信息技術(shù)實踐教學研究
時間:2022-11-07 04:21:09
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實踐教學是信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)的教學的重要組成部分,也是教學改革與研究的重要課題。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,高校信息技術(shù)各專業(yè)分化得越來越細。高校信息科學與技術(shù)專業(yè)方向也越來越多,一般有:計算機科學與技術(shù)、軟件工程、電子信息工程、網(wǎng)絡(luò)工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、電氣工程及其自動化等專業(yè)。對于一般的綜合型大學來說,都會開設(shè)幾個專業(yè)或者全部專業(yè)。雖然這些專業(yè)的研究方向不同,但是專業(yè)課程都有所交叉。在實踐教學環(huán)節(jié),各專業(yè)各課程是相互獨立的。為了培養(yǎng)復合型信息技術(shù)人才,不斷擴展學生相近專業(yè)知識,我們嘗試將各專業(yè)相關(guān)課程的實踐教學系統(tǒng)性地關(guān)聯(lián)起來。信息技術(shù)多專業(yè)協(xié)同實踐教學是將綜合系統(tǒng)化項目進行科學合理的分解,把各個子任務(wù)分配到信息技術(shù)多個專業(yè)課程的實踐教學中,多個專業(yè)的學生參與到該項目中來。
一、信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)實踐教學的目前現(xiàn)狀
信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)課程的實驗內(nèi)容相對基礎(chǔ),各門課程的綜合型實驗數(shù)量不多,單門課程的實驗相對獨立,學生的實踐教學環(huán)節(jié)的專業(yè)知識面相對狹窄。通常包括硬件設(shè)計、軟件設(shè)計、系統(tǒng)開發(fā)等幾個方面。目前,高校中“軟件的學生不懂硬件,硬件的學生對軟件不屑”這一現(xiàn)象特別突出。打破常規(guī)的實踐教學理念,將相關(guān)專業(yè)的實踐課程進行協(xié)同教學改革,多方共同參與同一個綜合實踐項目。為了進行信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)實踐教學綜合改革,我們對信息技術(shù)專業(yè)各實踐教學進行了相關(guān)性分析,這種綜合教學改革是非??尚械?。如表1。
二、多專業(yè)協(xié)同實踐教學改革的內(nèi)容
多專業(yè)協(xié)同實踐教學改革以信息技術(shù)最新發(fā)展方向為切入點。目前,嵌入式系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、3D打印技術(shù)、機器人等相關(guān)課程,都涉及硬件、軟件及系統(tǒng),相關(guān)項目也是非常多,這些課程實踐教學內(nèi)容也非常豐富,適合引入到實踐教學中。如圖1,嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的項目中,硬件層中包含主板電路板設(shè)計,嵌入式微處理器、存儲器(SDRAM、Flash等)選擇,外圍接口芯片的選擇,CPLD/FPGA設(shè)計等,就構(gòu)成了一個嵌入式核心控制模塊。在這部分的設(shè)計中,與電子信息工程和自動化控制專業(yè)的一些課程相關(guān),比如:電路設(shè)計與仿真、單片機與接口技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、CPLD/FPGA設(shè)計、硬件測試技術(shù)等。硬件層與軟件層之間為中間層,也稱為硬件抽象層,它將系統(tǒng)上層軟件與底層硬件分離開來,使系統(tǒng)的底層驅(qū)動程序與硬件無關(guān)。該層一般包含相關(guān)底層硬件的初始化、數(shù)據(jù)的輸入/輸出操作和硬件設(shè)備的配置功能。系統(tǒng)軟件層由實時多任務(wù)操作系統(tǒng)、文件系統(tǒng)、圖形用戶接口、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通用組件模塊組成。這部分內(nèi)容主要包括:BootLoader的移植、操作系統(tǒng)的選擇與裁剪等,這部分與自動控制底層設(shè)計有很大的關(guān)系,對于硬件知識需要一定的了解。同時,也與計算機科學與技術(shù)和軟件專業(yè)的課程相關(guān),比如:操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、編程語言等。應(yīng)用軟件層設(shè)計部分,主要是基于嵌入式硬件系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)之上開發(fā)的應(yīng)用程序。相關(guān)的應(yīng)用軟件一般包括管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、圖形界面、游戲、網(wǎng)絡(luò)程序等。這部分項目設(shè)計與計算機科學與技術(shù)、軟件工程、自動控制等專業(yè)相關(guān),相關(guān)的課程有:軟件工程、算法分析與設(shè)計、軟件測試技術(shù)、語言開發(fā)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)等。
三、結(jié)束語
高校是培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才的綜合平臺,結(jié)合課程體系改革、實踐基地創(chuàng)建等工作促進信息技術(shù)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)。加強實踐教學有利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng),實踐教學改革是高校教學改革的一個重要組成部分。通過信息技術(shù)相關(guān)專業(yè)協(xié)同實踐教學,有利于培養(yǎng)學生的對信息技術(shù)軟件、硬件及系統(tǒng)的項目整體意識,有利于培養(yǎng)學生的協(xié)助精神,有利于培養(yǎng)學生的系統(tǒng)級項目研發(fā)能力。
作者:王振華 洪泓 張玉清 單位:中國地質(zhì)大學
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