鴻蒙操作系統(tǒng)進(jìn)入高職教育的前景展望

摘要：作為中國(guó)科技企業(yè)的產(chǎn)品，鴻蒙操作系統(tǒng)一經(jīng)發(fā)布就吸引了全球目光。在核心技術(shù)獨(dú)立自主的背景下、“雙高計(jì)劃”對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的要求下，開(kāi)設(shè)有電子信息大類(lèi)專(zhuān)業(yè)的高職院?？梢匀ニ伎既绾螌Ⅷ櫭刹僮飨到y(tǒng)引入課程中。本文由三部分組成。第一部分：鴻蒙操作系統(tǒng)的重要意義;第二部分：鴻蒙操作系統(tǒng)的技術(shù)特性;第三部分：介紹南京城市職業(yè)學(xué)院對(duì)于鴻蒙操作系統(tǒng)融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案所做的工作以及后續(xù)的思考。

關(guān)鍵詞：鴻蒙操作系統(tǒng);HarmonyOS;高職院校;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

鴻蒙操作系統(tǒng)（下文稱(chēng)HarmonyOS）是由華為公司于2019年8月9日推出的一款操作系統(tǒng)。HarmonyOS是一款“面向未來(lái)”、面向全場(chǎng)景（移動(dòng)辦公、運(yùn)動(dòng)健康、社交通信、媒體娛樂(lè)等）的分布式操作系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的單設(shè)備系統(tǒng)能力的基礎(chǔ)上，HarmonyOS提出了基于同一套系統(tǒng)能力、適配多種終端形態(tài)的分布式理念，能夠支持多種終端設(shè)備。

1HarmonyOS的重要意義

1.1 HarmonyOS操作系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

作為一款移動(dòng)端使用的操作系統(tǒng)，HarmonyOS不同于目前主流的移動(dòng)端操作系統(tǒng)。首先，HarmonyOS繼承了華為公司“萬(wàn)物互聯(lián)”的理想初衷，希望消費(fèi)者可以在全場(chǎng)景生活中接觸的多種智能終端實(shí)現(xiàn)極速發(fā)現(xiàn)、極速連接、硬件互助、資源共享，IoT設(shè)備的無(wú)縫協(xié)同。其次，HarmonyOS有配套的開(kāi)發(fā)套件HMS以及編譯運(yùn)行所需要的方舟編譯器。從目前的產(chǎn)品展示效果來(lái)看，HarmonyOS的性能和功能也是十分優(yōu)秀的。最后，多家機(jī)構(gòu)聯(lián)合創(chuàng)辦了面向Har-monyOS智能硬件開(kāi)發(fā)的OpenHarmony開(kāi)源項(xiàng)目，該項(xiàng)目是屬于開(kāi)放原子開(kāi)源基金會(huì)（OpenAtom Foundation）旗下。開(kāi)源可以讓更多的開(kāi)發(fā)者加入到HarmonyOS的開(kāi)發(fā)中來(lái)，同時(shí)也可以孵化出更多的項(xiàng)目，豐富HarmonyOS的生態(tài)圈。

1.2 HarmonyOS所承擔(dān)的使命

HarmonyOS作為一家中國(guó)科技企業(yè)推出的擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的操作系統(tǒng)，在當(dāng)下顯得尤為重要。2021年6月2日，華為推出了HarmonyOS 2.0正式發(fā)布，最重要的手機(jī)端也可以安裝HarmonyOS，真正實(shí)現(xiàn)了全終端覆蓋。這條消息在互聯(lián)網(wǎng)上掀起了熱烈的討論，可見(jiàn)社會(huì)各界對(duì)Har-monyOS的重視。兩院院士大會(huì)中國(guó)科協(xié)第十次全國(guó)代表大會(huì)上提到—“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，把握大勢(shì)、搶占先機(jī)，直面問(wèn)題、迎難而上，完善國(guó)家創(chuàng)新體系，加快建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)，實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)”。HarmonyOS正是“自立自強(qiáng)、直面問(wèn)題、迎難而上”的代表。

2 HarmonyOS的技術(shù)特性

HarmonyOS整體遵從分層設(shè)計(jì)，從下向上依次為：內(nèi)核層、系統(tǒng)服務(wù)層、框架層和應(yīng)用層。系統(tǒng)功能按照“系統(tǒng)>子系統(tǒng)>功能/模塊”逐級(jí)展開(kāi)，在多設(shè)備部署場(chǎng)景下，支持根據(jù)實(shí)際需求裁剪某些非必要的子系統(tǒng)或功能/模塊。

