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)”
2015-07-13
早些年,高等院校確確實實培養(yǎng)了一大批嵌入式系統(tǒng)師資隊伍,,但其中不少教師長期脫離一線科研,,而從事嵌入式科研工作的教師,常常忙于繁重的科研工作,,難以深入到嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革之中,。由此造成的局面是:一方面,畢業(yè)生苦于找不到合適的工作;另一方面,,企業(yè)抱怨找不到急需的嵌入式人才,。作為高校的有益補充,十多年前就涌現(xiàn)出不少專業(yè)的機(jī)構(gòu)從事嵌入式培訓(xùn),,孜孜不倦地用心打造“精英人才”,。這類培訓(xùn)針對性強(qiáng),立竿見影,,但嵌入式學(xué)習(xí)畢竟不是一蹴而就的,,經(jīng)過魔鬼訓(xùn)練速成的“人才”真的能夠勝任實際的工作么?企業(yè)究竟需要什么樣的嵌入式人才,,嵌入式人才培養(yǎng)存在哪些難點,,有沒有行之有效的方法來應(yīng)對呢?
華清遠(yuǎn)見教育集團(tuán)創(chuàng)始人 季久峰
提到培訓(xùn)機(jī)構(gòu),,很多人或多或少會有些偏見,,今天借這個機(jī)會談一談十幾年來身處培訓(xùn)行業(yè)的感受。
眾所周知,,培訓(xùn)機(jī)構(gòu),,特別是我所從事的職業(yè)教育,相對于傳統(tǒng)學(xué)歷教育,,其優(yōu)勢主要在于快速實用的課程體系研發(fā),,以及具備實戰(zhàn)研發(fā)經(jīng)驗的專業(yè)師資。毋庸置疑,,從最初高深莫測的專業(yè)嵌入式設(shè)備,,到現(xiàn)在充滿想象力,、層出不求的智能硬件,嵌入式技術(shù)的發(fā)展早已超乎我們當(dāng)年的想像,。面對諸多挑戰(zhàn),,只有掌握了最新、最實用的技術(shù),,才能從容地勝任嵌入式研發(fā)崗位,。
華清遠(yuǎn)見教育集團(tuán)(www.hqyj.com)一直與各大芯片廠商保持很好的合作關(guān)系,因此可以提前獲得大量最新的技術(shù)資料,。從幾年前的一年一次大升級到現(xiàn)在一年兩次大升級,,課程升級已經(jīng)成為例行的日常工作。研發(fā)中心幾十人的團(tuán)隊,,其主要工作就是跟蹤最新技術(shù)熱點,,并快速體現(xiàn)在課程內(nèi)容和實驗平臺中。
“興趣學(xué)習(xí)”是我們課程設(shè)計的重要原則,。嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)不是從前“冷冰冰”的專業(yè)設(shè)備,,實戰(zhàn)訓(xùn)練中充滿活力的“酷炫”產(chǎn)品對我們的學(xué)員有足夠的吸引力,例如學(xué)員可以自己動手做智能電視,、平板電腦,、智能手環(huán)、智能手表,,甚至是四軸飛行器和智能小車,,這些可以直接激發(fā)學(xué)員強(qiáng)大的學(xué)習(xí)興趣和動力。
我們的師資來源主要是一線的資深研發(fā)工程師,,經(jīng)過系統(tǒng)的授課技能培訓(xùn)而成為專業(yè)講師,他們有很好的一線研發(fā)經(jīng)驗,,這對學(xué)員來說非常重要;同時,,他們對公司用人需求也非常了解,知道如何把學(xué)員培養(yǎng)成為公司需要的技術(shù)人才,。當(dāng)然,,我們對學(xué)員也是有一定要求的,報名前會進(jìn)行嚴(yán)格的專業(yè)基礎(chǔ)測試,,只有通過了測試,,才可以參加專業(yè)的課程學(xué)習(xí)。
更多業(yè)界聲音
嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會秘書長 何小慶
目前,,嵌入式教學(xué)的難點是,,以MCU 和嵌入式處理器為代表的嵌入式技術(shù)發(fā)展很快,而教師,、課件,、實驗環(huán)境很難同步跟進(jìn),。隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的進(jìn)入,ZigBee,、WiFi和藍(lán)牙等無線技術(shù)和MEMS傳感器技術(shù),,這些原本自成一體的嵌入式系統(tǒng)變成了智能聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),因此傳統(tǒng)的8051單片機(jī)教學(xué)和“ARM+Linux”的嵌入式教學(xué)亟需改革,。同時,,隨著嵌入式教學(xué)內(nèi)容的不斷擴(kuò)充,教學(xué)和實驗課時也顯得捉襟見肘,。盡管口袋實驗室可以幫助學(xué)生利用課余時間完成作業(yè),,各類嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)大賽能夠提升部分學(xué)生的素質(zhì),但是如何提高一批學(xué)生的整體能力依然是個難題,。
