7

6.教師的評聘、考核和具有企業工作經歷教師隊伍的建設..........................7

七、課程體系和教學改革...........................................................8

1.課程體系...................................................................8

2.實踐培養改革..............................................................10

3.課程整合與教學計劃調整....................................................10

4.主要課程內容..............................................................11

6.主要課程及學期分布........................................................15

7.各類型課程及課程負責人....................................................18

八、質量保證體系.................................................................20

1.過程質量保證體系...........................................................20

2.培養質量的跟蹤評估系統....................................................21

企業培養方案..................................................23

一、嵌入式系統校內實訓基地建設...................................................23

二、杰出工程師企業培養環節......................................................24

1.二年級實驗環節............................................................24

2.低年級企業認知環節........................................................24

3.三年級實訓環節............................................................25

4.四年級工程實踐和畢業設計環節..............................................25

三、二年級實驗環節具體安排......................................................25

四、低年級企業認知環節..........................................................26

五、三年級實訓環節具體安排......................................................26

六、四年級工程實踐和畢業設計環節具體安排........................................27

七、具有企業工程經歷的師資隊伍建設..............................................29

1,兼職專家及教師隊伍建設......................................................29

2.兼職導師隊伍建設..........................................................29

3.校內教師隊伍建設..........................................................29

八、治理與運行機制...............................................................30

附件1:北京工業大學軟件學院兼職企業教師審核表...................................32

附件2:北京工業大學外聘高級專業技術人員登記表...................................33

附件3:三年級實訓環節導師指導學生實施辦法......................................34

附件4:職業跟隨舉薦書和跟隨報告模板.............................................35

附件5:北京工業大學與美國XILINX公司的合作協議.................................37

附件6：北京工業大學軟件學院教學指導委員會名單........................................39

附件7：北京工業大學與美國XILINX上海的實習基地協議..............................40

附件8:知識能力素養大綱.........................................................41

