嵌入式系统是实现信息与物理、信息与应用深度融合的经典技术,其呈现出技术形态快速演化、物联网络多态互联、智能应用融合发展等新的特征,是支撑万物智联的技术构成和重要基石。鉴于此,近年来嵌入式系统课程已被列为计算机、自动化、电子信息以及航空航天航海等诸多学科专业的核心课程,其知识体系完备、软件硬件融合,天然具备了系统思维与系统能力培养的独有特质。
西北工业大学软件学院、计算机学院的嵌入式系统课程最早开设于2005年,以研究型大学高层次人才培养为目标进行课程建设。课程团队由长期从事嵌入式系统、物联网系统、计算机控制等领域教学与科研工作的教师组成,长期积累、形成了校企联合、学研结合、交叉融合的团队优势,并由中国计算机学会嵌入式系统专委秘书长(2020.1-2023.12)/副主任(2024.1-2027.12)、第二届中国嵌入式系统十大杰出青年称号获得者张凯龙教授长期担任课程负责人和主讲教师。
在十多年的教学过程中,团队总结了嵌入式系统课程的天然优势、特质及其挑战,进而从重构知识体系、编译系列教材、拓展实践模式等角度对课程内容与体系、教学资源与模式等进行了全面优化,已建成为西北工业大学一流本科课程。其中,在国内率先重构、形成了“从技术到思想、宏观到微观、模型到具象、硬件到软件、高级语言到汇编语言”等的多维融合嵌入式系统知识体系;编著出版《嵌入式系统体系、原理与设计(第1、2版)》、《嵌入式系统数字课程》专业教材3部,译著出版《嵌入式系统导论—CPS方法》(第2版)、《嵌入式系统设计──CPS与物联网应用》(第3版)、《柏拉图与技术呆子》等国际著名专业教材和科技哲学著作4部,形成了从基础到高阶、从经典到前沿的教材体系,相关教材已被国内30余所高校采用;为了发掘嵌入式系统课程在系统思维与能力培养的特质,针对性地改革并构建了以专业培养与思政引导、课堂教学与随课设计等相融合的课程教学创新体系,深受师生好评与欢迎;建成课程与教学资源平台网站2个,校企共建嵌入式操作系统联合实验室1个,为教学质量的提升提供了有力保障。实践证明,这些举措与创新有效解决了广大专业教师和学生所公认的、长期掣肘嵌入式系统课程教和学的诸多难题与挑战。近年来,课程团队发表嵌入式系统课程教学研究论文10余篇,指导本科生获得国家级专业竞赛奖励多项,获西北工业大学优秀教材一等奖、优秀教学成果一等奖/二等奖等多项,陕西省优秀教学成果一等奖1项。
本慕课内容以线下课程为蓝本,重点选取了涵盖嵌入式系统的软硬件关键知识点进行主题讲解和讨论,共计38讲。希望大家通过本课程的学习能够掌握嵌入式系统的知识体系、核心方法和发展趋势,在掌握专业知识的同时也能够培养和提升系统思维与系统能力。