#HPDC智能基座人才发展峰会随笔

众所周知，高等教育与经济社会发展的相互促进是分不开的。特别是随着全球科技革命和产业变革，高等教育中的工程教育一直在不断发展。科技创新和产业发展促进了现代工程教育范式的迭代升级。从技术范式、科学范式、工程范式到当前的创新范式。同时，工程教育培养的人才得到了服务支持，引领了科技和产业的发展。

进入 21 自本世纪以来，新的科技革命和产业改革正在重建全球创新领域。为了在未来的全球创新生态系统中占据战略制高点，迫切需要培养大量高素质的创新工程技术人才。在这种形式的背景下，教育部于2017年发布了关于发布新工程研究和实践的通知。 18 教育部、工业和信息化部、中国工程院联合发布了相关意见和要求。这也要求我们积极应对新一轮科技革命和产业变革的挑战，继续深化工程教育改革，加快培养适应和引领新一轮科技革命和产业变革的优秀工程技术人才。 在这样的背景下，浙江大学结合自身的办学实际，进行了探索和实践。今年正好是浙江大学创办的 125 周年。在 1897 年，杭州知府实际上就是杭州市的市长向朝定暴奏，居精日土制以培养人才为第一，居精日啊育才以讲究实学为第一。这里特别指出注重实学。因为当时中国正好处于甲午战败有失的时候，是唯心图治。因此，求是书院成立后不久就发布了工业教育。在 125 在2000年的办学过程中，浙江大学始终坚持求真创新、校训培养，创造了一大批科学家、优秀工程人才、文化大师和各界精英。浙江大学是一所工程实力雄厚的综合性研究型大学。目前，我们有11个工程学科被选为双一流建设学科，也有更多的国家重点实验室和国家工程研究中心，在工程人才培训方面积累了深厚的成果。但在工作中，在实践中，我们也发现进入了一个新时代，我们的工程人员在培训中也存在问题和挑战。

主要是我们的专业体系比较固化，整体设置口径不够宽，跨学科程度不够强。然后我们的知识体系相对陈旧，没有充分满足行业的实际需求，也没有充分反映科技的最新发展。此外，我们教学模式的变化不足。目前教学主要以教师教学为主，学生学习相对被动，知识传递为主，能力培养相对不足。此外，培养工程人才尤为重要的是培养实践和创新能力。特别是在校企合作、科教合作等方面，我们的合作水平相对较浅。所以面对这样的一些困难问题和挑战，我们浙江大学也做了一些思考，也提出了我们的一些思路，就是提出了通过四个新来实施新工科建设的路径。

新专业、新内涵、新模式、新方法。新专业有这么多工作。首先，我们优化了专业设置。我们服务国家战略和经济社会发展，我们用三个原则来改变我们的专业以遗留学科为支撑。二是以后基础宽口径培养为导向。然后以建设遗留专业为目标，升级优势专业，迭代低效专业，布局新兴专业。我们把原来的 128 91个专业优化。到目前为止，已有67个专业入选国家一流专业建设点。在这个 128 在专业优化过程中，包括 44 一是工程专业，我们进一步整合优化为31个。我在这里列出了两个例子。一个是我们的机械工程，我们将原机械工程学院的机械工程、机械电子工程和工业工程融为一个专业。这样，设施就可以以更厚的基础和更宽的口径进行培养。再比如我们作为一些工程也做了类似的改造。当然，还有很多这样的例子。我在这里不一一举例。总的来说，我用这样的优化专业设置理念来改造现有的专业。

完成后，我们还布局了新兴专业。近年来，我们增加了人工智能、机器人工程、信息安全等新的工程专业，以满足国家战略需求、未来产业发展需求和学科前沿进展需求。

在新专业中，我们也充分发挥了浙江大学多学科的优势。面对知识学科交叉复合的典型特征，我们促进了多学科交叉培训。比如我们有特色的辅修班，有交叉创新班，有双学位，就是把这两个不同的专业整合在一起，让学生学习后掌握这个复合知识，我们还探索把本科和研究生联系起来，通过工程信息加等。，从而实现我们交叉人才的培养，让我们的学生有更强的能力结构来满足未来的需求。

二是我们的新内涵，我们的重点是课程和课程体系。首先，我们建立了这样一个有特色的课程体系，四课堂融通砖跨融合。我们主要分为一个教室 150 学分左右，作为人才培养的主阵地，主要掌握这类课堂知识的系统性和技能，促进与教师的互动。此外，考虑到课内课外结合的需要，我们设置了 2 课堂主要与不同专业的学生合作，加强创新与团队合作。此外，我们的第三节课主要是校内校外的结合，连接专业能力和社会需求，让学生在实践创新中成长。最后，我们还设立了四个课堂，体现了国内外的结合，促进了海外的学习和交流，提高了学生的全球理解和思维能力。

