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隨著物聯(lián)網(wǎng)與人工智能的迅速發(fā)展，不僅加速了嵌入式技術(shù)的演進(jìn)，還為其開拓了新的應(yīng)用領(lǐng)域，從而推動(dòng)市場(chǎng)對(duì)嵌入式專業(yè)人才的需求急劇上升。為了緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，嵌入式系統(tǒng)自身不斷優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)更高效的數(shù)據(jù)處理和智能化功能。

為了迎合智能時(shí)代中嵌入式技術(shù)的蓬勃發(fā)展，高校在進(jìn)行嵌入式領(lǐng)域教學(xué)時(shí)，必須緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，講授前沿的技術(shù)理論，強(qiáng)化嵌入式與物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的交叉融合，確保教學(xué)內(nèi)容與市場(chǎng)需求相匹配，培養(yǎng)高度契合市場(chǎng)需求的學(xué)生。當(dāng)然，對(duì)于專業(yè)技術(shù)有限的高校而言，這無疑增加了嵌入式教學(xué)的難度，對(duì)高校教師來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

 一、多維解析，高校嵌入式教學(xué)難題

當(dāng)下高校針對(duì)嵌入式教學(xué)中，仍存有芯片原理講解抽象、依賴大量的硬件平臺(tái)、難以進(jìn)行體系化教學(xué)等問題，大多還停留在課本資料和老師的口頭講解的簡(jiǎn)化表達(dá)，這讓學(xué)生們難以在腦海中構(gòu)建出芯片內(nèi)部的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和具體的工作流程。  

 嵌入式是軟件和硬件緊密結(jié)合的領(lǐng)域，學(xué)生既要了解上層應(yīng)用又要了解底層結(jié)構(gòu)，這種跨層次的知識(shí)需求就需要硬件設(shè)備支撐。除了常見的學(xué)習(xí)需求外，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等技術(shù)的發(fā)展與開拓同樣需要適配的硬件來支撐機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法的運(yùn)行。但硬件實(shí)驗(yàn)室的建造成本大，類型太多，對(duì)高校而言是筆不小的開支，而且在學(xué)生沒有基礎(chǔ)的情況下使用，操作不當(dāng)容易造成硬件損壞。

體系化教學(xué)難也是當(dāng)下嵌入式教學(xué)中存在的一大問題。嵌入式教學(xué)涉及軟硬件知識(shí)多，在高校教學(xué)過程中，大部分教師可能只專精于自己擅長(zhǎng)的特定領(lǐng)域，軟硬件教學(xué)各有側(cè)重，難以構(gòu)建一個(gè)軟硬件結(jié)合的完整教學(xué)體系。從而直接導(dǎo)致整個(gè)嵌入式課程體系缺乏統(tǒng)一連貫的邏輯結(jié)構(gòu)，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中很難形成對(duì)嵌入式系統(tǒng)全面又系統(tǒng)的理解。

二、嵌入式虛擬仿真平臺(tái)，開辟嵌入式教學(xué)新路徑

華清遠(yuǎn)見自主研發(fā)嵌入式虛擬仿真在線實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，讓知識(shí)可視化、3D仿真場(chǎng)景、知識(shí)系統(tǒng)化等強(qiáng)大功能矩陣全力賦能高校嵌入式教學(xué)模式。
1）知識(shí)可視化、具像化  

嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)通過2D仿真形式，高度還原了芯片內(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，更直觀地了解控制器工作原理，并通過設(shè)置各種參數(shù)并參與到控制器的工作流程中，從而了解寄存器在整個(gè)控制器工作過程中的作用。

 針對(duì)指定芯片及內(nèi)部控制器再結(jié)合常見的傳感器或執(zhí)行器，整合成最小的應(yīng)用系統(tǒng)，并將其軟硬件開發(fā)內(nèi)容展開，包括原理圖、PCB仿真，最后通過系統(tǒng)中流程圖仿真或STM32 Cube Max生成的標(biāo)準(zhǔn)工程來控制這個(gè)最小系統(tǒng)。系統(tǒng)中基于不同的傳感器、控制器或執(zhí)行器打造了幾十個(gè)不同的應(yīng)用系統(tǒng)。  

通過這種高度互動(dòng)和可視化的學(xué)習(xí)方式，把抽象的知識(shí)具象化，極大降低了學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解門檻。

 2）3D場(chǎng)景模擬真實(shí)硬件平臺(tái)

華清遠(yuǎn)見嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)以3D模型1:1還原了嵌入式硬件系統(tǒng)和豐富的傳感器、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)，能夠讓學(xué)生在無需實(shí)際硬件的情況下，通過模擬界面來學(xué)習(xí)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。老師也能夠輕松引導(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。

3）構(gòu)建系統(tǒng)知識(shí)體系    

 嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)完整地梳理了嵌入式知識(shí)體系，從處理器內(nèi)核到外設(shè)控制器再到綜合應(yīng)用項(xiàng)目，將不同維度的知識(shí)點(diǎn)由淺入深，由簡(jiǎn)到繁系統(tǒng)詳盡地梳理后一一展開，并通過2D、3D場(chǎng)景呈現(xiàn)出來。過程中學(xué)生可高度參與，從而更加深入地理解各個(gè)知識(shí)點(diǎn)。

平臺(tái)全方位覆蓋了從原理圖到PCB再到最終應(yīng)用的各個(gè)環(huán)節(jié)，保證教學(xué)內(nèi)容既全面又實(shí)用。老師可以根據(jù)教學(xué)進(jìn)度靈活選擇平臺(tái)中的相應(yīng)模塊進(jìn)行針對(duì)性教學(xué)，學(xué)生也能跟隨學(xué)習(xí)進(jìn)程及時(shí)實(shí)踐，哪里不會(huì)學(xué)哪里，大大提升了學(xué)習(xí)效率。

為了助力高校嵌入式教學(xué)創(chuàng)新，賦能高校師資教學(xué)團(tuán)隊(duì)，華清遠(yuǎn)見2024暑假第三十屆全國(guó)高校高級(jí)師資培訓(xùn)班（嵌入式方向）于2024年7月29日正式啟動(dòng)。虛擬仿真平臺(tái)+課程+項(xiàng)目一體化學(xué)習(xí)流程，線上直播，干貨滿滿！全程采用華清遠(yuǎn)見最新升級(jí)的《嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)V2.0》軟件，通過理論結(jié)合實(shí)踐的教學(xué)方式，幫助老師有效克服現(xiàn)有教學(xué)難點(diǎn)，還將助力其在教學(xué)方法和內(nèi)容上實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

虛擬仿真的創(chuàng)新教學(xué)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)的學(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)，實(shí)現(xiàn)硬件控制器在大腦中“動(dòng)起來”，單片機(jī)程序在大腦中“跑起來”。

華清遠(yuǎn)見將繼續(xù)深耕高端IT領(lǐng)域，助力高校嵌入式教學(xué)體系，進(jìn)一步完善以企業(yè)用人需求為導(dǎo)向的新一代信息技術(shù)領(lǐng)域人才培養(yǎng)方案，全面推動(dòng)新一代信息技術(shù)領(lǐng)域高質(zhì)量、創(chuàng)新型、應(yīng)用型、實(shí)戰(zhàn)型的嵌入式開發(fā)人才培養(yǎng)。