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省级重点学科:计算机应用技术

一、学科简介

本学科2002年开始招收本科生。现有教授3人,副教授与高级工程师11人,具有博士学位教师3人,在读博士1人。目前承担省级课题6项,国际合作课题1项,企业合作课题6项,近4年发表论文30多篇。重视教师队伍与梯队建设,输送骨干教师到清华大学等知名学校进修学习。注重实验室的建设,为培养应用型人才创造良好的实验环境。广泛开展与企业的研究开发工作,为企业生产过程改造、技术创新、能耗与污染控制、品质管理、电子商务、网络安全技术等课题展开合作,在此基础上,正积极申请创办企业技术改造与创新基地。聘请厦门大学信息科学与技术学院、福州大学数学与计算机学院、福州大学电气与自动化学院、福建农林大学数学与计算机学院对本学科建设进行论证指导。建设中的计算机应用技术学科包括计算机在制造业中的应用、嵌入式系统、应用软件开发技术与过程工程、网络应用技术这四个研究方向。

1.计算机在制造业中的应用

该方向主要开展制造设备的自动化性能提升技术、生产过程控制技术、自动控制系统集成技术等的研究开发。把计算机技术与自动化控制系统融为一体,是一门以计算机为核心部件的过程控制工程和运动控制工程的综合性技术。这方面的技术是设备制造和生产加工过程所必须的,就我们省而言,在服装鞋帽设备的制造企业、服装鞋帽的生产企业,造纸、造船、水泥、化肥、化工、化纤、钢铁、胶合板等企业具有广泛的应用。目前在省内或国内来看,该技术主要由自动化专业毕业的人才承担,计算机专业的人才较少。而该技术是以计算机为核心,包括后台的控制和前台的管理,因此需要具备既掌握计算机知识又掌握自动控制的人才。从全国高校的学科专业设置来看,很少有把两个专业交叉起来设置的。因此计算机在制造业中的应用方向的设置与建设,将满足市场对人才的真正需求,提升企业的实力和竞争力。我系具有很强的自动化专业的教师梯队,也已经同企业开展这方面的研究开发和技术支持服务,具有办好该方向的实力。

主要内容:加固型PC或工业PC主板为核心的机械设备的自动控制研发、生产过程自动控制。

特色:将计算机的软硬件知识与自动控制理论两个交叉学科有机地结合起来,既掌握后台的控制又掌握前台的管理,这样知识结构的人才,能胜任研究开发、控制系统集成等工作,市场需求大。

可能取得的突破:该方向的小组成员已经在工业绣花设备的开发、大中型企业南平与青州造纸厂的生产过程控制和生产工艺的自动化改造等做了大量的工作,取得了很大成果,积累了大量经验。相信以此为基础,为省内的设备制造性能的提升、生产过程自动化控制的普及与提高将发挥作用,提高企业的创新能力。

该方向的建设由林文忠教授主持,主要学术带头人及学术骨干为郑明高级工程师(硕士)和林东亮讲师(在读博士)。

2嵌入式系统

该方向主要开展单片机(ARMDSP等)应用技术、Linux操作系统移植技术、CPLDFPGA应用开发技术、触摸屏与人机界面技术、各种半导体卡(盘)接口与驱动技术、网络通信技术、便携媒体播放技术以及实时性问题的研究开发。通过这些技术的研究开发,将高性能单片机与适当支持功能和容量的操作系统结合起来,形成高密度、性能强、存储容量大的核心板,嵌入到各个应用系统中,并提供对界面、通信、存储等规范化、可移植、通用性支持。嵌入式系统是后PC时代的重要特征,可以涵盖办公PC以外的所有智能领域,包括各种消费类电子产品、信息家电、汽车电气、工业设备、仪器仪表等。以前,无操作系统支持的低档单片机的开发应用主要由非计算机专业毕业生完成,但随着单片机性能已经接近办公PCCPU处理能力,以及通信、图像处理功能的要求等,在单片机类应用系统引入操作系统已不可或缺,这就为计算机方向的人才培养提出了挑战,同时也提供了一个发挥作用的广阔领域。目前国内嵌入式系统的研究刚刚起步,把它当做学科的一个方向来建设的院校很少。我们系拥有既掌握操作系统(特别是Linux操作系统)又具有高档单片机应用经验的教师队伍,而且这几年来一直在开展这方面的工作,也具备从事该方向教学与研究的实验设备与仿真手段。

主要内容:在中高档单片机(ARMDSP等)应用中引入操作系统(Linuxuc-OSII等),形成带操作系统支持的核心板,在操作系统的支持下,可以方便地实现图形人机界面、网络等各种通信接口、文件与存储管理等工作,直接服务于后PC时代量大面广的消费类电子产品、信息家电、汽车电气等嵌入式设备中。

