“在科技高速發展的今天，高校計算機專業最核心的課程是什么？智能計算時代的程序員需要具備什么能力？什么才是計算機專業學生走向社會的安身立命之本……”今年5月，在第九屆全國高校計算機類專業系統能力培養高峰論壇上，湖南大學信息科學與工程學院教授趙歡以當前高校計算機專業面臨的“三個關鍵命題”為切入點展開分享，引發了與會者對計算機專業人才培養模式的深度思考與探討。

　　從1994年站上講臺至今，趙歡用31年時間打磨出一條“從課堂到產業”的人才培養閉環。在她看來，高校的計算機專業不能滿足于培養技術的跟跑者，而是要培養計算機領域的領跑者。

　　改革教學

　　打通學生“任督二脈”

　　“我非常喜歡教師這個職業。”這是趙歡經常掛在嘴邊的一句話，每次課前她都會重新備課，即使對課程內容早已滾瓜爛熟，也會根據班級學情精心修改。在她看來，教書是常做常新的事業，育人同樣需要不斷創新與突破。

　　在一次課程調研中，有些學生的反饋引起了趙歡的注意：“單門課程學完就忘，對計算機系統的整體運行毫無概念。”這并非個例，趙歡和團隊發現，傳統按單門課程的教法，讓學生難以形成系統性思維。“我們上課的時候，常常聽到學生們吐槽專業課太難了、太理論了。”趙歡說。

　　2015年，趙歡開啟了計算機教學改革的重要嘗試。她帶領團隊重構了數字電路、計算機系統、操作系統、編譯原理等核心課程體系，將所有課程前后銜接，構造“程序設計→系統設計→系統工程→職業素養”的橫向能力鏈，以及“基礎課程→高階課程→集中實踐→成果評測”的縱向課程鏈。

　　這“一橫一縱”的轉變，打通了學生學習的“任督二脈”。“大一學習數字電路時，感覺知識比較零散。但到了大二學習計算機系統課程，通過橫向鏈的關聯，我一下子明白了之前所學數字電路知識在計算機系統中的具體應用，原來它們是緊密相連的。”湖南大學智能科學與技術專業2103班學生姚姬娜說。

　　“以往我們可能學完一門課就結束了，知識缺乏連貫性。但在這個模型下，每學年的課程群就像拼圖一樣，一點點拼湊出完整的計算機專業知識體系，這種學習體驗是前所未有的。”湖南大學軟件工程專業2101班學生程啟軒說，通過參與基于真實項目的實踐，他能將不同課程的知識融會貫通，真正感受到自己在系統能力上的成長。

　　虛實融合

　　破解“兩張皮”困局

　　“為什么有些計算機專業畢業生不能很好地滿足崗位需求呢？根源在學與做‘兩張皮’。”趙歡一針見血地指出痛點。

　　多年之前，趙歡就已經意識到了這個問題，為此，其團隊自主研發了兩款機器：一款是虛擬的計算機原型機，從上百萬行代碼中提取框架部分的代碼，簡化學習難度；另一款物理的計算機“口袋貓”則讓學生親自動手實踐，從一塊開發板開始，將理論知識轉化為實際應用。

　　原型機和“口袋貓”一虛一實、一軟一硬，共同構建了螺旋迭代、層層遞進的實踐教學體系，全面提升學生的實踐能力和創新能力。學生通過“做中學”使用平臺和“學中創”開發平臺，直接面對最新領域的復雜工程問題。

　　“大一親手構建‘口袋貓’，大二實現原型機代碼，大三進行物聯網應用開發，大四做畢業設計，每一步都充滿挑戰與驚喜。”湖南大學2019級學生陳昊分享道，“通過這套體系，我真正理解了計算機系統的運行邏輯，以后到社會上面對復雜問題也更有信心。”

　　在“計算機系統”課程中一次關于“軟硬件協同設計”的討論課，讓物聯網工程專業2201班學生王蔚受益頗多：“當時老師拋出一個問題‘如何用底層系統思維解決現實世界的復雜需求’，這讓我意識到，計算機不僅是代碼和電路，更是連接生命的橋梁。”

　　在老師的鼓勵下，王蔚嘗試將課程中學到的嵌入式系統架構設計、實時數據流處理和低功耗通信協議優化等技術，與省內三甲醫院的臨床需求結合，最終開發出面向生命早期健康的物聯網智能監護系統。目前，該項目已獲湖南省創業基金立項，企業正在湘江新區大創園孵化。

　　校企合作

　　搭建人才培養新生態

　　如今，趙歡團隊的課程體系已建成具有示范效應的精品課程，并從校內輻射到全國。但是，趙歡并沒有停下腳步：“計算機領域的‘卡脖子’難題，終究要靠自己的人才破局。在計算機人才培養方面，全國高校都面臨著諸多同樣的難題，我們需要‘抱團取暖’。”

　　2022年，趙歡牽頭成立了教育部—華為“鯤鵬計算機系統能力培養課程群虛擬教研室”。截至目前，該虛擬教研室已有來自全國各地300多所學校的600多名教師，通過線上培訓、研討會等形式分享教學經驗，搭建起了全國高校教師交流平臺。

　　虛擬教研室的教師分享了兩個小故事。在一次教研培訓后，一位資深教師發朋友圈感慨：“學習才知道差距，一個老頭，一天聽了6小時課，身體雖有些疲倦，收獲真的頗豐！”另一位剛入職的教師則表示找到了教學上的領路人：“通過跟大家的溝通交流，我的思路逐漸開闊起來，無論是教育理念，還是教學組織上，我不再迷茫。”

　　2023年，趙歡團隊的研究成果也吸引了華為的目光，各產品線主動來到湖南大學尋求合作，雙方共同研發了面向高校計算機系統教學和原生開發的香橙派開發板，助力計算機系統能力課程群建設。目前，合作第一期成果已獲華為鯤鵬社區首頁推薦，今年將向全國推廣。

　　“構建雙重環鏈強化系統能力培養新時代高質量計算人才”項目榮獲2022年高等教育國家級教學成果獎二等獎，“鯤鵬計算機系統能力培養課程群虛擬教研室”被教育部選為首批虛擬教研室建設試點項目，“原型機+口袋貓”教學體系也成功入選“101計劃”實踐平臺……一項項科技成果不斷出爐，趙歡很高興，但最讓她驕傲的還是她的學生。

　　姚姬娜保研留校繼續攻讀碩士；軟件工程專業學生黃志慧從線上課程起步，即將入職優質企業；2008級碩士王綱金跨界攻讀管理科學博士，如今已是湖南大學工商管理學院副院長、國家級高層次青年人才……接受采訪時，趙歡向記者掰著手指頭一一細數。

　　“為關鍵領域育人才，永遠在路上。”趙歡說，她最繁忙的時節就是畢業季，但也是她開心的時刻，“看著這些孩子從學校走向社會，為我國計算機行業的發展注入源源不斷的動力，我由衷感到自豪！”