课程体系如何兼顾硬件底层逻辑与软件系统架构的协同培养?
电子工程与嵌入式系统应用(EEEA)专业需在硬件与软件能力之间建立动态平衡,既要培养电路设计、信号处理等硬件基础,又要强化算法开发、系统集成等软件能力。以下从课程结构、实践环节、师资配置三方面展开分析:
一、课程体系设计
课程类别 | 硬件设计课程 | 软件开发课程 | 交叉融合课程 |
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核心课程 | 模拟电路设计、数字逻辑电路、嵌入式系统开发 | C/C++编程、Python算法、操作系统原理 | 嵌入式实时系统、物联网协议栈 |
选修课程 | FPGA设计、射频电路、电源管理 | 嵌入式Linux开发、机器学习框架 | 嵌入式安全、边缘计算架构 |
学分占比 | 约40%(硬件基础+项目实践) | 约35%(编程+系统设计) | 约25%(软硬协同开发) |
二、实践环节设计
- 硬件开发实验室:
- 使用示波器、逻辑分析仪等工具完成电路调试
- 通过AltiumDesigner进行PCB设计与仿真
- 软件开发环境:
- 基于STM32/ARM平台的嵌入式编程
- ROS(机器人操作系统)与工业控制算法实现
- 综合项目:
- 智能家居系统开发(硬件:传感器节点;软件:云端控制)
- 自动驾驶小车(硬件:电机驱动;软件:路径规划算法)
三、师资与教学模式
- 双导师制:硬件教授主导电路设计,软件工程师指导算法优化
- 项目驱动教学:每学期设置软硬协同开发课题(如无人机飞控系统)
- 企业合作:引入华为、大疆等企业的嵌入式开发案例库
关键平衡点:
- 硬件课程需覆盖从晶体管到系统集成的全链路知识
- 软件课程应强调实时性、低功耗等嵌入式特性
- 通过毕业设计强制要求软硬协同创新(如基于RISC-V的定制化芯片开发)
注:以上课程设置需根据行业需求动态调整,例如增加AI芯片设计、RISC-V开源架构等前沿方向,同时确保符合《中华人民共和国职业教育法》对产教融合的要求。