應用型嵌入式系統人才培養模式研究

彭艷 王曉春

（深圳職業技術學院 廣東 深圳518055）

應用型嵌入式系統人才培養模式研究

彭艷 王曉春

（深圳職業技術學院 廣東 深圳518055）

介紹了嵌入式系統人才的需求狀況，闡述了國內常見的三種嵌入式人才培養模式：普通本科院校模式、高職院校模式和社會培訓機構模式。在分析對比的基礎上，提出了一種新的應用型本科嵌入式系統人才培養模式，并對這種模式的培養目標、課程體系等進行了探討。

嵌入式系統；應用型人才；培養模式

近幾年，嵌入式技術日漸普及，隨著“三網融合”不斷提速，3G網絡全面鋪開，對消費類電子產品市場產生了重大的沖擊，進而為嵌入式系統產業帶來更大的人才需求。嵌入式系統無疑成為當前最熱門、最有發展前途的IT應用領域之一。在未來相當長的時間內，嵌入式軟件人才將是企業爭奪的目標。

表1 嵌入式行業人才需求表

相對強大的市場需求而言，目前，嵌入式人才市場的現狀卻是企業舉著大把的鈔票卻招不來合適的人才。據權威部門統計，我國目前嵌入式人才缺口每年為60萬人左右。造成這種情況的原因很多，最重要的原因之一就是，與嵌入式技術的快速發展相比，我國大部分高等教育機構在嵌入式系統領域的培養模式和教學水平相對滯后，每年輸送到市場上的嵌入式系統人才不多。形成的現狀就是：一方面，有些高校學生畢業就面臨失業；另一方面，嵌入式企業缺乏有經驗的人才。

目前，國內高等教育機構中開設嵌入式系統教學的學校其實并不少。從教學層次上，可大致分為普通本科院校的嵌入式方向、高職院校的嵌入式專業以及與嵌入式相關的社會培訓機構。社會培訓機構面向的是有一定的計算機軟硬件專業知識、想在嵌入式開發領域進一步深造的專業技術人員，并不是一個系統完整的人才培養模式。本文主要討論普通本科院校和高職院校的嵌入式教學模式。

普通本科院校的嵌入式教學模式

國內普通本科院校在原有計算機學科的基礎上，開設與嵌入式有關的課程是水到渠成的。早在20世紀90年代末，某些重點高校就依托國家級的重點科研項目在研究生層次展開了嵌入式技術的開發與應用，其中最著名的就是Delta OS，它是電子科技大學和科銀公司聯合研制開發的全中文的嵌入式操作系統。隨著嵌入式行業的飛速發展，一些重點高校在本科層次也開始引入嵌入式有關的課程，但嵌入式教學的重點還是放在研究生層次和科研實驗室中。

國內高等院校的本科層次嵌入式方向教學模式可以總結為：在計算機類或者電子類原有教學模式的基礎上，為有志于從事嵌入式開發以及未來在更高層次上學習和工作中繼續嵌入式開發的學生進行廣泛的興趣培養。具有如下特點：（1）本科層次的嵌入式專業課程往往安排在大三，甚至大四，通常作為專業選修課出現。有些本科生在做畢業設計時才開始接觸嵌入式開發。嵌入式系統課程在本科階段多作為專業知識的拓展或研究生學習的鋪墊，更多出現在研究生培養方案或者所轄的二級學院培養方案中。（2）本科學生入學素質高，學制長，理論基礎扎實。由于學生擁有深厚的計算機或者電子技術的理論基礎，往往在接觸嵌入式開發后可以觸類旁通，學習能力和速度都非常驚人。（3）本科院校的科研實力普遍較強，以科研帶動教學，研發氛圍非常好。一些重點高校的優秀本科生在大三就可以加入到導師的科研團隊中，進行嵌入式產品的實際開發。（4）本科院校與企業合作科研的實力較強，一些重點院校與國際知名的公司有長期的合作關系。這無疑大大促進了本科層次嵌入式方向人才的培養。

