新工科背景下基于QT的嵌入式系统教学研究

徐德刚 熊伟 张其林 项东升

摘要：在国家新工科教育改革与建设的大背景下，分析当前嵌入式人才需求现状，针对当前高校嵌入式系统课程教学中存在的问题，结合行业人才需求和嵌入式系统课程的特点，提出基于QT的嵌入式系统课程群建设思路与教学实施方法，以更好地培养新工科高素质嵌入式系统技术工程人才，提高高校物联网专业建设水平。

关键词：新工科;嵌入式系统;行业人才需求;QT;课程群

中图分类号：G642        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）25-0259-03

Abstract： Under the background of national new engineering education reform and construction， this paper analyzes the current situation of the demand for embedded talents， aims at the problems existing in the teaching of embedded system courses in colleges and universities， combines with the industry demand for talents and the characteristics of embedded system courses，and proposes the construction ideas and teaching implementation methods of embedded system course group based on QT， to better combine with new engineering education philosophy and cultivate high quality embedded system engineering talents， improve the level of specialty construction for the Internet of Things in colleges and universities.

Key words： new engineering; embedded system; industry talent demand;qt;course group

1 引言

2017 年 2 月 18 日，基于国家战略发展新需求，国际竞争新形势、立德树人新要求，教育部在复旦大学召开了高等学校工程教育发展的战略研讨会，号召高校开展“新工科”的研究实践活动，深化工程教育改革，推进“新工科”的建设与发展[1]。“新工科”针对新兴产业的对应专业及传统工科专业的升级改造，更强调实际应用性和综合交叉性。物联网专业具备工科的交叉复合优势 ，是新工科重要的支撑技术之一。嵌入式系统不仅是一项综合多个领域知识的工程应用技术，也是物联网和大数据行业等新兴领域的重要组成部分[2]。随着5G商用进程的逐步深入，物联网产业的爆发式增长，物联网工程专业人才，特别是嵌入式人才的需求将十分巨大，要求也会越来越高。因此顺应时代需求，分析当前嵌入式人才需求及高校的嵌入式系统教育现状，结合新工科教育理念，探索和改进嵌入式系统教学，对提高嵌入式系统技术工程人才的培养质量与高校物联网专业建设水平，夯实各类国家战略具有积极意义。

2 嵌入式人才及需求现状分析

嵌入式人才，从事领域很宽泛，特别适合工业控制、消费电子与通信设备等物联网技术相关领域。当前，业界的嵌入式人才岗位需求主要集中在嵌入式软件开发方面，嵌入式开发工程师是一个正在崛起的高薪岗位，嵌入式软件开发是未来几年最热门和最受欢迎的职业之一。在嵌入式软件开发中，嵌入式应用开发工程师的需求量是最大的（基于此，本文中的嵌入式人才主要指的就是嵌入式应用开发工程师）。

嵌入式软件开发的岗位技能要求知识全面、交叉综合性较强，具体涵盖：C语言、C++语言 、Linux及其系统与网络编程、数据结构与算法、QT、Cortex A8 、驱动开发、项目经验等方面。特别是嵌入式应用开发工程师软件开发过程所涉内容范围非常广，经常会涉及一些从来没听过的协议、概念或新知识，需要有基于扎实的专业知识基础上的很强的自学能力。

在嵌入式软件开发的诸多岗位技能中，QT是由Qt Company开发的跨平台C++图形用户界面应用程序开发框架，既可以开发GUI程序，也可用于开发非GUI程序（比如控制台工具和服务器），具有跨平台、面向对象、丰富API、支持2D/3D渲染、支持XML、多国语等强大功能，在嵌入式领域的GUI开发中，QT得到了越来越广泛的应用，QT的引入日益变得至关重要。熟练掌握QT是成为一个优秀的嵌入式应用开发工程师的一个必备要素，也是当前业界各用人单位对嵌入式应用开发人才的迫切要求。

综合来讲，智能硬件的不断火热与5G商用推动的物联网技术应用的发展，导致嵌入式系统的市场需求快速增长，对具有能够适应社会需求的创新性设计的嵌入式人才的需求日益旺盛，要求也越来越高。嵌入式人才不僅要有过硬的综合交叉的专业基础知识、良好的自学能力，还应具备在此基础上的QT熟练应用能力。

3 嵌入式系统教学及现状分析

嵌入式系统课程具有综合性强、内容宽广、软硬件结合、实践性强等特点，跨机械、电子、计算机、通信、自动控制等多个学科，涉及计算机组成与结构、计算机接口、实时操作系统和高级语言编程等多方面的内容，很好地契合了嵌入式人才岗位的知识需求，是嵌入式人才培养的核心课程，在嵌入式人才培养课程体系中有着重要地位，对嵌入式人才的培养起着关键性作用。