2024年7月29日—8月2日,由華清遠(yuǎn)見(jiàn)科技教育集團(tuán)主辦的“2024暑假第三十屆全國(guó)高校嵌入式師資培訓(xùn)班”圓滿結(jié)束,來(lái)自全國(guó)眾多本科、高職的500余名老師報(bào)名參訓(xùn)。
華清遠(yuǎn)見(jiàn)通過(guò)定期舉辦全國(guó)高校師資培訓(xùn),深化產(chǎn)教融合與校企合作。這些培訓(xùn)活動(dòng)覆蓋人工智能、嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)領(lǐng)域,至今已成功開(kāi)展30屆。通過(guò)分享華清遠(yuǎn)見(jiàn)的最新教研成果,與高校教師共同探討教學(xué)挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)資源共享和難題解決,推動(dòng)校企雙方在教育合作上的深度融合,促進(jìn)學(xué)科建設(shè)、創(chuàng)新教學(xué)改革及應(yīng)用型人才培養(yǎng)。
一、師資班概況
本次師資班為期五天,全程采用嵌入式虛擬仿真在線直播教學(xué),打破了地域的限制,吸引了來(lái)自全國(guó)各地500余名本科/高職老師的參與。華清遠(yuǎn)見(jiàn)元宇宙嵌入式在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為教師提供了一個(gè)互動(dòng)性強(qiáng)的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓他們能夠在聽(tīng)直播的同時(shí),通過(guò)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際操作和項(xiàng)目演練,這種邊聽(tīng)邊練的模式極大地激發(fā)了教師們的學(xué)習(xí)熱情,贏得了眾多老師們的認(rèn)可。
01 加大研發(fā)投入,創(chuàng)新教學(xué)模式
華清遠(yuǎn)見(jiàn)多年來(lái)始終堅(jiān)持“科技創(chuàng)新引領(lǐng)教育發(fā)展”,持續(xù)加大研發(fā)投入及教學(xué)創(chuàng)新。7月29日上午,華清遠(yuǎn)見(jiàn)教育科技集團(tuán)研發(fā)副總裁劉洪濤老師為師資班做了開(kāi)班致辭,回顧了華清遠(yuǎn)見(jiàn)在嵌入式教學(xué)方向的一些軟硬件研發(fā)積累、人才認(rèn)證方面及創(chuàng)新教學(xué)模式。尤其重點(diǎn)介紹了此次師資班教學(xué)用“嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)軟件”的設(shè)計(jì)思想,可以解決目前嵌入式教學(xué)中的哪些難點(diǎn),以及基于嵌入式虛擬仿真打造的元宇宙沉浸式創(chuàng)新教學(xué)模式。以匠心做產(chǎn)品,持續(xù)積累,精打細(xì)磨,為高校提供高價(jià)值的產(chǎn)品與服務(wù),是華清遠(yuǎn)見(jiàn)20年來(lái)一直堅(jiān)持做的事。
02 沉浸式嵌入式理論及項(xiàng)目教學(xué)
五天的師資班課程,圍繞老師們熟悉的典型嵌入式教學(xué)內(nèi)容,包括GPIO、ADC、I2C、TIM等,通過(guò)嵌入式虛擬仿真在線教學(xué)平臺(tái)展開(kāi)理論及項(xiàng)目教學(xué)。整體課程通過(guò)仿真的方式,可以讓原來(lái)的抽象的控制器理論教學(xué),變的更生動(dòng)易學(xué),并通過(guò)仿真多種外設(shè)傳感器、執(zhí)行部件和綜合項(xiàng)目場(chǎng)景,深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機(jī)軟硬件技術(shù),從硬件控制器原理、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用編程、到綜合項(xiàng)目,系統(tǒng)深入地掌握單片機(jī)知識(shí),讓硬件控制器在大腦中“動(dòng)起來(lái)”,單片機(jī)程序在大腦中“跑起來(lái)”。
二、嵌入式仿真創(chuàng)新教學(xué)模式
嵌入式虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)成功解決芯片原理講解抽象、依賴(lài)大量的硬件平臺(tái)、體系化教學(xué)難的傳統(tǒng)教學(xué)壁壘,以2D實(shí)驗(yàn)、3D軟件仿真場(chǎng)景為依托,形象展示嵌入式電路板結(jié)構(gòu)及控制器運(yùn)行邏輯,并拓展了組件化編程、單片機(jī)代碼生成等功能。可以在軟件平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)嵌入式外設(shè)控制器理論教學(xué)、外設(shè)接口應(yīng)用教學(xué)、工程源碼仿真教學(xué)、硬件原理圖教學(xué)、PCB電路板3D仿真教學(xué)。該平臺(tái)以其強(qiáng)大的交互式教學(xué)優(yōu)勢(shì),“平臺(tái)+課程+項(xiàng)目”一體化解決方案,為高校虛擬仿真教學(xué)改革提供了強(qiáng)有力的支持。
