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国家信息技术应用创新背景下的信息技术教材建设研究

时间:2021年09月22日 分类:科学技术论文 次数:

摘要国家信息技术应用创新是构建国产化信息技术软硬件架构体系、解决国家信息安全、推动信息技术自主可控的重要举措。目前,国家在芯片、操作系统、应用软件等重点领域开展自主创新,并形成一定的产业规模和市场生态。另外,信息技术作为一门大学生必修的基

  摘要国家信息技术应用创新是构建国产化信息技术软硬件架构体系、解决国家信息安全、推动信息技术自主可控的重要举措。目前,国家在芯片、操作系统、应用软件等重点领域开展自主创新,并形成一定的产业规模和市场生态。另外,信息技术作为一门大学生必修的基础课,是国家信息技术生态的一个重要环节。因此,国家信息技术应用创新背景下的信息技术教材建设,应该以国家信息技术应用创新为指导思想,围绕信息技术应用创新领域的关键技术进行教材的组织和编写,但目前信息技术的教材建设在支持国家信息技术应用创新方面还存在很多问题,文中对此提出一些合理化的建议。

  关键词国家信创;信息技术;教材开发

信息技术论文

  1引言

  国家信息技术应用创新(以下简称国家信创),其核心内容就是构建国产化信息技术软硬件底层架构体系和全周期生态体系。为了解决国家安全、核心技术“卡脖子”等问题,信息技术应用创新已成为一项国家战略,也是当前形势下国家经济发展的新动能,目的就是将信息技术变成国家可掌控、可研究、可发展、可生产的自主技术,并构建自己的信息技术产业标准和生态。

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  教材是体现国家意志、传承民族文化的重要载体[1]。站在新的历史高度,我们肩负着国家信息技术应用创新的使命,信息技术基础教材是大学生学习信息技术、形成信息思维必修的基础课教材。因此,在教材开发时要充分认识到教材建设承载着党和国家的重托,影响着我国国际竞争力的提升,关系到民族的根本利益和长远发展[1],必须要以国家信创为指导思想进行开发。

  2国家信创生态系统构成

  国家信创生态系统主要由基础硬件、基础软件、应用软件、信息安全四部分构成。基础硬件主要包括CPU芯片、服务器、存储、交换机、路由器、各种云和相关服务内容;基础软件主要包括数据库、操作系统、中间件;应用软件主要包括OA、ERP、办公软件、政务应用、流版签软件;信息安全主要 包括边界安全产品、终端安全产品等。

  2.1芯片

  CPU芯片的核心是指令集,目前,世界两个主流架构X86和ARM均掌握在美国手里,国产的六大CPU芯片产家中兆芯、海光基于X86授权,华为、飞腾基于ARM授权,而龙芯、申威是自主研发指令集,但生态体系还未建成。与PC机主流的复杂指令集(CISC)不同,智能终端则采用精简指令集(RISC),目前ARM构建的Andriod生态系统占据着全球95%的移动芯片市场授权。RISC-V是基于RISC原理建立的免费开放指令集架构,现已发展到第五代,RISC-V指令集架构简单、完全开源并且免费。由于X86和ARM的授权费太贵,一些科技巨头如IBM、华为、高通、英伟达、三星、谷歌等100多家公司也加入了RISC-V的阵营。2019年,华为海思推出了首款基于RISC-V架构的芯片。

  2.2操作系统

  目前,国产基于复杂指令集的操作系统均是基于Linux内核进行的二次开发,Linux系统为开源系统,国内厂商得到ARM芯片完全授权,基于ARM+Linux开发出自主的操作系统。中标麒麟操作系统目前处于国产桌面操作系统市场的主流位置,广泛应用在了金审、金纪、金关、金安、金税、金盾等国家重大工程,也应用于中办、国办、国家发改委、铁路局等政府机关和大型国企。

  银河麒麟主要面向开源服务器操作系统,应用在国防、政务、能源、金融、教育、电力等众多行业和领域。深度操作系统通过Wine技术模拟Windows环境,直接运行Windows上的软件安装程序和应用软件,解决移植问题。统一操作系统UOS是2019年国内多家操作系统核心企业自愿发起并共同打造的基于Linux的操作系统,与国内各主流整机厂商以及数百家软件厂商展开兼容性适配工作。华为基于RISC-V架构的芯片开发出自主知识产权的鸿蒙系统,鸿蒙系统最大的特点与优势在于万物互联,物联网智能设备管理能力是其核心竞争力。

  2.3办公软件

  文档处理、数据分析、演示文稿制作是办公软件中使用频率最高的功能,目前,国产办公软件中以金山WPS最为出名,具有内存占用低、运行速度快、体积小巧、更倾向于国人的操作习惯,广泛应用于国内大型行业客户。2019年1月,WPS推出的云办公解决方案,以满足用户“云端”时代办公需求为核心的生态系统,推动协同办公成为时代主流。新冠肺炎疫情后的居家办公快速兴起,云办公、云协作得到大家的青睐,WPS国内市场渗透率迅速提升,国有大型企业的市场占有率超过80%。

