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

為了迎合智能時代中嵌入式技術的蓬勃發(fā)展，高校在進行嵌入式領域教學時，必須緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢，講授前沿的技術理論，強化嵌入式與物聯(lián)網、人工智能等技術的交叉融合，確保教學內容與市場需求相匹配，培養(yǎng)高度契合市場需求的學生。當然，對于專業(yè)技術有限的高校而言，這無疑增加了嵌入式教學的難度，對高校教師來說是一個挑戰(zhàn)。

 一、多維解析，高校嵌入式教學難題

當下高校針對嵌入式教學中，仍存有芯片原理講解抽象、依賴大量的硬件平臺、難以進行體系化教學等問題，大多還停留在課本資料和老師的口頭講解的簡化表達，這讓學生們難以在腦海中構建出芯片內部的復雜結構和具體的工作流程。  

 嵌入式是軟件和硬件緊密結合的領域，學生既要了解上層應用又要了解底層結構，這種跨層次的知識需求就需要硬件設備支撐。除了常見的學習需求外，物聯(lián)網、人工智能等技術的發(fā)展與開拓同樣需要適配的硬件來支撐機器學習和深度學習算法的運行。但硬件實驗室的建造成本大，類型太多，對高校而言是筆不小的開支，而且在學生沒有基礎的情況下使用，操作不當容易造成硬件損壞。

體系化教學難也是當下嵌入式教學中存在的一大問題。嵌入式教學涉及軟硬件知識多，在高校教學過程中，大部分教師可能只專精于自己擅長的特定領域，軟硬件教學各有側重，難以構建一個軟硬件結合的完整教學體系。從而直接導致整個嵌入式課程體系缺乏統(tǒng)一連貫的邏輯結構，學生在學習過程中很難形成對嵌入式系統(tǒng)全面又系統(tǒng)的理解。

二、嵌入式虛擬仿真平臺，開辟嵌入式教學新路徑

華清遠見自主研發(fā)嵌入式虛擬仿真在線實驗平臺，讓知識可視化、3D仿真場景、知識系統(tǒng)化等強大功能矩陣全力賦能高校嵌入式教學模式。
1）知識可視化、具像化  

嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)通過2D仿真形式，高度還原了芯片內部控制器的工作流程，讓原本黑盒子中的內容呈現(xiàn)給用戶，更直觀地了解控制器工作原理，并通過設置各種參數(shù)并參與到控制器的工作流程中，從而了解寄存器在整個控制器工作過程中的作用。

 針對指定芯片及內部控制器再結合常見的傳感器或執(zhí)行器，整合成最小的應用系統(tǒng)，并將其軟硬件開發(fā)內容展開，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生成的標準工程來控制這個最小系統(tǒng)。系統(tǒng)中基于不同的傳感器、控制器或執(zhí)行器打造了幾十個不同的應用系統(tǒng)。  

通過這種高度互動和可視化的學習方式，把抽象的知識具象化，極大降低了學生對抽象知識的理解門檻。

 2）3D場景模擬真實硬件平臺

華清遠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，模擬了真實的硬件和項目應用場景，把多個硬件都放在仿真軟件里，脫離硬件去教學，能夠讓學生在無需實際硬件的情況下，通過模擬界面來學習并進行實驗。老師也能夠輕松引導學生探索不同硬件組件的功能與交互，并根據(jù)實際教學需求快速切換不同的硬件配置進行教學演示，降低硬件成本和管理復雜度的同時還提高了教學效率。

3）構建系統(tǒng)知識體系    

 嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)完整地梳理了嵌入式知識體系，從處理器內核到外設控制器再到綜合應用項目，將不同維度的知識點由淺入深，由簡到繁系統(tǒng)詳盡地梳理后一一展開，并通過2D、3D場景呈現(xiàn)出來。過程中學生可高度參與，從而更加深入地理解各個知識點。

平臺全方位覆蓋了從原理圖到PCB再到最終應用的各個環(huán)節(jié)，保證教學內容既全面又實用。老師可以根據(jù)教學進度靈活選擇平臺中的相應模塊進行針對性教學，學生也能跟隨學習進程及時實踐，哪里不會學哪里，大大提升了學習效率。

為了助力高校嵌入式教學創(chuàng)新，賦能高校師資教學團隊，華清遠見2024暑假第三十屆全國高校高級師資培訓班（嵌入式方向）于2024年7月29日正式啟動。虛擬仿真平臺+課程+項目一體化學習流程，線上直播，干貨滿滿！全程采用華清遠見最新升級的《嵌入式虛擬仿真系統(tǒng)V2.0》軟件，通過理論結合實踐的教學方式，幫助老師有效克服現(xiàn)有教學難點，還將助力其在教學方法和內容上實現(xiàn)創(chuàng)新。

虛擬仿真的創(chuàng)新教學方式，讓控制器等抽象的知識點變的生動易學。除了處理器部分，還仿真了多種外設傳感器、執(zhí)行部件和綜合項目場景，深入系統(tǒng)的學習單片機軟硬件技術，從硬件控制器原理、應用系統(tǒng)設計、單片機應用編程、到綜合項目，系統(tǒng)深入的掌握單片機知識，實現(xiàn)硬件控制器在大腦中“動起來”，單片機程序在大腦中“跑起來”。

華清遠見將繼續(xù)深耕高端IT領域，助力高校嵌入式教學體系，進一步完善以企業(yè)用人需求為導向的新一代信息技術領域人才培養(yǎng)方案，全面推動新一代信息技術領域高質量、創(chuàng)新型、應用型、實戰(zhàn)型的嵌入式開發(fā)人才培養(yǎng)。