特色:将计算机的操作系统、语言编程与高性能单片机(CPU)两者机地结合起来,既掌握操作系统、软件设计工程、又具备CPU硬件组成与设计,这样知识结构的人才,能胜任嵌入式产品的研究开发。这方面的人才奇缺。市场需求极大大。

可能取得的突破:该方向的小组成员已经在进行ARM-Linux的通用嵌入式控制平台的研究开发,与华恒科技等嵌入式系统开发应用的上游企业建立了广泛的技术合作。在Linux内核的裁剪与移植、基于Mini GUIQT的图像界面开发、开发平台建设、实时性问题等都做了大量工作。在此基础上,形成高水平的嵌入式系统方向的教学与人才培养、为企业进行嵌入式产品开发提供技术支撑。

该方向的建设由张小进副教授主持,主要学术带头人及学术骨干为陈靖讲师和杨建成讲师。

3应用软件开发技术与过程工程

    该方向主要开展WWW环境下的应用系统开发及支持技术、以对象技术为中心的工具与环境、数据库技术、基于网络数据库的信息管理技术、算法及算法复杂性理论、CAI及多媒体应用等;过程工程方面的研究主要包括企事业过程工程、软件过程改进、软件质量工程与软件测试技术等技术的研究开发。以直接服务于地方经济建设信息化、软件产业化,提高软件产品的生产效率和质量为目标,以软件工程方法为规范,以实际的应用软件项目开发过程为载体,进行软件开发技术和软件过程改进的研究。十-五期间将以行业应用为重点。以理论研究为核心的原则在学科建设方面争取进一步的发展:加强学科梯队建设,为学科发展建设高素质人才队伍;鼓励承担各类重大项目,奠定应用开发基础,扩展开发的能力和范围;坚持科技创新,提高获奖、专著、论文的数量和质量;增强科技储备和发展后劲,促进科技成果转化和产业化,使科技潜力转化为现实生产力。该研究方向为我系传统专业,具有很强的师资队伍和实验环境,广泛开展与企业的合作研究开发,目前同福州凯特信息技术有限公司、福建闽教电脑多媒体有限公司、漳州创新科技公司等都有项目合作,具有完善的校外实训基地。与国内高校相比,该方向更强调突出过程工程的概念,在软件工程实施的各个环节上为地方企业的发展提供技术和人才支撑。

主要内容:目前,开发技术方面的研究主要包括WWW环境下的应用系统开发及支持技术、以对象技术为中心的工具与环境、数据库技术、基于网络数据库的信息管理技术、算法及算法复杂性理论、CAI及多媒体应用等;过程工程方面的研究主要包括企事业过程工程、软件过程改进、软件质量工程与软件测试技术。

特色:以直接服务于地方经济建设信息化、软件产业化,提高软件产品的生产效率和质量为目标,以软件工程方法为规范,以实际的应用软件项目开发过程为载体,进行软件开发技术和软件过程改进的研究。

可能取得的突破:  “十-五期间将以行业应用为重点,以理论研究为核心的原则在学科建设方面争取进一步的发展:加强学科梯队建设,为学科发展建设高素质人才队伍;鼓励承担各类重大项目,奠定应用开发基础,扩展开发的能力和范围;坚持科技创新,提高获奖、专著、论文的数量和质量;增强科技储备和发展后劲,促进科技成果转化和产业化,使科技潜力转化为现实生产力。

该方向的建设由陈雄峰副教授主持,主要学术带头人及学术骨干为高敏副教授(博士)和刘燕高级工程师(硕士)。

4.网络应用技术

该方向主要开展互联网推广与普及技术、网络安全技术、电子商务安全技术、信息网格技术、网络通信与视频技术、网络配置与系统集成技术等方向的应用研究。其特色就是注重应用层面的研究与开发,让成千上万的中小企业,特别是乡镇企业也能安全、快捷地享受网络的各种服务功能。该方向也是我们系的一个传统专业,拥有很强的教师队伍与实验环境,与企业间存在着广泛的合作和技术支持。在信息网格技术方面,具有较强的优势,网格以一种崭新的结构、方法和技术来管理、访问、分析、整合分布的数据,充分利用信息系统的各种资源,实现信息的有效共享与互操作,提供信息的联机分析处理与服务。网格为我们提供了新一代的一体化的信息获取、处理、存储与应用服务的基本技术框架,以及智能化的信息处理平台和基本应用环境。网格能够对信息源的数据、信息和知识进行有效的描述、组织、管理、处理和交换。

