鴻蒙操作系統(tǒng)進入高職教育的前景展望

摘要：作為中國科技企業(yè)的產(chǎn)品，鴻蒙操作系統(tǒng)一經(jīng)發(fā)布就吸引了全球目光。在核心技術(shù)獨立自主的背景下、“雙高計劃”對創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的要求下，開設(shè)有電子信息大類專業(yè)的高職院校可以去思考如何將鴻蒙操作系統(tǒng)引入課程中。本文由三部分組成。第一部分：鴻蒙操作系統(tǒng)的重要意義;第二部分：鴻蒙操作系統(tǒng)的技術(shù)特性;第三部分：介紹南京城市職業(yè)學(xué)院對于鴻蒙操作系統(tǒng)融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案所做的工作以及后續(xù)的思考。

關(guān)鍵詞：鴻蒙操作系統(tǒng);HarmonyOS;高職院校;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

鴻蒙操作系統(tǒng)（下文稱HarmonyOS）是由華為公司于2019年8月9日推出的一款操作系統(tǒng)。HarmonyOS是一款“面向未來”、面向全場景（移動辦公、運動健康、社交通信、媒體娛樂等）的分布式操作系統(tǒng)。在傳統(tǒng)的單設(shè)備系統(tǒng)能力的基礎(chǔ)上，HarmonyOS提出了基于同一套系統(tǒng)能力、適配多種終端形態(tài)的分布式理念，能夠支持多種終端設(shè)備。

1HarmonyOS的重要意義

1.1 HarmonyOS操作系統(tǒng)的優(yōu)勢

作為一款移動端使用的操作系統(tǒng)，HarmonyOS不同于目前主流的移動端操作系統(tǒng)。首先，HarmonyOS繼承了華為公司“萬物互聯(lián)”的理想初衷，希望消費者可以在全場景生活中接觸的多種智能終端實現(xiàn)極速發(fā)現(xiàn)、極速連接、硬件互助、資源共享，IoT設(shè)備的無縫協(xié)同。其次，HarmonyOS有配套的開發(fā)套件HMS以及編譯運行所需要的方舟編譯器。從目前的產(chǎn)品展示效果來看，HarmonyOS的性能和功能也是十分優(yōu)秀的。最后，多家機構(gòu)聯(lián)合創(chuàng)辦了面向Har-monyOS智能硬件開發(fā)的OpenHarmony開源項目，該項目是屬于開放原子開源基金會（OpenAtom Foundation）旗下。開源可以讓更多的開發(fā)者加入到HarmonyOS的開發(fā)中來，同時也可以孵化出更多的項目，豐富HarmonyOS的生態(tài)圈。

1.2 HarmonyOS所承擔(dān)的使命

HarmonyOS作為一家中國科技企業(yè)推出的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的操作系統(tǒng)，在當(dāng)下顯得尤為重要。2021年6月2日，華為推出了HarmonyOS 2.0正式發(fā)布，最重要的手機端也可以安裝HarmonyOS，真正實現(xiàn)了全終端覆蓋。這條消息在互聯(lián)網(wǎng)上掀起了熱烈的討論，可見社會各界對Har-monyOS的重視。兩院院士大會中國科協(xié)第十次全國代表大會上提到—“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，把握大勢、搶占先機，直面問題、迎難而上，完善國家創(chuàng)新體系，加快建設(shè)科技強國，實現(xiàn)高水平科技自立自強”。HarmonyOS正是“自立自強、直面問題、迎難而上”的代表。

2 HarmonyOS的技術(shù)特性

HarmonyOS整體遵從分層設(shè)計，從下向上依次為：內(nèi)核層、系統(tǒng)服務(wù)層、框架層和應(yīng)用層。系統(tǒng)功能按照“系統(tǒng)>子系統(tǒng)>功能/模塊”逐級展開，在多設(shè)備部署場景下，支持根據(jù)實際需求裁剪某些非必要的子系統(tǒng)或功能/模塊。