2.1 HarmonyOS架構(gòu)分層分析

2.1.1內(nèi)核層

HarmonyOS系統(tǒng)內(nèi)核層分為內(nèi)核子系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)。

內(nèi)核子系統(tǒng)：HarmonyOS采用多內(nèi)核設(shè)計(jì)，支持針對(duì)不同資源受限設(shè)備選用適合的OS內(nèi)核。內(nèi)核抽象層（KAL，KemeIAbstract Layer）通過(guò)屏蔽多內(nèi)核差異，對(duì)上層提供基礎(chǔ)的內(nèi)核能力。

驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)：HarmonyOS使用HarmonyOS驅(qū)動(dòng)框架（HDF）管理硬件生態(tài)，該框架可以對(duì)外提供統(tǒng)一接口和硬件驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、管理能力。

2.1.2系統(tǒng)服務(wù)層

系統(tǒng)服務(wù)層是HarmonyOS的核心能力集合，通過(guò)系統(tǒng)服務(wù)層對(duì)應(yīng)用程序提供服務(wù)。該層包含以下幾個(gè)部分：

系統(tǒng)基本能力子系統(tǒng)集：為分布式應(yīng)用在HarmonyOS多設(shè)備上的運(yùn)行、調(diào)度、遷移等操作提供了基礎(chǔ)能力，由分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式任務(wù)調(diào)度、方舟多語(yǔ)言運(yùn)行時(shí)、公共基礎(chǔ)庫(kù)、多模輸入、圖形、安全、AI等子系統(tǒng)組成。

基礎(chǔ)軟件服務(wù)子系統(tǒng)集：為HarmonyOS應(yīng)用提供公共的、通用的軟件服務(wù)，由事件通知、電話、多媒體、DFX、MSDP&DV等子系統(tǒng)組成。

增強(qiáng)軟件服務(wù)子系統(tǒng)集：為HarmonyOS應(yīng)用提供針對(duì)不同設(shè)備的、差異化的能力增強(qiáng)型軟件服務(wù)，由智慧屏專(zhuān)有業(yè)務(wù)、穿戴專(zhuān)有業(yè)務(wù)、IoT專(zhuān)有業(yè)務(wù)等子系統(tǒng)組成。

硬件服務(wù)子系統(tǒng)集：為搭載HarmonyOS設(shè)備提供硬件服務(wù)，包括生物特征識(shí)別、位置服務(wù)、穿戴專(zhuān)有硬件服務(wù)、IoT專(zhuān)有硬件服務(wù)等子系統(tǒng)。

根據(jù)設(shè)備類(lèi)型、部署環(huán)境等因素的不同，HarmonyOS會(huì)自動(dòng)為以上服務(wù)按照子系統(tǒng)粒度裁剪，對(duì)于每個(gè)子系統(tǒng)又可以根據(jù)功能粒度裁剪。通過(guò)剪裁操作，為設(shè)備提供匹配的服務(wù)。

2.1.3框架層

框架層為HarmonyOS的應(yīng)用程序提供了Java/C/C++/JS等多語(yǔ)言的用戶程序框架和Ability框架，以及各種軟硬件服務(wù)對(duì)外開(kāi)放的多語(yǔ)言框架API。

2.1.4應(yīng)用層

應(yīng)用層包括系統(tǒng)應(yīng)用和第三方非系統(tǒng)應(yīng)用。HarmonyOS的應(yīng)用由一個(gè)或多個(gè)FA（Feature Ability）或PA（Particle Ability）組成。其中，F(xiàn)A有UI界面，提供與用戶交互的能力;而PA無(wú)UI界面，提供后臺(tái)運(yùn)行任務(wù)的能力以及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)抽象。

2.2根據(jù)分層的框架設(shè)計(jì)，HarmonyOS具有的特性

2.2.1硬件互助，資源共享

HarmonyOS底層設(shè)計(jì)有分布式軟總線，通過(guò)軟總線，可以在多個(gè)終端之間進(jìn)行分布式通信，高效地分發(fā)任務(wù)和傳輸數(shù)據(jù)。

為了解決多設(shè)備資源的管理，設(shè)計(jì)有分布式設(shè)備虛擬化平臺(tái)，可以將多個(gè)設(shè)備終端資源融合、統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)處理，形成一個(gè)虛擬的“大終端”。根據(jù)業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度，通過(guò)這個(gè)“大終端”分配不同的硬件資源來(lái)處理。

