高職嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)建設(shè)探討

蘇錫鋒

（黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 開封 475004）

0 引言

近年來(lái)，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備、智能化儀器儀表、汽車、家用電器、消費(fèi)電子、網(wǎng)絡(luò)通信、國(guó)防軍事等多方面、多領(lǐng)域。 由于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有技術(shù)上的先進(jìn)性，作為推動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)裝備發(fā)展的一個(gè)突破點(diǎn)，在國(guó)家軟件業(yè)“十五”專項(xiàng)規(guī)劃中，嵌入式計(jì)算機(jī)軟件被明確列為發(fā)展重點(diǎn)。

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以看成軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)的綜合，該系統(tǒng)是軟件產(chǎn)業(yè)和集成電路產(chǎn)業(yè)的最大用戶[1]。 從人才需求情況來(lái)看：嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)是未來(lái)幾年最熱門和最受歡迎的職業(yè)之一。我國(guó)目前嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才缺口每年為20萬(wàn)人左右，未來(lái)隨著“三網(wǎng)融合”的不斷提速，3G 網(wǎng)絡(luò)的全面鋪開，這一數(shù)字還將成倍增長(zhǎng)，市場(chǎng)巨大，前景良好。 高職院校面對(duì)如此就業(yè)機(jī)遇，應(yīng)該進(jìn)行相關(guān)專業(yè)的內(nèi)涵擴(kuò)展和專業(yè)改造，積極發(fā)展研究嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。 但是為什么我國(guó)目前嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才供不應(yīng)求而開設(shè)此專業(yè)方向的高校又很少呢？ 針對(duì)這個(gè)矛盾，筆者對(duì)國(guó)內(nèi)多所高校進(jìn)行了辦學(xué)條件的實(shí)地調(diào)研，還對(duì)北京、深圳、廣州等地的多家國(guó)內(nèi)知名的和合資的嵌入式計(jì)算機(jī)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了所需嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)人才知識(shí)結(jié)構(gòu)要求的調(diào)查。 通過調(diào)查，找出了嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)存在的問題，并尋求解決這個(gè)矛盾的辦法。

1 嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)及存在問題

1.1 嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)現(xiàn)狀

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一般定義為：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟件硬件可裁剪，功能、體積、功耗、可靠性、成本嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。具體地說(shuō)，嵌入式系統(tǒng)就是嵌入到對(duì)象體系中的一個(gè)硬件和軟件緊密捆綁在一起的專用計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)[2]。

目前國(guó)內(nèi)專門針對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)人才培養(yǎng)設(shè)置的專業(yè)設(shè)置比較少，真正意義的32 位及以上系統(tǒng)的嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用人才培養(yǎng)歷史不長(zhǎng)[3]。 嵌入式計(jì)算機(jī)課程主要集中在重點(diǎn)大學(xué)的軟件學(xué)院及電子、計(jì)算機(jī)等院、系開設(shè)，這些學(xué)校，院系在研究生層次主要培養(yǎng)嵌入式方向軟件工程碩士及軟、硬件復(fù)合型人才; 本科層次也是在近兩三年才有專業(yè)設(shè)置，但還不普遍，并且作為專業(yè)培養(yǎng)的人才也不多，每年所能供給的人才與社會(huì)的人才需求差距較大。

高職類院校的嵌入式課程大部分應(yīng)歸入計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè)，作為一個(gè)專業(yè)方向開設(shè)。 培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)是：嵌入式技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的初級(jí)研發(fā)工程師、技術(shù)支持工程師、嵌入式技術(shù)高級(jí)人才的下層梯隊(duì)及從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用工作的專業(yè)人才，以及市場(chǎng)方面的銷售和技術(shù)支持人才[4]。 學(xué)生首先必須掌握通用軟件工程開發(fā)技術(shù)、測(cè)試技術(shù)(通用開發(fā)技術(shù)、工程過程、工程管理、軟件質(zhì)量控制)等能力。其次著重培養(yǎng)學(xué)生嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)能力（包括調(diào)試與測(cè)試工具能力、軟件開發(fā)能力、工程實(shí)踐能力等）。使學(xué)生在實(shí)踐過程中學(xué)習(xí)行業(yè)背景知識(shí)，掌握嵌入技術(shù)應(yīng)用（如移動(dòng)計(jì)算、數(shù)字家電、智能玩具、工業(yè)控制、數(shù)控設(shè)備及音視頻技術(shù)等）的原理。

