级嵌入式技术与应用专业人才培养方案(嵌入式).doc

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附件5

嵌入式技术与应用专业（物联网技术与应用方向）人才培养方案

一、招生对象及学习年限

（一）招生对象：

全日制普通中学高中毕业生，招生方式为普通高考招生。

（二）学习年限：

基本学制三年，实行弹性学制,学生在校时间原则上不能少于两年，总在校时间（含休学）不得超过五年。

二、培养目标

本专业培养面向中国特色社会主义建设，对接广州及珠三角地区战略性主导产业和战略性新兴产业中消费电子、工业应用、网络应用等嵌入式与物联网技术应用重点领域的人才需求，具有良好的职业道德和职业精神，掌握消费类电子产品开发、物联网系统应用开发、无线传感器网络技术及RFID技术应用项目开发等新技术，提升学生嵌入式产品设计与物联网项目开发、实施、管理、维护能力，具备“一技之长+综合素质”的德、智、体、美等方面全面发展的高素质的技术应用性人才。

三、就业岗位与就业范围

就业岗位

就业范围

主要业务工作

物联网应用系统集成工程师

电子、IT企业

IT企业的物联网系统及产品的组装、集成与实施等工作

物联网应用系统技术支持工程师

电子、IT企业

物联网应用系统的技术服务、技术培训和技术支持等工作

物联网产品开发与制作技术员

电子、IT企业

IT企业的物联网及产品的软硬件开发、制用等工作

物联网设备维护维修技术员

IT、电子等行业

物联网设备维护、维修及管理等工作

IT产品、物联网与嵌入式产品营销员

IT与电子等企业

IT设备的营销

物联网系统管理员

IT企业

物联网系统的质量管理、技术管理等工作

四、人才培养规格

（一）综合素质

1.思想政治素质:

掌握马克思主义科学的世界观、人生观和价值观。

有坚定跟着共产党走中国特色社会主义道路的信心和决心，有热爱祖国、服务人民的理想信念。

具有社会责任感，能积极践行社会主义核心价值观，拥有能够支撑职业和人生发展的思想政治素质。

2．职业素质：

具有良好的职业态度和职业道德修养，具有正确的择业观和创业观。

坚持职业操守，爱岗敬业、诚实守信、办事公道、服务群众、奉献社会；具备从事职业活动所必需的基本能力和管理素质；脚踏实地、严谨求实、勇于创新。

3.人文素养与科学素质：

具有融合传统文化精华、当代中西文化潮流的宽阔视野；文理交融的科学思维能力和科学精神；具有健康、高雅、勤勉的生活工作情趣；具有适应社会核心价值体系的审美立场和方法能力；奠定个性鲜明、善于合作的个人成长成才的素质基础。

4．身心素质：

具有一定的体育运动和生理卫生知识，养成良好的锻炼身体、讲究卫生的习惯，掌握一定的运动技能，达到国家规定的体育健康标准；具有坚韧不拔的毅力、积极乐观的态度、良好的人际关系、健全的人格品质。

（二）职业能力

本专业主要学习微型计算机系统的软硬件基础知识、嵌入式操作系统基础知识、嵌入式系统的硬件和软件技术应用、无线传感器网络应用系统的开发、集成与维护；掌握物联网终端产品的开发与制作方法；具有的嵌入式系统设计、物联网系统设计与物联网工程施工、物联网系统的管理；具有嵌入式应用系统和物联网应用系统的开发能力、具备较强的实际工作能力，具有创新意识及进一步发展专业技能的良好基础。

