摘要:隨著中國信息技術(shù)飛速的發(fā)展,云計(jì)算、AI、5G等創(chuàng)新技術(shù)被更多地運(yùn)用到教育手段變革、教育資源共享之中。阿里云提出的“飛天加速計(jì)劃”也在后疫情時(shí)代,通過云力量幫助中國高校培養(yǎng)新一批創(chuàng)新人才。

　　工業(yè)界流傳著一條著名的摩爾定律:“集成電路上可以容納的晶體管數(shù)目大約每經(jīng)過18個(gè)月便會(huì)增加一倍。”雖說是科學(xué)家的經(jīng)驗(yàn)之談,但在一定程度上揭示了信息技術(shù)進(jìn)步之快。然而,對(duì)于培養(yǎng)技術(shù)人才的學(xué)校來說,不少知名高校還在使用二三十年前的教材,不僅遠(yuǎn)遠(yuǎn)趕不上摩爾定律,甚至教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)跟主流產(chǎn)業(yè)技術(shù)脫節(jié),培養(yǎng)的學(xué)生與社會(huì)所需的人才也產(chǎn)生了斷層。

　　為了向社會(huì)輸送適應(yīng)時(shí)代發(fā)展、滿足主流技術(shù)的人才,產(chǎn)學(xué)合作便成為國際職教界公認(rèn)的人才培養(yǎng)途徑。近日,2021年度“教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目”優(yōu)秀項(xiàng)目案例獲得者——西南交通大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院電子系副主任、碩士生導(dǎo)師邸志雄接受采訪,講了講他如何通過產(chǎn)學(xué)合作,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、培養(yǎng)新工科人才的故事。

　　與摩爾定律賽跑,讓主流技術(shù)普及更多學(xué)生

　　早在2018年,邸志雄便開始探索教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目,并多次參加學(xué)校級(jí)、省部級(jí)產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目。其中,“基于玄鐵CPU與無劍SoC的芯片設(shè)計(jì)與應(yīng)用產(chǎn)教融合精品慕課建設(shè)”是邸老師在2021年作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人完成的產(chǎn)學(xué)項(xiàng)目,項(xiàng)目圍繞阿里平頭哥自研的國產(chǎn)處理器玄鐵,建設(shè)了國內(nèi)首個(gè)基于商業(yè)級(jí)RISC-V處理器的慕課課程,選課逾萬人,被西電、南郵等行業(yè)知名高校選用,課程相關(guān)技術(shù)文章閱讀量逾500萬次,相關(guān)視頻資源播放量逾20萬次。該項(xiàng)目憑借其實(shí)用性和引領(lǐng)示范作用獲評(píng)2021年度“教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目”優(yōu)秀項(xiàng)目案例。

　　“大家都知道,工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域有個(gè)摩爾定律,每隔一兩年就會(huì)有新的技術(shù)出來。但教材卻非常老,學(xué)校教的東西和社會(huì)需要的東西差距太大了。”談起做這個(gè)項(xiàng)目的初心,邸志雄感慨地說,學(xué)校傳統(tǒng)教育下培養(yǎng)的人才有時(shí)候無法滿足社會(huì)人才需求,所以要從市場(chǎng)需要且已經(jīng)受到認(rèn)可的技術(shù)切入,讓學(xué)生能夠?qū)W到真正跟上社會(huì)發(fā)展的前沿技術(shù)知識(shí)。

　　之所以在教學(xué)內(nèi)容中增加基于平頭哥玄鐵CPU與無劍SoC設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)模塊,一方面是因?yàn)槠筋^哥玄鐵系列處理器已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn),備受市場(chǎng)認(rèn)可,學(xué)生更容易參與跟企業(yè)聯(lián)合舉辦的技術(shù)競(jìng)賽,也更容易找工作;另一方面,項(xiàng)目支持的慕課課程《芯動(dòng)力——硬件加速設(shè)計(jì)方法》是國內(nèi)首個(gè)基于商業(yè)級(jí)RISC-V處理器的慕課課程,而RISC-V作為發(fā)展勢(shì)頭最好的開源指令集可完全實(shí)現(xiàn)自研,有望幫助解決關(guān)鍵技術(shù)卡脖子問題。同時(shí),邸志雄也表達(dá)了自己對(duì)開源社區(qū)的積極支持,他認(rèn)為無劍是很好的開源平臺(tái),不僅老師可以通過無劍實(shí)現(xiàn)開源教學(xué),學(xué)生在具備開源能力后也可以反哺開源社區(qū)。

