嵌入式人才培養(yǎng)創(chuàng)新，華清遠(yuǎn)見總裁季久峰談“興趣學(xué)習(xí)”

　　浙江大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院副院長 陳文智教授

　　嵌入式系統(tǒng)具有與眾不同的特點，它至少匯集了電氣、電子、計算機、控制、機械、工業(yè)設(shè)計等多種學(xué)科技術(shù)，而且是與應(yīng)用需求高度結(jié)合的。在嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)的重點內(nèi)容選擇、知識結(jié)構(gòu)設(shè)計、教學(xué)或培訓(xùn)的方法方式、實踐訓(xùn)練的配套等方面，教育界和業(yè)界普遍認(rèn)同的原則是以實際應(yīng)用需求為導(dǎo)向，結(jié)合本學(xué)科優(yōu)勢，利用師資在嵌入式領(lǐng)域的科研或產(chǎn)品研發(fā)方面的經(jīng)驗和基礎(chǔ)，針對性地開展人才培養(yǎng)工作。

　　如果根據(jù)所依賴的實驗平臺來組織課程體系，嵌入式人才培養(yǎng)一般有兩種思路：一是以某種現(xiàn)成開發(fā)板為基礎(chǔ)，講授嵌入式開發(fā)相關(guān)技術(shù)，比如選定以ARM、Intel、TI等提供的開發(fā)板為實驗平臺，重點講授平臺及處理器特征特點、擴展接口板開發(fā)技術(shù)、操作系統(tǒng)內(nèi)核精簡優(yōu)化技術(shù)、其他系統(tǒng)軟件開發(fā)優(yōu)化技術(shù)，以及應(yīng)用程序開發(fā)技術(shù)等;二是以SoC為指導(dǎo)思想，不基于現(xiàn)成的成熟平臺，而是深入更底層的硬件設(shè)計與實現(xiàn)技術(shù)，再向上伸展到操作系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件等。兩種思路并無優(yōu)劣之分，相對來講，后者對教師的要求更高一些，學(xué)生也覺得難度更大一些。

　　如果根據(jù)教學(xué)方法來細(xì)分，那么嵌入式系統(tǒng)教學(xué)一般有兩種方式：一是“Bottom Up”(即從局部到全局的教學(xué)方法)，先教學(xué)生一些基礎(chǔ)的、共性的知識，然后一層層往上，教給學(xué)生嵌入式系統(tǒng)綜合開發(fā)技術(shù);二是“TopDown”(即從全局到局部的教學(xué)方法)，往往采用案例驅(qū)動的模式，先從全局需求出發(fā)，逐一展開各項技術(shù)的講授。同樣，兩種方法也無優(yōu)劣之分，可根據(jù)具體情況選用一種或兩種結(jié)合。

　　雖然經(jīng)過多年的實踐，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗，漸入正軌。但是，隨著各種軟硬件技術(shù)和開發(fā)工具、教育教學(xué)手段不斷提高，人才需求更為復(fù)合化、適用化，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)又面臨著新一輪的挑戰(zhàn)?！拔锫?lián)網(wǎng)”的興起，以及“工業(yè)4.0”、“互聯(lián)網(wǎng)+”，亦或是“新硬件時代”、“創(chuàng)客”等新概念、新技術(shù)、新架構(gòu)的不斷涌現(xiàn)，無不使得嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)面臨更多難點。

　　首先，嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)一步演化，涉及的技術(shù)越來越復(fù)雜、交叉和深入，給嵌入式系統(tǒng)培養(yǎng)體系中知識結(jié)構(gòu)的重組和更新帶來新困難。因此，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)要比以前更講究學(xué)科交叉，要比以前更注重新技術(shù)的融合，以及軟硬件知識的垂直整合。

　　其次，嵌入式系統(tǒng)在當(dāng)今創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境形成的過程中占據(jù)較高地位，給人才培養(yǎng)目標(biāo)定位帶來新困難。因此，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)要比以前更注重創(chuàng)新應(yīng)用開發(fā)，更注重挖掘?qū)W生創(chuàng)新思想，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新靈感?；贏rduino、IntelEdison或PCduino的創(chuàng)客空間值得重視。再次，師資隊伍學(xué)緣結(jié)構(gòu)更新、師資個體綜合能力提升，也面臨新困難。在嵌入式系統(tǒng)技術(shù)日新月異的新常態(tài)下，以前身懷絕技的老師由于長期在教學(xué)一線，來不及緊跟業(yè)界動態(tài)，逐漸脫離新技術(shù)的發(fā)展?？蒲泻徒虒W(xué)互動的良性閉環(huán)尚未成熟，因此，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)要比以前更注重與業(yè)界的結(jié)合，只有這樣才能培養(yǎng)出符合業(yè)界需要的嵌入式人才。

　　最后，嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)涵和外延要重新定位。教育界和業(yè)界應(yīng)共同深入探討，如何更好地培養(yǎng)業(yè)界所需要的嵌入式系統(tǒng)人才。

