升級大學軟件實踐教育-軟件通識實踐教育升級

無處不在的軟件已經成爲社會經濟活動的基礎設施。面向未來,軟件技能不再僅僅是大學軟件專業人才的專業技能,還將成爲所有大學生必備的工作生活技能。因此,在現代高等教育體系中,軟件教育不僅僅是面向軟件專門人才的專業教育,還應該成爲覆蓋全體大學生的通識教育。軟件教育要注重專業教育與通識教育並重,領域學科知識與軟件學科知識結合,原理講授與動手實踐融合。

2020年8月,中國科學院王懷民院士在中國高校計算機教育大會上做了題爲《升級大學軟件教育》的特邀報告(點擊查看報告詳情),以國防科技大學的實踐爲例,對軟件定義時代的大學軟件教育如何升級做了深入思考和深度闡述,引起了廣泛關注和討論。

爲此,我們在10月23日下午CNCC杭州會場未來科技城組織了本論壇,針對這一問題圍繞大學軟件通識教育、軟件學科專業教育、跨領域軟件專業教育和軟件實踐教育支撐平臺等同國內高校進一步開展深入探討和交流。

本論壇採用專家報告 + Pannel討論的模式,由國防科技大學計算機學院副院長毛曉光教授擔任論壇主席,由湖南大學信息科學與工程學院副院長羅娟教授擔任共同主席,邀請了來自中國科技大學、華中科技大學、國防科技大學、湖南大學、綠色計算產業聯盟、華爲技術有限公司等高校和企業的專家做報告,並邀請王懷民院士以及來自武漢大學的何炎祥教授、南京大學李宣東教授、北京航空航天大學劉旭東教授、清華大學孫茂松教授、中國開源軟件推進聯盟劉澎教授等專家參與panel討論,圍繞上述問題開展廣泛交流。論壇日程安排如下:

嘉賓及報告簡介

報告題目一:計算與人工智能概論課程改革與實踐

報告人:羅娟,湖南大學

報告摘要:

當前,信息技術日新月異,人工智能、物聯網、雲計算、大數據等新技術的出現,在社會經濟、人文科學、自然科學的許多領域引發了一系列革命性的突破。計算機導論課程是大學生進入高校的第一門信息類課程,本報告探討如何將計算思維與人工智能發展有機的融合,從“計算思維”的角度出發,以人工智能相關問題爲引導,培養學生通過計算系統進行復雜問題求解的能力。通過線上線下混合教學,任務驅動的案例化教學方式,在解決案例任務的過程中學習知識,培養思維和實踐能力,爲各專業學生今後設計、構造和應用各種計算系統求解學科問題奠定基礎。

報告人簡介:

羅娟,湖南大學嶽麓學者特聘教授、博士生導師,信息科學與工程學院副院長,教育部新世紀優秀人才,湖南省傑青,湖南省青年骨幹教師。CCF高級會員、物聯網專委會常委、網絡與通信專委會和女工委委員,通信學報編委。湖南省高教學會計算機教育專委會副理事長,湖南省信息技術虛擬仿真中心負責人。近年來主持物聯網、端邊雲計算、應急救援等方向國家自然科學基金、國家科技支撐計劃、湖南省重點研發計劃及企業合作等30餘項科研項目,獲得湖南省技術發明二等獎、機械工業科技進步二等獎。

報告二題目:依託課程實踐,培養軟件工程能力和素養

報告人:毛新軍

報告摘要:

本報告介紹了基於開源和羣智的軟件工程課程實踐教學方法,其核心思想是從閱讀和分析開源代碼入手來掌握高質量軟件開發的技能,利用開源軟件來開展軟件開發的課程實踐,藉助羣體化學習社區中的羣智知識來解決實踐中遇到的各類問題。該實踐教學新模式實施了6年,成效顯著,學生創新實踐能力、軟件質量意識和工程素養、解決複雜工程問題能力等方面得到顯著提升。報告還將介紹了支撐該實踐教學新模式的配套教學資源,包括課程教材、教學平臺、實踐案例、學習社區等。

報告人簡介:

毛新軍,國防科技大學教授、博士生導師,校優秀教師,入選教育部新世紀優秀和湖南省121人才計劃,CCF教育專委和教育工委委員,信息技術新工科產學研聯盟和中國高校計算機教育MOOC聯盟實踐教學工委主任。從事軟件工程方向的科學研究、教學教改和人才培養工作,“軟件工程”國家精品課程、精品資源共享課程、湖南省一流線上線下混合式課程的主講老師。近年來組織開展了基於開源和羣智的軟件工程實踐教學改革,負責中國高等教育研究會“制定軟件工程課程國家規範”等教改項目,多個軟件工程實踐案例獲全國教學案例競賽一等獎,出版教材和著作6部,先後獲國家教學成果二等獎1項,湖南省教學成果一等獎2項、二等獎1項,軍隊教學成果一等獎1項。

報告三題目:智能時代,華爲ICT人才培養探索與實踐

報告人:虞侃佳

報告摘要:

