从企业角度来思考嵌入式单片机应用技术人才培养——以企业研发部门对新进嵌入式单片机工程师培养模式为参考

袁越阳

（湖南城市学院 机电工程学院，湖南 益阳 413099）

0 引言

嵌入式单片机是以微控制器为核心，包涵了计算机技术、电子技术、控制技术等，集CPU、RAM、ROM、定时器、计数器、模数/数模转换、输入/输出端口等部分于一体，是各种装置、产品和系统中不可或缺的关键元器件，是作为控制单元嵌入控制对象中的专用微型计算机系统[1]。自上世纪70年代初出现第一款微处理器开始，，嵌入式系统的发展已经从无操作系统开始，历经了简单的操作系统阶段和实时操作系统阶段，正面向网络操作系统发展[2-3]。目前，嵌入式单片机的应用开发广泛应用于各种电子产品设备中，特别是在网络化时代，各种具有网络智能的终端设备都离不开嵌入式单片机技术。

鉴于市场需求和技术发展，国内外许多高等学校也纷纷开设这门课程，尤其是计算机类、自动化、电子工程、电气工程、机械工程等工科专业，嵌入式单片机已成为必修专业课之一[4-6]。我国部分高校最早于上世纪80年代就开设的与嵌入式单片机有关的课程，如《微机原理》、《单片机原理及应用》等，为我国改革开放中工业、农业、国防等方面培养和提供了大量的技术人才和技术保障。

随着时代的进步，各类企业对嵌入式方面的技术需求日益增长，不仅表现在人员数量上，而且对技术要求越来越高，更注重于技术上的创新性和综合性[7-10]。譬如，鉴于嵌入式单片机与硬件和操作系统结合非常紧密，目前很多企业需要软、硬件两手都要硬的系统性软件人才。对此，我国的高校虽然已经有所认识，纷纷调整在这方面的教学内容，如增加操作系统之类的课程。然而，在关注于企业需求的同时，却忽视了“术业有专攻”，缺乏针对学生自身的特点和兴趣来考虑教学的方式及内容的思考。

本文致力于高校嵌入式单片机的教学研究，为适应于现代高水平应用型本科高校的发展，培养更多更优的学生，满足社会对高水平嵌入式应用型人才的需求，参考一家日资中小型电子企业研发部工程技术人员的培养模式，从企业对嵌入式人才的需求角度着手，以注重嵌入式技术综合应用和分析解决具体项目问题为向导，分析讨论充分发挥学生的专长与个性的培养模式。

1 企业培养模式

日本的嵌入式技术是目前世界上比较发达的国家之一，其国内的东芝、三菱、富士通、瑞萨等知名嵌入式芯片厂商在业界是首屈一指[11-12]。在此，参考一家典型的中小型电子企业（幸叶电子有限公司，该公司是一家以研发和生产POS机为主要产品的日资企业）研发部门对嵌入式单片机应用技术人员的培训来加以介绍和分析。

1.1 培养模式

公司对新进研发技术人员采用为期3-6个月的封闭式分散培训方式，即依据面试的基本情况和公司目前的岗位需求，安排具体的培训内容，并对每个新进技术人员给出合理的能力期望，其具体流程如图1所示。

图1 培训流程Fig.1 the flow chart of training

在培训期间，受训人员每天的任务就是完成其指导工程师安排的学习任务，比如对嵌入式软件工程师，其培训内容通常包括：熟悉和掌握公司目前采所用的嵌入式单片机的详细规格，熟读理解现有相关程序，并每天将学习心得和问题等报告给其指导工程师。

指导工程师每天对受训人员的学习内容进行评判是否达到预期目标。直到培训期结束，才给出总体评判，确定是否正式录用。整个过程，受训人员如有问题可以向指导工程师咨询外，不鼓励与其他人员进行学习上的交流（除安排团队合作方面的培训内容外），指导工程师除只安排学习内容和评判学习结果外，不参与受训内容的具体操作方面的指导。

1.2 培养内容与目的

表1 嵌入式研发工程师技术培训内容及目标Tab.1 the contents and objectives for training the new the embedded microcomputer engineers

如表1所示，是该公司最近几年对其研发部新进嵌入式研发工程师的技术培训内容及目标。表中列举了该公司对其研发部硬件工程师、底层软件工程师和顶层软件工程师三类与嵌入式单片机相关岗位的培训内容和目标。