在我们课堂的设置中，我们将相关模块分为一般考试专业、个性、跨专业、国际化等模块。在这里，我主要向您简要介绍社会教育和专业教育。

通社与专业的结合是本科教育人才培养的永恒主题。通社教育主要注重培养学生慷慨的知识、卓越的能力、全面的素质和健全的人格。因此，通社教育非常重要。我们在 2019 2000年，浙江大学正式发布了社会教育白皮书，从梳理培训模式、路径管理机制、课程体系等方面重构了浙江大学社会课程体系，形成了六加 1 这样的一个这个体系我们有各自的一种出终和目的放在里边。同时，学生特别注重沟通思维能力的培养。因此，我们专门成立了一些有效的教学研究中心，包括我们的写作，包括数学、计算机、电子汞等公共基础课程，巩固学生各方面的学科基础和能力基础。

专业培训也很重要。培养学生实的专业知识、技能素养和具备基本的一种科学方法和创新的这个意识。所以我们在专业、在内容上在高阶性、创造性、挑战度上花功夫，使得我们同学能够通过专业的核心课程的学习，他们的能力、知识素养以及基本的一种方法和意识能够得到提升。所以我们就使得想，把这个所有的课程作为一个育人的重要环节，使得每一门课、每一门专业课都能够体现使命担当的这样的一种价值的引领。

所以我们凝练了从家国情怀、浙大精神、全球关切、道德素养四个方面，这个内容使得我们每一位老师他在知识传授的过程当中，能够以润物无声的方式去引领，去引导我们同学能够涵养起这样的一种情怀、担当、责任关切。第三个的，我们探索就是新模式，我们以学生成长为中心的一种创新能力这个主线为我们的一个主抓手。我们通过在校期间实验实习综合性、探索性深度的一种实习，再加上充分发挥浙江大学广大教师科研团队的这样的一种优势，使得我们同学们能够尽早地进入到各个科研团队实验室开展科研训练和实践。另外我们也开展了多种多样的学科竞赛，我们参加的同学的量是非常之多的，像每年参与都是在 5000 人以上。

另外浙江大学基于创新的创业教育这些年来也蓬勃发展，我们也成立了创新创业学院，也入选了国家双创的示范基地。经过这些年的努力我们可以看到中超从一个数据上我们来看我们这个能力这样的培养的一种阶段性的这种成效。我们历年来中国高校创新的在培养学科竞赛评估结果，浙江大学时居全国第二。我们历届的互联网加挑战杯大赛，精讲的总数也居全国第一等等，还有各方面的世界级的这样的一些学科竞赛，我们也取得了非常好的成绩。应该说从一个侧面能够看得出，我们这样的一种努力，正在发挥取得好的一个效果。

在这里，我们和华为合作的这个智能基座项目是一个学校和企业深度融合、产教融合、协同育人的一个非常好的一个这个项目和例子起到了一个示范引领的作用。在这个过程当中，我们浙江大学那是由六个学院深度参与的这样一个智能基座的这个项目。那么是以课程建设为抓手，通过优化课程的设置，是把这个华为产业前沿的技术课程融入到我们的学校的体系当中来。在这个过程当中就是有教师培训，又有这个课程的新建。那么我们的同学是以产业实践为导向，开展课外的实践我们同学也充分利用智能基座的平台参加各级各类的学科竞赛。

虽然我们这样的一项工作，这样的项目实际上启动时间到现在时间也不是太长，也就两年。但实际上从目前来看成果还是非常丰硕。无论是从教师的参与课程的开发，我们学生的收获参与了一些项目的开发都是取得了非常好的这个进展和成效。那我在这里还想稍微借点时间介绍一下我们在这个新的模式这件事情上将大学的一个探索。

