教育与研究

生成式AI赋能“师-机-生”协同的嵌入式系统应用课程设计教学研究

檀 杰

西华大学

刘 艺多

西华大学

DOI: https://doi.org/10.59429/jyyj.v8i9.14334

Keywords: 生成式 AI；嵌入式系统应用课程设计；虚拟排故；“师 - 机 - 生”三元协同

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Abstract

针对嵌入式系统应用课程设计中普遍存在的“仿真调试通过率高，硬件实物成功率低”的核心痛点，以及学 生缺乏系统性故障排查能力、教师难以实时跟踪调试过程等问题，本文构建了一个生成式 AI 赋能的“师 - 机 - 生” 协同教学平台。该平台采用四层架构，基础支撑层提供 AI 大模型、知识图谱、虚拟场景等基础模块，核心功能层支 撑“仿真设计 - 虚拟排故 - 实物验证”三阶递进式实践环节，协同交互层构建“师 - 机 - 生”三元协同机制，应用 服务层提供管理与数据分析。平台以逐层递进式案例为载体，覆盖裸机驱动、RTOS 多任务及行业应用，通过启发 式提问、虚拟排故、过程自动记录等功能支撑学生自主探究。教学实践表明，该平台显著提升了学生的故障排查能 力与操作规范性，硬件调试一次成功率从不足 2% 提升至 61.3%。

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References

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