新聞與活動(dòng)
龍架構(gòu)核心課程教學(xué)研討 賦能自主信息技術(shù)體系人才培養(yǎng)
近日，由教育部計(jì)算機(jī)類專業(yè)系統(tǒng)能力課程群虛擬教研室指導(dǎo)、北京航空航天大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院主辦的龍架構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力核心課程教學(xué)研討會(huì)在京舉行。來(lái)自北京航空航天大學(xué)、南京大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、蘭州大學(xué)、東北大學(xué)等國(guó)內(nèi)高校的數(shù)十位計(jì)算機(jī)領(lǐng)域骨干教師共聚一堂，圍繞新時(shí)期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力核心課程教學(xué)改革的基本思路、技術(shù)路線、實(shí)施方案等內(nèi)容深入研討，并基于LoongArch自主指令架構(gòu)的教學(xué)落地交流經(jīng)驗(yàn)。來(lái)自中國(guó)人民大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)等高校的二十余位教師線上同步參會(huì)。
系統(tǒng)能力培養(yǎng)是當(dāng)前高等教育改革的核心理念之一。從播種耕耘到碩果盈枝，龍芯中科作為重要發(fā)起方，既積極呼吁、更躬身篤行——在教育部高等學(xué)校教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)指導(dǎo)下，與全國(guó)多所頭部高校并肩而行，從基于龍架構(gòu)的課程共建、教學(xué)落地，到師生培訓(xùn)、教學(xué)研討，到教賽結(jié)合、科創(chuàng)賦能，為自主技術(shù)體系人才培養(yǎng)鋪就了一條堅(jiān)實(shí)可靠、行穩(wěn)致遠(yuǎn)的發(fā)展之路。
會(huì)上，基于自主指令系統(tǒng)（LoongArch）的計(jì)算機(jī)核心課程教學(xué)成果集中呈現(xiàn)。北京航空航天大學(xué)（以下簡(jiǎn)稱“北航”）作為本次活動(dòng)主辦方、教育部計(jì)算機(jī)類專業(yè)系統(tǒng)能力課程群虛擬教研室牽頭單位，向與會(huì)兄弟高校介紹了新時(shí)期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)的變化挑戰(zhàn)及工作思路，并分享了北航在計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、處理器芯片設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)等核心課程建設(shè)中的經(jīng)驗(yàn)探索和主要成果。
北航計(jì)算機(jī)學(xué)院本科教學(xué)副院長(zhǎng)楊海龍教授、高等教育出版社計(jì)算機(jī)分社高級(jí)編輯劉娟為本次研討會(huì)致辭。楊海龍教授在致辭中提到，以大模型為代表的AI技術(shù)正前所未有地劇烈沖擊傳統(tǒng)教學(xué)模式與方法，如何引導(dǎo)學(xué)生深入理解代碼背后的系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理，如何提升學(xué)生應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的工程問(wèn)題的分析、設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)能力，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力教學(xué)必須面對(duì)和解決的時(shí)代課題，也是亟待群策群力創(chuàng)新課程體系建設(shè)、推動(dòng)計(jì)算機(jī)教育事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要工作。高等教育出版社計(jì)算機(jī)分社高級(jí)編輯劉娟在致辭中表示，“系統(tǒng)能力2.0”有利于更多高校開(kāi)展系統(tǒng)能力教學(xué)改革，讓學(xué)生具備更堅(jiān)實(shí)的專業(yè)核心能力以應(yīng)對(duì)未來(lái)各種挑戰(zhàn)。高教社作為系統(tǒng)能力培養(yǎng)研究專家組秘書處成員，將做好系統(tǒng)能力教材體系合作共建、推廣服務(wù)等工作，以實(shí)際行動(dòng)助力高校計(jì)算機(jī)專業(yè)人才培養(yǎng)高質(zhì)量發(fā)展。
北航計(jì)算機(jī)學(xué)院教授、教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副秘書長(zhǎng)高小鵬在《新時(shí)期計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的挑戰(zhàn)與策略》報(bào)告中表示，當(dāng)前計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力培養(yǎng)正面臨雙重挑戰(zhàn)，一是AI技術(shù)深度重塑程序員技術(shù)棧及職業(yè)前景，凸顯了具備系統(tǒng)級(jí)理解能力的人類開(kāi)發(fā)者的不可替代性；二是產(chǎn)業(yè)界迫切需要具備規(guī)劃、設(shè)計(jì)、集成與評(píng)價(jià)能力的“系統(tǒng)架構(gòu)師”。因此，系統(tǒng)能力培養(yǎng)應(yīng)以“軟硬兼?zhèn)洹⑷珬Ｘ炌ā睘槟繕?biāo)，通過(guò)構(gòu)建權(quán)威的系統(tǒng)能力人才評(píng)價(jià)體系、實(shí)施普惠性的教學(xué)支持計(jì)劃兩大關(guān)鍵舉措，扎實(shí)穩(wěn)健地推進(jìn)課程改革。
