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

　　浙江大學計算機科學與技術學院副院長 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)設計等多種學科技術，而且是與應用需求高度結合的。在嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)的重點內容選擇、知識結構設計、教學或培訓的方法方式、實踐訓練的配套等方面，教育界和業(yè)界普遍認同的原則是以實際應用需求為導向，結合本學科優(yōu)勢，利用師資在嵌入式領域的科研或產品研發(fā)方面的經驗和基礎，針對性地開展人才培養(yǎng)工作。

　　如果根據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：一是以某種現成開發(fā)板為基礎，講授嵌入式開發(fā)相關技術，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、操作系統(tǒng)內核精簡優(yōu)化技術、其他系統(tǒng)軟件開發(fā)優(yōu)化技術，以及應用程序開發(fā)技術等;二是以SoC為指導思想，不基于現成的成熟平臺，而是深入更底層的硬件設計與實現技術，再向上伸展到操作系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、應用軟件等。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，學生也覺得難度更大一些。

　　如果根據教學方法來細分，那么嵌入式系統(tǒng)教學一般有兩種方式：一是“Bottom Up”(即從局部到全局的教學方法)，先教學生一些基礎的、共性的知識，然后一層層往上，教給學生嵌入式系統(tǒng)綜合開發(fā)技術;二是“TopDown”(即從全局到局部的教學方法)，往往采用案例驅動的模式，先從全局需求出發(fā)，逐一展開各項技術的講授。同樣，兩種方法也無優(yōu)劣之分，可根據具體情況選用一種或兩種結合。

　　雖然經過多年的實踐，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)已經積累了不少經驗，漸入正軌。但是，隨著各種軟硬件技術和開發(fā)工具、教育教學手段不斷提高，人才需求更為復合化、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”的興起，以及“工業(yè)4.0”、“互聯(lián)網+”，亦或是“新硬件時代”、“創(chuàng)客”等新概念、新技術、新架構的不斷涌現，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)產品形態(tài)進一步演化，涉及的技術越來越復雜、交叉和深入，給嵌入式系統(tǒng)培養(yǎng)體系中知識結構的重組和更新帶來新困難。因此，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)要比以前更講究學科交叉，要比以前更注重新技術的融合，以及軟硬件知識的垂直整合。

　　其次，嵌入式系統(tǒng)在當今創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新生態(tài)環(huán)境形成的過程中占據較高地位，給人才培養(yǎng)目標定位帶來新困難。因此，嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)要比以前更注重創(chuàng)新應用開發(fā)，更注重挖掘學生創(chuàng)新思想，激發(fā)學生創(chuàng)新靈感。基于Arduino、IntelEdison或PCduino的創(chuàng)客空間值得重視。再次，師資隊伍學緣結構更新、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一線，來不及緊跟業(yè)界動態(tài)，逐漸脫離新技術的發(fā)展?？蒲泻徒虒W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)的內涵和外延要重新定位。教育界和業(yè)界應共同深入探討，如何更好地培養(yǎng)業(yè)界所需要的嵌入式系統(tǒng)人才。

　　華東師范大學軟件學院嵌入式軟件與系統(tǒng)系主任 陳儀香教授

　　物聯(lián)網，特別工業(yè)互聯(lián)網的出現，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)依然分散在大學里的不同學科，通常嵌入式軟件人才由計算機學科、軟件工程學科培養(yǎng)，而嵌入式硬件人才由電子科學與技術學科、微電子學科培養(yǎng)。這種分離式培養(yǎng)模式使得人才很難具有綜合性，自然也就很難適應物聯(lián)網、工業(yè)互聯(lián)網的綜合性人才需求。因此，需要將嵌入式軟件與硬件融合在一起，進行人才培養(yǎng)。

　　近十年的軟件工程?？迫瞬排囵B(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)設計可以借鑒軟件的模型驅動開發(fā)模式，硬件的實現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)，方便地實現系統(tǒng)電路，使用工具可以輕松地嵌入到FPGA，同時還能實現LUT的優(yōu)化。

　　嵌入式系統(tǒng)的設計應該從系統(tǒng)級開始。首先，對嵌入式系統(tǒng)以功能和性能為基礎進行規(guī)范建模，通過軟硬件劃分原理、方法與技術對嵌入式系統(tǒng)軟硬件合理進行劃分，形成嵌入式系統(tǒng)的軟件部分和硬件部分，在此基礎上進行軟件和硬件仿真，最后基于通用的嵌入式系統(tǒng)仿真平臺進行軟件和硬件的融合仿真，在仿真正確的基礎上進行嵌入式系統(tǒng)實現。這種建模、設計、仿真、實現的開發(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。

　　資深技術人員 何此昂

　　隨著嵌入式半導體廠家的不斷推廣，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，學生實戰(zhàn)的機會比較少，參與的更多的是學校的演示和功能性的測試，不能稱為真正的產品，而對于產品本身的設計選型、功能定義、需求定義、軟硬件開發(fā)，以及功能樣機測試、認證等缺乏足夠的認識。因此，需要鼓勵學生走出去，到公司進行實習;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驗的大學生而言，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，可以做一些基礎性的測試工作(比如芯片的基本功能驗證等)，從熟悉數據手冊、設計文檔，測試半導體廠家官方開發(fā)板和用例程序開始，慢慢積累開發(fā)經驗。

　　粉絲觀點

　　陜西師范大學計算機科學學院研究生 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)。一年的學習下來，發(fā)現嵌入式涵蓋的內容實在太廣泛了，包括硬件設計、用戶軟件，以及網絡通信等等。一個人獨立完成一個項目，難度很大。

　　首先，從學校的角度來看，學校能夠提供的硬件設施畢竟十分有限，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，還不一定能出結果。其次，從師資來講，部分教師缺乏嵌入式工作的實戰(zhàn)經驗，并且缺少對整個嵌入式行業(yè)的把握，不能與時俱進。授課更多是以理論知識為主，如果沒有進行更深入的學習，僅憑所接收到的知識去應對實際工作，其結果可想而知。最后，從自身來看，我本科是學通信的，軟件編程能力不是很強，這可能也是學電子的學生的通病。要想在嵌入式學習上取得理想的效果，勢必要下一番功夫。但問題是，常常不知道從哪里學起

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