2 思考与分析

相对于普通高校对学生的培养要求及特点，企业对员工的培训存在很大的差别，前者主要表现在学习内容的广泛性和学习时间的长期性，而后者主要表现在培训内容的具体性和培训时间的短期性。企业对其人员的培训的最终目的是为产品和企业赢取利润服务，但学校主要是为人才服务。看似两者之间存在不可比性和不可借鉴性，但从人才最终用途，特别是应用型人才培养目标出发，企业的这种培训方法方式也可以给予高校教学一定的启示，值得去探讨和加以深化。从企业的培训方式、内容和目标来看，我们可以对其进行如下分析和思考。

2.1 学习的独立性

在方式上，幸叶公司采取了给予受训者相对独立的培训方式，基本上不受其他人员和工作的影响。该企业在确定人选之后，为每个受训人员量身定制了一份简单的学习内容，即要求完成时间为3到6个月。在这段时间内，受训者可以非常独立的完成所指定的学习内容，完全可以发挥其自主权。就这一点而言，目前学校还做得很不够，学生通常是被动接受老师的安排。

2.2 注重基础能力

从企业所给出的学习任务来看，比如为硬件工程师所制定的学习内容仅只有“熟悉Altium Design设计软件、Toshiba 87C单片机资料学习、计算器电路阅读”，都是非常基础的内容。根据这些内容，可以充分体现该企业对技术人员的基本能力的重视。在注重基础方面，企业对工程技术人员的要求与学校对学生的要求差别不大，如Altium Design设计软件，对于一般应用型本科院校的电子类毕业生都已经在校学习过该门课程或类似课程（protel设计软件）。

2.3 具有层次性

如表1所示，所布置培训内容具有很好的层次性，前一个内容的学习是后一个学习内容的基础，后一个学习的内容需要涉及前一个学习内容的知识。如对底层软件工程师所布置的培训内容，首先是学习芯片资料，然后是阅读现有程序，最后才是具体的程序设计。作为一个底层程序工程师，只有在熟悉该芯片的具体特点特性之后，才深入到具体程序的阅读和开发设计。其实学校的课程安排也很有层次性，从简到难，从基本知识到实验应用。但学校课程的层次性主要只是体现在基础层面，还没有上升到实践应用层面。

2.4 针对性强

以新进工程师即将从事的主要工作为背景，安排与之相对应的培训内容。对于硬件工程师而言，该公司对其强调的三个目标：能够使用Altium Design工具软件设计电路和PCB；熟悉Toshiba 87C单片机；能够基于企业现有电路开展新的电路开发设计。因而针对这三个目标安排相应的培训内容：使用Altium Designer设计电路原理图和PCB；学习Toshiba 87C单片机资料；阅读计算器电路。但目前学校教学对学生的培养主要还是针对期末考试，其最主要的目的时让学生如何通过考试。

3 讨论与总结

企业的需求是高等教育人才培养的最终目标。企业对人才的培养，即注重基础又注重专业，是以完成具体的项目和产品为总目标，是以实现具体的产品功能为总目标，是以实现产品达到客户的要求为总目标。企业的这种在嵌入式技术方面的培训模式是不是值得我们高校在进行嵌入式单片机技术教学时借鉴呢？

首先，高校教学与企业培训的目标是趋于一致的。两者的主要和最终目标是为把嵌入式单片机技术融合到产品开发中，为实现产品功能，包括开发设计硬件电路和软件程序等。

其次，高校教学和企业培训的对象可以是一致的。两者的培训和教学对象都是技术人员，是即将从事嵌入式单片机技术及相关技术岗位的人员，都具备有一定的基础知识（不一定是嵌入式单片机基础知识）。

然后，高校教学和企业培训的内容可以是一致的。两者所拟定的内容，都是针对嵌入式单片机技术及其相关的技术，为培养合格的嵌入式单片机技术人员服务。

最后，对高校教学与企业培训的结果评价可以是趋于一致的。高校教学与企业培训的目的是使学生和技术人员能够达到具有完成嵌入式产品的开发设计的能力，考核其是否具备这方面的能力是两者共同的标准。

综合而言，企业的这种以项目为导向的嵌入式单片机培训模式，值得高校在这方面的教学方式方法的借鉴和尝试。