附件9:實現矩陣

圖表目錄

圖1素養能力知識課程的分年度培養目標........................................4

圖2嵌入式系統課程體系.......................................................9

圖3用人單位、學生、高校關系圖.............................................22

圖4培養質量的跟蹤評估系統（CHEFS）.....................................................22

表1重新整合和改革后的教學計劃調整表.......................................11

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

表3軟件工程（嵌入式系統方向）專業必修課程負責教師.........................18

表4軟件工程（嵌入式系統方向）專業實踐課程負責教師.........................19

表5軟件工程（嵌入式系統方向）專業選修課程負責教師.........................19

表6實習集中培訓安排表.....................................................28

表7教學團隊核心兼職專家和教師隊伍表.......................................29

表8校內教師工程實踐能力小學期一配一培養方案..............................30

北京工業大學軟件工程專業（嵌入式系統方向）

杰出工程師實驗班

一、培養目標

在國家杰出工程師培養計劃的指導下，結合國家應用型人才的通用標準，考慮到軟件工程

專業及嵌入式系統的行業背景，結合北京工業大學軟件學院辦學特色、理念和人才培養定位方

式，依靠北工大-XILINX軟件工程（嵌入式系統方向）應用人才聯合培養模式創新實驗區，將

北京工業大學軟件工程專業（嵌入式系統方向）杰出工程師實驗班的培養目標定為：

培養德、智、體全面發展，具有堅實的數理基礎和軟件工程技術基礎，系統地把握嵌入式

系統的基本知識、基本技能和設計方法，具備良好的分析問題、解決問題的能力及良好的外語

運用能力，與產業界緊密結合，培養軟件工程領域嵌入式系統方向的杰出的國際化應用型人才。

作為本杰出工程師實驗班的特色，培養的學生應具有嵌入式軟件、嵌入式硬件、SoC和嵌

入式應用領域的前沿知識，了解和運用產業界最新的技術，富于創新精神，學生畢業后，具備

直接設計嵌入式系統軟硬件的能力。

學生畢業后可到高新技術公司、企事業單位從事信息科學技術（涵蓋信息科學、通信、運

算機、自動化、智能技術、醫療、消費電子、汽車電子、航空航天等）的開發、設計、治理、

測試等方面的工作。

培養目標說明：

1）嵌入式系統工程師的定義：工作在技術、開發、治理等領域的一線，需要有一定的嵌入式

軟件開發體會和嵌入式硬件開發知識，熟悉至少一種微處理器架構或可編程邏輯器件的使

用等，了解嵌入式操作系統的構成和應用，具有軟件項目的一樣開發流程體會。

2）杰出嵌入式系統工程師的定義：工作在技術、開發、治理等領域的一線，需要有較高的嵌

入式軟件開發體會和嵌入式硬件開發知識，熟悉至少--種微處理器架構和可編程邏輯器件

的使用等，具有軟件項目的治理開發體會，按照系統總體設計規格說明書進行軟、硬件設

計，編寫系統開發的規格說明書等相應的文檔，并能對嵌入式系統硬件設備和程序進行測

試和初步評估。

二、學制

“3+1”模式

針對四年制本科專業學生，采取“3+1”模式。學生3年在校學習，從第二學年開始每學年

都有與企業的結合和實踐，最后1年集中在企業實習和畢業設計。

三、基本規格要求

北京工業大學軟件工程(嵌入式系統方向)應用型杰出工程師計劃培養的學生具有嵌入式

軟件、嵌入式硬件、SoC和嵌入式應用領域的前沿知識，了解和運用產業界最新的技術，富于

創新精神，學生畢業后，具備直接設計嵌入式系統軟硬件的能力。主要知識、能力、素養體現

在以下方面：

(1)具有良好的工程職業道德、較強的社會責任感和較好的人文科學素養；

(2)具有從事嵌入式系統工程工作所需的相關數學、自然科學知識以及一定的項目經濟治

理知識；

(3)具有良好的質量、環境、職業健康、安全和服務意識；

(4)系統把握專業技術基礎知識和專業特色知識，了解嵌入式行業的發展現狀和趨勢。學

習的主要知識包括：運算機科學與技術知識、軟件工程知識、集成電路知識、嵌入式硬件設計

知識、嵌入式軟件設計知識、嵌入式軟硬件綜合設計知識、嵌入式SoC知識等。

(5)具有綜合運用嵌入式系統軟硬件理論、分析和解決問題方法和技術手段分析并解決工

程實際問題的能力，能夠參與嵌入式系統的設計、開發和測試，并具有運行和保護能力；

(6)具有較強的創新意識和進行嵌入式系統產品開發和設計、技術改造與創新的初步能力,

具有嵌入式系統項目體會；

(7)具有信息獲取和職業發展學習能力，具備文獻檢索、科技寫作能力；

(8)了解本專業領域技術標準，相關行業的政策、法律和法規；

(9)具有較好的組織治理能力、較強的交流溝通、環境適應和團隊合作的能力；

(10)應對危機與突發事件的初步能力：

(11)具有一定的國際視野和跨文化環境下的交流、競爭與合作的初步能力。把握外語聽

說能力和交流技巧，具備較強的外語應用能力。

培養規格說明:

由于培養規格的簡約性質，作為補充增加了本說明。因此，本說明也具有與培養規格同等

的法律效益。

本培養規格參考了杰出工程師培養計劃的“應用型工程師培養的國家通用標準”，參考了軟

件工程方向專業規范對畢業生的基本要求，參考了全國運算機技術與軟件專業技術資格（水平）

考試嵌入式系統設計師考試大綱。

培養規格直接對應杰出工程師培養計劃的“應用型工程師培養的通用標準

培養規格細化成的知識能力素養大綱及細化見附件7_知識素養能力大綱。培養規格與課程

的對應實現矩陣見附件8。知識能力素養大綱和課程的對應實現矩陣見附件9

四、學科主干課程

學士學位：

根據嵌入式系統的學科特點，在本培養方案中，將軟件工程專業（嵌入式系統方向）的專

業課程體系分為：軟件工程類核心課程、運算機科學類核心課程、電子電路類核心課程以及嵌

入式系統特色課程等。

軟件工程類核心課程6H：《高級語言程序設計》、《數據結構與算法》、《C++語言程

序設計》、《軟件工程導論》、《數據庫原理》、《軟件體系結構》；

運算機科學類核心課程6門：《數字邏輯電路》、《運算機組成原理》、《離散數學》《編

譯原理》、《操作系統》、《運算機網絡及編程》；

電子電路類核心課程3門：《電路與電子技術》、《電路設計與硬件描述語言》、《嵌入

式微處理器結構與應用》；

嵌入式系統特色課程7門：《嵌入式系統設計原理》、《嵌入式操作系統》、《EDA設計

技術及工具》、《FPGA硬件設計》、《SoC嵌入式操作系統設計與實踐》、《DSP設計與實

現》、《嵌入式系統軟硬件綜合設計》等。

另外，按照項目驅動學習方式的需要，增加嵌入式系統應用方面的選修課程，如：《數字

圖象處理》、《運算機多媒體技術》、《人機交互技術》等，并開設專題講座開闊學生的視野。

五、培養模式及分年級培養目標

本專業方向的全體學生都參與杰出項目，并按照此方案執行。

四年制學士學位：

四年本科培養采取“3+1”培養模式。三年專業基礎培養，包括課程學習及校內工程實踐訓練,

其中校內工程實踐訓練包括二年級的實驗環節與三年級的實訓環節；一年的專業培養，指在企

業進行的實際工程項目訓練、實習及畢業設計。

課程體系按學年設定素養、能力、知識培養目標來設定，如下圖：

高級程序設計、C++程序

具備C、C++編

設計、英語口語、

程基礎知識0

高等數學、大學物理

電路、數字邏輯、數據

電子類基礎知識

計算機類基礎知結構、離散數學、計算

識機組成原理、概率論，集0

成,電器

⑤

（嵌入式職(D

業素質?

圖1素養能力知識課程的分年度培養目標

一年級以培養工程師綜合素養即基本的數學、物理知識和基本編程能力為主，突出語言能

力培養，能順利閱讀C程序，有初步編寫C程序能力；二年級以培養嵌入式系統工程師基本素

養為主，即電子類基礎知識和運算機類基礎知識為主，使得學生具有嵌入式系統設計的基本能

力，能看懂基本電路圖、元器件說明書和程序流程圖；三年級則重點培養嵌入式系統工程師的

基本素養，包括專業的嵌入式系統知識和軟件工程的高級知識等，使得學生具備設計嵌入式系

統的潛在能力，能夠設計電路板，了解嵌入式系統的構造，熟練把握嵌入式系統設計工具；四

年級和小學期則培養嵌入式系統的從業職業素養，加強FPGA的設計能力，使得學生熟練把握

市售FPGA的主要設計工具和能夠設計和實現簡單的嵌入式系統。

六、企業實習和工程項目訓練

四年制學士學位：

四年制學士學位（教育部杰出工程師培養計劃的“應用型工程師培養的通用標準”）要求工

程實踐訓練一年。北京工業大學軟件工程本科專業（嵌入式系統方向）“杰出工程師”培養將工

程實踐訓練擴展按照地點分為兩大部分，校內和企業。校內實踐從二年級開始按照環節安排，

包括二年級實驗環節、三年級實訓環節。在企業的一年實行雙導師負責制的畢業設計與企業實

習。

1.校內工程訓練環節

1）二年級實驗環節

本著“知識為實踐服務”的思想，為企業培養立刻可用、有一技之長的人才，讓學生在把

握堅固的基礎知識的基礎上，注重學生實踐能力循序漸進的培養。為此，將計劃安排二年級學

生在“北京工業大學-Xilinx嵌入式系統聯合實驗室”中，充分利用Xilinx公司全球大學計劃資源,

開發多個嵌入式系統的課程實驗，在Xilinx公司提供的FPGA平臺上設計并實現，使學生學習

和了解嵌入式系統設計相關領域的基本技能和開發工具。具體實驗案例包括：a）基于FPGA軟

硬件綜合設計；b）SoC嵌入式操作系統設計與實踐；c）DSP設計與實現；d）嵌入式系統綜合設

計與實踐；e）創新試驗區項目工程實踐。

2）三年級實訓環節

依靠實驗區的Xilinx創新基地、以及嵌入式軟件與系統研究所，三年級學生到這些基地及

研究單位，參加嵌入式系統實際項目的開發。每個項目將安排真實的項目經理，對每個學生配

備專門的指導教師，并按照軟件工程的要求治理、設計、開發、實現項目。這些項目主要包括:

