應(yīng)用型嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式研究

彭艷 王曉春

（深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 深圳518055）

應(yīng)用型嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式研究

彭艷 王曉春

（深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院 廣東 深圳518055）

介紹了嵌入式系統(tǒng)人才的需求狀況，闡述了國(guó)內(nèi)常見的三種嵌入式人才培養(yǎng)模式：普通本科院校模式、高職院校模式和社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)模式。在分析對(duì)比的基礎(chǔ)上，提出了一種新的應(yīng)用型本科嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式，并對(duì)這種模式的培養(yǎng)目標(biāo)、課程體系等進(jìn)行了探討。

嵌入式系統(tǒng)；應(yīng)用型人才；培養(yǎng)模式

近幾年，嵌入式技術(shù)日漸普及，隨著“三網(wǎng)融合”不斷提速，3G網(wǎng)絡(luò)全面鋪開，對(duì)消費(fèi)類電子產(chǎn)品市場(chǎng)產(chǎn)生了重大的沖擊，進(jìn)而為嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)帶來(lái)更大的人才需求。嵌入式系統(tǒng)無(wú)疑成為當(dāng)前最熱門、最有發(fā)展前途的IT應(yīng)用領(lǐng)域之一。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)，嵌入式軟件人才將是企業(yè)爭(zhēng)奪的目標(biāo)。

表1 嵌入式行業(yè)人才需求表

相對(duì)強(qiáng)大的市場(chǎng)需求而言，目前，嵌入式人才市場(chǎng)的現(xiàn)狀卻是企業(yè)舉著大把的鈔票卻招不來(lái)合適的人才。據(jù)權(quán)威部門統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前嵌入式人才缺口每年為60萬(wàn)人左右。造成這種情況的原因很多，最重要的原因之一就是，與嵌入式技術(shù)的快速發(fā)展相比，我國(guó)大部分高等教育機(jī)構(gòu)在嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的培養(yǎng)模式和教學(xué)水平相對(duì)滯后，每年輸送到市場(chǎng)上的嵌入式系統(tǒng)人才不多。形成的現(xiàn)狀就是：一方面，有些高校學(xué)生畢業(yè)就面臨失業(yè)；另一方面，嵌入式企業(yè)缺乏有經(jīng)驗(yàn)的人才。

目前，國(guó)內(nèi)高等教育機(jī)構(gòu)中開設(shè)嵌入式系統(tǒng)教學(xué)的學(xué)校其實(shí)并不少。從教學(xué)層次上，可大致分為普通本科院校的嵌入式方向、高職院校的嵌入式專業(yè)以及與嵌入式相關(guān)的社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。社會(huì)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)面向的是有一定的計(jì)算機(jī)軟硬件專業(yè)知識(shí)、想在嵌入式開發(fā)領(lǐng)域進(jìn)一步深造的專業(yè)技術(shù)人員，并不是一個(gè)系統(tǒng)完整的人才培養(yǎng)模式。本文主要討論普通本科院校和高職院校的嵌入式教學(xué)模式。

普通本科院校的嵌入式教學(xué)模式

國(guó)內(nèi)普通本科院校在原有計(jì)算機(jī)學(xué)科的基礎(chǔ)上，開設(shè)與嵌入式有關(guān)的課程是水到渠成的。早在20世紀(jì)90年代末，某些重點(diǎn)高校就依托國(guó)家級(jí)的重點(diǎn)科研項(xiàng)目在研究生層次展開了嵌入式技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用，其中最著名的就是Delta OS，它是電子科技大學(xué)和科銀公司聯(lián)合研制開發(fā)的全中文的嵌入式操作系統(tǒng)。隨著嵌入式行業(yè)的飛速發(fā)展，一些重點(diǎn)高校在本科層次也開始引入嵌入式有關(guān)的課程，但嵌入式教學(xué)的重點(diǎn)還是放在研究生層次和科研實(shí)驗(yàn)室中。