由于嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才社會(huì)需求量大而開設(shè)此專業(yè)的高職院校很少，致使此專業(yè)人才需求缺口每年有20 多萬(wàn)人。 與此同時(shí)，大多數(shù)高職計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)生源不足，師資和教學(xué)資源被浪費(fèi)。 這種狀況亟待改變。

1.2 高職嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才培養(yǎng)存在的問題

1.2.1 師資力量

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括嵌入式應(yīng)用軟件、操作系統(tǒng)、外圍設(shè)備、處理器等。 從嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的一般定義可知，它對(duì)教師的要求較高，不僅要求掌握計(jì)算機(jī)理論知識(shí)，而且對(duì)軟、硬件的設(shè)計(jì)能力也有較高要求。 一般高職院校能夠勝任嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)的教師很少甚至沒有，在師資方面就不具有辦嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)的條件。

筆者從對(duì)多所高職院校師資調(diào)查研究中得知，一些院校有專業(yè)硬件教師和單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教師，但有部分院校僅有純軟件專業(yè)師資而無(wú)硬件教師。根據(jù)調(diào)查研究結(jié)果，可根據(jù)與嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)相關(guān)聯(lián)程度，將高職院校中的專業(yè)師資分為以下3 種情況。 ⑴有單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師和硬件基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師。 ⑵有硬件基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師，缺乏有單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師。 ⑶所辦專業(yè)均為純軟件專業(yè)，沒有有單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師和有硬件基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師。

1.2.2 專業(yè)定位不明確

嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在技術(shù)上的先進(jìn)性和應(yīng)用領(lǐng)域的廣泛性，使其成為計(jì)算機(jī)技術(shù)與工程實(shí)踐緊密結(jié)合在一起的一門專業(yè)，也使得高職嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)定位比較困難[5]。 加上高職學(xué)生來(lái)源較普通本科生差，高職學(xué)制又比本科少一年，致使在編程、硬件教學(xué)中困難較大。 再加上高職院校對(duì)嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的不足，所以人們普遍感到高職辦嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)非常困難。

由于以上兩個(gè)原因，大部分高職院校雖然也認(rèn)識(shí)到開辦嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)是走出就業(yè)困境的巨大機(jī)遇，但還是不敢輕易涉足該專業(yè)的建設(shè)。

2 嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才專業(yè)建設(shè)對(duì)策

筆者針對(duì)多所高職院校舉辦嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)過程中存在的問題，進(jìn)行社會(huì)、企業(yè)需求調(diào)查后，試提出了相應(yīng)的解決對(duì)策以供參考。

2.1 加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

（1）有單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師和有硬件基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師的院校，可將這些教師派出去進(jìn)行嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的軟、硬件的開發(fā)設(shè)計(jì)等方面的培訓(xùn)、進(jìn)修，這些教師培訓(xùn)進(jìn)修后就具備嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)教師的能力。

（2）有硬件基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教師而沒有單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師的院校，如有條件，可從企業(yè)或其他院校調(diào)入一個(gè)有嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的工程師組成教學(xué)團(tuán)隊(duì)；或是聘請(qǐng)企業(yè)中有嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人員為專業(yè)教師，讓本院教師與從企業(yè)聘請(qǐng)的教師一起對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)與實(shí)踐操作輔導(dǎo)。 經(jīng)過1～2 年的融和發(fā)展，使本校教師達(dá)到嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)合格教師的水平。

（3）沒有有單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師和硬件基礎(chǔ)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)教師的院校，可引進(jìn)本科高校計(jì)算機(jī)系硬件基礎(chǔ)好的優(yōu)秀畢業(yè)生作為嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)年青教師的儲(chǔ)備；另外，與企業(yè)或兄弟院校協(xié)商，讓具有嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的人員到本校工作1～2 年，讓本院教師與從企業(yè)聘請(qǐng)的教師一起對(duì)該類青年教師進(jìn)行教學(xué)和實(shí)踐操作輔導(dǎo)，以培養(yǎng)出一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)教師團(tuán)隊(duì)，解決嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)教師不足的問題。 引進(jìn)人員時(shí)應(yīng)注意求精不求多， 一定要引入水平高的研發(fā)人員 （1 名就足夠了），因?yàn)槠鋵I(yè)水平將決定本校未來(lái)師資團(tuán)隊(duì)的水平。

2.2 明確專業(yè)定位

（1）選擇典型產(chǎn)品。 由于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、與工程產(chǎn)品結(jié)合緊密，所以高職嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)定位比較困難。 經(jīng)對(duì)社會(huì)、企業(yè)需求調(diào)查后，筆者認(rèn)為，可選擇其中一、二個(gè)行業(yè)或典型產(chǎn)品（如手機(jī)、數(shù)字電視、汽車導(dǎo)航等）作重點(diǎn)介紹，使學(xué)生掌握其控制原理和方法，經(jīng)過實(shí)訓(xùn)，達(dá)到精通、掌握，并能舉一反三的程度。