主要内容:开展互联网推广与普及技术、网络安全技术、电子商务安全技术、信息网格技术、网络通信与视频技术、网络配置与系统集成技术等方向的应用研究。

特色:注重应用层面的研究与开发,让成千上万的中小企业,特别是乡镇企业也能安全、快捷地享受网络的各种服务功能。

可能取得的突破:该方向的小组的成果包括网络的常规应用的提升和网格技术应用难点的突破,其中常规应用的提升就是一般企业利用网络技术安全地进行电子商务、便捷的管理的普及,让这项技术具有规范性,便于企业的套用;而网格技术应用难点的在于用智能终端提出自己的需求,把诸多方面的服务连接在一起形成服务网格,让一切信息、计划安排和操作就都会立刻便利地呈现在眼前。

该方向的建设由谢储晖教授(博士)主持,主要学术带头人及学术骨干为吴景岚副教授(硕士)和乐丁惕讲师。

二、学科建设总体思路

工业化尚未完成又面临信息化的挑战是我们国家的发展现状,计算机应用技术学科建设的人才培养应以工业化服务与信息化服务两者并重,承担企业的技术改造、技术创新、信息传播与共享、管理与规范等任务,为地方经济与社会发展提供强力的支撑和服务。

1. 工业化服务

工业化尚未完成体现在,一方面单机设备的性能低下、生产过程自动化程度不高、粗犷型生产形成单位产值的能耗比过高、污染排放严重并缺乏有力的处理设施等。问题出现在智能化不足,控制方法方案简单,因此必须加大计算机应用与控制的力度。这里提到的计算机,除PC机外,还包含加固型PC;另一方面消费类电子产品、信息家电、智能化仪器仪表等如雨后春笋般的出现,各种CPU或者单片机的嵌入式系统应用开发热火朝天,我们国家是制造业大国,但不是制造业强国,产品的性能档次尚低,嵌入式系统的广泛推广和应用可以很大程度上改变这个现状。在学科建设中,体现在计算机在制造业中的应用、嵌入式系统这两个研究方向,其特征是以硬件系统为基础,提供完善的软件功能。

为此,在3年级,让计算机应用技术学科的同学,进行方向选择。在计算机在制造业中的应用、嵌入式系统方向,安排电机与传动、自动控制理论、控制与仿真技术、Linux操作系统、嵌入式Linux开发、嵌入式系统设计与应用开发等课程内容。配套进行相关的实验室建设,如自动控制原理实验室、生产过程控制实验室、嵌入式开发平台实验室的建设。加强师资力量的培养,已制定到高校相关专业进修和具有研究开发实力的企业锻炼计划。目前同ARM嵌入式开发平台的华恒科技技术有限公司开展共同研究,与福州世纪成环保有限公司开展自动控制方面的合作开发,与福州上润精密仪器有限公司开展嵌入式系统应用开发等,并与上述企业结成学生实训基地协议,在应用环节上确保学科建设的质量。同时,聘请福州大学数学与计算机学院、福州大学电气与自动化学院为学科建设论证指导,为重点课程的开设等提供师资支持。

2. 信息化服务

信息资源开发利用是信息化建设的核心内容,主要包括WWW环境下的应用系统开发及支持技术、以对象技术为中心的工具与环境、数据库技术、基于网络数据库的信息管理技术、算法及算法复杂性理论、CAI及多媒体应用等;过程工程方面的研究主要包括企事业过程工程、软件过程改进、软件质量工程与软件测试技术。在学科建设中,体现在应用软件开发技术与过程工程、信息网格技术这两个研究方向。

十-五期间将以行业应用为重点。以理论研究为核心的原则在学科建设方面争取进一步的发展:加强学科梯队建设,为学科发展建设高素质人才队伍;鼓励承担各类重大项目,奠定应用开发基础,扩展开发的能力和范围;坚持科技创新,提高获奖、专著、论文的数量和质量;增强科技储备和发展后劲,促进科技成果转化和产业化,使科技潜力转化为现实生产力。

三、主要目标

计算机在制造业中的应用、嵌入式系统这两个学科方向立足于生产过程自动化、设备自动化、电子产品设计的智能化与高性能化方面的人才培养基地,直接服务于省内的大批中小型企业的生产工艺流程的改进与创新、机械设备装置的智能化设计、电子产品的开发应用。成为省内推进企业的技术进步具有影响和起着实际作用的人才输送基地和企业技术进步中具有共性的具有创新能力的技术基地。特别是为缺乏研发能力的大批乡镇企业提供技术支持、促进地方经济建设和社会发展。

四、预期成效

将有1-2个学科方向的应用研究开发达到省内领先或国内领先,成为省内从事设备制造、过程控制、产品开发、企业品质管理、电子商务、信息安全等务实、应用型技术人才的提供基地,拥有资源节约、能耗控制等科学发展理念,能够承担起企业技术进步、产品开发等任务;通过学科建设和应用开发,形成一些具有企业建设陈技术进步上具有普遍性、示范性的应用型成果,以此为基础,建设成福建省应用型技术培养和推广基地。