01 豐富完善的平臺(tái)仿真功能
華清遠(yuǎn)見(jiàn)元宇宙嵌入式虛擬仿真在線教學(xué)平臺(tái),具有豐富完善的平臺(tái)仿真功能,支持知識(shí)點(diǎn)項(xiàng)目管理、處理器內(nèi)核相關(guān)功能仿真、外設(shè)控制器仿真、原理圖應(yīng)用仿真、PCB各層線路仿真、3D電路板仿真、3D場(chǎng)景仿真、流程圖編程仿真、STM32CubeMXHAL庫(kù)源碼仿真;支持FreeRTOS、RT-Thread等RTOS;支持LVGL等UI,覆蓋整個(gè)嵌入式體系化教學(xué)。
02 生動(dòng)直觀系統(tǒng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)
整個(gè)師資班課程,為參訓(xùn)老師提供了生動(dòng)直觀系統(tǒng)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過(guò)仿真的方式,讓控制器等抽象的知識(shí)點(diǎn)變的生動(dòng)易學(xué)。除了處理器部分,還仿真了多種外設(shè)傳感器、執(zhí)行部件和綜合項(xiàng)目場(chǎng)景,深入系統(tǒng)地學(xué)習(xí)單片機(jī)軟硬件技術(shù),從硬件控制器原理、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)、單片機(jī)應(yīng)用編程、到綜合項(xiàng)目,系統(tǒng)深入的掌握單片機(jī)知識(shí),讓硬件控制器在大腦中“動(dòng)起來(lái)”,單片機(jī)程序在大腦中“跑起來(lái)”。
1)交互式控制器原理仿真演示
通過(guò)2D仿真形式,高度還原芯片內(nèi)部控制器的工作流程,讓原本黑盒子中的內(nèi)容呈現(xiàn)給用戶,直觀了解控制器工作原理,并通過(guò)設(shè)置各種參數(shù)參與到控制器的工作流程中,從而了解寄存器在整個(gè)控制器工作過(guò)程中的作用。
2)工程源碼3D仿真演示
以3D模型1:1還原了嵌入式硬件系統(tǒng)和豐富的傳感器和執(zhí)行器,模擬了真實(shí)的硬件和項(xiàng)目應(yīng)用場(chǎng)景,把多個(gè)硬件都放在仿真軟件里,脫離硬件去教學(xué)。通過(guò)原理圖仿真、PCB仿真流程圖仿真、工程源碼3D仿真等將其軟硬件開(kāi)發(fā)內(nèi)容展開(kāi),能夠讓學(xué)生在無(wú)需實(shí)際硬件的情況下,通過(guò)模擬界面來(lái)學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)。老師能夠輕松引導(dǎo)學(xué)生探索不同硬件組件的功能與交互,并且根據(jù)實(shí)際教學(xué)需求快速切換不同的硬件配置進(jìn)行教學(xué)演示,降低硬件成本和管理復(fù)雜度的同時(shí)還提高了教學(xué)效率。
三、嵌入式中級(jí)工程師認(rèn)證
在嵌入式STM32教學(xué)方向,華清遠(yuǎn)見(jiàn)除了研發(fā)打造了嵌入式虛擬仿真創(chuàng)新教學(xué)模式外,還與ST(意法半導(dǎo)體)聯(lián)手推動(dòng)嵌入式系統(tǒng)中級(jí)工程師認(rèn)證體系,包括打造了一整套系統(tǒng)化的《嵌入式裸機(jī)編程》中級(jí)認(rèn)證項(xiàng)目課程,及認(rèn)證課程用硬件平臺(tái)-STM32U5開(kāi)發(fā)板,完成該認(rèn)證課程的學(xué)習(xí)及硬件平臺(tái)項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn),考試合格后,即可獲得由中國(guó)電子學(xué)會(huì)頒發(fā)的 《嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)中級(jí)工程師-嵌入式裸機(jī)編程》專(zhuān)業(yè)技術(shù)證書(shū),可作為專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員考核評(píng)價(jià)、崗位聘用、職稱(chēng)評(píng)聘和執(zhí)業(yè)注冊(cè)的重要依據(jù)。
