嵌入式人才培養創(chuàng )新，華清遠見(jiàn)總裁季久峰談“興趣學(xué)習”

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

　　嵌入式系統具有與眾不同的特點(diǎn)，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(xué)科技術(shù)，而且是與應用需求高度結合的。在嵌入式系統人才培養的重點(diǎn)內容選擇、知識結構設計、教學(xué)或培訓的方法方式、實(shí)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(shí)際應用需求為導向，結合本學(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，針對性地開(kāi)展人才培養工作。

　　如果根據所依賴(lài)的實(shí)驗平臺來(lái)組織課程體系，嵌入式人才培養一般有兩種思路：一是以某種現成開(kāi)發(fā)板為基礎，講授嵌入式開(kāi)發(fā)相關(guān)技術(shù)，比如選定以ARM、Intel、TI等提供的開(kāi)發(fā)板為實(shí)驗平臺，重點(diǎn)講授平臺及處理器特征特點(diǎn)、擴展接口板開(kāi)發(fā)技術(shù)、操作系統內核精簡(jiǎn)優(yōu)化技術(shù)、其他系統軟件開(kāi)發(fā)優(yōu)化技術(shù)，以及應用程序開(kāi)發(fā)技術(shù)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(shí)現技術(shù)，再向上伸展到操作系統、系統軟件、應用軟件等。兩種思路并無(wú)優(yōu)劣之分，相對來(lái)講，后者對教師的要求更高一些，學(xué)生也覺(jué)得難度更大一些。

　　如果根據教學(xué)方法來(lái)細分，那么嵌入式系統教學(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)生一些基礎的、共性的知識，然后一層層往上，教給學(xué)生嵌入式系統綜合開(kāi)發(fā)技術(shù);二是“TopDown”(即從全局到局部的教學(xué)方法)，往往采用案例驅動(dòng)的模式，先從全局需求出發(fā)，逐一展開(kāi)各項技術(shù)的講授。同樣，兩種方法也無(wú)優(yōu)劣之分，可根據具體情況選用一種或兩種結合。

　　雖然經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，嵌入式系統人才培養已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗，漸入正軌。但是，隨著(zhù)各種軟硬件技術(shù)和開(kāi)發(fā)工具、教育教學(xué)手段不斷提高，人才需求更為復合化、適用化，嵌入式系統人才培養又面臨著(zhù)新一輪的挑戰?！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(shí)代”、“創(chuàng )客”等新概念、新技術(shù)、新架構的不斷涌現，無(wú)不使得嵌入式系統人才培養面臨更多難點(diǎn)。

　　首先，嵌入式系統產(chǎn)品形態(tài)進(jìn)一步演化，涉及的技術(shù)越來(lái)越復雜、交叉和深入，給嵌入式系統培養體系中知識結構的重組和更新帶來(lái)新困難。因此，嵌入式系統人才培養要比以前更講究學(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，嵌入式系統在當今創(chuàng )業(yè)創(chuàng )新生態(tài)環(huán)境形成的過(guò)程中占據較高地位，給人才培養目標定位帶來(lái)新困難。因此，嵌入式系統人才培養要比以前更注重創(chuàng )新應用開(kāi)發(fā)，更注重挖掘學(xué)生創(chuàng )新思想，激發(fā)學(xué)生創(chuàng )新靈感?；贏(yíng)rduino、IntelEdison或PCduino的創(chuàng )客空間值得重視。再次，師資隊伍學(xué)緣結構更新、師資個(gè)體綜合能力提升，也面臨新困難。在嵌入式系統技術(shù)日新月異的新常態(tài)下，以前身懷絕技的老師由于長(cháng)期在教學(xué)一線(xiàn)，來(lái)不及緊跟業(yè)界動(dòng)態(tài)，逐漸脫離新技術(shù)的發(fā)展?？蒲泻徒虒W(xué)互動(dòng)的良性閉環(huán)尚未成熟，因此，嵌入式系統人才培養要比以前更注重與業(yè)界的結合，只有這樣才能培養出符合業(yè)界需要的嵌入式人才。

　　最后，嵌入式系統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，如何更好地培養業(yè)界所需要的嵌入式系統人才。