高職院校的嵌入式教學模式

隨著嵌入式行業的發展，近幾年國內高職院校的嵌入式教學也以較快速度發展。其中，深圳職業技術學院計算機應用專業起步最早，發展較快。從2003年首次開設全國高職院校中的第一門嵌入式系統類課程，并創建全國高職院校中第一個嵌入式系統類實驗室“深職院－電子科大嵌入式系統技術實驗室”開始發展至今，該專業已有400名左右的嵌入式方向畢業生，其中大部分都就業于嵌入式相關行業，有些學生在企業工作兩三年后，目前已成為嵌入式專業方向項目經理以上技術人員。總結這些年來的辦學經驗，深職院嵌入式方向教學模式可概括為：以“職業崗位需求”為核心，教授緊跟當前嵌入式行業發展的核心技術，把學生培養成“能工巧匠型大學生”。現從以下幾方面具體說明。

面向工作崗位，體現核心能力的人才培養計劃 自本專業創建至今，每年5月定期舉行專業指導委員會會議，廣泛邀請業內精英企業的總裁和一線技術負責人討論、修訂當年新生的大學三年教學計劃。來自企業的聲音使得每一屆學生的培養計劃都源自就業崗位，符合工作需要。

緊跟行業技術發展潮流的課程體系 如圖1所示，按照學生未來的就業領域和崗位需求設置課程，包括：微控制器高級應用、RSIC嵌入式系統技術、WindowsCE嵌入式操作系統、Linux嵌入式操作系統、DSP技術、智能網聯網技術、嵌入式SOPC技術、嵌入式技術應用綜合實訓等。

重視學生動手能力的培養 高職院校素來重視學生動手能力的培養，學生絕大部分的學習在各種實驗（實訓）室進行，并基本保證每人一套業內實用的實驗設備。

與嵌入式知名企業緊密合作 定期舉行最新行業技術交流講座，組織學生到企業生產一線去實習參觀，合作開發科研項目等。除了前面提到的“專業指導委員會”，還大力建設相關的校外實訓基地，為學生校外實習、就業打下良好的基礎。

畢業生具備國內外認可的嵌入式行業權威認證 引進“ARM中國技術工程師”、“WinCE嵌入式系統開發”等國內外認可的權威認證，既拓寬了課堂所學知識，又提高了學生的就業競爭力。

圖1 課程設置流程圖

然而，高職院校本身的一些客觀條件也影響和約束了嵌入式系統人才的素質，如學生入學基礎較差，學制較短，學歷證書對企業沒有較大的影響力等等。

應用型本科嵌入式系統人才培養模式的探討

通過對普通本科院校與高職院校在培養嵌入式系統人才的教學模式上進行仔細分析后，不難發現兩種模式均有優勢和不足。能不能取長避短，探索出一條適應市場需求的嵌入式系統人才培養模式呢？答案是肯定的。可以結合普通本科院校與高職院校嵌入式系統人才培養模式的優點，研究并探索一種學制與普通本科一樣，培養目標與高職教育相似但更高的培養模式——應用型本科嵌入式系統人才培養模式。這種模式和普通本科一樣培養四年制全日制在校大學生，在培養思想和課程體系上有以下特點。

（一）培養思想

直接為企業培養應用型人才，而不是普通本科院校所培養的應用型與研究型相結合的人才。根據企業工作崗位的需求制定人才培養方案，使得培養出來的學生掌握嵌入式行業的相關工作技能，能將學校所學直接應用到工作中，很快適應并進入工作角色。

（二）課程體系

課程體系的設置兼具實踐性和理論性，以實踐為主，兼顧理論，使學生在體系化結構的嵌入式系統知識的基礎上，能基本勝任一線的工作角色，并具備一定的專業自學能力，在未來的職業發展中更有潛力和后勁。

課程設置目標 嵌入式系統的開發是結合硬件平臺設計、系統軟件規劃、應用軟件開發等一系列環節的軟硬件綜合工程。因此，要求應用型嵌入式系統人才必須掌握軟硬件的基礎知識，具備嵌入式系統開發的相關技術能力，必須是全方面的軟硬件人才。這和普通本科院校電子專業或者計算機專業培養出來的具有一定嵌入式系統開發能力的人才有本質的區別。

