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摘要：教育部协同育人项目“ARM嵌入式系统原理与技术” 课程教学改革及实验平台研制，高校联合嵌入式开发企业，修改教学大纲，开发具有汽车行业特色的嵌入式实验平台和实验项目，提高了学生学科竞赛和教师教学竞赛成绩，历经改革，产出效果显著。

关键词：产学合作；嵌入式

0 项目背景

新工科建设背景下，产学研协同育人需要高校、企业和科研机构创新教育理念，强化主体行动力；完善协同机制，提高育人水平；优化课程体系，打造资源共享平台；深化合作交流，营造协同育人氛围[1]。

嵌入式系统基于计算机技术，以应用需求为中心，可以定制软件和硬件。它适用于对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统是一个复杂的系统，包括硬件与软件两大部分，硬件是以处理器为核心器件，再根据具体的应用需求，选择合适的外围设备，通常核心器件的选型基本决定了整个系统的软硬件架构。软件部分则包括开发环境、驱动程序、操作系统、应用程序等部分。整个嵌入式系统需要软硬件协同配合，共同完成具体的应用功能。

《ARM嵌入式系统原理与技术》面向电子信息工程、电子科学与技术、计算机科学与技术等专业所有学生，旨在培养学生嵌入式开发能力，联合广州粤嵌通信技术有限公司合作开发具有汽车特色的嵌入式实验平台。经过本课程，学生掌握嵌入式基本慨念、嵌入式开发工具以及编程能力。本文系2023年度第一批教育部产学合作协同育人项目：“ARM嵌入式系统原理与技术”课程教学内容改革及实验平台研制（项目编号：230705211103527）阶段性成果之一。

1 教学改革内容

⑴通过项目驱动教学，让学生学以致用，提高学生工程实践能力，提升学生就业率，获得学生认可。以“产出为导向、学生为中心” [2]持续对课程进行改进，积累教学资料，为后面申请校级一流课程，省级一流课程做支撑。让更多的学生了解嵌入式系统在汽车电子、电控方面的应用，为汽车电子行业培养应用人才。

⑵最近两年，联合广州粤嵌通信技术有限公司，改善提升嵌入式开发课程的实验室软硬件条件，以及进行课程教学合作，研发嵌入式自制实验箱，开发汽车电子相关的嵌入式技术实验项目。

⑶产教融合，教赛融合。近两年嵌入式方向竞赛成绩汇总：⑴学生通过“ARM嵌入式系统原理与技术”课程的学习，近两年参加嵌入式设计与开发相关的学科竞赛获国奖4项，省奖20项；蓝桥杯竞赛嵌入式设计与开发赛道获国奖2项，省奖30项；⑵项目负责人董秀娟老师参加省级教学竞赛获省级三等奖4项。

⑷教学成果推广及应用。校企协同[3]共建具有汽车电子特色的嵌入式课程教学改革，学生的感受是收获颇多，我院其他系部对于该项目很是认可。联合粤嵌公司开发的新一代嵌入式实验平台着眼于汽车行业发展的新方向、新技术。结合学校及学院汽车专业特色，以企业对汽车产业人才需求为导向。着力打造专业化学生虚拟仿真实训平台。基于项目第一期实验项目，综合评价实验效果，进一步细化实验需求。通过兄弟院校相关专业间的联合开发，推出融合智能网联汽车特色的嵌入式技术虚拟仿真实验平台。充分利用学校与东风公司之间的渊源与关系，我们的实验平台还可以给公司员工做一些技术培训。

2 项目特色

设计具有汽车特色的嵌入式实验开发平台包括四个核心模块：电子电气架构平台、车载协议解析模块、路由器WiFi通信模块以及模拟驾驶环境平台。所设计的整个电子电器架构平台包括电源底板、五块电子控制板ECU1-5、OBD接口端、外壳箱箱体。其中五块控制板分别根据通信矩阵所包含的物理量名称设计ADC功能、按键功能、数字输入功能，架构上发出CAN报文，通过车载协议解析模块将CAN报文发送给模拟驾驶平台的上位机，PC端收到信息后对信息实现动态显示，实现相应功能。每个模块都扮演着至关重要的角色，共同构成一个完整的系统，用于研究和测试智能网联汽车的信息安全以及模拟驾驶功能，综合电气电路知识、CAN通信知识、网络IP知识、编程思维等。系统框图如图1。

依据设计思路，该平台以五个ECU为核心，包括一个OBD接口，五个ECU模块之间通过一条CAN总线连接，实现数据的高效传输和协同工作。并将每个ECU模块产生的CAN报文信息变化通过CAN总线发送至OBD接口端，经由连接导线传输至车载协议解析模块。这一设计能够有效管理和监控各个模块的功能，并检验所设计ECU模块是否囊括所有车载信号和相关物理量名称。系统整体信号连接关系如图2。

3 总结

“ARM嵌入式原理与技术”课程改革及实验平台研制，特色是联合企业自制实验箱。项目驱动教学，让学生学以致用，提高学生工程实践能力，学生在此实验平台做的科研每年都能在嵌入式竞赛中获国奖和省奖，实践成果获得学生一致。授课教师在此实验平台上开发的实践教学案例，创新性强，学科知识交叉融合，屡次获奖；依托此实验平台指导研究生2024年发表两篇“湖北汽车工业学院学报”，课程改革产出成果显著。

参考文献

[1] 王会，郑中元，苏伟.新工科建设背景下的高校产学研协同育人[J].江苏教育研究，2023，（09）：63-66.

[2] 王书廷.新工科背景下产学合作协同育人模式创新——以电子信息类专业为例[J].现代交际，2020，（23）：132-134.

[3] 王成义，杨磊，郭秀梅.产学合作协同育人背景下电子综合实践课程教学改革探究[J].高教学刊，2020，（03）：146-147+150.

基金：教育部产学合作协同育人项目（230705211103527）：“ARM嵌入式系统原理与技术”课程教学内容改革及实验平台研制；2024年湖北汽车工业学院校级教学改革研究项目（JY2024084）：汽车行业特色高校人工智能技术融入电子信息类课程教学研究；2024年湖北汽车工业学院校级教学改革研究项目（JY2024087）：新工科背景下汽车特色DSP案例实验库建设。

作者简介： 董秀娟（1986—），女，汉，湖北黄冈，硕士，讲师，研究方向为汽车电子技术、图像处理。

文章联系人：董秀娟  电话13997843756 地址：湖北省十堰市车城西路167号湖北汽车工业学院电信学院