多媒體音視頻處理、網絡/Internet/IPv6、高清電視、汽車電子、移動設備、通訊系統、消費電子、

數字家電等領域開發與研究性課題。通過這些工程實踐項目學習，使學生把握嵌入式系統設計

的基本技能和開發系統的使用方法。

工程實踐和實訓培養學生綜合實踐能力，使學生直接涉足嵌入式系統的研發和治理，在其

中體會自己未來的職業和角色，幫助學生進行角色轉換和定位，培養學生適應能力和合作精神。

2.企業實習和畢業設計

四年級，學校與企業辦學合作方Xilinx公司共同安排學生到國外嵌入式系統公司企業、

Xilinx公司國內創新基地（包括上海、無錫、成都、北京、西安、深圳等）、第三方合作企業,

做為期一年的實際工程項目訓練、實習及畢業設計。學生在該時間段，將參加企業實際項目的

開發，受企業導師和學校導師的雙重指導。

項目開發過程中，實行正規的項目治理。依據項目需要，由導師或項目組成員負責講授相

關項目所需的知識，提供必要的開發資料，討論項目開發方法、開發流程，熟悉開發環境及開

發工具，最終完成項目的開發。學生根據項目開發的需要和自己的愛好，應主動查閱資料，通

過自學和導師輔導把握深層次專業知識。通過實際項目的開發，培養學生的系統設計與開發能

力。

畢業論文工作實行雙導師負責制，校內導師負責論文的寫作規范，企業導師負責論文工作

的實際工作內容。組織答辯時，答辯委員會中有Xilinx公司的專家、企業代表參加。

七、教學計劃的主要特點

按照學生認知發展規律和嵌入式領域特點制定完善的課程體系。課程體系包含了運算機科

學、軟件工程、集成電路和通訊基礎知識。引入Xilinx公司提供的實際項目，以項目驅動的方

式，采用“邊干邊學、邊學邊練”的方法，讓學生在具體項目中熟練應用運算機科學和軟件工程

知識，能根據項目需要主動學習把握相關的FPGA、SoC、網絡通信等嵌入式系統知識，能了解

和運用產業界最新的技術，畢業后可以直接設計嵌入式系統軟硬件。

課程體系中體現了知識的學習、懂得、把握、實踐和應用的過程，反應了面向嵌入式行業

的特色。概括起來，本專業具有如下特色：

1.緊密校企合作的人才培養模式

充分利用Xilinx公司在嵌入式系統開發設計中的國際地位、先進理念，聯合制訂一套適合

項目驅動的培養方案和課程體系以及實踐教學體系。直接利用Xilinx提供的實習基地、專家導

師，站在國際前沿水平上全方位地培養學生的綜合能力。

2.以項目驅動方式并配備指導教師的新型工程實踐與實訓方式

以創新實驗區、Xilinx及第三方公司提供的實際項目為驅動，設計實際教學過程，強調學

生根據項目需要自愿的主動學習知識能力的培養，重點提升學生的嵌入式系統實際開發和應用

能力。工程實踐與實訓中，導師負責每個學生的項目計劃和培養方案制訂。導師在制訂學生培

養計劃時，可根據項目的進展而變化學習內容。即采用“項目遞進驅動''教學方法，注意培養學

生的個性發展。

3.培養嵌入系統方向杰出實用型人才

教學中緊緊環繞FPGA學習開發，以FPGA為突破口，使學生通過Xilinx開發工具與平臺

的學習，把握嵌入式系統多個學科基礎知識與應用技術。注重企業項目實踐和實習，培養嵌入

式系統的杰出應用型工程師，讓學生畢業后即可設計基于FPGA的嵌入式系統。

學生畢業后可到高新技術公司、企事業單位從事信息科學技術（涵蓋信息科學、通信、運

算機、自動化、智能技術、醫療、消費電子、汽車電子、航空航天等）的開發、設計、治理等

方面的工作。

4.英語應用能力培養

整個課程體系強調學生外語應用能力的培養，在專業教學活動中將大力推行雙語教學和使

用外文原版教材。同時I在第5、6學期由國外知名高校教授開設嵌入式系統專業能力培養課程,

讓學生在提高專業技能的同時，強化其英語聽說能力，培養學生英語溝通交流技巧。

5.學生治理與教學機制的改革與創新

杰出實驗班依靠北工大-Xilinx創新人才培養實驗區，教學與治理以北工大為主導，Xilinx

公司緊密參與。Xilinx公司指派的國際著名高校嵌入式領域的專家、教授積極參與制定杰出工

程師實驗班人才培養方案，合作完成學生嵌入式課程實踐、工程實訓和畢業設計中的教學案例

和實際項目案例。

同時，軟件學院和Xilinx公司指派的專家、教授共同組成教學指導委員會、教學質量監督

委員會、實踐教學工作小組、學生科技活動工作小組和學生就業指導小組，具體負責制訂杰出

實驗班的培養方案、教學規劃、教學質量監督，以及教學實驗、實踐及實訓等工作的保證和治

理。