（2）選擇教學(xué)內(nèi)容。 據(jù)筆者對(duì)多所已有嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)的高校的調(diào)查研究，一般計(jì)算機(jī)系嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)選擇教學(xué)內(nèi)容時(shí)，軟件課程多一些，而電子系嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)教學(xué)內(nèi)容，選擇硬件課程多一些。 這樣選擇教學(xué)內(nèi)容使得學(xué)生的就業(yè)面偏窄， 而且不利于學(xué)生以后在專業(yè)技術(shù)方面的發(fā)展。嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)與工程產(chǎn)品結(jié)合緊密，而工程產(chǎn)品中既有硬件也有軟件，兩者密不可分[6]。 高職嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)應(yīng)另辟路徑，作如下定位：如搞嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件開發(fā)，其編程水平與本科計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)畢業(yè)生差距較大，本科生開設(shè)有數(shù)學(xué)分析、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)算法、數(shù)學(xué)建模等課程，其程序設(shè)計(jì)思想與設(shè)計(jì)水平都比高職畢業(yè)生高一籌，就業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯。 同樣，如搞嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件開發(fā)，其電子線路設(shè)計(jì)水平與本科電子專業(yè)畢業(yè)生差距較大，本科畢業(yè)生電子線路設(shè)計(jì)水平要比高職畢業(yè)生高一籌，就業(yè)優(yōu)勢(shì)也明顯。 但本科生的特點(diǎn)是理論水平高、實(shí)踐操作能力稍差，而高職畢業(yè)生正好與之互補(bǔ)，理論水平稍差、實(shí)踐操作能力較強(qiáng)。而嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品是軟硬件結(jié)合緊密的統(tǒng)一體，對(duì)設(shè)計(jì)者的理論水平要求不高,但對(duì)設(shè)計(jì)者的操作能力要求較高，而動(dòng)手操作能力強(qiáng)正是高職畢業(yè)生的優(yōu)勢(shì)所在。 所以嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)最適宜高職院校舉辦。

高職教育一個(gè)重要的特點(diǎn)是經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的熱門行業(yè)，對(duì)熱門行業(yè)中的典型產(chǎn)品進(jìn)行教學(xué)和實(shí)踐，使學(xué)生掌握其工作原理和設(shè)計(jì)方法，并能應(yīng)用到同類其他產(chǎn)品中，使學(xué)生畢業(yè)后在此行業(yè)具有極強(qiáng)的就業(yè)優(yōu)勢(shì)和專業(yè)發(fā)展空間。 所以高職院校要想辦出具有特色的嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)，就必需避開本科的專業(yè)方向優(yōu)勢(shì)，不搞偏軟和偏硬的專業(yè)方向，走軟硬件結(jié)合的應(yīng)用型嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)建設(shè)道路，發(fā)揮高職實(shí)踐操作能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，為社會(huì)培養(yǎng)出所需的嵌入式計(jì)算機(jī)專業(yè)人才。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了改變嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用人才市場(chǎng)前景好、缺口大的狀況，使高職院校計(jì)算機(jī)專業(yè)走出生源困境，培養(yǎng)出社會(huì)所急需的嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)人才，高職院校應(yīng)積極探索、抓準(zhǔn)機(jī)遇、應(yīng)時(shí)而動(dòng)， 謀求發(fā)展舉辦嵌入式計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)大計(jì)。 這是高職教育與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、與技術(shù)進(jìn)步良性互動(dòng)、實(shí)現(xiàn)“雙贏”的明智之舉。

[1] 何華光. 嵌入式技術(shù)課程教學(xué)探討[J]. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)，2007(5)：77-78.

[2] 中國(guó)高等職業(yè)院校計(jì)算機(jī)教育改革課題研究組.中國(guó)高職院校計(jì)算機(jī)教育課程體系2007[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2007：98.

[3] 陳乃金，周鳴爭(zhēng). “嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)的設(shè)計(jì)[J]. 合肥學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008(4)：32.

[4] 劉國(guó)梅 淺談普通院校的嵌入式系統(tǒng)教學(xué)[J]. 中國(guó)科技信息，2008(20)：58-59.

[5] 陸冰. 嵌入式系統(tǒng)教學(xué)模式探討[J]. 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2007(9)：42-44.

[6] 管秋梅. “嵌入式系統(tǒng)”課程教學(xué)的研究[J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2007(6)：52-53.