基于嵌入式的計算機應用專業(yè)人才培養(yǎng)模式的改革探索

何小苑

摘要:本文分析了嵌入式技術人才的發(fā)展需求,針對高職計算機應用技術專業(yè)當前的辦學現(xiàn)狀,提出了建立嵌入式應用技術人才培養(yǎng)的課程體系和教學模式改革的方法。

關鍵詞:人才培養(yǎng);課程體系;教學模式;嵌入式技術

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

隨著我國IT技術的飛速發(fā)展,教育規(guī)模也得到猛速增長。在經(jīng)濟和科學技術不斷提高,國民經(jīng)濟強勁發(fā)展的新形勢下,企業(yè)的IT人才需求量在急劇增長,這與時下高校IT畢業(yè)生就業(yè)難問題形成尖銳的矛盾。本著計算機應用技術專業(yè)學生就業(yè)難,尋找辦學突破口問題,本專業(yè)團隊展開對IT企事業(yè)、電子信息類公司、權威咨詢網(wǎng)、知名IT人才網(wǎng)和同行院校等多類型、多途徑的深度調研。實際的調研結果顯示:目前我國中低端計算機軟件人才過剩,而新型的嵌入式技術人才嚴重稀缺。

1人才需求調研分析

1.1嵌入式技術需求狀況

嵌入式技術是當前最熱門最有發(fā)展前景的IT應用技術之一。目前,嵌入式技術產(chǎn)品已廣泛地應用于消費電子、通信、汽車、國防、航空航天、工業(yè)控制、儀表、辦公自動化等領域,產(chǎn)品主要有手機、可視電話、數(shù)碼相機、攝像機、機頂盒、路由器、數(shù)控設備或儀表、醫(yī)療儀器、航天航空設備等。形式多樣的嵌入式系統(tǒng)消費量將以億為單位,逐步形成一個充滿商機的巨大產(chǎn)業(yè)。據(jù)預測,未來十年將有90%以上的微處理器和65%以上的軟件應用于各種嵌入式系統(tǒng)中。隨著工控、汽車電子、仿真、醫(yī)療儀器等領域,隨著工業(yè)、汽車、醫(yī)療衛(wèi)生等各部門對智能控制需求的不斷增長,需要對設備進行智能化、數(shù)字化改造,為嵌入式系統(tǒng)提供了很大的市場。就汽車電子系統(tǒng)而言,目前的大多數(shù)高檔轎車每輛擁有約50個嵌入式微處理器;通信領域大量應用嵌入式系統(tǒng),主要包括程控交換機、路由器、IP交換機、傳輸設備等。由于互聯(lián)的需要,特別是寬帶網(wǎng)絡的發(fā)展,諸如DSL Modem/Router等各種網(wǎng)絡設備的數(shù)量將遠遠高于傳統(tǒng)的網(wǎng)絡設備。它們基于32位的嵌入式系統(tǒng)、價格低廉,將為企業(yè)、家庭提供更為廉價的、方便的、多樣的網(wǎng)絡方案。嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)深深浸入到家庭消費產(chǎn)品的大軍中,為我國未來的制造業(yè)提供了廣闊的前景。

根據(jù)知名咨詢公司賽迪顧問對嵌入式行業(yè)情況統(tǒng)計及預測情況看,2003年中國嵌入式軟件市場規(guī)模達到 190 億元人民幣,2005年則為308.5億元,到2006年,嵌入式軟件市場規(guī)模達到432.5億元。從2006年至2010年,中國嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模仍將保持快速增長態(tài)勢,年均復合增長率為25.8%,到2010年將達到3339.6億元的規(guī)模。產(chǎn)業(yè)規(guī)模從2005 年,中國嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模達到1061.4億元,同比增長41.3%,2005年我國嵌入式軟件在全球嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)中的比重已經(jīng)提升至4.8%,比2004年提升了0.8%。2005年嵌入式應用軟件同比增長率達到 42.6%,在整個嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)中的份額有所擴大,達到了94.9%,繼續(xù)占據(jù)主要份額。從產(chǎn)業(yè)的區(qū)域分布來看,全國的嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)主要集中在廣東省、北京、上海、江蘇、浙江等少數(shù)省市。

以信息家電、移動終端、汽車電子、網(wǎng)絡設備等為代表的互聯(lián)網(wǎng)時代的嵌入式系統(tǒng),不僅為嵌入式市場展現(xiàn)了美好前景,注入了新的生命,同時也對嵌入式系統(tǒng)技術,提出新的挑戰(zhàn),包括了對熟悉嵌入式技術人才的培養(yǎng)問題。