此外，Xilinx公司協同軟件學院培養學生參加學生科技活動，共同支持學生參加國內外嵌

入式產品設計大賽，積極向國內外知名的企業引薦杰出工程師實驗班的畢業生。

6.教師的評聘、考核和具有企業工作經歷教師隊伍的建設

杰出工程師培養計劃下的教師把具有工程體會作為首位，加大聘任兼職企業教師的比例，

詳細措施見企業培養方案（六、具有企業工程經歷的師資隊伍建設）。對教師的評聘與考核按

照學校學院考核辦法，即重視理論研究和發表論文，也重視評判工程項目設計、專利、產學合

作和技術服務等方面的考核。

按照本方案，目前已經可以在本科4年內達到每一屆學生有6門專業課是由具備5年以上

在企業工作的工程經歷教師主講的要求。根據方案中的措施（企業培養方案，六、具有企業工

程經歷的師資隊伍建設），高校的教師并不是儲存在真空狀態，在高校的教書生涯中也將不斷

去企業進行培訓、工作、研究等錘煉。經過爭取在4年后本專業授課教師和實驗教師達到80%

都具備5年以上企業工作的工程經歷。

七、課程體系和教學改革

通過對專業領域的反復摸索，建立了完整的課程體系，建立了課程群的概念。在實踐教學

改革上的整體改革的思路是強化學生的實踐能力，為培養目標服務。并在此基礎上，進行了課

程的重組，調整了原先的教學計劃。重新整理了核心課程的主要內容，為所有課程安排了專門

的建設責任人。

1.課程體系

針對多個學科交叉的特點和FPGA（可編程邏輯陣列）的突出作用，通過多年的教學與實

踐，建立了以FPGA設計平臺為中心，強化FPGA系統的核心技術和應用能力的培養，形成了

一個多層次、軟硬件相結合、多學科兼顧的嵌入式系統課程體系。

示意圖見圖2o

圖2嵌入式系統課程體系

整個嵌入式系統課程體系主要包含了運算機科學類、軟件工程類、集成電路與SoC類、通

信及其它類的相關課程。

運算機科學類課程：包括數字邏輯、運算機組成原理、操作系統、運算機體系結構、數據

結構與算法、數據庫、信息安全概論等課程；

軟件工程類課程：包括軟件工程導論、軟件過程和質量控制、軟件體系結構等課程；

集成電路類課程：包括集成電路與SoC、電路與電子技術、電路設計與硬件描述語言、EDA

設計技術及工具等課程；

通信及其它類課程：包括通信原理、運算機網絡、無線通訊等課程；

嵌入式系統類課程：包括FPGA硬件設計、DSP設計與實現、SoC嵌入式操作系統設計與

實踐、嵌入式實時系統等課程。

在該嵌入式系統課程體系的基礎上，面向嵌入式系統應用，以嵌入式系統課程體系中的核

心課程為重點建設對象，建立了以FPGA為平臺的嵌入式系統課程群。圖1黃色的課程是課程

體系中的核心，即嵌入式系統課程群。該課程群主要包括：“嵌入式微處理器結構與應用”、“嵌

入式操作系統”、”嵌入式系統設計”、”嵌入式軟件開發技術”、”基于FPGA的軟硬件綜合設計

與應用”等課程。這些課程既體現嵌入式系統的跨學科的特點，反映嵌入式系統軟硬件的基本特

點，又能支撐嵌入式系統的設計、軟件開發和應用等不同的側重點，具備培養嵌入式系統創新

型應用人才的要素。課程群在教學中打破專業的壁壘，精心規劃和組織相關知識領域的教學內

容，使得嵌入式系統課程群結構合理、關聯緊密、邏輯清楚、內容豐富，突出了培養學生的嵌

入式系統應用設計能力的特點。

“FPGA硬件設計”“DSP設計與實踐”“SoC嵌入式操作系統設計與實踐”這幾門課重

點在于加強培養學生實踐能力，采用集中一周式的方式，以項目驅動的模式，請國外著名大學

的教授來直接英語講授。即提高了學生的實踐動手能力也注重了學生的國際化能力培養。

2.實踐培養改革

建立不斷線的實踐體系。

1）校內

制定以“FPGA教學為主，ARM為輔，課內外結合擴展學生動手能力”的實踐體系思路。

大量查閱調研國內外大學，了解世界教育領先思想，反復梳理我系的課程體系，提出了“項

目驅動”的實踐方式，貫穿在課程內。

購入低端了FPGA和ARM板卡，讓三年級學生人手一板，在課外自主學習。同時制定了

高年級實驗區“導師制”的執行方式，增加對學生的自主學習進行指導。

2）校外

讓學生從一二年級寒暑假的“職業跟隨”的“職業認知實踐”到三年級小學期的請企業工

程師來集中授課“創新實驗區創新項目實踐課程”（“集體項目實訓實踐”）到企業實習的“項

目工程實踐（企業）”（“個體拓展項目實踐”），到最后的畢業設計的創新實踐。實踐教學

有一個從觀察到進入，從集體到個體的互相呼應的完整的體系。

3.課程整合與教學計劃調整

經過多次反復的梳理和課程規劃后的教學計劃調整表如下:

表1重新整合和改革后的教學計劃調整表

調整前調整后

課

課

程調整班

性學學程性■7學

編課程名稱課程名稱原因級

編

碼

質期分碼質期分

補充軟

件工程

09

嵌入式軟件開發技術考查62專業規

級

范知識

點

去除課

0090數字圖像處程之間1()

考查53.5數字圖像處理IV考查52.5

27理IV重疊部級

分學分

去除課

(X)62EDA設計技術程之間10

考查52.5EDA設計技術及工具考查52

43及工具重疊部級

分學分

增加信

0062號與系09

DSP設計技術考杳62DSP設計技術號音62.5

38統知識級

點

研討課

新生研討課（嵌入式11

號雀11改革試

世界與未來）級

點

4.主要課程內容

1）集成電路分析與設計

學時：40（包括實驗8學時）

先修課程：電路與電子技術（模擬電路）、數字電路。

課程簡介：使學生建立起集成電路的設計是復雜系統的設計，應遵從自頂向下與自底向上相結

合的設計理念，強化遵從''設計流程''的思想，從而為FPGA做片上設計打下基礎。知識方面：

把握以下內容：集成電路原理，集成電路工藝基礎，集成電路中的器件，數字集成電路的基本

單元電路，集成電路的設計方法，對一樣集成電路設計工具的使用有一定了解。能力方面：在把

握所學知識的基礎上，知道如何開展集成電路設計，直至完成設計。對設計過程中顯現的問題

和錯誤，能夠加以分析和改正。

2）EDA設計與工具

學時：32（16上課，16上機）

先修課程：電子電路

課程簡介：

本課程主要講授在EDA設計軟件Cadence環境下，進行電路的原理圖設計、印制電路板PCB

（PrintedCircuitBoard）的實現、高速PCB設計的相關知識。通過本課程的學習，學生可以了

解EDA技術的基本概念、EDA設計軟件的使用流程和方法，以及了解PCB制板的工藝、流程

及方法。同時，通過課程設計，學生可以自己使用EDA設計軟件設計制作一個PCB,積存實

際制作PCB的體會，提高學生對學科的認識和動手能力。擴展學生的嵌入式系統設計能力。

3）嵌入式系統設計原理

學時：40理論12實驗

先修課程：操作系統、運算機組成原理、C語言程序設計

課程簡介：

本課程主要講授嵌入式系統軟硬件協同設計原理與方法。通過本課程的學習，使學生了解復雜

嵌入式系統的基本概念、工作原理及設計方法，懂得由底向上與自頂向下相結合的嵌入式系統

設計流程。同時，通過課程設計，使學生在自行設計一個典型的嵌入式系統時獲得較多的實際

設計體會，提高學生的動手能力。

4）嵌入式微處理器結構與應用

學時：32

先修課程：嵌入式系統設計原理

課程簡介：本課程討論了嵌入式微處理器系統的開發、設計、建造直至最終產品的形成，不拘

泥于具體器件，而是從中得出一樣的性概念和方法。通過本課程的學習使學生把握嵌入式微處

理器的系統開發的一樣流程和方法，會使用匯編語言和嵌入式C語言在嵌入式微處理器上應用

開發。

5）嵌入式系統軟硬件綜合設計（外教小學期）

學時：30（20理論,10實驗）

先修課程：嵌入式系統設計原理

教材：擬自編雙語

課程簡介：是嵌入式系統設計學習中的高級綜合實踐課程。通過集中進行的小學期課程提升學

生嵌入式系統軟硬件綜合設計能力。本課程以軟硬件統一的觀點介紹軟件和硬件，讓學生學會

如何隨設計需要來挑選軟硬件，完成綜合設計的設計思想。實踐課中以Virtex或Spantan2E開

發板為硬件平臺，硬件設計以Mricoblaze或ARM為硬件基礎，軟件以Linux為核心操作系統C

語言開發為主。

6）基于FPGA軟硬件綜合設計

學時：48理論,12實驗

先修課程：嵌入式系統設計原理

課程簡介：介紹FPGA的軟硬件綜合設計原理，學習如何環繞應用來挑選軟件和硬件進行綜合

設計，從而達到成本、性能、功率、體積等要求。

7）FPGA硬件設計（外教小學期）

學時：30理論，10實驗

先修課程：嵌入式系統設計原理

教材：擬自編雙語