本专业毕业生应获得以下几方面的知识和技能：

1.具有比较扎实的物联网感知与标识的基本理论与技术、物联网信息处理技术；

2.掌握物联网体系结构、数据传输与安全技术；

3.掌握物联网系统的硬件、软件设计和开发能力；

4．具备物联网应用系统的开发和集成的能力；

5．具备无线传感器网络应用系统开发和集成的能力；

6．具备物联网系统、无线传感器网络应用系统的管理与维护的知识和技能；

（三）职业拓展能力

1．掌握相关的技术标准，具备进行物联网系统及装置研发、设计、制造、运行与管理的能力；

2．具备较强的创新意识和从事物联网领域科学研究的基本能力；

3．拓展监控和安防的基本知识,掌握监控和安防技术和技能。

五、毕业标准

学生按专业人才培养方案要求修完规定的课程，考核合格，达到毕业最低总学分和《国家学生体质健康标准》相关要求，获得本专业要求的证书，准予毕业，颁发毕业证书。

（一）学分要求

本专业按学年学分制安排课程，学生最低要求修满总学分130学分。

必修课要求修满106学分，占总学分的83.08％。

其中：

基本素质课要求修满24学分，占总学分的18.46％；

职业能力课要求修满84学分，占总学分的64.62％。

选修课要求修满22学分，占总学分的16.92％。

其中：

基本素质课要求修满12学分，占总学分的9.23％；

职业能力课要求修满10学分，占总学分的7.69％。

（二）证书要求

1．获得以下英语证书之一

（1）广东省英语教学指导委员会颁发的高级职业英语证书；

（2）全国大学英语四、六级考试委员会颁发的全国大学生英语四级或六级考试证书；

2．获得以下专业或职业资格认证证书之一

（1）广东省嵌入式软件公共技术中心组织的嵌入式Linux软件开发工程师职业资格认证证书；

（2）广东省计算机学会的物联网工程师职业资格认证证书；

（3）广东省嵌入式软件公共技术中心组织的ARM公司的ATC认证证书或广东省嵌入式软件公共技术中心组织的GEC认证证书；

（4）中国电子学会组织的嵌入式助理工程师职业资格证书；

（5）中国电子学会组织的物联网助理工程师职业资格证书；

（6）国家劳动和社会保障部职业技能鉴定中心和广东省LINUX公共服务技术支持中心的“全国计算机高新技术Linux系统管理模块管理员级”职业资格认证证书；

（7）通过国家人事部“计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试”中计算机程序员初级资格考试，获取相应的“程序员”技术资格证书；

（8）通过国家人事部“嵌入式系统助理工程师”技术资格证书。

（9）通过国家人事部“物联网助理工程师”技术资格证书。

其中，证书

（1）、

（2）是综合性的证书，推荐获取证书，证书（3）～（6）是计算机技术和嵌入式技术某个领域方向的认证证书，可以根据情况具体选择其中的一个证书。

（7）～（9）的国家人事部的技术资格证书。

六、职业能力核心课程

1．无线传感器网络技术

课程能力目标：

了解无线传感器网络体系结构，掌握无线传感器网络应用系统的编程。

熟悉无线传感器网络技术的基本概念、无线传感器网络的协议规范、无线传感器网络通信技术，掌握无线传感器网络开发环境的构建及应用系统开发方法，能开发典型的无线传感器网络应用系统项目。

课程主要内容：

无线传感器网络体系结构、无线传感器网络通信体系结构、无线传感器网络的协议规范、无线传感器网络路由协议、典型传感器应用、射频识别技术、RFID中间件技术、无线传感器网络通信技术、无线自组织网络技术、无线传感器网络开发环境的构建及应用实践、tinyos操作系统、无线传感器网络的节点定位技术、无线传感器网络测距技术、无线传感器网络拓扑控制与覆盖技术、无线传感器网络的安全技术、无线传感器网络密钥管理、无线传感器网络中间件技术、无线传感器网络数据融合与管理技术以及无线传感器网络应用系统开发。

2．物联网技术及应用

课程能力目标：

经过本课程的教学，使学生掌握物联网应用系统的架构设计、物联网的应用系统的软件设计、物联网应用系统的开发、仿真和调试技能。

课程主要内容：

物联网的体系结构、传感器与检测技术、传感器在物联网上的应用、物联网的协议与路由、RFID技术、物联网的无线通信技术、无线传感器网络技术、物联网的安全技术、蓝牙技术、GPRS技术、ZigBee技术、Wi-Fi技术、物联网的安全技术、无线传感器网络技术、物联网数据管理与融合技术、云计算技术等知识。

3．单片机应用

课程能力目标：

经过本课程的教学，使学生掌握MCS-51单片机的汇编语言程序设计和C语言程序设计的方法和技能；掌握单片机应用系统的开发、仿真调试及程序的固化技术和技能。

课程主要内容：

MCS-51系列单片机系统结构；MCS-51指令系统及汇编语言程序设计；MCS－51并行口、定时器、串行接口；单片机系统的扩展技术，包括TTL芯片I/O接口的扩展、8255A和8155可编程并行接口芯片接口的扩展、串行接口的扩展、A/D和D/A接口的扩展；单片机输入、输出设备接口及单片机应用系统的开发等。

4．嵌入式操作系统

课程能力目标：

经过本课程的教学，使学生掌握两种常用的嵌入式操作系统μC/OS-II和Linux的内核结构、任务管理、内存管理等知识，掌握这两种操作系统在嵌入式应用系统中的编程、裁剪、移植等方法和技能。

课程主要内容：

嵌入式操作系统（μC/OS-II）：

μC/OS-II内核结构；任务管理；时间管理；事件控制块；信号量管量；互斥型信号管理；事件标志组管理；消息邮箱管理；消息队列管理、内存管理、μC/OS-II的移植等。

嵌入式操作系统（Linux）：

Linux概况及安装；Linux常用命令；Linux系统管理；Linux网络基础；Internet服务器；Internet服务器的配置；Web应用服务；Linux网络安全；Linux编程基础等。