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

　　物聯(lián)網(wǎng)，特別工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出現，需要大量熟悉嵌入式軟件與系統開(kāi)發(fā)的人才。目前，嵌入式軟件與系統的人才培養依然分散在大學(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，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。這種分離式培養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(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。

　　近十年的軟件工程專(zhuān)科人才培養模式為嵌入式軟件與系統的人才培養提供了合適的參考。嵌入式系統開(kāi)發(fā)設計可以借鑒軟件的模型驅動(dòng)開(kāi)發(fā)模式，硬件的實(shí)現可以借鑒基于語(yǔ)言的軟件編程方法。譬如，硬件描述語(yǔ)言Verilog可以像寫(xiě)程序那樣寫(xiě)硬件系統，方便地實(shí)現系統電路，使用工具可以輕松地嵌入到FPGA，同時(shí)還能實(shí)現LUT的優(yōu)化。

　　嵌入式系統的設計應該從系統級開(kāi)始。首先，對嵌入式系統以功能和性能為基礎進(jìn)行規范建模，通過(guò)軟硬件劃分原理、方法與技術(shù)對嵌入式系統軟硬件合理進(jìn)行劃分，形成嵌入式系統的軟件部分和硬件部分，在此基礎上進(jìn)行軟件和硬件仿真，最后基于通用的嵌入式系統仿真平臺進(jìn)行軟件和硬件的融合仿真，在仿真正確的基礎上進(jìn)行嵌入式系統實(shí)現。這種建模、設計、仿真、實(shí)現的開(kāi)發(fā)方法是典型的軟件開(kāi)發(fā)模式，用在嵌入式系統開(kāi)發(fā)上，不僅可以加快嵌入式系統的開(kāi)發(fā)，而且能夠提高開(kāi)發(fā)成功率。

　　資深技術(shù)人員 何此昂

　　隨著(zhù)嵌入式半導體廠(chǎng)家的不斷推廣，ARM 處理器越來(lái)越普及，對于嵌入式芯片的使用和開(kāi)發(fā)也越來(lái)越容易。但目前存在的問(wèn)題是，學(xué)生實(shí)戰的機會(huì )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(chēng)為真正的產(chǎn)品，而對于產(chǎn)品本身的設計選型、功能定義、需求定義、軟硬件開(kāi)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(xué)生走出去，到公司進(jìn)行實(shí)習;同時(shí)，希望更多的企業(yè)能夠開(kāi)發(fā)一些項目的窗口給畢業(yè)生實(shí)踐。在大學(xué)期間，多從事一些項目開(kāi)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(shí)際項目用人，有效地減少雙方磨合的時(shí)間。

　　對于缺乏實(shí)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(kāi)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(chǎng)家官方開(kāi)發(fā)板和用例程序開(kāi)始，慢慢積累開(kāi)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(lài)新明

　　我是一名在讀研究生，本科是通信工程專(zhuān)業(yè)，研究生的方向是嵌入式系統。一年的學(xué)習下來(lái)，發(fā)現嵌入式涵蓋的內容實(shí)在太廣泛了，包括硬件設計、用戶(hù)軟件，以及網(wǎng)絡(luò )通信等等。一個(gè)人獨立完成一個(gè)項目，難度很大。

　　首先，從學(xué)校的角度來(lái)看，學(xué)校能夠提供的硬件設施畢竟十分有限，大多是有限幾家廠(chǎng)商提供的開(kāi)發(fā)板等。此外，課程設計通常較為傳統，很難有條件自由發(fā)揮。比如說(shuō)做一個(gè)無(wú)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(lái)講，部分教師缺乏嵌入式工作的實(shí)戰經(jīng)驗，并且缺少對整個(gè)嵌入式行業(yè)的把握，不能與時(shí)俱進(jìn)。授課更多是以理論知識為主，如果沒(méi)有進(jìn)行更深入的學(xué)習，僅憑所接收到的知識去應對實(shí)際工作，其結果可想而知。最后，從自身來(lái)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)習上取得理想的效果，勢必要下一番功夫。但問(wèn)題是，常常不知道從哪里學(xué)起

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