2016年產學合作專業綜合改革項目申報指南(ARM)
在教育部指導下,ARM公司擬在“智能互聯”方向上,支持高校的專業綜合改革項目。ARM公司將與電子信息類專業教學指導委員會和計算機類專業教學指導委員會進行合作,配合教指委的工作重點開展合作項目。同時ARM將與眾多大學計劃生態伙伴協同開展這些合作項目,資源和優勢互補,共同支持教育。有關具體描述和申報指南如下:
1. 建設目標
在教育部指導下,開展產學合作專業綜合改革項目,其中包含課程建設項目(含教改項目)和實踐項目。課程建設項目圍繞目前智能互聯產業的熱點技術領域,包括智能終端(嵌入式、移動計算,DSP),體系架構(片上系統設計,Linux Kernel,計算機體系架構,移動GPU)和互聯應用(無人駕駛,機器人,移動游戲開發,物聯網)。支持高校在這些領域的課程建設和教學改革工作,建成一批高質量、可共享的課程教案和教學改革方案。這些建設成果將開源開放,任何高校都可以參考借鑒用于教學和人才培養目的。實踐項目主要以示范課程方向建立實驗室推動產學結合,并以ARM加速器輔助創業孵化推動創新創業,同時以實驗室為培訓基地,開展課程研討和技術培訓。
2. 申報條件
1. 課程項目:示范課程建設項目成果須包含課程內容和典型教學案例兩部分,形成完整的項目建設內容。
· 申報課程應以現有課程為基礎, 已經開設或已排入教學計劃即將在高校開設的課程。除新興學科外,已在高校開設兩年以上。
· 申報課程學時安排應不少于32學時,平均每年開課次數不少于一次。同等條件下,優先考慮受益面大的課程申報;
· 申報的課程如已成為學校、市級或省級精品課程建設項目將優先考慮。
2. 實踐項目:之前在相應教學和人才培養方面已經積累5年或以上經驗,以示范課程方向建立實驗室推動產學結合,并以ARM加速器輔助創業孵化推動創新創業。
· 側重于智能互聯技術人才培養方面的創新實踐工作, 鼓勵和支持為課 程建設和人才培養服務所開展的實驗室規劃、建設和可持續發展工作。
· 將優先支持創客與創業活動,鼓勵以互聯網+為導向的創新項目,結合ARM加速器等孵化手段加速產業化;
每位老師可以同時申報課程與實驗室建設,將教學與實踐緊密結合。
3. 建設要求
1. 立項示范課程項目須完成以下任務:
● 課程大綱,包括具體的課程時間分配、章節、實驗、習題描述;
● 教師授課教案:每章節均提供PPT課件。提供課程相關的參考書目、論文參考文獻、網絡資源等內容;
● 典型教學案例:圍繞課程教學內容,開發2個典型教學案例;
● 習題:按照教學內容和進度情況,每章節均設計與該章節匹配的習題,并給出參考答案;
● 課程實驗:實驗描述及實驗步驟;
● 請明確注明可公開、可共享。
2. ARM對所開發課程成果不擁有任何知識產權,但有課件使用權。項目支持的所有課程資源均要求在學校自己網站,以及ARM社區上進行共享并保持更新,即可給其他所有學校免費使用,促進教學資源共享。
4. 支持辦法
1) 擬支持13項示范課程建設項目(申報主題見附件1)、26項實踐項目(示范課程對應的聯合實驗室建設,創業團隊加速)。并適時推動課程的MOOC制作。建設周期均從立項日起為期一年。
2) 經費:ARM公司擬資助入選的13個課程項目每個1萬元人民幣經費支持,并配套價值5萬的硬件開發板和軟件開發工具;對26個實踐項目中的聯合實驗室,每個將獲得價值35萬的硬件開發板和軟件開發工具支持,而其中創業實踐項目則將直接活動ARM加速器-安創空間的支持。
3) ARM公司將為立項項目提供必要的支持。在項目開展的一年期內,保持雙向溝通和交流,促進建設項目的順利進行。
4) 在項目結束之際,進行項目評審。目的是對項目進行總結,鞏固建設成果,并為公開共享建設成果給所有學校做準備。
5. 申請辦法
1) 項目申報者應填寫《2016年ARM產學合作育人建設項目申報書》(見附件2)。
2) 項目申報人須在2016年6月30日前將加蓋院系公章的申請書形成PDF格式電子文檔(無需提供紙質文檔),并發送至:陳煒,david.chen@arm.com。若有任何疑問,請致電:021-61549005,陳煒。
3) ARM公司將于2016年7月組織專家進行申報項目評審,并公布入選項目名單。
4) ARM公司將與項目主負責人所在學校簽署立項項目協議書。立項項目周期為一年,所有工作在立項項目協議書簽署后一年內完成。項目負責人提交結題報告,ARM公司將對項目進行驗收。
附件:1. 2016年ARM公司公司產學合作專業綜合改革項目
建設課程申報主題
2. 2016年ARM公司產學合作專業綜合改革項目
建設課程申報表
ARM公司
2016年3月31日
附件1. 2016年ARM公司公司產學合作專業綜合改革項目
建設課程申報主題
ARM公司將與電子信息類教指委、計算機類專業教指委合作,集中建設一批在智能互聯方向的上課程和教改項目;開展推動大學電子信息與計算機課程教學的努力,設立專項和基礎教改項目;推動智能互聯應用技術人才培養的實踐探索與創新。ARM公司同時將與眾多生態圈伙伴協作共同貢獻課程內容。
1. 支持電子信息類專業教指委的工作重點,面向嵌入式、智能硬件等專業,設立如下項目:
No.