5．嵌入式系统设计

课程能力目标：

经过本课程的教学，使学生掌握嵌入式应用系统的基本结构、嵌入式硬件接口和软件系统设计的方法；利用嵌入式开发工具ADS1.2开发基于μC/OS-II下的嵌入式应用系统；利用嵌入式开发工具GNU开发基于linux下的嵌入式应用系统；掌握嵌入式驱动程序设计和Qt图形程序开发的方法和技能。

课程主要内容：

嵌入式系统的简介；嵌入式硬件平台设计；嵌入式软件系统设计；ADS开发工具和GUN开发工具的使用，CONTEXA8的体系结构、存储器组织等；linux下的程序开发及移植；嵌入式驱动程序设计；Qt图形程序开发等。

6.顶岗实习

课程能力目标：

经过顶岗实习，进一步巩固学生所学的计算机接口技术、单片机应用、嵌入式系统设计、物联网应用系统设计、无线传感器网络应用系统开发、智能家居系统开发等基础知识和技能，提高学生的实际工作能力和技能，为今后的工作打下基础。

课程主要内容:

结合所学的计算机系统软硬件的基本理论知识、嵌入式操作系统知识、物联网应用系统开发知识、无线传感器网络应用系统的开发、计算机接口技术及驱动程序设计等知识进行顶岗实习，实习课程的主要内容包括：

物联网应用系统开发、管理与维护；无线传感器网络应用系统的开发、管理与维护；嵌入式应用系统的开发、管理与维护；计算机接口设计和一般的接口电路的软硬件设计和制作；驱动程序设计与维护等。

七、实践教学条件

（一）校内实训室

1．嵌入式技术应用实训室——嵌入式系统设计实训

规模：

可同时供46名学生，每1人/台，实训室可用于实训教学（课程教学、技能培训、资格考证）

功能：

可进行嵌入式系统设计与仿真的实验/实训，主要包括嵌入式系统的软硬件的调试、仿真与嵌入式操作系统的移植等实验/实训。

可进行数码管显示实验、串行通信实验、中断实验、DMA实验、PWM实验、实时时钟实验、WATCHDOG看门狗实验、A/D实验、D/A实验、键盘输入与I/O实验、LCD实验、I2C实验、TFTP以太网通讯实验、USB通讯实验等。

主要设备装备：

46台UPNET-2440X实训/实验系统、46台计算机；2台物联网实训/实训平台；2台视频监控实训/实训平台；2台智能家居实训/实训平台；23台机器人实训/实训平台；46套ARM开发板等。

2.嵌入式技术应用实训室——单片机应用实训

规模：

可同时供51名学生，每1人/台，实训室可用于实训教学（课程教学、技能培训、资格考证）

功能：

可进行单片机原理及接口的实验/实训，主要包括单片机的仿真实验、软件实验、基础硬件实验和探索型实验。

利用单片机开发工具开发以单片机为核心器件的产品，掌握单片机应用产品的软硬件开发知识。

主要设备装备：

51台3000BT综合实训/实验系统、51台计算机。

3.嵌入式技术应用实训室——计算机接口实训

规模：

可同时供51名学生，每1人/台，实训室可用于实训教学（课程教学、技能培训、资格考证）

功能：

可进行计算机接口的实验/实训，主要包括计算机接口的仿真实验、软件实验、基础硬件实验和探索型实验。

可进行I/O接口、8255A芯片接口、数码管显示实验、中断实验、实时时钟实验、A/D实验、D/A实验及单片机应用系统设计，并仿真调试等。

主要设备装备：

51台3000BT综合实训/实验系统、51台计算机。

4.嵌入式技术应用实训室——EDA实训

规模：

可同时供51名学生，每1人/台，实训室可用于实训教学（课程教学、技能培训、资格考证）

功能：

可进行IT电子产品设计与仿真的实验/实训，主要包括硬件描述语言的调试、仿真与下载等实验，可进行电子产品设计与仿真实训。

利用EDA设计电子产器，用电子线路CAD软件绘制电路原理图和印刷电路板图，用Proteus软件或Maxplus进行电路仿真。

主要设备装备：

51EDA综合实训/实验系统、51台计算机。

5.嵌入式技术应用实训室——模拟电路与数字电路实训

规模：

可同时供60名学生，每3人/台，实训室可用于实训教学（课程教学、技能培训）

功能：

可进行模拟电路与数字电路的实验/实训，模拟电路部分主要包括三极管电路、运算放大器电路等实验；数字电路部分主要包括触发器实验、计数器电路实验、译码电路、分配器、定时器电路等实验。