北航計(jì)算機(jī)學(xué)院萬(wàn)寒副教授、王雷教授、楊建磊教授分別聚焦計(jì)算機(jī)組成、操作系統(tǒng)、芯片設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)三門核心課程分享教學(xué)實(shí)踐。其中，芯片設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)課的開(kāi)設(shè)正是源于“北航-龍芯百芯計(jì)劃”實(shí)施成果。基于龍架構(gòu)指令集，北航本科生芯片設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成功流片Lain和EULA兩款處理器，完成了從CPU核心、SoC芯片的硬件前后端設(shè)計(jì)，直至操作系統(tǒng)、編譯器乃至應(yīng)用程序的軟件開(kāi)發(fā)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)自主可控處理器芯片設(shè)計(jì)能力的全棧式貫通，經(jīng)過(guò)五年沉淀積累，北航計(jì)算機(jī)學(xué)院將這些競(jìng)賽成果、實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)?zāi)毑⒉鸾鉃槟繕?biāo)導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的處理器芯片設(shè)計(jì)實(shí)踐課，通過(guò)逐步完善相關(guān)資源、工具及平臺(tái)，幫助學(xué)生在具體工程實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)“知其然，更知其所以然”的教學(xué)目標(biāo)。
南京大學(xué)袁春風(fēng)教授分享了基于LA32/LA64+Linux平臺(tái)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)導(dǎo)論課程教學(xué)思路與教學(xué)內(nèi)容。她表示，導(dǎo)論課的核心價(jià)值在于幫助學(xué)生建立程序與編譯、匯編、鏈接、ISA、功能部件、OS等系統(tǒng)核心層之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，為后續(xù)“計(jì)算機(jī)組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)”、“操作系統(tǒng)”、“編譯原理”等系統(tǒng)類課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?，F(xiàn)場(chǎng)，袁春風(fēng)展示了基于龍架構(gòu)設(shè)計(jì)的教材章節(jié)與配套實(shí)驗(yàn)。基于真實(shí)的國(guó)產(chǎn)硬件平臺(tái)，學(xué)生能夠通過(guò)觀察虛擬地址空間布局、體驗(yàn)進(jìn)程調(diào)度、感受中斷處理等核心系統(tǒng)概念，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化、升華。目前袁春風(fēng)老師團(tuán)隊(duì)編撰的基于LoongArch指令系統(tǒng)的《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)》《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)踐教程》已經(jīng)出版。
南開(kāi)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院宮曉利教授從“因材施教”的角度，提出了“學(xué)以致用、用以促學(xué)”的操作系統(tǒng)課程差異化教學(xué)模式。他表示，實(shí)驗(yàn)是系統(tǒng)類課程的重要組成部分，要通過(guò)案例驅(qū)動(dòng)和問(wèn)題牽引，培養(yǎng)學(xué)生思考、提問(wèn)的習(xí)慣，在其研發(fā)的操作系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中，設(shè)置基礎(chǔ)、進(jìn)階兩個(gè)梯度的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，以問(wèn)題來(lái)串聯(lián)覆蓋知識(shí)點(diǎn)。目前，宮曉利教學(xué)團(tuán)隊(duì)與龍芯中科合作編寫的《深入理解操作系統(tǒng)（龍架構(gòu)版）》教材已進(jìn)入編校階段，預(yù)計(jì)于2025年年底出版。
中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院李誠(chéng)副教授分享了其在編譯教學(xué)上的創(chuàng)新實(shí)踐?！拔覀冏匝辛耸讉€(gè)面向龍芯指令集的現(xiàn)代編譯實(shí)踐教學(xué)框架，構(gòu)建了一套‘基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)+龍芯后端實(shí)驗(yàn)+高階AI創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)’有機(jī)結(jié)合的智能化編譯教學(xué)體系，并積極探索本碩貫通培養(yǎng)模式，使得本科階段的編譯學(xué)習(xí)與研究生階段的前沿科研需求實(shí)現(xiàn)無(wú)縫銜接?！崩钫\(chéng)老師團(tuán)隊(duì)編寫的《現(xiàn)代編譯器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》預(yù)計(jì)于2025年年底出版。
報(bào)告后，各兄弟高校針對(duì)當(dāng)前計(jì)算機(jī)核心課程的資源、平臺(tái)、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、競(jìng)賽等培養(yǎng)環(huán)節(jié)進(jìn)行了充分交流。
當(dāng)前，校企協(xié)同育人已成為連接產(chǎn)業(yè)與學(xué)術(shù)資源、突破系統(tǒng)能力課程教學(xué)壁壘、培養(yǎng)面向核心技術(shù)的系統(tǒng)級(jí)創(chuàng)新人才的重要路徑。龍芯中科基于自身在系統(tǒng)能力建設(shè)方面的深厚積累，積極推動(dòng)高校計(jì)算機(jī)類基礎(chǔ)學(xué)科教學(xué)改革與系統(tǒng)能力培養(yǎng)工作。
依托基于自主指令系統(tǒng)的全流程教材體系，秉持“計(jì)算機(jī)，既會(huì)用，也能造”的育人理念，龍芯中科正穩(wěn)步推動(dòng)基于龍架構(gòu)的教學(xué)改革邁入高速發(fā)展新階段。本次研討會(huì)是龍芯與高校多年深耕自主體系系統(tǒng)能力課程建設(shè)和教學(xué)的成果展示，龍芯教育生態(tài)的蓬勃發(fā)展也證明了自主體系對(duì)于人才培養(yǎng)的貢獻(xiàn)。期待更多高校加入，聚力自主信息技術(shù)體系人才生態(tài)建設(shè)，為我國(guó)核心技術(shù)領(lǐng)域人才培養(yǎng)注入持久動(dòng)力。