課程簡介：介紹FPGA的硬件設計原理，學習如何環繞FPGA進行硬件編程，完成硬件系統設

計。

8）嵌入式操作系統

學時：32

先修課程：C語言程序設計，數據結構，操作系統

課程簡介：《嵌入式操作系統》課程作為一門嵌入式系統專業的專業選修課程，是一門理論和

實踐性很強的課程。本課程的主要目的是讓學生對嵌入式操作系統內部組織有深層次的懂得、

把握和應用嵌入式操作系統的設計方法，通過本課程的學習，要求學生把握嵌入式操作系統的

特點、構成、生成和移植；了解現階段嵌入式系統主要使用的實時操作系統ucOS-II；如何針對

具體的嵌入式系統挑選和構造操作系統。為今后開發和使用嵌入式系統及實時系統設計打下良

好的基礎。

9）SoC嵌入式操作系統設計實踐（外教小學期）

學時：30

先修課程：C語言程序設計，數據結構，操作系統

課程簡介：是《嵌入式操作系統》的擴展課程。通過實踐的方式學習另一種主流嵌入式操作系

統Linux操作系統的應用，學習在FPGA環境上的SoC設計和操作系統的移植，提高學生的對

Linux操作系統的裁剪能力和對FPGA軟件開發的能力。

11）高級語言程序設計

學時：64（課堂教學40學時、上機實踐24學時）

先修課程：無

課程簡介：本課程是嵌入式系統專業的軟件基礎核心課程，是學習后續課程的必要基礎。主要

講授程序設計語言的基本知識和程序設計的方法與技術，其內容以程序設計語言的語法知識和

程序設計技術的基本方法為主，同時包括程序設計方法學、數據結構與算法基礎等方面的初步

內容。本課程的教學目的不僅是使學生把握高級語言的基本語法，更重要的激發學生對程序設

計的學習愛好，提高學生利用高級語言編寫運算機程序解決實際問題的能力。這些能力包括：

懂得面向過程的程序設計思想，把握簡單的數據結構和算法，能夠正確、簡潔、高效的編寫程

序代碼，具備初步的調試技能，養成良好的編程習慣和編程風格。在教學中使學生初步體驗軟

件工程的治理過程。

12）軟件工程導論

學時：32

先修課程：面向對象程序設計

課程簡介：《軟件工程導論》課程作為一門嵌入式專業的專業必修課程，其主要目的是為本專

業學生作基礎知識的鋪墊，以保證后續的相關課程能夠順利開展。因此其內容范疇應涵蓋較為

廣泛，知識的深度則以淺顯為宜，讓學生了解軟件工程生命周期的各個階段的任務和原理方法,

以使學生對軟件工程知識體系有一個比較宏觀的了解，便于挑選日后的嵌入式軟件開發。

13）軟件工程和質量控制

學時：32

先修課程：軟件工程導論

課程簡介：軟件質量過程監控課程作為一門軟件工程專業的專業選修課程，其主要目的是為本

專業學生學習軟件開發過程的質量控制，以保證嵌入式軟件開發的順利開展，提高軟件開發質

量。

14）DSP設計與實現（外教小學期）

學時：30

先修課程：DSP設計技術

教材：自編雙語

課程簡介：是《DSP設計技術》的擴展課程。通過實踐的方式學習學習在FPGA環境下的DSP

設計和實現，提高學生的對DSP設計技術的懂得和使用能力。

15）運算機網絡及編程

學時：48

先修課程：運算機導論、高級程序設計語言、運算機操作系統、數據結構

課程簡介：本課程是嵌入式專業選修的一門專業基礎課。目的是使學生了解運算機網絡的基本

知識，把握運算機網絡的基本概念、工作原理和網絡應用編程方法。主要任務是通過學習能夠

使學生在已有的運算機知識的基礎上，對運算機網絡從整體上有一個較清楚的全面、系統的了

解，對當前運算機網絡的主要種類和常用的網絡協議有較清楚的概念，學會運算機網絡操作和

日常治理和保護的最基本方法，初步把握以TCP/IP協議族為主的網絡協議結構，初步培養在

TCP/IP協議和LAN上的編程能力，并且了解網絡新技術的最新發展，為學生使用、設計和開

發網絡應用打下基礎。

16）嵌入式軟件開發技術

學時：32

先修課程：軟件工程、面向對象技術

課程簡介：本課程作為嵌入式軟件與系統方向的專業核心課程，其主要目的培養本專業學生把

握嵌入式系統軟件開發的方法和技術，具備開發嵌入式軟件與系統的能力，并保證后續的相關