嵌入式教學(xué)和人才培養(yǎng)是應(yīng)用性很強(qiáng)的工作,,不僅僅是高校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)所為,嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),、行業(yè)協(xié)會以及科技媒體應(yīng)群策群力,。嵌入式系統(tǒng)聯(lián)誼會和中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會,自2000年以來舉辦過多次嵌入式和物聯(lián)網(wǎng)教育的專題研討會,,組織高校教師面對面進(jìn)行經(jīng)驗交流,,一起梳理思路、尋找對策,,對嵌入式教學(xué)改革起到了積極推動作用,。
大唐電信集成電路創(chuàng)新中心 孫加興博士
現(xiàn)在企業(yè)提到的嵌入式開發(fā)工作一般是指嵌入式軟件編程,著重點在驅(qū)動和系統(tǒng)軟件兩個層面,,以ARM 處理器的嵌入式軟件編程為主流,。驅(qū)動層面需要與硬件電路進(jìn)行交互,一般在廠商提供的外圍接口資料基礎(chǔ)上實現(xiàn)時序等功能;系統(tǒng)軟件層面需要運行和移植嵌入式操作系統(tǒng),,特別是多任務(wù)調(diào)度系統(tǒng)的實現(xiàn)更加復(fù)雜,。
目前,高校中電子信息類的專業(yè)都會接觸到電路結(jié)構(gòu)和C語言,,覆蓋了驅(qū)動層面的工作;計算機(jī)類的專業(yè)都會接觸到系統(tǒng)架構(gòu)的知識,,覆蓋了系統(tǒng)軟件層面的工作。但是,,這兩類專業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生在接觸實際工作時并非游刃有余,,主要原因在于學(xué)校的實驗課程設(shè)置。其實,,在實驗過程中學(xué)生哪怕只是驅(qū)動了簡單的A/D 轉(zhuǎn)換器或D/A轉(zhuǎn)換器,,都會對整個嵌入式開發(fā)工作形成方法學(xué)的概念,延展到多種應(yīng)用領(lǐng)域后會很容易上手,。但實際上,,學(xué)校購買嵌入式開發(fā)板時廠商都會提供源代碼,,學(xué)生僅僅是在開發(fā)板上運行了一遍源碼,而并沒有深入到開發(fā)層面,,故而導(dǎo)致完全沒有方法學(xué)的概念,。
電子信息領(lǐng)域的工程技術(shù)人員需要不斷學(xué)習(xí)和更新知識,所以企業(yè)更看重的是工程師的學(xué)習(xí)能力,。規(guī)模較大的企業(yè),,一般樂于接收學(xué)習(xí)能力強(qiáng)的應(yīng)屆畢業(yè)生,從而培養(yǎng)專業(yè)能力和團(tuán)隊情感;規(guī)模較小的企業(yè),,則更愿意付出較大代價來吸收經(jīng)驗豐富的工程師,,以便快速推出產(chǎn)品。在相對小眾的領(lǐng)域(比如航空航天系統(tǒng))中,,往往需要高標(biāo)準(zhǔn)的實時操作系統(tǒng),,這類開發(fā)費用較高,因此高校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)在實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域的投入相對較少,。
浙江大學(xué)計算機(jī)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(jī),、控制、機(jī)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(kuò)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(jī)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??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(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(jī)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(jī)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(jī)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。