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方向
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要求簡述
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1
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嵌入式
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高效嵌入式課程內容包含:嵌入式系統介紹,ARM 架構與 Cortex-M 處理器,使用匯編語言和 C 語言進行嵌入式系統開發,MCU 外設、定時器與 DMA等。
綜合訓練項目:ARM 嵌入式系統開發
使用 C 語言完成對 MCU 的 GPIO、ADC、定時器和串行通信接口的編程開發。
快速嵌入式課程內容包含:ARM 架構與 Cortex-M 處理器,mbed 平臺與 mbed SDK 介紹,基于 mbed SDK 的嵌入式系統開發,mbed-RTOS 開發等
綜合訓練項目:mbed 快速嵌入式開發
利用 mbed SDK,對 MCU 的模擬/數字接口、定時器和 PWM、中斷及串行通信外設進行快速開發。
實踐項目:mbed/嵌入式聯合實驗室建設
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2
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數字信號處理
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課程內容包含:離散時間系統與 Z 變換,采樣、重構與混疊,FIR 濾波器和 IIR 濾波器,快速傅里葉變換,自適應濾波器等
綜合訓練項目:音頻信號處理(參考)
利用 ARM Cortex-M4/M7 的 DSP 運算能力將DSP 算法用C語言在微控制器上進行編程和實現,利用編解碼芯片設計并實現音頻信號的采集、回放,及 IIR 濾波、頻域變換和自適應濾波等運算。
實踐項目:DSP聯合實驗室建設
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3
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片上系統設計
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基礎片上系統課程內容包含:ARM 架構與 Cortex-M0 處理器,AMBA3 總線架構,基于 AHB Lite 總線的外設設計(例如VGA, SRAM, UART,GPIO 等),基于 ARM 的片上系統編程并在FPGA上的實現,ARM CMSIS 與軟件驅動等
綜合訓練項目:貪食蛇游戲(參考)
用Verilog編寫 AHB Lite 外設,與 Cortex-M0 DesignStart 內核組成 SoC,并用 C 語言實現貪食蛇游戲程序。
高級片上系統課程內容包含:ARM 架構與 Cortex-A9 處理器,AMBA 總線架構,基于 AXI4 總線的外設設計,基于 ARM 的片上系統編程,ARM Cortex-A 片上系統調試以及異構計算等
綜合訓練項目:圖像處理實驗(參考)
編寫基于 AXI-Stream 的 HDMI 輸入和 VGA 輸出外設,并用 C 語言實現圖像邊緣檢測程序。
實踐項目:SOC聯合實驗室建設
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4
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無人駕駛汽車技術
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課程內容包括:實時操作系統及控制理論,引擎、轉向及制動系統,基于ARM處理器的車載電子,容錯及穩定性,傳動與懸掛系統,安全管理系統,碰撞檢測與駕駛輔助系統,人工智能,自適應巡航控制,車道穩定及輔助停車系統,安全及隱患等
綜合訓練項目:無人駕駛車的仿真與實踐
利用人工智能及機器學習算法對影像進行分析與預判,最終實現簡單的無人駕駛小型汽車(仿真或者實體)
實踐項目:無人駕駛汽車技術聯合實驗室建設
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5
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機器人機電一體化課程
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課程內容包含:機電系統設計,基于ARM處理器的嵌入式系統及PCB設計,執行器及電機驅動,PWM與伺服系統,電源管理,傳感器系統,控制理論與離散時間控制器等
綜合訓練項目:巡線機器人(參考)
對基于ARM的微控制器進行編程,對電機及執行器的設計及實現,利用光傳感器對地形監測,運用PID等控制理論對機器人做巡線控制
實踐項目:機器人技術聯合實驗室建設
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6
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集成電路設計
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課程內容包含:集成電路規劃與設計,電路的合成與布局布線,時鐘網絡的布置,電路的平面規劃,EDA工具與庫的使用,低功耗設計與泄漏電流的預防,電路的測試,壓降的分析與控制,流片的工藝及封裝等
綜合訓練項目:對一款以ARM Cortex-M0為內核的片上系統進行合成及布局布線,利用EDA工具及庫對其工藝進行性能與能耗的底層優化,可流片進行生產
實踐項目:集成電路設計聯合實驗室建設
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2. 支持計算機類專業教指委的工作重點,面向計算機、軟件工程等專業,設立如下項目:
1
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移動計算
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課程內容含: 基于ARM的手機與移動平臺,ARM Cortex-A 系列移動處理器的設計及編程,移動平臺操作系統與人機界面,Andriod系統及應用,基于Java的編程環境,Android系統平臺的程序開發,觸屏及傳感器,無線電與射頻電路,無線蜂窩網絡,Wifi、ZigBee、藍牙與低功耗藍牙,手機定位系統,信息安全及認證等
綜合訓練項目:基于Android平臺的APP開發