課程和實踐能夠順利開展。因此其內容涵蓋嵌入式操作系統定制、實時面向對象的嵌入式軟件

分析設計技術，知識的深度則以淺顯為宜。通過案例分析和課程實踐，使學生在把握嵌入式軟

件的開發流程、方法和技術的基礎上，培養其開發嵌入式系統、解決實際應用問題的能力和素

養。

6.主要課程及學期分布

第一學期：

2學分

英語口語-1

學

分

思想道德修養與法律基礎3

分

中國近現代史綱要2學

學

1分

體育-1學

分

大學英語二級4學

3分

線性代數（工）學

6分

高等數學（信息類）學

-14分

高級語言程序設計川

學分

高級語言程序設計川課設

2學分

專業認知教育（運算機導論）2

新生研討課1學分

學期總學分：3。學分

第二學期：

英語口語-22學分

毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想概論4學分

體育-21學分

大學英語三級4學分

大學英語四級4學分

大學物理I-14學分

高等數學（信息類）-26學分

C++語言程序設計（自學）1學分

機械工程訓練A1學分

大學物理實驗1-11學分

學期總學分：28學分

第三學期：

體育-31學分

大學物理1-24學分

離散數學II3學分

電路與電子技術4學分

數字邏輯I3學分

大學物理實驗1-21.5學分

軍事理論2學分

軍事訓練1學分

數字邏輯實驗0.5學分

電路與電子技術實驗2學分

通識教育任意選修課2學分

學期總學分：24學分

第四學期：

1學分

體育-4

學

分

概率論與數理統計（工）3

分

數據結構與算法14學

分

匯編語言程序設計1學

3學

運算機組成原理學

3.分

集成電路分析與設計【【3

運算機組成原理實驗0.5學分

運算機網絡及編程（選修）3學分

運算機圖形學（選修）2.5學分

EDA設計技術及工具（選修）2.5學分

經管人文藝術選修課2學分

通識教育任意選修課2學分

學期總學分：28學分

第萬學期?

馬克思主%基本原理3學分

3分

操作系統學

II學

嵌入式系統設計原理分

23.分

.5學

數據庫原理I

分

2學

軟件工程導論

嵌入式微處理器結構與應用2

嵌入式系統設計原理實驗0.5學分

馬克思主義基本原理實踐2學分

數據庫治理與設計課設2學分

數字圖象處理IV（選修）3.5學分

電路設計與硬件描述語言（選修）2.5學分

微型運算機接口技術II（選修）2.5學分

運算機系統結構（選修）2.5學分

EDA設計技術及工具（選修）2.5學分

通識教育任意選修課2學分

創新實踐環節2學分

學期總學分：29學分

第五學期小學期：

1學分

FPGA硬件設計（外教英語授課）

分

1學

SoC嵌入式操作系統設計與實踐（外教英語授課）

分

2學

小學期總學分:

第六學期：

基于FPGA軟硬件綜合設計3學分

編譯原理13.5學分

基于FPGA軟硬件綜合設計課設0.5學分

學

分

創新實驗區項目工程實踐2

分

學

嵌入式操作系統（選修）2

分

學

DSP設計技術（選修）2

分

5學

人工智能導論I（選修）2

學

分

軟件過程和質量控制（選修）2

學

分

人機交互技術（選修）2

學

分

多媒體技術（選修）

2學

分

軟件體系結構（選修）2學

分

信息安全概論（選修）2

2學

經管人文藝術選修課

創新實踐環節2學分

學期總學分：22學分

第六學期小學期：

DSP設計與實現（外教英語授課）1學分

嵌入式系統軟硬件綜合設計（外教英語授課）1學分

小學期總學分：2學分

第七學期：

8學分

項目工程實踐（國內外企業）

分

2學

嵌入式系統前沿技術課程1（選修）

分

嵌入式系統前沿技術課程2（選修）2學

分

嵌入式系統前沿技術課程3（選修）2學

分

嵌入式系統前沿技術課程（選修）學