分布式數(shù)據(jù)管理基于分布式軟總線的能力，將用戶數(shù)據(jù)與設(shè)備解綁，業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)分離，這樣方便數(shù)據(jù)的跨設(shè)備調(diào)用，提升用戶體驗(yàn)。

分布式任務(wù)調(diào)度基于分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式Profile等技術(shù)，構(gòu)建統(tǒng)一的分布式服務(wù)管理機(jī)制。通過(guò)該技術(shù)可以快速進(jìn)行服務(wù)發(fā)現(xiàn)、同步、注冊(cè)、調(diào)用，使設(shè)備運(yùn)行更流暢。

2.2.2一次開(kāi)發(fā)，多端部署

HarmonyOS提供了用戶程序框架、Ability框架以及UI框架，幫助開(kāi)發(fā)者只需要開(kāi)發(fā)一份代碼，就可以自動(dòng)適配多個(gè)不同類(lèi)型的終端，極大的提升了開(kāi)發(fā)效率。

2.2.3統(tǒng)一OS，彈性部署

在HarmonyOS中，將所有功能組件化和小型化，這樣可以達(dá)到彈性部署的需求，根據(jù)不同的終端自動(dòng)生成依賴關(guān)系，降低硬件的開(kāi)發(fā)成本。

3 HarmonyOS融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案中的探索

綜上所述，HarmonyOS必定在移動(dòng)端操作系統(tǒng)市場(chǎng)占有一席之地。新的技術(shù)必將帶動(dòng)新的行業(yè)，也會(huì)帶來(lái)新的崗位，這也使HarmonyOS進(jìn)入高職教育帶來(lái)可能。

3.1“雙高計(jì)劃”帶來(lái)積極變革

教育部、財(cái)政部印發(fā)《關(guān)于實(shí)施中國(guó)特色高水平高職學(xué)校和專(zhuān)業(yè)建設(shè)計(jì)劃的意見(jiàn)》（簡(jiǎn)稱(chēng)“雙高計(jì)劃”），強(qiáng)調(diào)要深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合原則，明確了不斷創(chuàng)新高職教育與區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，精準(zhǔn)對(duì)接區(qū)域社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)人才的規(guī)格需求，形成學(xué)校與企業(yè)之間充分的利益共享和價(jià)值融合，不斷推動(dòng)高職學(xué)校和區(qū)域社會(huì)產(chǎn)業(yè)形成命運(yùn)共同體，提升高職學(xué)校服務(wù)區(qū)域社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力，為增強(qiáng)區(qū)域社會(huì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心競(jìng)爭(zhēng)力提供強(qiáng)有力的人才支撐。

南京對(duì)HarmonyOS研發(fā)以及未來(lái)的發(fā)展都有重要的影響，華為公司在南京建有研發(fā)基地，其中包括HarmonyOS一部分團(tuán)隊(duì)。多家南京本土企業(yè)作為HarmonyOS重要的合作伙伴，在智能制造，IoT方向頗有建樹(shù)。而南京城市職業(yè)學(xué)院所處的南京溧水區(qū)是重要的新能源汽車(chē)制造基地，搭載HarmonyOS的車(chē)載系統(tǒng)未來(lái)必將在新能源汽車(chē)上占有一席之位。此外，南京有眾多外包企業(yè)，初創(chuàng)公司，很多已經(jīng)將HarmonyOS作為未來(lái)發(fā)展的方向。這些企業(yè)也是高職學(xué)生就業(yè)的主要目標(biāo)。南京城市職業(yè)院校作為南京本土院校，需要利用好這些資源，積極推進(jìn)學(xué)校的“雙高計(jì)劃”建設(shè)。

3.2創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的新藍(lán)海

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)已經(jīng)成為高職院校的核心和焦點(diǎn)之一，實(shí)踐、實(shí)操、就業(yè)以及工匠精神是高職院校教育理念與終極目標(biāo)的核心，每年的“互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”已經(jīng)成為各個(gè)高校展示創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作成果的主舞臺(tái)。從“互聯(lián)網(wǎng)+”歷年獲獎(jiǎng)作品可以發(fā)現(xiàn)：創(chuàng)意十足，能夠快速孵化的項(xiàng)目格外受到評(píng)委的青睞。而HarmonyOS作為新興技術(shù)必將帶來(lái)充足的創(chuàng)新思路以及創(chuàng)新動(dòng)力，可以給高職院校專(zhuān)業(yè)群建設(shè)，在校生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供新的方向。