聯接+計算+雲已經成爲構建智能世界的關鍵基礎設施,即將到來的智能世界帶來了前沿技術的快速發展和巨大的信息人才需求。近年來,華爲持續深度耕耘信息與通信技術(ICT),圍繞鯤鵬、昇騰和IoT構建開放生態,並持續探索與高校合作進行人才培養的模式和機制,並開展了大規模應用實踐,本報告將圍繞華爲ICT人才培養探索與實踐進行介紹。華爲期望與更多的高校在鯤鵬、昇騰、IOT等領域的科研與人才生態的合作,一起擁抱和引領信息技術革命。

報告人簡介:

華爲中國政企培訓與認證部校企合作總監,華爲技術有限公司HCIE專家工程師,從事院校合作和ICT人才培養工作近10年,深入參與華爲與軟件協會、新工科聯盟、教指委等教育組織以及全國各高校的合作,具有豐富的校企合作經驗。

報告四題目:計算機組成原理在線實踐教學

報告人:譚志虎

報告摘要:

傳統組成原理實驗重驗證,輕設計,受時間和空間的雙重約束,難以有效開展具有挑戰性的複雜實驗,華中科技大學計算機學院結合多年教學經驗,基於Logisim虛擬仿真軟件構建了從邏輯門到CPU的實踐教學體系,以五段流水CPU設計爲高挑戰度任務,努力打造具有高完成度、高滿意度、高可用度的實踐金課。疫情期間全套實驗上線EduCoder在線實訓平臺,爲40多所學校1萬餘學生提供了高質量的在線實踐。

報告人簡介:

譚志虎,華中科技大學計算機學院教授,院長助理,研究方向爲計算機系統結構。主要承擔《計算機組成原理》、《計算機系統基礎》、《Verilog語言》、《計算機系統能力綜合訓練》等課程的教學工作,在中國大學慕課上開設了《計算機組成原理》、《計算機硬件系統設計》兩門慕課課程。先後獲湖北省教學成果一等獎,校實驗技術成果一等獎,寶鋼優秀教師獎,校教師教學競賽一等獎,教學質量一等獎,課堂教學卓越獎等。

報告五題目:編譯原理在線實踐教學的探索與實踐

報告人:張昱

報告摘要:

編譯原理是系統軟件教學的重要組成部分,涉及到軟件安全、面向體系結構的優化、複雜系統工程等不同層面的知識,當前編譯原理教學存在學時減少、實踐內容簡單、實踐手段陳舊等問題。報告圍繞如何針對編譯課程組織實踐教學,循序漸進地開展上規模、重管控的編譯工程進行介紹,從教學內容的選擇、實施方案的設計、在線案例的實現、課程實踐的組織以及實踐效果的分析等進行全面深入的分析和介紹。

報告人簡介:

張昱,中國科學技術大學副教授,中國計算機學會傑出會員、教育專委常務委員、系統軟件專委常務委員、形式化方法專委委員,ACM中國計算機科學教育分會常務理事、ACM中國操作系統分會秘書長,全國高等學校計算機教育研究會理事、教育部高校計算機類教學指導委員會計算機系統專家委員會委員、“計算機系統能力培養”安徽工作組副主任。主要研究方向爲面向新興應用領域的編程系統、軟件分析與軟件安全、量子軟件等。積累了在千萬行操作系統和上百萬行編譯器代碼上開展性能、安全攸關研究的實戰經驗。主持或參與科技部國家重點研發計劃、國家自然科學基金等項目。發表學術論文100餘篇,出版教材和配套參考書9 本、譯著1 本,主持安徽省精品資源共享課“編譯原理和技術”,獲安徽省教學成果獎4項。

報告六題目:大規模開放在線實踐教學模式、平臺與實踐

報告人:尹剛

報告摘要:

軟件學科是實踐動手能力要求很高的學科專業,軟件學科人才培養需要相應工具和平臺的支撐。報告把握軟件學科實踐性的特點,介紹大規模開放在線實踐(MOOP)教學新模式以及智能化軟件開發與實踐教學綜合服務平臺,分析如何依託MOOP模式和平臺來支撐軟件通識教育、“軟件+”以及“+軟件”的實踐教育升級,並通過案例分享創新模式和平臺在高校中的應用實踐。

報告人簡介:

尹剛,國防科技大學計算機學院副研究員,新工科聯盟實踐教學工委會副主任,綠色計算產業聯盟技術委員會主任,中國開源推進聯盟副秘書長,中國計算機學會軟件工程專委副秘書長,湖南省複雜系統軟件工程實驗室主任助理。主要研究方向爲分佈計算、軟件工程、開源生態、在線教育等,獲國家技術發明二等獎1項、湖南省技術發明一等獎1項。近年來,作爲平臺負責人蔘與研製的國家863計劃重點項目成果“可信的國家軟件資源共享與協同生產環境”(Trustie)在產業、國防、教育等領域得到廣泛應用。主持研發的EduCoder智能化在線實踐教學平臺在全國超過1000所高校和企業得到大規模應用,並在今年2月疫情期間被教育部作爲首批22家高校在線教學課程與服務平臺之一推薦。