2.1 HarmonyOS架構(gòu)分層分析

2.1.1內(nèi)核層

HarmonyOS系統(tǒng)內(nèi)核層分為內(nèi)核子系統(tǒng)和驅(qū)動子系統(tǒng)。

內(nèi)核子系統(tǒng)：HarmonyOS采用多內(nèi)核設(shè)計，支持針對不同資源受限設(shè)備選用適合的OS內(nèi)核。內(nèi)核抽象層（KAL，KemeIAbstract Layer）通過屏蔽多內(nèi)核差異，對上層提供基礎(chǔ)的內(nèi)核能力。

驅(qū)動子系統(tǒng)：HarmonyOS使用HarmonyOS驅(qū)動框架（HDF）管理硬件生態(tài)，該框架可以對外提供統(tǒng)一接口和硬件驅(qū)動開發(fā)、管理能力。

2.1.2系統(tǒng)服務(wù)層

系統(tǒng)服務(wù)層是HarmonyOS的核心能力集合，通過系統(tǒng)服務(wù)層對應(yīng)用程序提供服務(wù)。該層包含以下幾個部分：

系統(tǒng)基本能力子系統(tǒng)集：為分布式應(yīng)用在HarmonyOS多設(shè)備上的運行、調(diào)度、遷移等操作提供了基礎(chǔ)能力，由分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式任務(wù)調(diào)度、方舟多語言運行時、公共基礎(chǔ)庫、多模輸入、圖形、安全、AI等子系統(tǒng)組成。

基礎(chǔ)軟件服務(wù)子系統(tǒng)集：為HarmonyOS應(yīng)用提供公共的、通用的軟件服務(wù)，由事件通知、電話、多媒體、DFX、MSDP&DV等子系統(tǒng)組成。

增強軟件服務(wù)子系統(tǒng)集：為HarmonyOS應(yīng)用提供針對不同設(shè)備的、差異化的能力增強型軟件服務(wù)，由智慧屏專有業(yè)務(wù)、穿戴專有業(yè)務(wù)、IoT專有業(yè)務(wù)等子系統(tǒng)組成。

硬件服務(wù)子系統(tǒng)集：為搭載HarmonyOS設(shè)備提供硬件服務(wù)，包括生物特征識別、位置服務(wù)、穿戴專有硬件服務(wù)、IoT專有硬件服務(wù)等子系統(tǒng)。

根據(jù)設(shè)備類型、部署環(huán)境等因素的不同，HarmonyOS會自動為以上服務(wù)按照子系統(tǒng)粒度裁剪，對于每個子系統(tǒng)又可以根據(jù)功能粒度裁剪。通過剪裁操作，為設(shè)備提供匹配的服務(wù)。

2.1.3框架層

框架層為HarmonyOS的應(yīng)用程序提供了Java/C/C++/JS等多語言的用戶程序框架和Ability框架，以及各種軟硬件服務(wù)對外開放的多語言框架API。

2.1.4應(yīng)用層

應(yīng)用層包括系統(tǒng)應(yīng)用和第三方非系統(tǒng)應(yīng)用。HarmonyOS的應(yīng)用由一個或多個FA（Feature Ability）或PA（Particle Ability）組成。其中，F(xiàn)A有UI界面，提供與用戶交互的能力;而PA無UI界面，提供后臺運行任務(wù)的能力以及統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問抽象。

2.2根據(jù)分層的框架設(shè)計，HarmonyOS具有的特性

2.2.1硬件互助，資源共享

HarmonyOS底層設(shè)計有分布式軟總線，通過軟總線，可以在多個終端之間進行分布式通信，高效地分發(fā)任務(wù)和傳輸數(shù)據(jù)。

為了解決多設(shè)備資源的管理，設(shè)計有分布式設(shè)備虛擬化平臺，可以將多個設(shè)備終端資源融合、統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)處理，形成一個虛擬的“大終端”。根據(jù)業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度，通過這個“大終端”分配不同的硬件資源來處理。

