“开放原子校源行”公益项目由开放原子开源基金会(以下简称“基金会”)与腾讯公司共同出资设立发起。双方携手通过建立高校开源社团、普及开源文化、研发开源课程体系等方式探索产教融合新路径。为高校开发者提供更大的实践舞台,培养更多的开源综合型人才,拓展开源贡献新领域,推动开源科研成果高效转化。
今年7月,在CCF中国高校计算机教育大会上,中国工程院王怀民院士生动地讲述了如何将一个拥有6万多行代码的开源软件应用到课堂,通过学生对代码的注释、提问、复用和完善等贡献来进行课程考核和评定。其中一组学生不仅复用了该开源软件中的4万行代码,还在此基础上创作了1万行代码,从而构建了一个全新的系统,并在计算机竞赛中取得了出色的成绩。
这个案例,让在场的哈尔滨工程大学计算机学院计算机教育与实验创新中心老师刘书勇老师倍感“震撼”。同是校开源社团指导老师的他,不仅惊叹于开源贡献对于系统级核心技术优化的推动力之大,更深感敬佩开源在专业人才培养中的重要意义。
本期校源行人物访谈中,开放原子开源社团(哈尔滨工程大学)指导教师刘书勇与我们分享了开源育人的故事。
刘书勇
开放原子开源社团(哈尔滨工程大学)指导教师
哈尔滨工程大学计算机学院计算机教育与实验创新中心老师
刘书勇,博士,副教授、硕士生导师、哈尔滨工程大学计算机学院计算机教育与实验创新中心主任、开放原子开源社团(哈尔滨工程大学)指导教师、CCF计算机教育专委会执委、全国高等院校计算机基础教育研究会理工专委会委员、黑龙江省计算机学会计算机应用专委会委员。主要研究方向为计算机体系结构、、嵌入式系统与物联网、并行计算等。主持和参与研究省部级以上教学科研项目10余项,获得省部级教学和科研奖项5项,以第一作者或通信作者发表论文10余篇,编著教材2部,授权发明专利和软件著作权4项。省级一流本科课程负责人,所主讲课程曾多次获评校十佳示范实验课程、校品牌课程,并组织和指导大学生课外科创活动获得国家级创新创业竞赛奖项60余项。曾多次获评校创新指导工作先进个人、实验室工作先进个人、优秀班老师、十佳班老师、校思想政治工作先进个人、优秀共产党员等荣誉称号。
开源在学生培养中具有全方位的重要意义
哈尔滨工程大学始终践行开源理念,致力于将开源项目融入到学生课内外课程体系,打造独特的开源人才培养体系。刘书勇老师表示,学校从校级到院级层面,都为开源社团配备了顶尖的导师团队、优越的实验室环境以及学习讨论空间,对培养学生开源实践能力的活动提供全方位支持。
哈尔滨工程大学在建开源育人体系
刘书勇老师对开源的价值给予了高度评价,他强调:“开源不仅是一种高层次人才培养的平台,更能够紧密贴合国家战略需求和企业需求,是一个极具价值的平台。”他深知开源在学生培养方面的重要性,并表示:“开源涵盖了各个方面的关键要素,我将全力以赴,推动开源事业在我校的发展。”
刘书勇老师认为,将开源项目与教学内容相结合,能够为学生打造云端学习与实践平台。在开源的平台和社区中,学生们可以轻松地在遇到问题时进行提问和交流。更为便捷的是,他们甚至可以在不离开校园的情况下完成实习和训练,实现学习与实践的无缝衔接。他强调到:“打破时间和空间的限制,是实习的最佳方式。”
开源项目对于学生的创新能力及系统级能力的提升具有重要意义。刘书勇老师以哈尔滨工程大学计算机学院毕业生唐滨为例,生动展示了我校学生在开源领域的卓越表现。唐滨创立了 FastCAE 开源项目,在硕博阶段便积极开展创业活动,组建团队进行软件开发并成功设立公司。
FastCAE: 是工业仿真软件的平台,是完全自主、开源的平台。主要依托特软学院开展活动,面向哈尔滨工程大学船舶这一优势学科,致力于船舶工业软件一类自主化的大型工业软件平台设计及人才培养。
刘书勇老师始终积极推动学生的创新精神,他表示:“我并不期望每位学生都能取得显著的创新成果,但要求他们全都积极尝试创新。尽管结果可能并不理想,但科学研究本就允许失败。关键是要让每个学生团队都能经历这一过程。”刘书勇老师的这番话语透露出他对学生创新精神的重视和鼓励。
刘书勇老师指导学生研制的创新作品BlueTuna试航
开源为学生创新实践提供了最佳支持。刘书勇老师分享到,学校高度重视开源在人才培养方面的积极作用,并为学生搭建了宽广的发展平台。以 FastCAE 项目为例,哈尔滨工程大学已成立 FastCAE 工业仿真软件网络开源学院。该学院主要针对从事 CAE 领域的工程师、在校教师和学生、研发爱好者等群体,提供工业仿真软件研发及应用相关的技术培训、资源共享、交流研讨、产业对接等服务。此举旨在吸引更多 CAE 领域的人才、团队和单位参与到开源生态中,共同创新,共享成果。