國(guó)內(nèi)高等院校的本科層次嵌入式方向教學(xué)模式可以總結(jié)為：在計(jì)算機(jī)類或者電子類原有教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，為有志于從事嵌入式開發(fā)以及未來(lái)在更高層次上學(xué)習(xí)和工作中繼續(xù)嵌入式開發(fā)的學(xué)生進(jìn)行廣泛的興趣培養(yǎng)。具有如下特點(diǎn)：（1）本科層次的嵌入式專業(yè)課程往往安排在大三，甚至大四，通常作為專業(yè)選修課出現(xiàn)。有些本科生在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)才開始接觸嵌入式開發(fā)。嵌入式系統(tǒng)課程在本科階段多作為專業(yè)知識(shí)的拓展或研究生學(xué)習(xí)的鋪墊，更多出現(xiàn)在研究生培養(yǎng)方案或者所轄的二級(jí)學(xué)院培養(yǎng)方案中。（2）本科學(xué)生入學(xué)素質(zhì)高，學(xué)制長(zhǎng)，理論基礎(chǔ)扎實(shí)。由于學(xué)生擁有深厚的計(jì)算機(jī)或者電子技術(shù)的理論基礎(chǔ)，往往在接觸嵌入式開發(fā)后可以觸類旁通，學(xué)習(xí)能力和速度都非常驚人。（3）本科院校的科研實(shí)力普遍較強(qiáng)，以科研帶動(dòng)教學(xué)，研發(fā)氛圍非常好。一些重點(diǎn)高校的優(yōu)秀本科生在大三就可以加入到導(dǎo)師的科研團(tuán)隊(duì)中，進(jìn)行嵌入式產(chǎn)品的實(shí)際開發(fā)。（4）本科院校與企業(yè)合作科研的實(shí)力較強(qiáng)，一些重點(diǎn)院校與國(guó)際知名的公司有長(zhǎng)期的合作關(guān)系。這無(wú)疑大大促進(jìn)了本科層次嵌入式方向人才的培養(yǎng)。

高職院校的嵌入式教學(xué)模式

隨著嵌入式行業(yè)的發(fā)展，近幾年國(guó)內(nèi)高職院校的嵌入式教學(xué)也以較快速度發(fā)展。其中，深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用專業(yè)起步最早，發(fā)展較快。從2003年首次開設(shè)全國(guó)高職院校中的第一門嵌入式系統(tǒng)類課程，并創(chuàng)建全國(guó)高職院校中第一個(gè)嵌入式系統(tǒng)類實(shí)驗(yàn)室“深職院－電子科大嵌入式系統(tǒng)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室”開始發(fā)展至今，該專業(yè)已有400名左右的嵌入式方向畢業(yè)生，其中大部分都就業(yè)于嵌入式相關(guān)行業(yè)，有些學(xué)生在企業(yè)工作兩三年后，目前已成為嵌入式專業(yè)方向項(xiàng)目經(jīng)理以上技術(shù)人員?？偨Y(jié)這些年來(lái)的辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)，深職院嵌入式方向教學(xué)模式可概括為：以“職業(yè)崗位需求”為核心，教授緊跟當(dāng)前嵌入式行業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，把學(xué)生培養(yǎng)成“能工巧匠型大學(xué)生”。現(xiàn)從以下幾方面具體說(shuō)明。

面向工作崗位，體現(xiàn)核心能力的人才培養(yǎng)計(jì)劃 自本專業(yè)創(chuàng)建至今，每年5月定期舉行專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)會(huì)議，廣泛邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)精英企業(yè)的總裁和一線技術(shù)負(fù)責(zé)人討論、修訂當(dāng)年新生的大學(xué)三年教學(xué)計(jì)劃。來(lái)自企業(yè)的聲音使得每一屆學(xué)生的培養(yǎng)計(jì)劃都源自就業(yè)崗位，符合工作需要。

緊跟行業(yè)技術(shù)發(fā)展潮流的課程體系 如圖1所示，按照學(xué)生未來(lái)的就業(yè)領(lǐng)域和崗位需求設(shè)置課程，包括：微控制器高級(jí)應(yīng)用、RSIC嵌入式系統(tǒng)技術(shù)、WindowsCE嵌入式操作系統(tǒng)、Linux嵌入式操作系統(tǒng)、DSP技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、嵌入式SOPC技術(shù)、嵌入式技術(shù)應(yīng)用綜合實(shí)訓(xùn)等。

重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng) 高職院校素來(lái)重視學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，學(xué)生絕大部分的學(xué)習(xí)在各種實(shí)驗(yàn)（實(shí)訓(xùn)）室進(jìn)行，并基本保證每人一套業(yè)內(nèi)實(shí)用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

與嵌入式知名企業(yè)緊密合作 定期舉行最新行業(yè)技術(shù)交流講座，組織學(xué)生到企業(yè)生產(chǎn)一線去實(shí)習(xí)參觀，合作開發(fā)科研項(xiàng)目等。除了前面提到的“專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)”，還大力建設(shè)相關(guān)的校外實(shí)訓(xùn)基地，為學(xué)生校外實(shí)習(xí)、就業(yè)打下良好的基礎(chǔ)。