分布式數(shù)據(jù)管理基于分布式軟總線的能力，將用戶數(shù)據(jù)與設(shè)備解綁，業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)存儲分離，這樣方便數(shù)據(jù)的跨設(shè)備調(diào)用，提升用戶體驗。

分布式任務(wù)調(diào)度基于分布式軟總線、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式Profile等技術(shù)，構(gòu)建統(tǒng)一的分布式服務(wù)管理機制。通過該技術(shù)可以快速進行服務(wù)發(fā)現(xiàn)、同步、注冊、調(diào)用，使設(shè)備運行更流暢。

2.2.2一次開發(fā)，多端部署

HarmonyOS提供了用戶程序框架、Ability框架以及UI框架，幫助開發(fā)者只需要開發(fā)一份代碼，就可以自動適配多個不同類型的終端，極大的提升了開發(fā)效率。

2.2.3統(tǒng)一OS，彈性部署

在HarmonyOS中，將所有功能組件化和小型化，這樣可以達到彈性部署的需求，根據(jù)不同的終端自動生成依賴關(guān)系，降低硬件的開發(fā)成本。

3 HarmonyOS融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案中的探索

綜上所述，HarmonyOS必定在移動端操作系統(tǒng)市場占有一席之地。新的技術(shù)必將帶動新的行業(yè)，也會帶來新的崗位，這也使HarmonyOS進入高職教育帶來可能。

3.1“雙高計劃”帶來積極變革

教育部、財政部印發(fā)《關(guān)于實施中國特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計劃的意見》（簡稱“雙高計劃”），強調(diào)要深化職業(yè)教育產(chǎn)教融合原則，明確了不斷創(chuàng)新高職教育與區(qū)域產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，精準對接區(qū)域社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展對人才的規(guī)格需求，形成學(xué)校與企業(yè)之間充分的利益共享和價值融合，不斷推動高職學(xué)校和區(qū)域社會產(chǎn)業(yè)形成命運共同體，提升高職學(xué)校服務(wù)區(qū)域社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展能力，為增強區(qū)域社會產(chǎn)業(yè)發(fā)展核心競爭力提供強有力的人才支撐。

南京對HarmonyOS研發(fā)以及未來的發(fā)展都有重要的影響，華為公司在南京建有研發(fā)基地，其中包括HarmonyOS一部分團隊。多家南京本土企業(yè)作為HarmonyOS重要的合作伙伴，在智能制造，IoT方向頗有建樹。而南京城市職業(yè)學(xué)院所處的南京溧水區(qū)是重要的新能源汽車制造基地，搭載HarmonyOS的車載系統(tǒng)未來必將在新能源汽車上占有一席之位。此外，南京有眾多外包企業(yè)，初創(chuàng)公司，很多已經(jīng)將HarmonyOS作為未來發(fā)展的方向。這些企業(yè)也是高職學(xué)生就業(yè)的主要目標(biāo)。南京城市職業(yè)院校作為南京本土院校，需要利用好這些資源，積極推進學(xué)校的“雙高計劃”建設(shè)。

3.2創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的新藍海

創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)已經(jīng)成為高職院校的核心和焦點之一，實踐、實操、就業(yè)以及工匠精神是高職院校教育理念與終極目標(biāo)的核心，每年的“互聯(lián)網(wǎng)+大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽”已經(jīng)成為各個高校展示創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)工作成果的主舞臺。從“互聯(lián)網(wǎng)+”歷年獲獎作品可以發(fā)現(xiàn)：創(chuàng)意十足，能夠快速孵化的項目格外受到評委的青睞。而HarmonyOS作為新興技術(shù)必將帶來充足的創(chuàng)新思路以及創(chuàng)新動力，可以給高職院校專業(yè)群建設(shè)，在校生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供新的方向。