1.2行業(yè)對嵌入式人才的需求

前程無憂的人力資源專家表示,嵌入式軟件開發(fā)是未來幾年最熱門和最受歡迎的職業(yè)之一。權威部門統(tǒng)計,我國目前嵌入式軟件人才缺口每年為20萬人左右,未來隨著“三網(wǎng)融合”不斷提速,3G網(wǎng)絡全面鋪開,這一數(shù)字還將成倍增長,很難想像,如果這一問題得不到解決,嵌入式軟件產(chǎn)業(yè)未來將面臨怎樣的危機。

在職位需求上,在CSDN人才頻道進行工作查詢,以“嵌入式”作為職位關鍵字搜索,可以找到的職位約1000個,其中每個職位招聘的人數(shù)從1到若干不等。按平均每個職位需要招3人計算,那么僅在CSDN發(fā)布的位置就有3000人。在職業(yè)薪水上,根據(jù)前程無憂網(wǎng)發(fā)布的薪資報告,具有10年工作經(jīng)驗的高級嵌入式軟件工程師年薪在30萬元左右。即使是初級的嵌入式軟件開發(fā)人員,平均月薪也在5000元左右,中高級的嵌入式軟件工程師月薪平均已超過萬元,相比這下,應用軟件工程師月薪才2000多的水平,可見嵌入式人才市場缺口之大。在職位所需技術上,市場上需要的嵌入式人才必須具備C語言編程經(jīng)驗、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式應用程序開發(fā)經(jīng)驗。

1.3國內嵌入式人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

嵌入式軟件未來的前景被看好,但現(xiàn)在國內從事嵌入式應用軟件開發(fā)的人員隊伍業(yè)務水平和教育水平參差不齊,主要來自軟件類專業(yè)和電子類專業(yè)。電子類專業(yè)設計人員系統(tǒng)全面整合設計的能力較差,而軟件發(fā)展人員只要看到硬件問題就無所適從。大多數(shù)嵌入式人才依靠自身的多年經(jīng)驗積累,逐漸轉型而來,時間周期較長,不能滿足市場需求。因此,目前國內非常缺乏嵌入式系統(tǒng)所需要的軟硬件系統(tǒng)集成人才。

我國高校辦學存在的問題也造成了這類人才的嚴重缺乏。目前我國無論是普高和職高,計算機軟件教育普遍以應用軟件為主,學生更多接觸的是.Net、Java之類應用層面的東西,使得軟件業(yè)呈現(xiàn)出中低端人才過剩。而開設嵌入式軟件專業(yè)的學校很少,并且學校不能向學生提供足夠的實踐機會。國內很多學校教學內容極度老化,不能跟上最新技術的發(fā)展,在計算機原理課中甚至還在開設8086/8088的內容,操作系統(tǒng)原理都流于形式,只有理論講解,沒有實踐操作。這對于高校畢業(yè)學生進入嵌入式開發(fā)領域是極為不利的。

目前市場上的嵌入式技術培訓已成為IT職業(yè)教育的熱點之一,但這些培訓大多都是基于某一固定開發(fā)平臺,通用性比較差,造成培訓出來的學員缺少相應的專業(yè)背景知識,很難適應繁多的嵌入式產(chǎn)品開發(fā)領域。

可喜的是,中國軟件行業(yè)協(xié)會頒布了有關中國軟件行業(yè)人才培養(yǎng)方案,提煉出符合我國軟件行業(yè)現(xiàn)狀的14個典型專業(yè)技術工作崗位,對崗位職責、專業(yè)技能要求以及知識結構進一步明確量化。培養(yǎng)方案首次確立了軟件行業(yè)的14個典型崗位,分別由8個軟件開發(fā)類崗位和6個軟件應用類崗位構成,并針對嵌入式軟件開發(fā)的人才培養(yǎng)提出了要求,為嵌入式人才培養(yǎng)指明了方向。

國內高校嵌入式人才培養(yǎng)也開始興起。2002年北京大學軟件學院成立了我國第一個嵌入式系統(tǒng)系,其培養(yǎng)體系是由北京大學軟件學院將國際上先進的嵌入式系統(tǒng)知識體系和工程實踐有機結合設計出來的、注重能力培養(yǎng)的課程體系。這之后陸續(xù)有知名高校辦起了嵌入式實驗室,培養(yǎng)起嵌入式研究生、本科生,為我國嵌入式人才培養(yǎng)鋪出一條道路,同時為高職院校嵌入式高技能型人才培養(yǎng)模式提供了探索思路。