粉絲觀點
陜西師范大學(xué)計算機(jī)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(jī)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(qiáng),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,。是從開發(fā)商提供的開發(fā)板及其資料學(xué)起,還是對照課上講授的內(nèi)容學(xué)起,? 兩者之間似乎很難聯(lián)系在一起進(jìn)行,。
福建農(nóng)林大學(xué)機(jī)電院 蘇智高
全面的嵌入式人才,不僅要有一定的編程語言基礎(chǔ),,而且還要具備電子學(xué)知識以及操作系統(tǒng)知識,,涉及面廣,,難度較大。高校中,,嵌入式學(xué)習(xí)的重視程度參差不齊,,很多教師仍以講授采用匯編語言的單片機(jī)為主,常常與工作中的實際需求脫節(jié),。這也導(dǎo)致很多公司不輕易招收缺乏工作經(jīng)驗的應(yīng)屆畢業(yè)生,,從而使得部分嵌入式方向的畢業(yè)生,走向了單方面的C/C++語言,、或Linux運維崗位,,未能成為理想中的綜合型的嵌入式人才。
編輯視角
無論時代如何變遷,,嵌入式系統(tǒng)始終是不可或缺的基石,,只是身處應(yīng)用開發(fā)不同階段的人往往無法深入了解。近幾年,,嵌入式尤為火熱,,各大半導(dǎo)體廠商紛紛強(qiáng)化了嵌入式的概念,推出各類嵌入式產(chǎn)品,。嵌入式市場風(fēng)光無限,,自然也就引起了更多人的關(guān)注和興趣。嵌入式系統(tǒng)有無限大的領(lǐng)域,,要求有多層次,,全面的,初,、中,、高級人才培養(yǎng)體系。高職,、高專,、大專、高等工科院,,應(yīng)有不同的培養(yǎng)目標(biāo)與課程體系,。起初,嵌入式系統(tǒng)采用的是單一的單片機(jī)相關(guān)的培養(yǎng)機(jī)制,。后來,,計算機(jī)、微電子集成技術(shù)的介入,,情況有了較大變化,。在高等院校中設(shè)立了軟件學(xué)院、物聯(lián)網(wǎng)專業(yè),、嵌入式系統(tǒng)專業(yè)等人才培養(yǎng)機(jī)制,,使嵌入式系統(tǒng)高端人才培養(yǎng)有了落腳之地,。早期單片機(jī)的迅速擴(kuò)張,的確促使高校培養(yǎng)了一大批嵌入式系統(tǒng)師資隊伍,,但這些師資隊伍中,,不少教師長期脫離科研,課程更新的速度很難跟得上嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的速度,。而從事嵌入式系統(tǒng)科研工作的教師,,由于繁重的科研工作與研究生的培養(yǎng),難以介入到嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)課的教學(xué)改革之中,。嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)改革本身就非一朝一夕之事,,而科研與嵌入式系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)改革的矛盾,無疑使這種局面更加難以改善,。
嵌入式系統(tǒng)是IT 產(chǎn)業(yè)中變化最迅速的前沿科技領(lǐng)域,嵌入式系統(tǒng)人才培養(yǎng)的難點正是,,如何培養(yǎng)能迅速適應(yīng)各種變化的嵌入式系統(tǒng)人才,。事實上,將嵌入式系統(tǒng)課程分割成基礎(chǔ)類(相對不變的基礎(chǔ)知識)和應(yīng)用類(跟蹤前沿科技應(yīng)用知識)兩大部分,,或許是解決問題的一種出路,。高等院校以通用的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)為主,高職,、高專兩類課程兼顧,,培訓(xùn)結(jié)構(gòu)則著重應(yīng)用類課程的培訓(xùn)。高等院校的職責(zé)應(yīng)著重于培養(yǎng)有大局觀,、后勁兒十足的嵌入式人才,,而非嵌入式工匠。為了長遠(yuǎn)的發(fā)展,,企業(yè)也應(yīng)盡可能地給畢業(yè)生一個較為充足的發(fā)展空間,。
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