  3信息技术教材建设的意义信息技术课程是大学生必修的公共基础课程,是非信息类专业学生掌握信息的获取、表示、存储、加工、传输、应用的核心课程。2021年3月,教育部办公厅印发了《高等职业教育专科信息技术课程标准(2021年版)》,针对课程目标、内容、实施做了详细论述。学生通过学习本课程,能够增强信息意识、培养计算思维、提升数字化创新与发展能力、树立正确的信息价值观,为其职业发展、终身学习和服务社会打下基础[3]。

  3.1增强信息意识增强学生的信息意识就是提高学生对信息敏锐的感受力,让他们意识到信息就是资源,面对不懂的东西,具有主动获取信息的意识,掌握信息检索的方法和手段,增强辨别信息真伪的能力,并通过有效渠道分享信息资源,使更多的人受益。

  3.2培养计算思维计算思维是面对问题时如何思考,找出问题的交互关系,并建立解决方案的过程,是一种教授学生像计算机一样思考并解决问题的方法。通过对学生计算思维的培养,学生可以对生活与职业上的问题进行分解、模式识别、抽象建模、算法实现、评估及泛化,在不断变化的数字世界中,学会如何思考。

  3.3提升数字化创新与发展能力在云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术的推动下,对传统的技术与产业进行数字化转型和重塑,是信息时代一项重要的创新能力。信息技术课程需要培养学生对数据资源重新进行整合、挖掘数据资源独特的价值并进行创新应用的能力。

  3.4树立正确的信息价值观在信息时代里,以大量信息为载体的数据,往往代表着权力、资本、个人隐私。因此,信息技术的发展深刻地改变着人类的信息理念取向以及个体所确立的信息价值尺度,改变着人类在从事信息实践的活动中对信息以及信息技术与人之间的价值关系、价值大小的立场和态度。信息价值观是社会信息管理与调控的重要因素,面对当今信息价值观存在的问题与风险,亟须采取积极有效的策略来加以引领。

  4教材建设如何对接国家信创

  4.1教材的编写理念要更新信息技术课程对大学生有着重要的意义,而信息技术应用创新又是新形势下国家的重要战略。因此,信息技术基础教材必须主动对接国家信创,在信创的生态链上做好教育这一重要环节,为社会主义建设培养有用人才。教材 的编写理念紧密围绕国家信创重点领域,聚焦核心技术,针对基础应用,构建大学生新的信息意识,使大学生适应新的信息生态。

  4.2教材的主要内容须创新为服务好国家信创,教材的内容要在传统教材的基础上进行大量创新,从底层的硬件芯片到应用层的办公软件,教材内容都要进行替换。另外,要加强对国家的人工智能、大数据、云计算、物联网等新一代信息技术的教学。

  4.3教材的资源建设须常新国家信创正如火如荼地开展,目前正在国家重点领域、重点行业试点与铺开,多个省市建立了信创产业生态基地,但教师接触到的信息创新技术并不多,可提供参考的书籍和教材更是严重缺乏。在这种情况下要想编写好基于国家信创的教材,就必须充分发挥教师的主观能动性,主要从以下三个方面着手努力:①主动与信创企业进行联系沟通,获取企业的技术支持与相关资料;②教师通过在企业挂职和技术服务深入信创应用企业,收集最新应用案例;③与信创研发企业合作建立培训基地,为企业和大学生提供技术培训。

  5目前存在的主要问题及建议

  基于国家信创的大学生信息技术基础教材开发,是一项创新性工作,本教材在编写过程中主要存在以下几个问题:(1)国家信创行业处于高速发展期,各种信息技术发展更新快,不同企业标准不一,增加了教材编写的难度和教材的稳定性。(2)教师、学生的信息技术应用习惯形成的惯性思维难以很快改变,如很多教师习惯于Windows和Office操作,他们对国产软件技术的研究和掌握不够。(3)目前,自主信息技术在培训推广方面重视不够,信息技术要形成生态系统,教育培训是一个重要环节,需要政府和学校领导的高度重视。但不管有多难,信息技术教材开发与国家信创一样,都是服务于国家建设的好事,都是大有可为之事,我们应该撸起袖子加油干。

  针对存在的主要问题提出几点建议:(1)把信息技术基础教材建成活页式教材,定期更新,增强教材的适应性和灵活性,以应对国内信创的高速发展。(2)在高校率先推行信创改革试点,在工作和教学中统一使用自主创新平台(特殊情况除外),为建立国家信息技术生态铺平道路。(3)信创企业主动对接高校,提供技术支持和教学案例,与高校共同编写教材,服务于新一代大学生以及社会人员。

  参考文献

  [1]教育部教材局党支部.加强教材建设奠基教育强国[EB/OL].(2017-11-29).http://www.moe.gov.cn/s78/A21/A21_ztzl/ztzl_sjdjs/sjdjs_btft/201711/t20171129_320175.html.

  [2]众诚智库.全国首份《中国信创产业发展白皮书(2021)》在京发布[EB/OL].(2021-02-23).http://www.uthinktank.com/news/media/2021-02-23/1597.html.

  作者:阳卫文