鸿蒙操作系统进入高职教育的前景展望

摘要：作为中国科技企业的产品，鸿蒙操作系统一经发布就吸引了全球目光。在核心技术独立自主的背景下、“双高计划”对创新创业的要求下，开设有电子信息大类专业的高职院校可以去思考如何将鸿蒙操作系统引入课程中。本文由三部分组成。第一部分：鸿蒙操作系统的重要意义;第二部分：鸿蒙操作系统的技术特性;第三部分：介绍南京城市职业学院对于鸿蒙操作系统融入现有人才培养方案所做的工作以及后续的思考。

关键词：鸿蒙操作系统;HarmonyOS;高职院校;创新创业

鸿蒙操作系统（下文称HarmonyOS）是由华为公司于2019年8月9日推出的一款操作系统。HarmonyOS是一款“面向未来”、面向全场景（移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等）的分布式操作系统。在传统的单设备系统能力的基础上，HarmonyOS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念，能够支持多种终端设备。

1HarmonyOS的重要意义

1.1 HarmonyOS操作系统的优势

作为一款移动端使用的操作系统，HarmonyOS不同于目前主流的移动端操作系统。首先，HarmonyOS继承了华为公司“万物互联”的理想初衷，希望消费者可以在全场景生活中接触的多种智能终端实现极速发现、极速连接、硬件互助、资源共享，IoT设备的无缝协同。其次，HarmonyOS有配套的开发套件HMS以及编译运行所需要的方舟编译器。从目前的产品展示效果来看，HarmonyOS的性能和功能也是十分优秀的。最后，多家机构联合创办了面向Har-monyOS智能硬件开发的OpenHarmony开源项目，该项目是属于开放原子开源基金会（OpenAtom Foundation）旗下。开源可以让更多的开发者加入到HarmonyOS的开发中来，同时也可以孵化出更多的项目，丰富HarmonyOS的生态圈。

1.2 HarmonyOS所承担的使命

HarmonyOS作为一家中国科技企业推出的拥有自主知识产权的操作系统，在当下显得尤为重要。2021年6月2日，华为推出了HarmonyOS 2.0正式发布，最重要的手机端也可以安装HarmonyOS，真正实现了全终端覆盖。这条消息在互联网上掀起了热烈的讨论，可见社会各界对Har-monyOS的重视。两院院士大会中国科协第十次全国代表大会上提到—“创新驱动发展战略，把握大势、抢占先机，直面问题、迎难而上，完善国家创新体系，加快建设科技强国，实现高水平科技自立自强”。HarmonyOS正是“自立自强、直面问题、迎难而上”的代表。

2 HarmonyOS的技术特性

HarmonyOS整体遵从分层设计，从下向上依次为：内核层、系统服务层、框架层和应用层。系统功能按照“系统>子系统>功能/模块”逐级展开，在多设备部署场景下，支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块。

2.1 HarmonyOS架构分层分析

2.1.1内核层

HarmonyOS系统内核层分为内核子系统和驱动子系统。

内核子系统：HarmonyOS采用多内核设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的OS内核。内核抽象层（KAL，KemeIAbstract Layer）通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础的内核能力。

驱动子系统：HarmonyOS使用HarmonyOS驱动框架（HDF）管理硬件生态，该框架可以对外提供统一接口和硬件驱动开发、管理能力。

2.1.2系统服务层

系统服务层是HarmonyOS的核心能力集合，通过系统服务层对应用程序提供服务。该层包含以下几个部分：

系统基本能力子系统集：为分布式应用在HarmonyOS多设备上的运行、调度、迁移等操作提供了基础能力，由分布式软总线、分布式数据管理、分布式任务调度、方舟多语言运行时、公共基础库、多模输入、图形、安全、AI等子系统组成。

基础软件服务子系统集：为HarmonyOS应用提供公共的、通用的软件服务，由事件通知、电话、多媒体、DFX、MSDP&DV等子系统组成。

增强软件服务子系统集：为HarmonyOS应用提供针对不同设备的、差异化的能力增强型软件服务，由智慧屏专有业务、穿戴专有业务、IoT专有业务等子系统组成。

硬件服务子系统集：为搭载HarmonyOS设备提供硬件服务，包括生物特征识别、位置服務、穿戴专有硬件服务、IoT专有硬件服务等子系统。

根据设备类型、部署环境等因素的不同，HarmonyOS会自动为以上服务按照子系统粒度裁剪，对于每个子系统又可以根据功能粒度裁剪。通过剪裁操作，为设备提供匹配的服务。

2.1.3框架层

框架层为HarmonyOS的应用程序提供了Java/C/C++/JS等多语言的用户程序框架和Ability框架，以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架API。

2.1.4应用层

应用层包括系统应用和第三方非系统应用。HarmonyOS的应用由一个或多个FA（Feature Ability）或PA（Particle Ability）组成。其中，FA有UI界面，提供与用户交互的能力;而PA无UI界面，提供后台运行任务的能力以及统一的数据访问抽象。

2.2根据分层的框架设计，HarmonyOS具有的特性

2.2.1硬件互助，资源共享

HarmonyOS底层设计有分布式软总线，通过软总线，可以在多个终端之间进行分布式通信，高效地分发任务和传输数据。

为了解决多设备资源的管理，设计有分布式设备虚拟化平台，可以将多个设备终端资源融合、统一管理、数据处理，形成一个虚拟的“大终端”。根据业务的复杂程度，通过这个“大终端”分配不同的硬件资源来处理。

