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学校第二批黄大年式教师团队——自主可控嵌入式系统教学科研团队

发布时间:2023-09-21点击量:

致力自主可控核心技术

培养复合创新创业人才

随着计算机软件和集成电路技术的发展,嵌入式系统在航天、航空、交通、网络、通讯、金融、军事等领域发挥着越来越重要的作用,其自主可控对于保障经济安全和国家安全具有重要战略意义。作为学校第二批黄大年式教师团队,团队在嵌入式系统领域深耕多年,依托“计算机科学与技术”双一流学科“系统结构”方向,承担卡脖子工程项目,服务国家和企业需求,并将关键技术转化为教学资源,培养了一批嵌入式系统领域的复合型创新创业人才。

一、攻坚克难,突破嵌入式系统核心技术

团队紧密围绕国家重大战略需求,自主创新,开放合作,突破嵌入式系统核心技术,解决产业“卡脖子”问题。

面对我国计算机输入输出设备核心技术长期被国外垄断,对国家信息系统安全造成严重威胁的严峻形势,团队针对计算机输入输出设备高吞吐率和嵌入式实时图像处理等对处理器性能依赖的难题开展科研攻关,提出了安全、高性能、自主可控的通用体系结构、多维度安全增强体系以及专用SoC高性能可复用硬件加速IP。研究成果获授权国家发明专利14项,制定国家标准1项,在国内外期刊和会议发表高水平论文60余篇,获得多项国家级、省部级科技成果奖。关键技术应用于多家企业的系列产品,提升了相关企业产品的性能和市场竞争力,促进了行业的高速发展,推进了输入输出设备国产化替代进程,为信息系统安全保障提供了解决方案,产生了巨大的社会效益和经济效益。

针对星上高性能智能计算需求,以资源一体化融合、系统自我学习进化为目标,团队开展基于国产处理器、加速器和基础软件的智能嵌入式计算系统研究,重点突破了国产器件系统安全认证、高性能、高可靠综合电子架构、异构资源统一开发编译、系统资源自适应管理、面向领域的轻量化网络模型设计、智能应用容器化开发部署等关键技术,打破了传统一星一应用、一计算一平台的方式,形成满足星上边缘实时处理的高性能、低成本、高通用的硬件平台和轻量化、易开发、易部署的计算平台。主持完成的我国“天问一号”首次火星探测工程中光谱和激光表面探测器载荷的在轨数据压缩系统设计任务获得了总体部门的认可。相关研究成果获2022年测绘科学技术一等奖,2021年高等学校科学研究优秀成果一等奖。

团队面向工业企业实际生产需求,深入开展面向工业物联网系统的感知与定位关键技术研究与应用,相关研究成果获2022年度教育部技术发明二等奖,2021年陕西省高等学校科学技术奖特等奖,先后获中国电科“熠星”创新创意大赛8强(决赛路演获得天使投资),陕西省首批创新创业“双导师制”项目、西安市“创客大西安”创新创业大赛决赛路演优秀奖等项目支持或奖励,“云边端计算环境中深度感知与智能服务团队”获批2022年度陕西省新一代信息技术科技创新团队。

二、校企协作,联合开展产业前沿技术创新

团队2018年与航天502所成立“星载计算机与电子技术创新联合实验室”。联合实验室面向航天嵌入式系统领域开展校企联合攻关,每年设置开发基金课题,重点研究面向卫星应用的“嵌入式代码智能审查”、“可重构计算平台”、“异构资源调度管理”等前沿课题,引领星载计算机嵌入式技术应用。2021年与航空工业计算所联合申报陕西省“智能人机交互与可穿戴技术”重点实验室,实验室下设“可穿戴计算设备硬件体系架构”、“可穿戴计算融合与进化协同管理策略”、“智能交互设计与应用”等研究方向,以嵌入式系统为基础探索可穿戴计算设备前沿技术与应用。2023年团队杜军朝老师担任首席科学家与西安大唐电信有限公司联合申报,获批秦创原基于LTE-A技术的高带宽安全无线自组网设备研发及产业化“科学家+工程师”队伍,聚焦无中心、自组织、自适应、自愈合的“无线网状网”组网研究与应用。

三、立德树人,培养复合型创新创业人才

团队坚守立德树人的根本任务,近五年培养硕士、博士300余人,承担了电子系统与嵌入式系统课程群多门核心课程教学任务。在教学中寓教于研,创新教学方式,利用数字化转型推动教育教学深化改革,聚力培养创新创业人才,取得了丰硕的教学成果。获国家级教学成果奖、省部级教学成果奖多项,《计算机导论与程序设计》课程获批陕西省一流课程,2021年作为学校首批观摩课程面向全国39所大学的95名教师开设了优质示范课观摩班,通过观摩教学、课程研讨等形式将教学方法、实践模式等教学经验分享给全国高校教师,促进了课程的教学质量,提升了学校影响力。“C语言程序设计”智慧教育平台获评教育部“国家智慧教育平台应用创新案例”。

团队教师作为负责人承担了计算机科学与技术卓越班、计算机拔尖班的建设工作,在校企融合、科教融汇的课程体系、培养模式上做了大量工作,不断探索创新创业人才培养途径。坚持科学研究与人才培养相结合,将科研全过程融入到学生培养的各个环节,培养学生提出问题、思考问题、解决问题的能力。指导研究生获得腾讯犀牛鸟卓越工程师奖励,指导学生团队获得第五届“互联网+”大赛全国金奖和第七届“互联网+”大赛陕西省金奖,获得ICPC程序设计竞赛国家级金银奖多项。

自主可控嵌入式系统教学科研教师团队秉承“攻坚克难、服务高质量发展”的核心理念,继续潜心科研,教书育人,在嵌入式系统领域持续服务国家战略和行业技术发展!

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