2基于嵌入式的計算機應用專業(yè)人才培養(yǎng)

2.1計算機應用專業(yè)現(xiàn)狀分析

計算機應用技術專業(yè)是國內高職院校計算機系最早開設的傳統(tǒng)專業(yè),講授以應用軟件開發(fā)設計為培養(yǎng)目標,以數(shù)據(jù)庫應用設計編程加軟件開發(fā)方法為主線,涵蓋多媒體技術和網(wǎng)絡技術領域內容。隨著IT技術的發(fā)展和社會服務的專業(yè)細化,從計算機應用技術專業(yè)不斷孵化出網(wǎng)絡技術、多媒體技術、軟件技術和信息管理技術專業(yè)多個細化專業(yè)方向,計算機應用技術專業(yè)學習的內容被逐漸地支解分到各專業(yè),并在各專業(yè)中更深入更細化地專門學習訓練,計算機應用技術從此有“萬金油專業(yè)”的味道,意味著專業(yè)面廣而不專,隨著IT人才競爭激烈,就業(yè)日益嚴峻的形勢下,計算機應用技術專業(yè)面臨著生存的危機,能否找到辦學特色的突破口是決定能否生存的關鍵。

2.2探索基于嵌入式技術的新型專業(yè)方向

通過深入對行業(yè)嵌入式人才的需求分析,我們了解到市場所需人才主要為嵌入式軟件設計開發(fā)和嵌入式硬件設計開發(fā)、檢測維護人才。對于硬件設計人才,需要掌握較深厚的硬件基礎及硬件接口方面的知識,對于計算機系的學生難度較大。結合我院的實際情況,探索我院計算機應用技術專業(yè)轉入面向嵌入式系統(tǒng)定制和嵌入式應用軟件開發(fā)助理工程師的人才培養(yǎng)。通過分析嵌入式職業(yè)崗位任務,整合出其典型工作任務,根據(jù)認知及職業(yè)成長規(guī)律重構行動領域,分解其知識與技能,構建專業(yè)學習領域,制定出適合我院嵌入式人才培養(yǎng)目標的課程體系,使專業(yè)方向從一般應用開發(fā)轉入具有嵌入式定制與嵌入式應用軟件開發(fā)的能力培養(yǎng),增強學生對嵌入式硬件系統(tǒng)的應用技能,培養(yǎng)學生在嵌入式軟件工程方面的技能,達到初級嵌入式開發(fā)人才的培養(yǎng)目的。

2.3課程體系與教學模式改革

依據(jù)當前我國高職教育倡導的工學結合的教育模式,以就業(yè)為導向,培養(yǎng)學生職業(yè)能力為目標,通過對嵌入式系統(tǒng)開發(fā)職業(yè)崗位的分析和工作任務的分解,遵循人的學習規(guī)律、職業(yè)成長和職業(yè)生涯發(fā)展規(guī)律,構建從簡單到復雜、從新手到專家的嵌入式技術人才培養(yǎng)課程體系,體現(xiàn)嵌入式人才所需具備的專業(yè)能力、方法能力和社會能力三大關鍵能力的培養(yǎng)。計算機應用技術專業(yè)在現(xiàn)有軟件開發(fā)技術強優(yōu)勢的情況下,可從調整專業(yè)課程結構,整合一體化課程,增加嵌入式人才培養(yǎng)所需的專業(yè)基礎課程和專業(yè)核心課程入手,進行課程體系的重構。

專業(yè)基礎課程的設置應考慮為學生學習專業(yè)核心課程鋪墊基礎的同時,還應為學生未來職業(yè)生涯發(fā)展提供寬厚的基礎。但考慮到高職高效產(chǎn)出和時效性特點,可以整合某些IT行業(yè)通用技能課程,按工學結合思想設置一體化課程。如以網(wǎng)頁制作為主線,動態(tài)加入圖像處理和Flash動畫制作可以將原來的Photoshop圖像處理、Flash動畫制作和網(wǎng)頁三門基礎課程整合為一門課程,使學生在做網(wǎng)頁的同時,學會了圖像處理和Flash動畫制作的基本技能?？梢詫⑽C組裝與計算機應用基礎課程整合為一門一體化課程,通過學生對微機組裝的認識,編寫家庭和辦公電腦配置方案,制作配置表和粗精選的報價表,再扮演推銷員的演講為主線,通過做一個完整的工作過程任務掌握相關的技能。這樣既拋掉了驗證性零散練習,節(jié)省了時間,同時又能使學生快速掌握行業(yè)通用技能,還為嵌入式人才所需開設專門專業(yè)基礎課程如模擬與數(shù)字電路、C硬件程序設計、PCB板設計,單片機原理與應用、嵌入式系統(tǒng)基礎等課程換出了時間。在前面專門專業(yè)基礎課支撐的前提,就可以圍繞培養(yǎng)目標增加專業(yè)核心課程,如單片機應用設計、嵌入式操作系統(tǒng)應用,嵌入應用軟件設計、嵌入式軟件工程、嵌入式產(chǎn)品檢測等核心課程,使學生具備操作系統(tǒng)內核定制能力、嵌入式產(chǎn)品硬件測試能力、嵌入式應用程序的開發(fā)與測試能力嵌入式產(chǎn)品地移植能力、嵌入式產(chǎn)品維護維修能力以及嵌入式產(chǎn)品生產(chǎn)管理能力。