FastCAE工业仿真软件网络开源学院
刘书勇老师始终坚信,学生在开源项目中能够做出一定的贡献,便表明他们的实践能力和创新能力已达到一定水平。他表示:“在保研过程中,如果学生向面试导师展示他们能熟练参与开源项目并作出贡献,那么学校和导师一定会对他们表示热烈欢迎,我也不例外。”
当前,随着人工智能技术的飞速发展,传统就业领域正受到冲击。在这种形势下,开源为学生开启了更多可能性。刘书勇老师在日常授课中常举这样一个例子:一位本科生在毕业设计中开发了一款信息管理系统应用,其中 60% 的内容由 ChatGPT 自动生成。基于此,刘书勇老师强调:“作为计算机专业的学生,我们必须有危机意识。如果我们仅仅将自己定位为应用系统开发者,过度依赖具体技术的熟练应用,那么毕业后可能会面临就业困境。”
刘书勇老师进一步反思:“就像那位学生的毕业设计,当一些编程工作可以由人工智能完成时,人的角色将不再被需要。那么我们该怎么办呢?”。他认为,未来计算机行业的从业者应更多关注大模型无法涉及的领域,如计算机体系结构等。“大模型可以生成普通的应用系统,但操作系统、编译系统、高端芯片、工具链、大型工业软件或一些复杂的学科交叉系统,这些都是大模型无法应对的。”刘书勇老师说道。
与此同时,刘书勇老师了解到,我国 IT 巨头及相关研究所等与国家发展战略紧密相关的单位对系统级人才的需求极为迫切。然而,在招聘过程中,他们发现尽管收到众多简历,但真正具备“系统级能力”的学生仍属稀缺。刘书勇老师认为,开源恰恰能培养学生的系统级能力,多数开源项目涉及系统级层面,对提升学生能力具有重要意义。刘书勇老师始终坚信开源为学生创造了更多可能性,广大学生应充分利用国家、学校和开放原子开源基金会提供的学习和创新实践平台,紧跟规划前行,必将开创美好的未来。
自然而然地建立高校开源生态是一切的基础
刘书勇老师详细介绍了哈尔滨工程大学在人才培养全过程中,如何将开源文化和技术深入融合的实践经验:首先,构建了“专业核心课、方向特色课、校企实践课、创新研讨课”四位一体的课程体系,实现校企深度融合;其次,开创项目式、开放式课程,全面引入开源文化和技术,形成“课程 - 实训 - 竞赛 - 实践”一体化的“开源”生态环境;最后,强调“重认知强素质、重基础强实践、重融合强创新”的软件人才培养特色。
将开源文化和技术融入人才培养全链条的开源实践内容
此外,刘书勇老师还分享了哈尔滨工程大学在一线课堂中融入开源资源的实例。目前,众多课程大纲明确鼓励学生运用开源平台完成课程任务,部分课程的成绩评估甚至以学生在开源项目的贡献度为标准。以课程《计算思维与问题求解》为例,该课程已全面改革教学内容和方式,采取研讨小组合作模式,利用开源仓库(Gitee)和项目管理(PingCode)平台完成小组任务,让学生在软件开发测试、开源代码贡献提交等全过程中体验开源精神。同时,开源资源与课程资源的融合也在不断深化,为提升教学质量提供有力支持。
课程中同学们利用开源仓库和项目管理平台完成小组任务
哈尔滨工程大学将开源实践融入考核评价体系:特软学院采用过程性评价、形成性评价和终结性评价相结合的方式对学生学习效果进行综合评价,建立由企业专家、学院教师等共同组成的评价委员会,构建能力素质导向(开源社区贡献度)的全面考核评价体系。
哈尔滨工程大学在开源文化推广方面的突破性举措,包括出版多部富有开源特色的教材。学校以校企共建模式,将开源资源融入教材,推动开源技术转化为教学资源,与多家软件企业联合出版多部包含“开源技术”内容的工业软件教材。
哈尔滨工程大学“开源”教材
在教学过程中,刘书勇老师注意到过长的项目文档可能并不利于激发学生的积极性。为此,他强调要时刻关注学生的需求,采用学生更倾向采用的学习方式。例如,将项目文档分阶段、有针对性地放置于网站,以便同学们自主参考学习。刘书勇老师分享了一项调研结果,发现很少有学生能在一个开源项目中坚持一年以上。因此,调整教学方法,更好地满足学生需求,对于培养开源精神具有重要意义。
刘书勇老师指导学生创新实践训练
刘书勇老师认为,开设开源相关课程对教师而言是一项巨大挑战。开源课程涉及计算机行业的各个研究领域,其发散的形式对指导老师提出了高标准要求。然而,刘书勇老师怀揣着强烈的责任感和热爱,秉持着“将开源这一有益事物在学校办好,做成示范案例,为开源在校园的发展提供经验”的初心,一直在努力推动开源教育的发展。在他的带领下,相信更多学生将受益于开源文化,为我国的科技创新贡献力量。