浙江大学在 16 年就成立了全国首家研究生层面的工程师学院。它的这个目的就是面向产业的应用，需要来培养高端的工程领军人才和具有国际竞争力的达国工匠，它是适当地弱化了原由。我们研究生培养过程当中比较注重学科性，而是更加突出了面向产业，面向项目就是为导向的解决产业界的实际问题。这样的一种指导意义就跨多个类别、多个学院专业来对接，包括人工智能、新材料、生命健康的领域。到目前为止，我们已经设立了 23 个作业项目，实际上我们是由教师团队来指导培养我们的学生团队。这个项目当中是一个交叉复合的一个项目。同时我们也面向特大型的企业设立了 7 个订单式的联培班，整个培养过程尤其的注重实践能力的培养，实践力的课程占比非常高，50%以上。而且是课程有校企共建。 另外我们在校外实践要求同学是 6 个月以上，特也在这个我们也建设了多家的校外基地，也获得了非常好的一些进展，比如说申请了一些专利。同时还有一个非常有特征的就是我们的评价不仅仅是以拿学位，更看重一些应用价值。我们在浙江省人社部门的支持底下，我们是有工程师中级子称这样的一个结果可以运用。所以这些年来我们也有 129 位优秀毕业生，一毕业就获得了工程师的中介子称浙江大学应国家战略型产业发展的需要推动的一个新的这种模式，来交叉复合的来培养卓越的这个工程师。 最后我想讲一讲我们探索的第四个方面就是新方法。新方法主要就是一个数字赋能。我们都知道应信息技术的发展，推动教育的变革和创新，是目前的这个世界高等教育一个方兴未艾的一个潮流。所以浙江大学在 16 年我们就是启动了学在浙大这样一个教学平台的这个建设。到了 19 年我们升级为 2.0 版正式上线。因为有这样一个前面的基础，使得我们在 2020 年整个学校在碰到这个突如其来的新冠疫情情况底下，我们是非常成功非常平稳地实施了在网上学习，通过信息化技术的一种学习。

现在的话我们有这个建设了一大批的这个新型的智慧教室，我们有学在平台的教学平台，有智云课堂直播这个录播的平台。另外在这样的情况作为一个辅助，我们还有浙大盯的一些交流平台。这样就使得同学在学习的过程当中，不仅仅在教室里，还可以在各个的空间在空间得到了很大的拓展。 目前我们 100% 就是课程都建在学在这大这个平台上，有超过 3 万门以上的这个课程的进驻，我们课程的用户总量已经超过了 13 万，教师用户是超过了 3 万，可以说是有力支撑的。混合式的线上线下教学也实现了线下讲课堂，这个线下同步课堂，线上同步录播这样一个无缝的衔接。 我们目前正在做的是把信息技术作为一个支撑条件，转化为一个数字化的战略转型的这样一个思路，通过数字赋能，通过数字化、智能化来进一步推进教与学的转型。刚才我在前面也提到我们面临的一些困难和问题，里边就有学生的学习这种主动性，主动的参与程度不够，老师讲授为主等等各方面的一些问题。所以我们通过学习方式的一种转型、教学方法的转型以及教学管理模式的转型，开展这个基于大数据的这个深化网络学习的空间应用构建线上线下教学有效的模式，推进了常态化的应用，深入探索虚拟现实、人工智能等新技术的一种教学应用，打造网络化、沉浸式、智能化的一种模式。 在这里我想尤其要讲一讲的是我们通过这样一个数字化的改造，我们还促进了教学管理模式的一种精准化的转型。比如说我们可以推进网上一体化的系统，使得我们学生的学业在过程当中可以得到更好的指导，还有学生的身形健康的评估，也更以精准等。这个就使得我们学生的全面的这个发展就得到了有力的这个支撑。 最后我做一个小结，新工科建设和人才培养是一项系统工程，我觉得也是我们高等教育国之大者。那么浙江大学在新专业、新内涵、新模式、新方法上的探索和实践还需要深入持续。我们唯有以守正创新、久久为功为自主培养引领新一轮科技革命和产业变革的拔尖创新人才而不懈努力。

为了贯彻落实十四五数字经济发展规划提出的加快数字化发展，建设数字中国的指导思想，教育部一直在大力地推进国家教育数字化战略行动。今年的 3 月 28 日，国家智慧教育平台正式上新演，标志着教育数字化战略行动取得阶段性成果。会上，怀白晋鹏部长对教育数字化战略行动作出重要的指示，教育系统要认真贯彻落实教育的重要论述、关于数字中国建设的重要指示，以应用为王、服务至上、简洁高效、安全运行为总要求，坚定推进国家教育数字化战略行动。高等教育进入普及化阶段后，呈现出质量多样化、学习终身化、培养个性化和治理现代化等特征。在新科技革命浪潮冲击下，高校学生的学习方式、学习内容、学习能力、学习形态正在加速重构。高等教育数字化发展已经成为影响甚至决定高等教育高质量发展的重大战略问题，是实现从学习革命、质量革命到高质量发展的突破性切口和创新型路径。