　　華東師范大學(xué)軟件學(xué)院嵌入式軟件與系統(tǒng)系主任 陳儀香教授

　　物聯(lián)網(wǎng)，特別工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，需要大量熟悉嵌入式軟件與系統(tǒng)開發(fā)的人才。目前，嵌入式軟件與系統(tǒng)的人才培養(yǎng)依然分散在大學(xué)里的不同學(xué)科，通常嵌入式軟件人才由計算機學(xué)科、軟件工程學(xué)科培養(yǎng)，而嵌入式硬件人才由電子科學(xué)與技術(shù)學(xué)科、微電子學(xué)科培養(yǎng)。這種分離式培養(yǎng)模式使得人才很難具有綜合性，自然也就很難適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的綜合性人才需求。因此，需要將嵌入式軟件與硬件融合在一起，進(jìn)行人才培養(yǎng)。

　　近十年的軟件工程專科人才培養(yǎng)模式為嵌入式軟件與系統(tǒng)的人才培養(yǎng)提供了合適的參考。嵌入式系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計可以借鑒軟件的模型驅(qū)動開發(fā)模式，硬件的實現(xiàn)可以借鑒基于語言的軟件編程方法。譬如，硬件描述語言Verilog可以像寫程序那樣寫硬件系統(tǒng)，方便地實現(xiàn)系統(tǒng)電路，使用工具可以輕松地嵌入到FPGA，同時還能實現(xiàn)LUT的優(yōu)化。

　　嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該從系統(tǒng)級開始。首先，對嵌入式系統(tǒng)以功能和性能為基礎(chǔ)進(jìn)行規(guī)范建模，通過軟硬件劃分原理、方法與技術(shù)對嵌入式系統(tǒng)軟硬件合理進(jìn)行劃分，形成嵌入式系統(tǒng)的軟件部分和硬件部分，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件和硬件仿真，最后基于通用的嵌入式系統(tǒng)仿真平臺進(jìn)行軟件和硬件的融合仿真，在仿真正確的基礎(chǔ)上進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)。這種建模、設(shè)計、仿真、實現(xiàn)的開發(fā)方法是典型的軟件開發(fā)模式，用在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)上，不僅可以加快嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，而且能夠提高開發(fā)成功率。

　　資深技術(shù)人員 何此昂

　　隨著嵌入式半導(dǎo)體廠家的不斷推廣，ARM 處理器越來越普及，對于嵌入式芯片的使用和開發(fā)也越來越容易。但目前存在的問題是，學(xué)生實戰(zhàn)的機會比較少，參與的更多的是學(xué)校的演示和功能性的測試，不能稱為真正的產(chǎn)品，而對于產(chǎn)品本身的設(shè)計選型、功能定義、需求定義、軟硬件開發(fā)，以及功能樣機測試、認(rèn)證等缺乏足夠的認(rèn)識。因此，需要鼓勵學(xué)生走出去，到公司進(jìn)行實習(xí);同時，希望更多的企業(yè)能夠開發(fā)一些項目的窗口給畢業(yè)生實踐。在大學(xué)期間，多從事一些項目開發(fā)工作，既利于畢業(yè)生找到更為理想的工作，又便于企業(yè)實際項目用人，有效地減少雙方磨合的時間。

　　對于缺乏實際工作經(jīng)驗的大學(xué)生而言，哪些工作較為適合呢? 比如功能需求分析、軟硬件功能樣機測試、文檔整理等。剛開始如果能力不足，可以做一些基礎(chǔ)性的測試工作(比如芯片的基本功能驗證等)，從熟悉數(shù)據(jù)手冊、設(shè)計文檔，測試半導(dǎo)體廠家官方開發(fā)板和用例程序開始，慢慢積累開發(fā)經(jīng)驗。

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　　陜西師范大學(xué)計算機科學(xué)學(xué)院研究生 賴新明

　　我是一名在讀研究生，本科是通信工程專業(yè)，研究生的方向是嵌入式系統(tǒng)。一年的學(xué)習(xí)下來，發(fā)現(xiàn)嵌入式涵蓋的內(nèi)容實在太廣泛了，包括硬件設(shè)計、用戶軟件，以及網(wǎng)絡(luò)通信等等。一個人獨立完成一個項目，難度很大。

　　首先，從學(xué)校的角度來看，學(xué)校能夠提供的硬件設(shè)施畢竟十分有限，大多是有限幾家廠商提供的開發(fā)板等。此外，課程設(shè)計通常較為傳統(tǒng)，很難有條件自由發(fā)揮。比如說做一個無人機項目，最少也得花費上千，還不一定能出結(jié)果。其次，從師資來講，部分教師缺乏嵌入式工作的實戰(zhàn)經(jīng)驗，并且缺少對整個嵌入式行業(yè)的把握，不能與時俱進(jìn)。授課更多是以理論知識為主，如果沒有進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)，僅憑所接收到的知識去應(yīng)對實際工作，其結(jié)果可想而知。最后，從自身來看，我本科是學(xué)通信的，軟件編程能力不是很強，這可能也是學(xué)電子的學(xué)生的通病。要想在嵌入式學(xué)習(xí)上取得理想的效果，勢必要下一番功夫。但問題是，常常不知道從哪里學(xué)起

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