畢業(yè)生具備國(guó)內(nèi)外認(rèn)可的嵌入式行業(yè)權(quán)威認(rèn)證 引進(jìn)“ARM中國(guó)技術(shù)工程師”、“WinCE嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”等國(guó)內(nèi)外認(rèn)可的權(quán)威認(rèn)證，既拓寬了課堂所學(xué)知識(shí)，又提高了學(xué)生的就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

圖1 課程設(shè)置流程圖

然而，高職院校本身的一些客觀條件也影響和約束了嵌入式系統(tǒng)人才的素質(zhì)，如學(xué)生入學(xué)基礎(chǔ)較差，學(xué)制較短，學(xué)歷證書對(duì)企業(yè)沒有較大的影響力等等。

應(yīng)用型本科嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的探討

通過對(duì)普通本科院校與高職院校在培養(yǎng)嵌入式系統(tǒng)人才的教學(xué)模式上進(jìn)行仔細(xì)分析后，不難發(fā)現(xiàn)兩種模式均有優(yōu)勢(shì)和不足。能不能取長(zhǎng)避短，探索出一條適應(yīng)市場(chǎng)需求的嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式呢？答案是肯定的?？梢越Y(jié)合普通本科院校與高職院校嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式的優(yōu)點(diǎn)，研究并探索一種學(xué)制與普通本科一樣，培養(yǎng)目標(biāo)與高職教育相似但更高的培養(yǎng)模式——應(yīng)用型本科嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式。這種模式和普通本科一樣培養(yǎng)四年制全日制在校大學(xué)生，在培養(yǎng)思想和課程體系上有以下特點(diǎn)。

（一）培養(yǎng)思想

直接為企業(yè)培養(yǎng)應(yīng)用型人才，而不是普通本科院校所培養(yǎng)的應(yīng)用型與研究型相結(jié)合的人才。根據(jù)企業(yè)工作崗位的需求制定人才培養(yǎng)方案，使得培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生掌握嵌入式行業(yè)的相關(guān)工作技能，能將學(xué)校所學(xué)直接應(yīng)用到工作中，很快適應(yīng)并進(jìn)入工作角色。

（二）課程體系

課程體系的設(shè)置兼具實(shí)踐性和理論性，以實(shí)踐為主，兼顧理論，使學(xué)生在體系化結(jié)構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)知識(shí)的基礎(chǔ)上，能基本勝任一線的工作角色，并具備一定的專業(yè)自學(xué)能力，在未來(lái)的職業(yè)發(fā)展中更有潛力和后勁。

課程設(shè)置目標(biāo) 嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)是結(jié)合硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)軟件規(guī)劃、應(yīng)用軟件開發(fā)等一系列環(huán)節(jié)的軟硬件綜合工程。因此，要求應(yīng)用型嵌入式系統(tǒng)人才必須掌握軟硬件的基礎(chǔ)知識(shí)，具備嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)技術(shù)能力，必須是全方面的軟硬件人才。這和普通本科院校電子專業(yè)或者計(jì)算機(jī)專業(yè)培養(yǎng)出來(lái)的具有一定嵌入式系統(tǒng)開發(fā)能力的人才有本質(zhì)的區(qū)別。

計(jì)算機(jī)軟件硬件兼顧的四年制課程體系 結(jié)合課程設(shè)置的目標(biāo)，學(xué)生必須具備一定的軟硬件專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)才能進(jìn)入32位嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)。在硬件方面，必須先學(xué)習(xí)數(shù)字電路、模擬電路（高低頻）和單片機(jī)原理與應(yīng)用等課程；在軟件方面，要學(xué)習(xí)C/C++程序設(shè)計(jì)、匯編語(yǔ)言、軟件學(xué)和操作系統(tǒng)原理等課程。只有掌握了這些課程的內(nèi)容，才能進(jìn)入32位嵌入式系統(tǒng)課程的學(xué)習(xí)。而32位嵌入式系統(tǒng)本身的知識(shí)點(diǎn)很多，主要包括32位嵌入式芯片的結(jié)構(gòu)與功能、32位嵌入式硬件體系結(jié)構(gòu)、硬件平臺(tái)的電磁兼容設(shè)計(jì)、嵌入式軟件中的Bootloader引導(dǎo)程序、驅(qū)動(dòng)程序的編制與調(diào)試技術(shù)、嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)平臺(tái)的移植與應(yīng)用軟件的開發(fā)等，因此，必須全面、系統(tǒng)地規(guī)劃應(yīng)用型嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)的四年制課程體系。