作为国家教育数字化战略的重要组成部分，高等教育数字化体系也在加快构建中，包括课程、教材、实验、教研、教管等十大模块。虚拟教研室就是教研模块的重点工作。今年 2 月份，教育部办公厅正式公布了首批虚拟教研室试点建设名单，提出虚拟教研室的建设目标和四项重点建设的任务。要求虚拟教研时要以立德树人为根本任务，以提高人才培养能力为核心，以现代信息技术为依托，探索建设新型基层教学组织，打造教师教学发展共同体和质量文化，引导教师回归教学、热爱教学、研究教学，提升教育教学能力，为高等教育高质量发展提供有力支撑。

那这就要求虚拟胶原时要充分地运用信息技术，探索突破时空限制，高效便捷、形式多样、线上线下结合的教师教研模式，形成基层教学组织建设管理的新思路新方法新范式，推动教师加强对专业建设、课程建设、教学内容、教学方法、教学手段、教学评价等各个方面的研究探索，提升教学研究的意识，凝练和推广研究成果。

要求虚拟教研室成员在充分研究交流的基础上，协同共建人才培养方案、教学大纲、知识图谱、教学视频、电子课件、习题试题、教学案例、实验项目、实训项目数据集等资源，形成优质共享的教学资源库。同时开展常态化教师培训，发挥国家级教学团队、教学名师一流课程的示范引领作用，推广成熟有效的人才培养享模式课程实施方案，促进一线教师教学发展。

众所周知，课程是人才培养的重要载体。如图所示的是基于 OB 理念的课程设置的流程依据以及对课程教学实施的基本要求。一方面我们基于培养目标、毕业要求来设置我们的课程体系。另外一方面，我们基于 OB 的理念来组织实施教学，促使课程目标的达成，进而支撑毕业要求和培养目标。

对于我们计算机类专业而言，为了适应信息产业发展，对 it 生态创新人才培养的要求，我们必须根据产业的需求来调整和优化我们的课程体系，改革教学组织与实施。从另外一个角度看，课程建设的质量与教学的效果也是各级各类教育评估的重要指标，包含审核评估、合格评估以及专业认证等课程体系课程建设都将是重要的指标。

因此，课程建设越来越多地受到了关注。自 2003 年以来，教育部建设了多批国家级的课程，包括 03 年的近 4000 门国家精品课程。这批课程的建设对推动教学示范、提高教学质量发挥了积极的作用。 2013 年，教育部又启动了国家精品资源共享课的建设，建设了近 3000 门国家精品资源共享课程，有力地推进了现代信息技术与教育教学的融合，极大地促进了课程资源的建设。

在此基础之上，2017年，教育部又启动了新一轮的国家一流课程的建设，包括线上课程、线下课程、线上线下的混合课程、虚拟仿真等，所建设的 1 万余门课程的广泛推广与应用，极大地提高了人才培养的质量，有力的地推进了以学生为中心的教育教学的实施，对人才培养起了非常积极的作用。 为了适应信息产业发展的需求。我们需要从多维度来提高课程的高阶性、创新性和挑战度，最终的目的就是要提升学生的能力，适应产业发展的要求。新工科建设提出来的新专业建设的三条路径为我们的新课程建设提供了非常好的支撑。我们可以从开新课程的整合以及更新内容三个维度来建设新课程。

课程的创新是多维度的，比如说可以包含教学内容的创新，我们可以引入产业发展的新技术、新工具、新方法和新发展。当然我们也可以拓宽课程建设的新路径，比如说校企协同开展资源建设与师资培养，还有资源的共享和共建。那么在教学模式上，我们可以采用线上线下课内课外学唱结合的融通模式，目的只有一个就是要建设课新课程，提高课程的质量。要培养 it 生态的创新人才，我们首先要对 it 生态的概念有所了解。从生态学的角度来讲，生态系统是指生物与环境之间相互影响、相互制约，从而形成了一个相对稳定的动态平衡。当然这个平衡是有一定的时效性的。参照此概念，我们也可以构建 it 生态系统，包含从底层开始的 CPU 等基础系统硬件和中间层的操作系统，编译 DBMS 等系统软件和上层的编程工具、应用系统等等。

右图是计算机系统层次结构的简图，它与左边的 it 生态的层次结构以及培养学生 it 生态创新能力的课程体系有比较好的对应关系，也是我们培养 it 生态的课程的载体。那我们要培养学生软硬协同的系统观和系统能力。信息时代，it关键的核心技术已成为支撑世界科技强国建设、创新引领发展的核心动力，对于推动经济高转化发展具有十分重要的意义。因此培养 it 生态创新人才，构建 it 生态系统意义非常重大。

