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上海交通大学软件学院院长臧斌宇:扎根系统软件领域,强化软件学院特色

作者:臧斌宇来源:中国电子报、电子信息产业网发布时间:2020-08-28 17:51我要评论

编者按:近日,教育部、工业和信息化部联合印发了《特色化示范性软件学院建设指南(试行)》。中国电子报特策划推出“建设特色化示范性软件学院·探索软件人才培养新模式”专栏,邀请高等院校、地方工信部门、骨干企业相关专家和负责同志围绕特色化示范性软件学院建设、产教融合培养路径、创新软件人才培养模式等方面对建设指南进行深入解读,分析我国软件人才现状和存在问题,并提出推动特色化示范性软件学院建设的举措建议。敬请关注。本期为上海交通大学软件学院院长臧斌宇的署名文章。

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加强特色化软件产业人才培养,是实现中国软件高质量发展的必然要求和重要支撑。日前,教育部和工信部联合发布了《特色化示范性软件学院建设指南(试行)》,提出了聚焦基础软件、大型工业软件等关键领域,培育建设一批特色化示范性软件学院。多年来,上海交通大学软件学院扎根系统软件领域,建设符合时代特征的教学体系,持续开展高影响力科学研究,学院建设形成鲜明特色。

直面“卡脖子”问题

中国“卡脖子”问题有其历史原因。改革开放前,我国的计算机系统都是自主设计开发,但与国外差距很大。改革开放后,鉴于当时国内经济发展水平,国家自然把发展重心放到见效快的应用领域。上世纪九十年代起,除了高性能计算等少量领域外,对计算机系统底层关键核心技术的研发基本停滞。进入新世纪后,国家经济发展水平上了新台阶,芯片和操作系统的研发重新得到重视。但由于起点较低,主要精力还是放在追踪国际先进技术。但是只跟踪技术就很难建立自己的生态,在成熟的产业链中建立新的生态非常困难,而生态的建立离不开创新。新应用的崛起是发展新技术构建新产业链的最佳时机,例如PC产业链、智能手机产业链等。新技术的出现需要以创新研究为基础。目前我国在基础软件领域已经具备了一定数量的工程师队伍,但是不论从数量还是质量来看与发达国家存在很大差距。特别缺乏从事基础研究和构建新生态的力量。此外,发达国家不断推出新的技术和平台,吸引了大量人员在这些新技术和新平台上从事应用开发。一方面当我们对这些技术和平台产生粘性,对方就可以在科技绞杀战中对我们实施卡脖子。另一个方面,这分散了我们突破“卡脖子”技术的注意力。

聚焦系统软件特色方向

上海交通大学软件学院在2011年对学科方向进行了重新规划,将系统软件作为主要的研究方向之一,并且整体上引进了陈海波团体加盟。至此,上海交通大学软件学院在系统软件领域步入了快车道,在该领域分别获得2014年国家科技进步二等奖、2018年教育部技术发明一等奖和2019年上海市技术发明一等奖。研究成果在腾讯微信、蚂蚁金服、华为云与服务器等众多平台得到应用。2019年获批筹建“领域操作系统”教育部工程中心。

2015年起,学院每年都在操作系统顶级国际会议SOSP(单数年度召开)和OSDI(双数年度召开)发表论文,是唯一能够在这两个操作系统最顶级会议上连续发表论文的亚洲大学。近五年,根据csranking的统计,上海交通大学在操作系统领域的顶级会议上发表论文名列亚洲第一、世界第九。陈海波教授和陈榕副教授进入了计算机系统名人堂(SystemResearch: Hall of Fame),该名人堂目前只有这两位来自国内高校的学者。陈海波教授于2017年首次将SOSP引入中国召开并成为SOSP历史上担任大会主席的首位中国学者,这也是享有操作系统届奥斯卡美誉的SOSP盛会第一次来到亚洲,不仅体现了国际学术界对中国的认可,也加快了上海交通大学乃至中国学者走向世界的步伐。

