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清华大学教授武永卫:创新人才培养模式 打好计算系统“基座”
2021-04-25 09:25
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  4月19日,在清华大学建校110周年校庆日即将来临之际,习近平总书记到清华考察并发表重要讲话。总书记指出,“党和国家事业发展对高等教育的需要,对科学知识和优秀人才的需要,比以往任何时候都更为迫切”“把发展科技第一生产力、培养人才第一资源、增强创新第一动力更好结合起来”。

  创新是大学必须承担的使命,而企业在其中发挥的作用也不可替代。当下,完善大学创新体系,勇于攻克“卡脖子”关键核心技术,加强产学研深度融合,促进科技成果转化与创新人才培养显得尤为重要。

  2021年2月,《教育部高等教育司2021年工作要点》发布。其中,在全面深化“新工科”建设的工作中,明确加强教育部-华为“智能基座”产教融合协同育人基地建设。其目标是在5年内发展300万高校开发者,为新计算产业生态的发展提供充足的技术人才储备。

  计算机教育如何做到产教融合?如何创建面向产业需求的人才培养范式?近日,中国教育在线专访教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会秘书长,清华大学计算机科学与技术系副系主任武永卫教授。

  随着数字时代的发展,就如大学教育任何一个工科院系专业都要先学习数学一样,当下,计算机也逐渐成为了一门通识基础课。但我国计算机专业人才的培养该如何定位?聚焦哪些关键能力?

  武永卫教授认为,从国家层面上来说,面对“卡脖子”问题,在计算机的底层技术,以CPU、操作系统为核心的计算机系统能力方面,我们的产业还需要再发力,而人才培养上也需要更多关注这方面,同时,也需要培养更多能够支撑各行各业发展的信息化技术专业人才。这两类不同的计算机专业人才的培养需要统筹协调考虑。

  众所周知,与其他一些传统行业不同,计算机产业的发展可以用“日新月异”来形容,计算机的教育和人才培养也必须跟上更新迭代的脚步,高水平研究型大学与行业龙头企业探索校企合作协同育人机制已成为当前产教融合的重大需求。

  清华大学是教育部-华为“智能基座”产教融合协同育人基地的首批签约高校。武永卫教授介绍,清华大学在计算机原理、操作系统、编译、网络原理等这些课程里,既要培养学生基本原理基础,也要对现有的、世界上最先进的技术进行学习和了解,甚至要利用先进的技术进行课程实验的设计。而这一部分,正需要与像华为这样的行业龙头企业进行合作。

  据了解,“智能基座”项目主要聚焦在计算机、电子信息、人工智能和软件工程等领域,围绕22门专业课开展新计算人才的培养,提供与之应对的“教案”。

  “鲲鹏、昇腾系列这些先进的技术,支持我们的课程实验,进入课程教学的一些环节,一方面学生能够学习到更先进的技术,另外一方面,也让青年学子了解到我们国内的企业也有比较先进的技术,也有拿得出手的东西。因此,不论是在立德树人的角度,还是系统能力培养的角度,都对学生非常有益”,武永卫教授说。

  从清华计算机人才培养角度来说,清华一直强调计算系统能力的培养,要为国家计算系统产业的发展做出贡献,为国家的战略需求提供支持。而华为在这一方面拥有自己先进的理念和技术,与广大的合作伙伴携手构建了鲲鹏、昇腾计算产业生态链,这些先进理念和技术进入课堂,有助于学生更好地理解计算机系统,打下良好的基础。

  “另一方面,我们计算系统领域一些专家的研究成果,也会解决华为在产业发展过程当中遇到的一些问题。这种研究上的结合,能够碰撞出新的火花,从另外一个角度,又促进了我们教师把一些最新最前沿的技术带入到系统类课程的课堂,即以研究来促进教学,合作在这方面的帮助也是很大的。”

  据武永卫教授介绍,清华计算机系非常看重包括编译原理、操作系统、计算机原理、网络原理、计算机系统、体系结构等这些核心系统类课,与华为合作的“智能基座”项目最大的亮点和特色也体现在这些核心课程上。“比如在计算机组成原理课上要求学生自己设计一款处理器,增设了ARM指令实验,让学生们能够有更多的体验机会。再比如在图像处理、人工智能课程上用到了华为昇腾计算软硬件平台等”。

  “同时,也是因为和华为合作,能够得到产业界一线工程师的经验分享,这是最难能可贵的。因为对工科人来说,很多东西不动手做一遍,许多时候都感觉比较心虚,只有真正的实际地做一遍,心里才会踏实”,武永卫教授颇有感触地说道。

  2019年,在主题为“新时代、新计算、新教育”的中国计算机教育大会上,中国工程院院士,教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会(以下简称教指委)主任委员,中国计算机教育联合会主任委员,清华大学计算机科学与技术系主任、教授吴建平曾以“计算机系统能力培养”为题作主题报告。他提到,我国计算机产业的发展对计算机专业人才的能力需求发生了变化,计算机专业人才的培养定位已经提升,系统能力的培养成为计算机本源培养的一个重要内容,而课程实践是其中的关键。

  计算系统是一个复杂而又宽泛的研究领域,随着计算机软硬件及网络系统的飞速发展,大数据、云数据库、数据管理、操作系统、处理器、计算机视觉等都被纳入其中,而且还有更多的内容仍在不断加入。

  武永卫强调,当下计算机专业人才的培养一定要注重和加强系统能力的培养,因为系统能力的增强和提高,会极大地改善基于计算机系统所做的应用的效率,不论是做人工智能,还是做大数据都能得到能力加持。大学培养的计算机人才更多的是既要懂系统又要懂应用的人,这样才会产生1+1>2的效果。

  而系统能力的培养也正是“智能基座”协同项目的一个出发点,这与教指委的价值观和目标不谋而合。武永卫教授表示,政府、高校还有企业,在人才培养的方面应互相借力,发挥合力,才能做得更好。在深化工程教育改革和产教融合的背景下,一是要重视生态建设,二是构建评价机制,把教育融入经济社会产业发展,推动互联网、大数据、人工智能等领域成果转化和产学研用融合,从而促进教育链、人才链与产业链、创新链的有机衔接。

  据了解,截至发稿前,在教育部指导下,华为已与72所高校签约合作教育部-华为“智能基座”产教融合协同育人基地,这一数字还在不断刷新中。

  “清华会更加强调系统能力突出,而有的高校可能强调大数据处理方面更突出。但从整体上来说,一个全面的计算机专业人才,应该是具有全局观、有系统架构能力,能全面理解从底层系统硬件到上层系统应用的全栈技术。我觉得‘智能基座’项目在中国遍地开花,最终应该是为了培养出这样的人。”武永卫教授说。

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