刘书勇老师分享了他的最新计划:开设一门跨两个学期的必修课程,要求学生完成的全部任务都具备开放性特征。在课程中,学生可以根据自己的兴趣方向,结合开源平台上的项目,设计和实现一个与社会和国家需求相关的新项目。刘书勇老师认为,这样的课程设计有助于优秀学生在暑假期间参加开源竞赛或其他科创比赛。他表示:“希望通过各方共同努力,自然建立起高校开源生态。”
社团建设要遵循“循序渐进”的过程
哈尔滨工程大学计算机学院已成功组建“HEU 开放原子开源社团”,现有成员 300 余人,来自学校的 5 个不同专业学院。学院为开源社团配备了具有丰富实践育人经验的教师指导团队,并建立起高效运转的社团组织架构,着力打造校园开源生态。谈及未来社团运营的主要工作,刘书勇老师提出了“循序渐进”的规划。
自 4 月参加开放原子校源行(北京站)活动以来,刘书勇老师便着手建设开放原子开源社团(哈尔滨工程大学)。然而,他发现大部分学生对开源概念仍较模糊。刘书勇老师解释道:“尽管学院曾开展过关于开源理念、开源项目及培养学生开源能力的益处的宣讲活动,但大部分学生仍难以深入理解。”
因此,刘书勇老师提出第一阶段应以“入门级”为主,思考如何让学生快速上手并长期坚持一项开源项目。他将大一新生视为最具潜力的群体,通过加大宣传力度,培养他们对开源的兴趣,让更多同学加入开源社团。刘书勇老师认为,大一新生如同白纸,具有极大的可塑性。通过社团宣讲,让学生了解、体验开源,进而感受到开源对其成长的助力。
在社团管理层面,刘书勇老师强调“学生与社团的相互关系”。他介绍,现任负责人是一位对开源充满热情且能力突出的同学。刘书勇老师将团队交给这位元老级负责人,赋予其社团自主运转权,并要求参与者以兴趣为主,而非完成指标任务。他解释道:“我们希望每位团员都自愿加入,为大家提供帮助,有组织地参与社团活动,让大家在参与过程中受益。”通过培养成员对开源的热爱,开源社团将不断壮大,为校园开源生态奠定坚实基础。
刘书勇老师回忆起开放原子校源行(哈尔滨站)活动中,哈尔滨工程大学开源社团负责人所做的报告题目——“从入门到精通”。他认为这一题目生动地展现了哈尔滨工程大学开源社团建设的发展方向。刘书勇老师强调:“我们要时刻关注不同层次的学生,调整教学内容。”针对入门级的初学者,刘书勇老师认为提供充足的教学视频和激发兴趣的课程至关重要。丰富的开源资源支撑使初学者在刚刚接触社区时,便能方便地找到合适的学习资源,快速上手。通过逐步提升学生的技能水平,哈尔滨工程大学开源社团将不断壮大,为推动校园开源生态发展奠定坚实基础。
刘书勇老师指导开放原子开源社团活动
第二阶段的核心目标是引导学生根据个人兴趣选择具体的开源项目,从零开始上手,逐步熟练并深入研究。为此,刘书勇老师提出创办 Special Interest Group(特别兴趣小组),根据学生兴趣组建不同的小组,如大数据、人工智能、芯片设计等,并为每个小组配备一位负责人。引导学生自主选择一个具体的开源项目,并邀请项目专家亲自到校为学生提供面对面实训与指导。
后期社团工作将致力于扩大社团影响力,不仅面向计算机学院的同学,还将拓展至全校各个专业。刘书勇老师表示:“现在几乎所有专业的同学都在学习编程,任何专业都离不开计算机。”开源社团不仅促进开源贡献,还要加强不同学科之间的交叉融合与创新,甚至推动跨学科的科研项目建设。
打造开源生态需各方齐心协力,计算机领域的从业者共同推广开源理念与生态,形成合力,构建产学研相结合、良性循环的开源人才培养体系。在国家、企业、学校、学生之间建立良性循环,推动开源生态发展。每一份光影的持续闪耀,汇聚成璀璨星河,媲美艳阳。
让我们携手为开源生态的发展贡献力量,共创美好未来。
开放原子校源行
Open Source Way to School
开放原子校源行公益项目旨在培育开源人才,推动我国开源生态繁荣发展。开放原子开源社团作为重要的组成部分,也将充分依托企业、学校、学生等各方力量,打造开放、包容、共享的优质高校平台,期待更多高校积极参与,共同培养更多具有卓越创新能力的开源人才。
开放原子校源行课程体系
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原文标题:校源行 | 人物专访——刘书勇:不啻微芒,造炬成阳
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