信息技術多專業協同實踐教學研究

王振華+洪泓+張玉清

摘要：高校信息技術（工程）不同專業的課程具有相關性，一般分為硬件設計、軟件開發和系統集成。通過綜合實踐教學改革，將信息技術相關專業課程的實踐教學從不同方面整合在一個綜合性實踐項目中。文中進行了協同實踐教學改革的必要性和重要性、相關專業的相關性分析，技術實現切實可行。提出實踐教學改革的內容，并以嵌入式系統開發為例，具體講述了如何進行協同實踐教學。

關鍵詞：信息技術；實踐教學；嵌入式系統

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）42-0119-02

“卓越工程師教育培養計劃”是教育部貫徹落實《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》和《國家中長期人才發展規劃綱要（2010—2020年）》的重大改革項目，也是促進我國培養一批具有創新能力、適應經濟發展需要的高質量技術人才，為建設創新型國家和人才強國戰略服務，促進高等教育面向社會需求培養人才。如何培養卓越的信息技術人才，是高校人才培養研究的重點。實踐教學是信息技術相關專業的教學的重要組成部分，也是教學改革與研究的重要課題。

隨著信息技術的發展，高校信息技術各專業分化得越來越細。高校信息科學與技術專業方向也越來越多，一般有：計算機科學與技術、軟件工程、電子信息工程、網絡工程、物聯網工程、電氣工程及其自動化等專業。對于一般的綜合型大學來說，都會開設幾個專業或者全部專業。雖然這些專業的研究方向不同，但是專業課程都有所交叉。在實踐教學環節，各專業各課程是相互獨立的。為了培養復合型信息技術人才，不斷擴展學生相近專業知識，我們嘗試將各專業相關課程的實踐教學系統性地關聯起來。

信息技術多專業協同實踐教學是將綜合系統化項目進行科學合理的分解，把各個子任務分配到信息技術多個專業課程的實踐教學中，多個專業的學生參與到該項目中來。

一、信息技術相關專業實踐教學的目前現狀

信息技術相關專業課程的實驗內容相對基礎，各門課程的綜合型實驗數量不多，單門課程的實驗相對獨立，學生的實踐教學環節的專業知識面相對狹窄。通常包括硬件設計、軟件設計、系統開發等幾個方面。目前，高校中“軟件的學生不懂硬件，硬件的學生對軟件不屑”這一現象特別突出。打破常規的實踐教學理念，將相關專業的實踐課程進行協同教學改革，多方共同參與同一個綜合實踐項目。為了進行信息技術相關專業實踐教學綜合改革，我們對信息技術專業各實踐教學進行了相關性分析，這種綜合教學改革是非常可行的。如表1。

二、多專業協同實踐教學改革的內容

多專業協同實踐教學改革以信息技術最新發展方向為切入點。目前，嵌入式系統、物聯網、3D打印技術、機器人等相關課程，都涉及硬件、軟件及系統，相關項目也是非常多，這些課程實踐教學內容也非常豐富，適合引入到實踐教學中。如圖1，嵌入式系統設計的項目中，硬件層中包含主板電路板設計，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設計等，就構成了一個嵌入式核心控制模塊。在這部分的設計中，與電子信息工程和自動化控制專業的一些課程相關，比如：電路設計與仿真、單片機與接口技術、傳感器技術、嵌入式系統開發、CPLD/FPGA設計、硬件測試技術等。

硬件層與軟件層之間為中間層，也稱為硬件抽象層，它將系統上層軟件與底層硬件分離開來，使系統的底層驅動程序與硬件無關。該層一般包含相關底層硬件的初始化、數據的輸入/輸出操作和硬件設備的配置功能。系統軟件層由實時多任務操作系統、文件系統、圖形用戶接口、網絡系統及通用組件模塊組成。這部分內容主要包括：BootLoader的移植、操作系統的選擇與裁剪等，這部分與自動控制底層設計有很大的關系，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和軟件專業的課程相關，比如：操作系統、數據結構、編程語言等。

應用軟件層設計部分，主要是基于嵌入式硬件系統和嵌入式操作系統之上開發的應用程序。相關的應用軟件一般包括管理系統、控制系統、監控系統、圖形界面、游戲、網絡程序等。這部分項目設計與計算機科學與技術、軟件工程、自動控制等專業相關，相關的課程有：軟件工程、算法分析與設計、軟件測試技術、語言開發、數據庫技術、計算機網絡等。

三、結束語

高校是培養創新創業型人才的綜合平臺，結合課程體系改革、實踐基地創建等工作促進信息技術創新型人才的培養。加強實踐教學有利于創新人才的培養，實踐教學改革是高校教學改革的一個重要組成部分。通過信息技術相關專業協同實踐教學，有利于培養學生的對信息技術軟件、硬件及系統的項目整體意識，有利于培養學生的協助精神，有利于培養學生的系統級項目研發能力。

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