專業(yè)能力是培養(yǎng)學生在社會上得以就業(yè)、生存的基本能力,除此之外,還應培養(yǎng)學生職業(yè)生涯能夠持續(xù)發(fā)展的方法能力和社會能力。方法能力是指在工作環(huán)境中所需要的工作方法和學習方法,是人基本發(fā)展能力,學生只有掌握了工作與學習的方法,才能在嵌入式系統(tǒng)技術快速發(fā)展中,不斷獲取新的技能與知識,得以保證自己的可持續(xù)發(fā)展。社會能力是指與他人交往、合作、共同生活和工作、履行社會責任的能力,主要體現(xiàn)為合作能力和職業(yè)素養(yǎng)能力。嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)與測試要求開設的硬件專業(yè)課程較多,傳統(tǒng)的硬件課程歷來是以驗證性實驗為主,造成教學內容抽象、教學乏味,不利于學生關鍵能力的培養(yǎng),必須通過教學模式改革來改變這種現(xiàn)狀。

采用工學結合的教學模式,建立工作過程系統(tǒng)化的課程教學,是培養(yǎng)學生關鍵能力的有效途徑。要切實開展工學結合的教學模式,首先要求我們教育者教育理念的改變,思想上要充分理解工學結合內涵,不能只停留在“工學”字眼上,教條地認為只有頂崗實習、到企業(yè)鍛煉才是工學結合。工學結合應是因“學”而“工”,從“工”中學,“工”應該是指工作任務,學習的場所不只限于在企業(yè)、工廠,在學校教師的指導下完成工作任務同樣是“工”,這樣才不會因IT軟件行業(yè)頂崗實習困難的特殊性而影響工學結合的開展。相反,把學生拉到企業(yè)、工廠而沒有教師適當?shù)囊龑Р唤泄W結合。我們教育者只有充分理解了工學結合內涵,才不會被場地環(huán)境所困,真正能在教學上行動起來,深入思考探索如何開展工學結合,建立完整的工作過程系統(tǒng)化任務,真正激發(fā)學生為做而積極主動思考,從而學到知識。這樣我們的課堂才能從教師“教”給學生的被動驗證狀態(tài),轉變?yōu)閷W生因“做”而需進行資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估的主動狀態(tài),教師不再是“教”的身份,而是咨詢顧問的身份。在這種工學結合教學方法過程中,學生不但獲得了完成工作任務的專業(yè)能力,同時也獲得了遇到問題如何解決的方法能力,以及在與隊友交流、咨詢時獲得了與人交往、合作和職業(yè)素養(yǎng)的社會能力。

3結束語

嵌入式軟件行業(yè)是整個軟件體系結構中最有潛力的一個方向,計算機應用技術專業(yè)應利用自身軟件開發(fā)的資源優(yōu)勢,抓住這個契機,及時進行專業(yè)方向調轉,適應行業(yè)人才需求,探索出適合培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)應用技術人才的課程體系和教學模式,使之在未來嵌入式軟件領域中占有一席之地,率先辦出特色。

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The Professional Needs Analysis and Innovation Exploration of Computer Application Technique Major

Based on The Embedded Technique

HE Xiao-yuan

(Department of Computer Information Engineering, Guangdong Technical College of Water Resources and Electric Engineering, Guangzhou 510635, China)

Abstract: In this paper, the needs of the embedded technology professional development is analyzed. Considering the current situation of the computer application technique major teaching, the curriculum system of the embedded system application technology professional training to build and the method of the teaching mode innovation was proposed.

Key words: professional training; curriculum system; teaching mode; the embedded technique