嵌入式人才培養創新,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
本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/277160.htm嵌入式系統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。在嵌入式系統人才培養的重點內容選擇、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,結合本學科優勢,利用師資在嵌入式領域的科研或產品研發方面的經驗和基礎,針對性地開展人才培養工作。
如果根據所依賴的實驗平臺來組織課程體系,嵌入式人才培養一般有兩種思路:一是以某種現成開發板為基礎,講授嵌入式開發相關技術,比如選定以ARM、Intel、TI等提供的開發板為實驗平臺,重點講授平臺及處理器特征特點、擴展接口板開發技術、操作系統內核精簡優化技術、其他系統軟件開發優化技術,以及應用程序開發技術等;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、系統軟件、應用軟件等。兩種思路并無優劣之分,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綜合開發技術;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,逐一展開各項技術的講授。同樣,兩種方法也無優劣之分,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,嵌入式系統人才培養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,嵌入式系統人才培養又面臨著新一輪的挑戰。“物聯網”的興起,以及“工業4.0”、“互聯網+”,亦或是“新硬件時代”、“創客”等新概念、新技術、新架構的不斷涌現,無不使得嵌入式系統人才培養面臨更多難點。
首先,嵌入式系統產品形態進一步演化,涉及的技術越來越復雜、交叉和深入,給嵌入式系統培養體系中知識結構的重組和更新帶來新困難。因此,嵌入式系統人才培養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,嵌入式系統在當今創業創新生態環境形成的過程中占據較高地位,給人才培養目標定位帶來新困難。因此,嵌入式系統人才培養要比以前更注重創新應用開發,更注重挖掘學生創新思想,激發學生創新靈感。基于Arduino、IntelEdison或PCduino的創客空間值得重視。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。在嵌入式系統技術日新月異的新常態下,以前身懷絕技的老師由于長期在教學一線,來不及緊跟業界動態,逐漸脫離新技術的發展。科研和教學互動的良性閉環尚未成熟,因此,嵌入式系統人才培養要比以前更注重與業界的結合,只有這樣才能培養出符合業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。教育界和業界應共同深入探討,如何更好地培養業界所需要的嵌入式系統人才。
華東師范大學軟件學院嵌入式軟件與系統系主任 陳儀香教授
物聯網,特別工業互聯網的出現,需要大量熟悉嵌入式軟件與系統開發的人才。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,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。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網、工業互聯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。
近十年的軟件工程專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。嵌入式系統開發設計可以借鑒軟件的模型驅動開發模式,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,方便地實現系統電路,使用工具可以輕松地嵌入到FPGA,同時還能實現LUT的優化。
嵌入式系統的設計應該從系統級開始。首先,對嵌入式系統以功能和性能為基礎進行規范建模,通過軟硬件劃分原理、方法與技術對嵌入式系統軟硬件合理進行劃分,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實現。這種建模、設計、仿真、實現的開發方法是典型的軟件開發模式,用在嵌入式系統開發上,不僅可以加快嵌入式系統的開發,而且能夠提高開發成功率。
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也越來越容易。但目前存在的問題是,學生實戰的機會比較少,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,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,希望更多的企業能夠開發一些項目的窗口給畢業生實踐。在大學期間,多從事一些項目開發工作,既利于畢業生找到更為理想的工作,又便于企業實際項目用人,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板和用例程序開始,慢慢積累開發經驗。
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,研究生的方向是嵌入式系統。一年的學習下來,發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板等。此外,課程設計通常較為傳統,很難有條件自由發揮。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經驗,并且缺少對整個嵌入式行業的把握,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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