專業(yè)課程中實(shí)踐內(nèi)容與理論內(nèi)容的關(guān)系 雖說(shuō)“實(shí)踐出真知”，可在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)這一行，沒有扎實(shí)深厚的理論基礎(chǔ)是不行的。因此，必須處理好兩者的關(guān)系。以 “Windows CE嵌入式系統(tǒng)”課程為例。該課程根據(jù)嵌入式系統(tǒng)助理工程師工作崗位的特點(diǎn)，以一個(gè)具體的嵌入式公司的研發(fā)活動(dòng)展開分析，并確立研發(fā)中的典型工作過程，仔細(xì)分析工作過程對(duì)嵌入式助理工程師的能力要求，完成課程的初步設(shè)計(jì)。在經(jīng)過與企業(yè)兼職教師商討后，對(duì)課程設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整，并整理出實(shí)用及可操作的教學(xué)內(nèi)容，以項(xiàng)目的方式進(jìn)入教學(xué)。根據(jù)PDA研發(fā)過程，將課程分為14個(gè)項(xiàng)目、1個(gè)課程設(shè)計(jì)完成學(xué)習(xí)過程；教學(xué)內(nèi)容注重實(shí)踐與理論相結(jié)合，其實(shí)踐和理論的課時(shí)比例為42∶22；全程在專門的實(shí)訓(xùn)室中進(jìn)行教學(xué)，保證每個(gè)學(xué)生都能在基于IntelPXA270的嵌入式教學(xué)平臺(tái)上完成學(xué)習(xí)任務(wù)。通過課程學(xué)習(xí)，學(xué)生能較好地掌握Windows CE嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用與開發(fā)方法，系統(tǒng)掌握Windows CE嵌入式系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)及應(yīng)用的相關(guān)技術(shù)。

學(xué)完一門課程，掌握一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目的開發(fā)技能 在課程體系中，多加入學(xué)習(xí)時(shí)間集中、實(shí)踐動(dòng)手環(huán)節(jié)為主的整周實(shí)訓(xùn)課（單元課），建立以產(chǎn)品為實(shí)體的多種工程技術(shù)開發(fā)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目以及相應(yīng)的實(shí)訓(xùn)室等。如在最后一個(gè)學(xué)期開設(shè)的“專業(yè)技能實(shí)訓(xùn)”課程，該課程集中在2周實(shí)施，共56學(xué)時(shí)，在這2周的學(xué)習(xí)中，學(xué)生在基于IntelPXA270的嵌入式教學(xué)平臺(tái)上圍繞PDA應(yīng)用項(xiàng)目完成內(nèi)核及SDK定制、bootload、串口開發(fā)、gprs應(yīng)用、gps應(yīng)用等10個(gè)實(shí)用的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。通過該課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生能較好地掌握針對(duì)PDA及相關(guān)嵌入式系統(tǒng)的常見應(yīng)用項(xiàng)目的開發(fā)方法。

像專業(yè)核心課一樣，認(rèn)真進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)工作 普通本科院校一般只在大四安排一個(gè)月左右的畢業(yè)實(shí)習(xí)。考慮到讓學(xué)生多些時(shí)間體驗(yàn)工作崗位，體驗(yàn)社會(huì)角色，從而更好地適應(yīng)用人企業(yè)的需要，在大四下半學(xué)期安排更多的時(shí)間進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，甚至可以考慮將畢業(yè)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，為學(xué)生聯(lián)系或者學(xué)生自主聯(lián)系嵌入式行業(yè)公司，在適合的工作崗位上實(shí)習(xí)一個(gè)學(xué)期，使學(xué)生把握住寶貴的就業(yè)機(jī)會(huì)和實(shí)習(xí)時(shí)間。

此外，與國(guó)內(nèi)外的業(yè)內(nèi)知名公司合作，引入有影響力和競(jìng)爭(zhēng)力的專業(yè)認(rèn)證，作為學(xué)生的課外延伸。

應(yīng)用型本科嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)模式有別于普通本科教育和高職教育，是滿足嵌入式人才培養(yǎng)需要，面向?qū)嶋H工作崗位，兼顧計(jì)算機(jī)軟硬件開發(fā)理論和方法的一種新型模式，是嵌入式系統(tǒng)教育從高職層次向應(yīng)用型本科層次逐步轉(zhuǎn)變的一種探討和嘗試。隨著這種模式的推行和發(fā)展，相信會(huì)有更多更好的嵌入式系統(tǒng)人才從校園走向廣闊的就業(yè)市場(chǎng)。

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G710文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-5727（2012）03-0163-02

彭艷（1976—），女，湖南湘潭人，碩士，深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，研究方向?yàn)榍度胧较到y(tǒng)及其應(yīng)用。

（本文責(zé)任編輯：楊在良）