3.3 HarmonyOS融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案的思考

南京城市職業(yè)學(xué)院始終堅(jiān)持以立足地方，面向全省，以現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才為主要任務(wù)，設(shè)有康養(yǎng)工程學(xué)院、智能工程學(xué)院、數(shù)字文創(chuàng)學(xué)院、數(shù)字財(cái)商學(xué)院4個(gè)二級(jí)學(xué)院及思政教學(xué)部（馬克思主義學(xué)院）、公共教學(xué)部，共設(shè)有27個(gè)專(zhuān)業(yè)。其中智能工程學(xué)院聚焦人工智能和新能源汽車(chē)發(fā)展，對(duì)接南京的新一代軟件與信息技術(shù)、新能源汽車(chē)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。在智能工程學(xué)院中，軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)與智能控制專(zhuān)業(yè)發(fā)展多年，從校企合作，產(chǎn)教融合等方面積累的了豐富的經(jīng)驗(yàn)。依托這兩個(gè)專(zhuān)業(yè)，進(jìn)行HarmonyOS融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案的研究。

（1）軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)開(kāi)設(shè)了移動(dòng)開(kāi)發(fā)方向，目前主要教授技術(shù)為Android，在現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案中，包括“JAVA面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)”“數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)”“網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等課程，這些課程所教授技能是HarmonyOS應(yīng)用開(kāi)發(fā)所需要的基礎(chǔ)知識(shí)。軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)目標(biāo)崗位和任務(wù)（部分）如下表1：

表中所列崗位和任務(wù)完全可以滿足HarmonyOS應(yīng)用的開(kāi)發(fā)。

（2）智能控制技術(shù)專(zhuān)業(yè)現(xiàn)有專(zhuān)業(yè)有“C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“Python語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“電子技術(shù)基礎(chǔ)”“機(jī)械原理及應(yīng)用”等課程。該專(zhuān)業(yè)主要面向崗位與任務(wù)（部分）如下表所示。無(wú)論是專(zhuān)業(yè)課設(shè)置還是目標(biāo)崗位，都和HarmonyOS在智能制造、多終端設(shè)備、IoT產(chǎn)業(yè)所需要的技能相吻合。智能控制技術(shù)專(zhuān)業(yè)目標(biāo)崗位和任務(wù)（部分）如下表2。

（3）由軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)、智能制造技術(shù)兩個(gè)專(zhuān)業(yè)老師學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)已完成以HarmonyOS技術(shù)為主導(dǎo)的省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的立項(xiàng)，在項(xiàng)目的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生欠缺的知識(shí)點(diǎn)。未來(lái)計(jì)劃將HarmonyOS作為一個(gè)獨(dú)立方向由軟件技術(shù)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)拓展課承擔(dān)。以授課的方式教學(xué)，論證HarmonyOS是否可以獨(dú)立開(kāi)設(shè)專(zhuān)業(yè)。由目前的進(jìn)展可以得出結(jié)論，HarmonyOS技術(shù)棧能與現(xiàn)有的課程體系適配，具有開(kāi)設(shè)軟件技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等計(jì)算機(jī)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的高職院校，可以進(jìn)行HarmonyOS技術(shù)的教學(xué)。

4結(jié)語(yǔ)

HarmonyOS的誕生被寄予了無(wú)數(shù)的希望，它是華為公司未來(lái)發(fā)展的利器，也是我國(guó)“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”、核心技術(shù)獨(dú)立自主背景下的杰出代表。HarmonyOS必將重構(gòu)我國(guó)乃至世界的信息技術(shù)、IoT、智能制造等行業(yè)。這給高職院校提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)移動(dòng)開(kāi)發(fā)、智能制造行業(yè)將會(huì)面臨洗牌的可能，作為培養(yǎng)從業(yè)人員的學(xué)校如何快速響應(yīng)，積極轉(zhuǎn)變成了一道需要去研究的課題。在企業(yè)與高校的共同努力下，HarmonyOS一定會(huì)取得成功。

作者簡(jiǎn)介：王鵬飛（1990— ），男，江蘇揚(yáng)州人，碩士，工程師，研究方向：微服務(wù)架構(gòu)、大數(shù)據(jù)技術(shù)。