学院的博士研究生利文浩独自研发了“移动平台安全操作系统T6”并据此获得挑战杯特等奖和互联网+大赛银奖。他以T6系统创立了“瓶钵信息科技有限公司”,并于2019年上榜“福布斯30 Under 30”。学院还有两位学生魏星达和张云昊在大学四年级时,以第一作者分别在SOSP2015和SOSP2017上发表论文。ACM操作系统专委会(SIGOPS)主任曾经说,博士生在这个会议上发表论文都很困难,本科生在该会议上发表论文闻所未闻。

构筑与时俱进教学体系

上海交通大学软件学院之所以能在操作系统领域取得好的研究成果,与2011年实施的新一轮本科教学改革分不开。进入新世纪以来,互联网技术迅猛发展,极大改变了人们的工作和生活方式,如何将计算机类本科专业的课程体系带入互联网时代,是我们这一轮改革的重心。

回顾过去,计算机类本科专业知识体系的发展,总的来说,可以分为三个阶段。

第一阶段为上世纪七十年代中期至八十年代中期。由于计算机学科的理论和技术均未成熟,教学内容不得面面俱到,呈现出“百科全书”式的特点。由于没有主流的系统,因而学生实践匮乏,课程体系偏重理论和概念。

第二阶段为上世纪八十年代中期至上世纪末期。单机为主的技术逐渐成熟,计算机教学方面有了主流的理论和平台。该阶段的理论教学深入,实践内容丰富,主流课程的实验呈现出难度大、强度高的特点。这两个阶段均处于上个世纪,属于典型的单机时代的知识体系。

第三阶段则是兴起于本世纪初的互联网时代的知识体系。在互联网时代,计算机类本科专业所涉及的系统规模显著扩大。这意味着有更多的知识需要讲授。但是大学四年的时间是有限的,原有的计算机本科专业知识体系已被单机系统撑满,唯有课程重构浓缩单机系统教学内容,才能更好地面向互联网。

软件学院通过课程融合实现了互联网时代计算机系统能力的培养。学院将传统的繁多的计算机系统类课程融合为三门计算机系统课程,分别从系统使用者和系统设计者的角度,完整全面讲述计算机系统的基本理论、方法、技术和系统。新课程凝练了传统教学内容,增添新的知识更加贴近技术的新发展。

这套新的课程体系既有别于传统的计算机系的以单机系统为主线的课程体系,也有别于一般软件学院以应用为主线的培养体系。新的课程体系培养出了一批优秀的学生,他们能够在研究生的学习阶段为上海交通大学操作系统领域的研究贡献力量。优秀学生博士毕业后补充到了教师队伍中,使得教学科研力量进一步加强。

提高科研成果的影响力

科研工作是学院发展的重点之一,特别是2011年明确了学科方向之后。学院重视做有影响力的工作,科研成果的影响力最终决定学科的地位。影响力分为学术影响力和技术影响力。学术影响力指的是基础理论,技术影响力是指发明了被广泛应用的技术。

学术影响力首先体现在论文发表,上海交通大学软件学院以国际顶尖大学计算机学科为标杆,明确了必须面向高水平国际会议而不是SCI期刊发表论文。追求技术影响力就必须和产业结合,深刻理解产业的需求,探索创新解决方法。只有这样才能避免远离产业、闭门造车、科研成果束之高阁。

随着互联网经济的发展,国内的一部分信息企业步入了国际级企业的行列。这些企业急需与高校合作探索新技术新方法。软件学院并没有拘泥形式,一味强调国家级项目,而是及时地与这些企业开展合作,创造性地解决企业的实际问题。为了进一步深化与大型龙头企业的合作,软件学院还探索出了一种新的校企人才交流模式。软件学院的学术带头人陈海波教授以挂职的形式,加盟华为公司。目前他担任了华为公司操作系统首席科学家、操作系统内核实验室主任。这种新形式既有利于学校的科研成果在企业落地,助力企业突破技术难关;同时也有利于学校掌握业界动态,引导教师选择正确的研究方向。

下一步,上海交通大学软件学院将按照《指南》精神,继续以育人为本、突出特色为出发点,直面卡脖子技术需求,聚焦基础软件等特色方向,建立与时俱进的融通式教学体系,开展高水平高质量的科研工作,突破操作系统关键技术,积极探索建设特色化示范性软件学院的新途径。


责任编辑:赵强
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