　　本著與摩爾定律賽跑的精神和將前沿技術(shù)與課程融會(huì)貫通的實(shí)踐方法,邸志雄建設(shè)的芯片設(shè)計(jì)精品慕課也得到了來自學(xué)界和行業(yè)的認(rèn)可。以此慕課課程為創(chuàng)新點(diǎn)的教學(xué)論文被集成電路領(lǐng)域國際知名會(huì)議GLS-VLSI’2021收錄,教學(xué)成果被《電子學(xué)報(bào)》、中國電子學(xué)會(huì)、CCF-DAC、CCF-未來教育峰會(huì)等報(bào)道十余次;在2020年與2021年的教師校內(nèi)科創(chuàng)競(jìng)賽指導(dǎo)工作中,該課程助力參賽學(xué)生榮獲10項(xiàng)國家級(jí)獎(jiǎng)項(xiàng),其中全國一等獎(jiǎng)5項(xiàng);而邸志雄作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,更是在2020年與2021年屢獲西南交通大學(xué)教學(xué)類獎(jiǎng)項(xiàng)。

　　借力阿里技術(shù),協(xié)同打磨教學(xué)方案

　　在這一廣受認(rèn)可的課程方案背后,是否有一套可供復(fù)制與推廣的方法論呢?

　　邸志雄闡述自己的設(shè)計(jì)邏輯時(shí)稱,首先要兼容現(xiàn)有的課程體系,重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法,比如在現(xiàn)在這個(gè)課程里刪減掉已被淘汰的知識(shí),有針對(duì)性地保留跟玄鐵處理器有關(guān)的內(nèi)容,將其梳理出一個(gè)完整的知識(shí)體系,把玄鐵做成一個(gè)完整的案例,并在設(shè)計(jì)過程中讓每個(gè)環(huán)節(jié)的知識(shí)點(diǎn)都緊扣玄鐵處理器,整體的思路就會(huì)讓學(xué)生便于理解。

　　邸志雄還提到,在設(shè)計(jì)課程前,一定要明確最終的教學(xué)目的。對(duì)于玄鐵和無劍這個(gè)課程方案,目的就很明了,一是通過課賽結(jié)合的機(jī)制,讓學(xué)生參加國內(nèi)主流學(xué)科競(jìng)賽;二是滿足主流技術(shù)公司招聘需求,方便學(xué)生找對(duì)口工作;三是增加學(xué)生研究處理器設(shè)計(jì)和芯片設(shè)計(jì)的動(dòng)力,培養(yǎng)緊缺人才。

　　當(dāng)然,清晰的想法只是美好的第一步,在具體執(zhí)行中難免遇到困難。邸志雄說,偏工業(yè)級(jí)的項(xiàng)目往往需要循序漸進(jìn)的拆解,就像理解一片森林,得先理解一棵樹的構(gòu)成、再去理解一個(gè)生態(tài),也就是說既要拆解具體的知識(shí)點(diǎn),又要讓學(xué)生有體系化的認(rèn)知。要做到這一點(diǎn),就需要阿里和老師一起打磨教學(xué)方案,提供軟硬件支持。幾乎課程中每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解與拆分、每個(gè)課程案例的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)都與阿里工程師進(jìn)行了多次討論和交流。

　　邸志雄印象特別深刻的是,在一次公開展示課程案例時(shí),因下載器固件升級(jí)導(dǎo)致在展示現(xiàn)場(chǎng)無法將程序燒寫到開發(fā)板上。阿里工程師緊急提供了固件包降級(jí)方案,經(jīng)過雙方通力調(diào)試,終于在短時(shí)間內(nèi)完成了下載功能的修復(fù),這也為課程更新提供了更為全面和豐富的素材。

　　本校應(yīng)用X社會(huì)應(yīng)用兩條腿走路,共促緊缺人才培養(yǎng)

　　作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,邸志雄對(duì)成果是深感欣慰的,不是因?yàn)楂@了多少獎(jiǎng),而是實(shí)實(shí)在在感受到了助人的意義。

　　邸志雄說,自己很喜歡跟學(xué)生們交流,每期慕課結(jié)課后,他都會(huì)給第一名送禮物。在這幾期的第一名中,讓他印象最深刻的是一名女生。這名女生并不是在校學(xué)生,而是一位封測(cè)工程師,在慕課學(xué)習(xí)是想轉(zhuǎn)行做芯片設(shè)計(jì)。在工科行業(yè),這并不簡(jiǎn)單,但這名女生在第二期課程考試中每次測(cè)驗(yàn)都幾乎得到了滿分。邸志雄很開心,送給了這位滿分學(xué)生一個(gè)開發(fā)板,希望她能繼續(xù)深入學(xué)習(xí),早日實(shí)現(xiàn)自己的職業(yè)夢(mèng)想。

　　從實(shí)踐上來說,這也證明了該項(xiàng)目制定的“本校應(yīng)用X社會(huì)應(yīng)用”兩條推廣主線是完全可行的。也就是說,這一項(xiàng)目不僅為本校學(xué)生覆蓋了所承擔(dān)的課程,引入了課賽結(jié)合的機(jī)制,還以慕課推廣為核心,積極為社會(huì)應(yīng)用,促進(jìn)集成電路與RSIC-V緊缺人才培養(yǎng),使人才培養(yǎng)與課程應(yīng)用形成閉環(huán)。