利用模/数电路实验箱和proteus仿真软件进行模拟电路与数字电路的实验实训，掌握模拟电路与数字电路的基础知识。

主要设备装备：

20台模拟电路与数字电路实验箱、20台计算机及proteux7.7软件。

6.计算机组成原理及接口技术实训室

规模：

可同时供52名学生，每2人/台，实训室可用于实训教学（课程教学、技能培训、资格考证）

功能：

整个实验机提供了运算器模块、指令部件模块、寄存器堆栈模块、存储器模块、总线传输模块、微程序模块、启停和时序模块，FPGA/CPLD扩展实验区（配置芯片XC3S200、EP1C6、Altera7128等），以及用于调试和观察数据的控制模块等。

主要设备装备：

26台计算机组成原理实验仪（HK-CPTⅣ型）、26台计算机。

7.无线传感网络项目教学综合实训系统：

规模：

面积140m2，场地与综合布线实训室共用，能容纳48人同时实训。

功能：

能支持大规模传感器网络应用和协议程序的开发和测试工作，适用于科研实验以及传感网相关专业的教学。

本系统具有以下功能：

网络规模可动态调整，实验人员可根据实验要求灵活快捷的增加和减少节点数量，目前可支持多达150个节点的传感器节点矩阵；实验平台支持程序的自动批量烧录，为实验提供很大便利；实验平台具备节点位置自动识别功能，实验人员可对指定位置节点进行操作；实验平台可对网络拓扑进行在线控制；除无线通讯之外，实验平台能够方便的通过USB接口获取节点数据，为程序调试和其他科研教学活动提供了强有力的支持；提供了丰富的软件工具和高效的开发测试环境，显著加快传感器网络通信协议开发、系统设计和应用研究进程。

主要设备装备：

无线传感器节点、实验床教学服务器、GM-320EMesh通讯节点、外置增强天线、USB控制器、网络实验床、液晶监示器、无线传感网络节点基础程序包、无线传感网络节点扩展应用程序包、无线传感网络数据收集、验证软件、无线传感网络实时监控管理软件、无线传感网络感知数据应用软件、无线传感网络部署过程管理软件等。

8.物联网综合创新实训系统：

规模：

面积140m2，共5套智能家居实训系统，能同时容纳15人实训；8套创新试验箱及相关实训板套件，可以对其它学校开放远程网络实训，可以开展网络技术职业资格认证。

功能：

具有集成示波器、信号源、逻辑分析仪、码型发生器、三态逻辑笔、单片机通用ISP编程器、ARM仿真器等。

可选配CPLD/FPGA下载器、各种实验板，进行各种课程的实验。

采用母板+子板结构，功能齐全，切换方便，满足不同实验层面的要求。

资源丰富、扩充方便，可适应学生自主学习的需要。

与Proteus实验室软件结合形成软硬结合的完整学习与开发环境。

学生可以利用本实验箱发挥想象,完成更多的实验,实现更多的创新。

学生可自行设计各种电路板，利用实验箱的功能进行调试与测量。

主要设备装备：

5套智能家居实训系统，8套创新试验箱及相关实训板套件，100用户网络版proteus仿真软件等。

9.网络基础实验室：

规模：

面积140m2，能容纳56人同时实训。

功能：

建成网络协议仿真实验室，完成网络TCP/IP协议、网络攻击与防护、网络故障分析等方面的实验。

主要设备装备：

主控设备1套、仿真编辑器36套、协议分析器36套。

（二）校外实训基地

1.广州市八通电子实业有限公司实训基地

规模：

可供10～20名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行嵌入式产品开发、嵌入式产品制作的顶岗实训、技能训练等。

2.广州市思普达电子有限公司实训基地

规模：

可供10～20名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行嵌入式产品销售与维护维修的顶岗实训、技能训练等。

3.广州市飞瑞敖电子有限公司实训基地

规模：

可供10～20名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行嵌入式产品开发、嵌入式产品制作的顶岗实训、技能训练等。

4.广州市腾高科技有限公司实训基地

规模：

可供10～20名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行嵌入式产品开发、嵌入式产品制作的顶岗实训、技能训练等。

5.广州市运星科技有限公司实训基地

规模：

可供10～20名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行嵌入式系统开发、嵌入式产品制作的顶岗实训、技能训练等。

6.广州粤嵌通信股份有限公司实训基地

规模：

可供50～80名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行嵌入式产品开发、嵌入式产品制作的顶岗实训、技能训练等。

7．广州天通传输技术有限公司实训基地

规模：

可供10～20名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行嵌入式产品开发、嵌入式产品制作的顶岗实训、技能训练等。

8．广州市倍儿悦动漫科技有限公司实训基地

规模：

可供10～20名学生的实训教学、技能培训。

功能：

能进行物联网系统开发、嵌入式产品制作的顶岗实训、技能训练等。

八、课程设置与教学安排（附表1）

九、各类课程学时学分比例表（附表2）

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