利用Android Studio開發手機APP,設計人機界面,利用手機內部傳感器(如加速度計,陀螺儀等)讀取數據并完成網絡連接及無線通訊
實踐項目:Google-ARM移動應用技術聯合實驗室建設
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2
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移動游戲開發
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課程內容包含:游戲開發設計與實現,cocos2D-x 游戲引擎、2D與3D動畫成像,材質貼圖與燈光效果,游戲影音制作,人機互動,3D及物理特效,人工智能及虛擬現實等
綜合訓練項目:3D立體迷宮游戲(參考)
利用Cocos2D-x游戲引擎開發一款簡單的3D游戲,玩家可通過觸屏以多人稱視角控制角色探索迷宮取得寶藏,制作者需運用到3D動畫,物理特效,音響,人機交互等常用游戲引擎庫用編程代碼進行開發
實踐項目:移動游戲聯合實驗室建設
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3
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移動GPU
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課程內容包含:GPU基礎架構及編程,ARM MALI GPU 架構, OpenGL ES API,圖像的渲染與著色編程,3D建模與矩陣運算,用戶界面設計, 材質貼圖與燈光,節能與性能優化等
綜合訓練項目:制作簡單的3D影像
利用OpenGL ES制作簡單的3D物體(如立方體),并加入貼圖燈光與動畫特效
實踐項目:移動GPU聯合實驗室建設
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4
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Linux 內核
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課程內容包括:嵌入式Linux系統組件,Bootloader、內核、文件管理系統及應用程序的編寫,Device Tree及BusyBox的使用, 利用Buildroot或Yocto制作Linux版本,外設驅動,與外設間的通訊 (如GPIO, SPI, I2C)等
綜合訓練項目:制作自己的嵌入式Linux版本
運用內核制作工具開發出自己的Linux發行版,編寫應用程序實現與開發板外設間的簡單通訊
實踐項目:Linux內核聯合實驗室建設
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5
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計算機體系架構
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課程內容包括:計算機體系架構的分類與特性,指令集,架構流水線,指令的stall,forwarding, branch,中斷系統,指令跳轉預測,指令級的編譯平行化,指令的動態調動,多指令分發,存儲器分級,主內存與虛擬內存,平行化架構與多線程,多核單芯與并行計算等
綜合訓練項目:開發出制定化的處理器架構并對其性能進行評估
利用部分ARM指令集開發出自己的處理器架構并用FPGA或者仿真進行實現
實踐項目:計算機體系架構聯合實驗室建設
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6
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物聯網
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課程內容包含:ARM架構與Cortex-M、Cortex-A處理器,基于ARM的嵌入式系統編程,使用mbed進行物聯網設備編程,傳感器設計與實現,無線網絡及低功耗藍牙連接,智能手機與App編程,云計算等
綜合訓練項目:智能家居(參考)
使用MCU采集溫度、濕度、氣壓等傳感器數據,與手機App以及云端連接,顯示并處理數據
實踐項目:智能硬件聯合實驗室建設
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7
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實時操作系統
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課程內容包含:實時操作系統RTOS的運用,程序、任務與多線程,任務的調度與優先,實時并行操作,存儲器與緩存,虛擬內存,文件管理系統,內核與外設的通信,數據共享等
綜合訓練項目:利用ARM Keil RTX實時操作系統對板卡外設進行實時控制,并用Debug模式對實時性進行分析評估
實踐項目:實時操作系統聯合實驗室建設
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所 屬 學 校
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課 程 名 稱
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課 程 層 次
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開 課 院 系
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課 程 負 責 人
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聯 系 電 話
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電 子 郵 件
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申 報 日 期
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ARM公司制
二○一六年四月
填 表 說 明
1.課程負責人指主持本門課程建設的主講教師。
2.授課對象/課程層次指本科或研究生。
3.開課年限是指已開設本門課程的年限。
4.課程類型是指基礎課、專業(技術)基礎課或其它,必修或選修。
5.課程簡介的內容包括:①課程指導思想及定位;②教學內容的基礎性、前沿性和時代性;③教學方式;④教師隊伍;⑤教學條件;⑥課程特色;⑦教學與企業最新技術結合的緊密度等。