分布式数据管理基于分布式软总线的能力，将用户数据与设备解绑，业务逻辑和数据存储分离，这样方便数据的跨设备调用，提升用户体验。

分布式任务调度基于分布式软总线、分布式数据管理、分布式Profile等技术，构建统一的分布式服务管理机制。通过该技术可以快速进行服务发现、同步、注册、调用，使设备运行更流畅。

2.2.2一次开发，多端部署

HarmonyOS提供了用户程序框架、Ability框架以及UI框架，帮助开发者只需要开发一份代码，就可以自动适配多个不同类型的终端，极大的提升了开发效率。

2.2.3统一OS，弹性部署

在HarmonyOS中，将所有功能组件化和小型化，这样可以达到弹性部署的需求，根据不同的终端自动生成依赖关系，降低硬件的开发成本。

3 HarmonyOS融入现有人才培养方案中的探索

综上所述，HarmonyOS必定在移动端操作系统市场占有一席之地。新的技术必将带动新的行业，也会带来新的岗位，这也使HarmonyOS进入高职教育带来可能。

3.1“双高计划”带来积极变革

教育部、财政部印发《关于实施中国特色高水平高职学校和专业建设计划的意见》（简称“双高计划”），强调要深化职业教育产教融合原则，明确了不断创新高职教育与区域产业协调发展，精准对接区域社会产业发展对人才的规格需求，形成学校与企业之间充分的利益共享和价值融合，不断推动高职学校和区域社会产业形成命运共同体，提升高职学校服务区域社会产业发展能力，为增强区域社会产业发展核心竞争力提供强有力的人才支撑。

南京对HarmonyOS研发以及未来的发展都有重要的影响，华为公司在南京建有研发基地，其中包括HarmonyOS一部分团队。多家南京本土企业作为HarmonyOS重要的合作伙伴，在智能制造，IoT方向颇有建树。而南京城市职业学院所处的南京溧水区是重要的新能源汽车制造基地，搭载HarmonyOS的车载系统未来必将在新能源汽车上占有一席之位。此外，南京有众多外包企业，初创公司，很多已经将HarmonyOS作为未来发展的方向。这些企业也是高职学生就业的主要目标。南京城市职业院校作为南京本土院校，需要利用好这些资源，积极推进学校的“双高计划”建设。

3.2创新创业的新蓝海

创新创业已经成为高职院校的核心和焦点之一，实践、实操、就业以及工匠精神是高职院校教育理念与终极目标的核心，每年的“互联网+大学生创新创业大赛”已经成为各个高校展示创新创业工作成果的主舞台。从“互联网+”历年获奖作品可以发现：创意十足，能够快速孵化的项目格外受到评委的青睐。而HarmonyOS作为新兴技术必将带来充足的创新思路以及创新动力，可以给高职院校专业群建设，在校生创新创业提供新的方向。

3.3 HarmonyOS融入现有人才培养方案的思考

南京城市职业学院始终坚持以立足地方，面向全省，以现代服务业为主，培养应用型技术技能型人才为主要任务，设有康养工程学院、智能工程学院、数字文创学院、数字财商学院4个二级学院及思政教学部（马克思主义学院）、公共教学部，共设有27个专业。其中智能工程学院聚焦人工智能和新能源汽车发展，对接南京的新一代软件与信息技术、新能源汽车、车联网产业。在智能工程学院中，软件技术专业与智能控制专业发展多年，从校企合作，产教融合等方面积累的了丰富的经验。依托这两个专业，进行HarmonyOS融入现有人才培养方案的研究。

（1）软件技术专业开设了移动开发方向，目前主要教授技术为Android，在现有的人才培养方案中，包括“JAVA面向对象程序设计”“数据库基础”“网页设计与实现”“数据结构”等课程，这些课程所教授技能是HarmonyOS应用开发所需要的基础知识。软件技术专业目标岗位和任务（部分）如下表1：

表中所列岗位和任务完全可以满足HarmonyOS应用的开发。

（2）智能控制技术专业现有专业有“C语言程序设计”“Python语言程序设计”“电子技术基础”“机械原理及应用”等课程。该专业主要面向岗位与任务（部分）如下表所示。无论是专业课设置还是目标岗位，都和HarmonyOS在智能制造、多終端设备、IoT产业所需要的技能相吻合。智能控制技术专业目标岗位和任务（部分）如下表2。

（3）由软件技术专业、智能制造技术两个专业老师学生组成团队，现已完成以HarmonyOS技术为主导的省级大学生创新创业项目的立项，在项目的实践中发现学生欠缺的知识点。未来计划将HarmonyOS作为一个独立方向由软件技术专业的专业拓展课承担。以授课的方式教学，论证HarmonyOS是否可以独立开设专业。由目前的进展可以得出结论，HarmonyOS技术栈能与现有的课程体系适配，具有开设软件技术、计算机应用技术等计算机类专业的高职院校，可以进行HarmonyOS技术的教学。

4结语

HarmonyOS的诞生被寄予了无数的希望，它是华为公司未来发展的利器，也是我国“创新创业”、核心技术独立自主背景下的杰出代表。HarmonyOS必将重构我国乃至世界的信息技术、IoT、智能制造等行业。这给高职院校提出了挑战，传统移动开发、智能制造行业将会面临洗牌的可能，作为培养从业人员的学校如何快速响应，积极转变成了一道需要去研究的课题。在企业与高校的共同努力下，HarmonyOS一定会取得成功。

作者简介：王鹏飞（1990— ），男，江苏扬州人，硕士，工程师，研究方向：微服务架构、大数据技术。