为了进一步地培养 it 生态创新人才，我们有必要对 it 生态创新人才的能力要素进行解读。参照左边的 it 生态的系统层次图，我们认为要培养 it 生态的创新人才，必须要培养从高层到低层四个层次的能力。它涵盖了设计迁移、应用系统开发和自主系统维护等 it 生态的全生态链。各个层次的高校每一个学生都可以找准自己的定位，了解 it 生态的技术链和能力的要素之后，可以很好地实现技术链与人才链的有机对接，培养出更多的 it 生态创新人才。 智能基座项目以鲲鹏昇腾和华为云技术为底座，建立了校企协同的高校人才培养体系，期待持续为鲲鹏昇腾及华为云产业链输送高质量的人才。为了达到这个目标，我认为我们有必要把 it 生态的能力要素进行再分解。我将它分解成了以下八个方面，具体包含 it 生态的基本知识、it生态的基本内涵以及构建 it 生态的基本理论和应用、it生态的基本工具以及 it 生态系统的维护能力，it生态软硬件的迁移适配、集成和调优能力。还有基于 it 自主生态的应用系统的开发和 it 生态基础软硬件的开发能力。

智能机座项目的实施是在原有培养体系的基础之上，引入了很多新的教学元素，在具体实施过程当中一定会遇到这样或者那样的问题。为了达到智能技术的培养目标，我们必须要通过培养体系的再设计来解决面临的教学问题。比如说原理讲授中如何嵌入 it 生态的技术，有限的学识与心内容之间如何去做协调，新增加的教学内容如何建设配套的资源，还有智能基座相关课程的授课老师认知知识与能力如何同步更新的问题。

还有我们整个人才培养体系如何去支撑 it 生态创新人才培养的特殊要求。为了实现培养目标，我们可以看到八项能力要素当中，部分能力要可以通过课程教学与实验环节来培养。如图所示的三个实现箭头是指的内容和四个虚线箭头处指向的内容。当然这些能力要素是难以仅仅通过课程教学与实践就能达成的，我们还要配合实习、毕业设计、创新创业活动的同步跟进，才能够实现能力要素的全面达成。

与此同时，还要做教育模式、教学方法、教学管理的同步改革与更新。比如说在课程教学环节，我们要同步实施线上与线下相结合、课内与课外协同的教育模式，还要设置从创新学分和灵活的实习与毕业设计来解决学生在培养提升创新创业能力过程当中遇到的问题，也就是我们要做校企协同的培养体系再设计智能基座。 自 2020 年实施以来，我们建设了 20 门课程，已经进入到了中期建设阶段，相关的课程已经完成了中期的对标，课程建设的成绩斐然。为了进一步的推动智能，就做后期建设的质量，并且能够取得更多的成果，我认为有必要对智能制作前期的建设过程进行思考，并且进行相关般的教学的在设计。

现如今，由于 AI 模型的更新换代， AI 开发者们越来越依赖于成熟的 AI 软硬件开发框架体系。而主流的开发体系基本可以分为两种，其一是 PyTorch 框架，它一般需要依赖于 GPU 硬件才能实现快速的张量运算。而另外一种则是 tensorflow 框架。相比 PyTorch 它拥有自研的硬件结构，TPU计算速度更快，效率更高。然而 TPU 不对外开放，大家依然只能使用 GPU 来运算。但是 GPU 毕竟不是专门为 AI 算法设计的硬件，它的计算效率是不如 TPU 的。 同时对国内开发者来说，依赖于国外公司的软硬件开发体系也不是一件令人舒心的事。就在去年，我了解到了深腾这一国产 AI 软硬件开发体系，它拥有着自主研发的 AI 软件开发框架。

深思 mindsport 基于它，深腾为用户提供了高级 API 的接口，能够快速开发适用于各行各业的 AI 软件算法。而在硬件方面，深思提出了 CNN 看这一异构计算架构，它能让深思的算法运行在多种处理器上，尤其是在深腾自研的 atlas 系列硬件上，能够高效快速地运行。同时深腾也提供了软硬件全流程的开发工具 mind studio 以及管理运维工具 fusion director 和 smart kit 为不同需求、不同规模的用户提供全方位的开发维护服务，生成的硬件性能是让我十分惊喜的。拿 atlas 200 举例，它能够仅凭借 8 瓦的功耗实现高达 22 tops 的 int 8 计算性能和 11 tflups 的半精度浮点性能相比于国外的类似产品，它在每瓦算力的指标上具备着非常明显的优势，为软件的边端落地提供了充足的保障。