　　作為國內(nèi)首個(gè)基于商業(yè)級(jí) RISC-V處理器的慕課課程,邸志雄是第一個(gè)吃螃蟹的人。他說:“集成電路的慕課很少,光做第一期就花了整整一個(gè)月,這一個(gè)月沒做一點(diǎn)別的事情。”

　　說到課程的預(yù)期,邸志雄說,首先考慮到的是開源,一定要讓學(xué)生拿到源代碼,否則就失去了學(xué)習(xí)的意義,這一堅(jiān)持也成為邸志雄選擇阿里合作的一大原因。另一方面,慕課課程的成功也證明了玄鐵開源的平臺(tái)和生態(tài)都是極其穩(wěn)定成熟的。

　　深耕產(chǎn)學(xué)合作,推動(dòng)新工科課程體系改革

　　據(jù)邸志雄介紹,慕課不僅是納入高校教務(wù)系統(tǒng)的正規(guī)課程,也是免費(fèi)的,老師和學(xué)生也都能用。課程現(xiàn)在每年穩(wěn)定開兩期,每期大概有3000多人參加,現(xiàn)已做到第六期,總共大概有2萬人使用慕課課程。

　　目前,慕課課程選課學(xué)生覆蓋了清華、北大、復(fù)旦等28所國家級(jí)示范性微電子學(xué)院的本科和研究生,還包括AMD、Synopsys、兆芯等知名芯片設(shè)計(jì)公司的工程師。課程也被西電、哈工大、西郵、南郵、沈陽工業(yè)大學(xué)等學(xué)校的本科生和研究生課程使用。此外,課程還用于2021年RISC-V中國峰會(huì)平頭哥Workshop、阿里云“飛天云 西部行”《基于RISC-V的硬件平臺(tái)與虛擬儀器》師資培訓(xùn)活動(dòng),培養(yǎng)出數(shù)十名RISC-V處理器高校教師。總之,從應(yīng)用范圍來看,課程廣泛覆蓋在校學(xué)生、高校教師、社會(huì)人才,真正實(shí)現(xiàn)了有效的產(chǎn)學(xué)合作。

　　成功的產(chǎn)學(xué)合作項(xiàng)目帶給邸志雄的不僅是亮眼的成績(jī),還有成熟的校企合作關(guān)系與經(jīng)驗(yàn)。邸志雄說,作為一名高校老師,其實(shí)在合作過程中感受最深的是企業(yè)的熱誠。阿里為高校提供了最先進(jìn)的資源、技術(shù)、平臺(tái),同時(shí)阿里的生態(tài)和平臺(tái)能力也為長期的校企合作奠定了基礎(chǔ),這一切都讓人切身感受到企業(yè)本身對(duì)于人才培養(yǎng)有極強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感。同時(shí),邸老師也對(duì)阿里致以謝意,感謝阿里讓老師們?cè)诿恳粋�(gè)環(huán)節(jié)都能高效對(duì)接到相應(yīng)資源去推動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)展。

　　因?yàn)榕c阿里云長期順暢的合作,邸志雄也成為阿里云各類產(chǎn)品技術(shù)的深度核心用戶,并向身邊人介紹阿里云及其產(chǎn)品,他也因此獲得2021年第16期“阿里云MVP”。據(jù)了解,“阿里云MVP”稱號(hào)誕生于2017年,全球至今已有300余位活躍MVP,他們都相信技術(shù)會(huì)帶來更美好的未來,而這也正是高校與阿里云平臺(tái)共同的初心。

　　最后,說到產(chǎn)學(xué)合作的意義,邸志雄表示:“把工業(yè)界最主流、前沿的技術(shù)轉(zhuǎn)化成一個(gè)個(gè)可用的教學(xué)案例開放給學(xué)生,就是我所認(rèn)為的產(chǎn)學(xué)合作最大的意義。這不僅對(duì)培養(yǎng)學(xué)生有很大幫助,對(duì)新工科建設(shè)、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)體系的改革也有重要的意義。”

　　關(guān)于“飛天加速計(jì)劃”:

　　“飛天加速計(jì)劃”是阿里云2020年推出的項(xiàng)目,通過為全國高校師生、開發(fā)者提供免費(fèi)ECS算力資源,以加速云計(jì)算的校園普及,助力培養(yǎng)數(shù)字新基建人才。“飛天加速計(jì)劃”自發(fā)布以來,已累計(jì)輸出6.4億小時(shí)免費(fèi)ECS算力,2200所高校十萬余名師生因此認(rèn)識(shí)了云計(jì)算,并且借助云的力量便捷地使用計(jì)算資源開發(fā)自己的應(yīng)用,搭建“小而美”的云上世界,同時(shí)成就自我。

　　2021年,阿里云持續(xù)加碼,推出“飛天加速計(jì)劃2.0”,致力于在3年內(nèi)提供價(jià)值15億元的資源扶持,助力開發(fā)者應(yīng)用創(chuàng)新,助力開發(fā)者全生命周期成長,培育數(shù)字時(shí)代的創(chuàng)新人才。

來源：網(wǎng)易