計算機軟件硬件兼顧的四年制課程體系 結合課程設置的目標，學生必須具備一定的軟硬件專業基礎知識才能進入32位嵌入式系統課程的學習。在硬件方面，必須先學習數字電路、模擬電路（高低頻）和單片機原理與應用等課程；在軟件方面，要學習C/C++程序設計、匯編語言、軟件學和操作系統原理等課程。只有掌握了這些課程的內容，才能進入32位嵌入式系統課程的學習。而32位嵌入式系統本身的知識點很多，主要包括32位嵌入式芯片的結構與功能、32位嵌入式硬件體系結構、硬件平臺的電磁兼容設計、嵌入式軟件中的Bootloader引導程序、驅動程序的編制與調試技術、嵌入式實時操作系統平臺的移植與應用軟件的開發等，因此，必須全面、系統地規劃應用型嵌入式系統人才培養的四年制課程體系。

專業課程中實踐內容與理論內容的關系 雖說“實踐出真知”，可在嵌入式系統開發這一行，沒有扎實深厚的理論基礎是不行的。因此，必須處理好兩者的關系。以 “Windows CE嵌入式系統”課程為例。該課程根據嵌入式系統助理工程師工作崗位的特點，以一個具體的嵌入式公司的研發活動展開分析，并確立研發中的典型工作過程，仔細分析工作過程對嵌入式助理工程師的能力要求，完成課程的初步設計。在經過與企業兼職教師商討后，對課程設計進行調整，并整理出實用及可操作的教學內容，以項目的方式進入教學。根據PDA研發過程，將課程分為14個項目、1個課程設計完成學習過程；教學內容注重實踐與理論相結合，其實踐和理論的課時比例為42∶22；全程在專門的實訓室中進行教學，保證每個學生都能在基于IntelPXA270的嵌入式教學平臺上完成學習任務。通過課程學習，學生能較好地掌握Windows CE嵌入式系統的應用與開發方法，系統掌握Windows CE嵌入式系統驅動程序的開發及應用的相關技術。

學完一門課程，掌握一個實際項目的開發技能 在課程體系中，多加入學習時間集中、實踐動手環節為主的整周實訓課（單元課），建立以產品為實體的多種工程技術開發實訓項目以及相應的實訓室等。如在最后一個學期開設的“專業技能實訓”課程，該課程集中在2周實施，共56學時，在這2周的學習中，學生在基于IntelPXA270的嵌入式教學平臺上圍繞PDA應用項目完成內核及SDK定制、bootload、串口開發、gprs應用、gps應用等10個實用的實訓項目。通過該課程的學習，學生能較好地掌握針對PDA及相關嵌入式系統的常見應用項目的開發方法。

像專業核心課一樣，認真進行畢業實習工作 普通本科院校一般只在大四安排一個月左右的畢業實習。考慮到讓學生多些時間體驗工作崗位，體驗社會角色，從而更好地適應用人企業的需要，在大四下半學期安排更多的時間進行畢業實習，甚至可以考慮將畢業實習和畢業設計結合起來，為學生聯系或者學生自主聯系嵌入式行業公司，在適合的工作崗位上實習一個學期，使學生把握住寶貴的就業機會和實習時間。

此外，與國內外的業內知名公司合作，引入有影響力和競爭力的專業認證，作為學生的課外延伸。

應用型本科嵌入式系統人才培養模式有別于普通本科教育和高職教育，是滿足嵌入式人才培養需要，面向實際工作崗位，兼顧計算機軟硬件開發理論和方法的一種新型模式，是嵌入式系統教育從高職層次向應用型本科層次逐步轉變的一種探討和嘗試。隨著這種模式的推行和發展，相信會有更多更好的嵌入式系統人才從校園走向廣闊的就業市場。

[1]王曉春，彭艷.嵌入式系統的發展趨勢和人才培養[J].職業技術，2007，（14）：38.

[2]熊茂華.高職嵌入式技術應用專業課程體系的研究與實踐[J].計算機教育，2007，（2）.

[3]解志堅，張紅燕，曾煉成.嵌入式系統開發人才培養的路徑[J].湖南農業大學學報（自然科學版），2010，（6）.

[4]李志杰.新形勢下嵌入式系統教學體系探討[J].單片機與嵌入式系統應用，2010，（12）.

G710文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2012）03-0163-02

彭艷（1976—），女，湖南湘潭人，碩士，深圳職業技術學院講師，研究方向為嵌入式系統及其應用。

（本文責任編輯：楊在良）