同時(shí),嵌入式人才認(rèn)證中級(jí)課程《嵌入式裸機(jī)編程》項(xiàng)目課程,也是2024年嵌入式芯片與系統(tǒng)設(shè)計(jì)競(jìng)賽--ST賽道官方推薦的競(jìng)賽學(xué)習(xí)用課程,參賽選手通過(guò)該認(rèn)證課程的學(xué)習(xí)及STM32U5開(kāi)發(fā)板的項(xiàng)目實(shí)操,可以快速提升技術(shù)能力及項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),從而有效提升競(jìng)賽作品質(zhì)量,真正實(shí)現(xiàn)“以賽促學(xué)、以賽促教”的目的。
四、華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案
除培訓(xùn)課程中展示的虛擬仿真軟件平臺(tái),華清遠(yuǎn)見(jiàn)還研發(fā)了一系列硬件平臺(tái),通過(guò)一系列軟硬件教學(xué)實(shí)訓(xùn)平臺(tái),為高校提供專(zhuān)業(yè)的嵌入式實(shí)驗(yàn)室解決方案。整體實(shí)驗(yàn)室建設(shè)面向企業(yè)需求,提供全體系技術(shù)的教學(xué)軟硬件設(shè)備,覆蓋企業(yè)人才需要最廣泛的嵌入式崗位。
華清遠(yuǎn)見(jiàn)嵌入式實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案,不僅滿足基礎(chǔ)及項(xiàng)目教學(xué)實(shí)訓(xùn)需求,還不斷探索多學(xué)科融合教學(xué),以硬核研發(fā)實(shí)力,推進(jìn)高校嵌入式相關(guān)課程教學(xué)改革及教學(xué)實(shí)踐,促進(jìn)了教育與產(chǎn)業(yè)的緊密合作。
五、華清遠(yuǎn)見(jiàn)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案
隨著國(guó)家層面對(duì)教育現(xiàn)代化的高度重視,虛擬仿真技術(shù)已成為推動(dòng)教育教學(xué)改革的重要力量。目前,國(guó)家在重點(diǎn)推動(dòng)虛擬仿真技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用,通過(guò)建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室、開(kāi)發(fā)仿真教學(xué)軟件、整合虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備等手段,不斷探索和實(shí)踐虛擬仿真技術(shù)在教學(xué)過(guò)程中的創(chuàng)新應(yīng)用。在此背景下,華清遠(yuǎn)見(jiàn)教育集團(tuán)積極響應(yīng)國(guó)家號(hào)召,致力于將最新的虛擬仿真技術(shù)融入教學(xué)實(shí)踐,為此,特別推出了三大核心領(lǐng)域的虛擬仿真系統(tǒng),包括嵌入式、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能,這些系統(tǒng)不僅為學(xué)生和教師提供了一個(gè)高度模擬真實(shí)環(huán)境的平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和技能訓(xùn)練,而且通過(guò)集成先進(jìn)的仿真算法和交互式學(xué)習(xí)工具,極大地提升了學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)效果。除了虛擬仿真系統(tǒng)外,華清遠(yuǎn)見(jiàn)還打造了針對(duì)三大學(xué)科方向的沉浸式在線學(xué)習(xí)-元宇宙教學(xué)方案,從零基礎(chǔ)到行業(yè)應(yīng)用案例的體系化課程,以“課程+平臺(tái)+項(xiàng)目”的一體化解決方案助力高校虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。
20年育人征程,華清遠(yuǎn)見(jiàn)連續(xù)7年獲教育部“產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人”榮譽(yù),深度助推產(chǎn)教融合、校企合作,為1100余所高校、20000余家企業(yè)賦能人才培養(yǎng)和人才支撐。華清遠(yuǎn)見(jiàn)將持續(xù)打造科研+育人雙引擎模式,為高校教學(xué)、為職業(yè)教育、為培養(yǎng)具有持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)力的新一代信息技術(shù)高端產(chǎn)業(yè)人才而不斷探索。
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