3.3 HarmonyOS融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案的思考

南京城市職業(yè)學(xué)院始終堅持以立足地方，面向全省，以現(xiàn)代服務(wù)業(yè)為主，培養(yǎng)應(yīng)用型技術(shù)技能型人才為主要任務(wù)，設(shè)有康養(yǎng)工程學(xué)院、智能工程學(xué)院、數(shù)字文創(chuàng)學(xué)院、數(shù)字財商學(xué)院4個二級學(xué)院及思政教學(xué)部（馬克思主義學(xué)院）、公共教學(xué)部，共設(shè)有27個專業(yè)。其中智能工程學(xué)院聚焦人工智能和新能源汽車發(fā)展，對接南京的新一代軟件與信息技術(shù)、新能源汽車、車聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)。在智能工程學(xué)院中，軟件技術(shù)專業(yè)與智能控制專業(yè)發(fā)展多年，從校企合作，產(chǎn)教融合等方面積累的了豐富的經(jīng)驗。依托這兩個專業(yè)，進行HarmonyOS融入現(xiàn)有人才培養(yǎng)方案的研究。

（1）軟件技術(shù)專業(yè)開設(shè)了移動開發(fā)方向，目前主要教授技術(shù)為Android，在現(xiàn)有的人才培養(yǎng)方案中，包括“JAVA面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計”“數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)”“網(wǎng)頁設(shè)計與實現(xiàn)”“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)”等課程，這些課程所教授技能是HarmonyOS應(yīng)用開發(fā)所需要的基礎(chǔ)知識。軟件技術(shù)專業(yè)目標(biāo)崗位和任務(wù)（部分）如下表1：

表中所列崗位和任務(wù)完全可以滿足HarmonyOS應(yīng)用的開發(fā)。

（2）智能控制技術(shù)專業(yè)現(xiàn)有專業(yè)有“C語言程序設(shè)計”“Python語言程序設(shè)計”“電子技術(shù)基礎(chǔ)”“機械原理及應(yīng)用”等課程。該專業(yè)主要面向崗位與任務(wù)（部分）如下表所示。無論是專業(yè)課設(shè)置還是目標(biāo)崗位，都和HarmonyOS在智能制造、多終端設(shè)備、IoT產(chǎn)業(yè)所需要的技能相吻合。智能控制技術(shù)專業(yè)目標(biāo)崗位和任務(wù)（部分）如下表2。

（3）由軟件技術(shù)專業(yè)、智能制造技術(shù)兩個專業(yè)老師學(xué)生組成團隊，現(xiàn)已完成以HarmonyOS技術(shù)為主導(dǎo)的省級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目的立項，在項目的實踐中發(fā)現(xiàn)學(xué)生欠缺的知識點。未來計劃將HarmonyOS作為一個獨立方向由軟件技術(shù)專業(yè)的專業(yè)拓展課承擔(dān)。以授課的方式教學(xué)，論證HarmonyOS是否可以獨立開設(shè)專業(yè)。由目前的進展可以得出結(jié)論，HarmonyOS技術(shù)棧能與現(xiàn)有的課程體系適配，具有開設(shè)軟件技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)等計算機類專業(yè)的高職院校，可以進行HarmonyOS技術(shù)的教學(xué)。

4結(jié)語

HarmonyOS的誕生被寄予了無數(shù)的希望，它是華為公司未來發(fā)展的利器，也是我國“創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)”、核心技術(shù)獨立自主背景下的杰出代表。HarmonyOS必將重構(gòu)我國乃至世界的信息技術(shù)、IoT、智能制造等行業(yè)。這給高職院校提出了挑戰(zhàn)，傳統(tǒng)移動開發(fā)、智能制造行業(yè)將會面臨洗牌的可能，作為培養(yǎng)從業(yè)人員的學(xué)校如何快速響應(yīng)，積極轉(zhuǎn)變成了一道需要去研究的課題。在企業(yè)與高校的共同努力下，HarmonyOS一定會取得成功。

作者簡介：王鵬飛（1990— ），男，江蘇揚州人，碩士，工程師，研究方向：微服務(wù)架構(gòu)、大數(shù)據(jù)技術(shù)。