一、人才培养工作和成效

（一）人才培养基本情况

浙江大学计算机技术与工程实验教学中心成立于2002年，2007年被评为省级实验教学示范中心，2012年6月通过省级实验教学示范中心验收，2012年12月被评为十二五国家级实验教学示范中心。中心隶属浙江大学计算机学院，业务主管部门是学校本科生院。

中心以课内外实践基地建设为基础，实践内容建设与教学方法改革为核心，运行与保障体系建设为支撑，有效融合教学、科研、产业资源，服务于专业教学和计算机公共基础教学。

中心实验室分布在玉泉和紫金港二个校区，包括计算机基础实验分中心和计算机专业实验分中心。基础分中心有效支撑了量大面广的全校计算机类课程实验教学工作，基本覆盖全校所有专业。计算机专业实验分中心，承担计算机科学与技术专业、软件工程专业、数字媒体技术专业、工业设计专业、信息安全专业、人工智能专业的课程实验。2020年实验人数 8411人 ,开设课程432门（次）。其中，专业实验1697人，全校基础教学实验6714人，由于疫情原因，实验人数下降。

拥有实验用房使用面积共7685.88平方米设备1638台（套），设备总值2104万元。

（二）人才培养成效评价

2020年，中心在“德才兼备、全面发展、求实创新、追求卓越”的指导思想下有条不紊地开展各项工作，特别是在一流课程建设、在线实践平台建设以及推进学生竞赛等方面取得了突出的成效。

1.一流课程建设取得新成效：8门课程入选首批国家一流课程

2020年，实验中心何钦铭老师的《程序设计基础》、耿卫东老师的《计算机游戏程序设计》和罗仕鉴老师的《用户体验与产品创新设计》获得首批国家级线下一流课程，吴飞老师的《人工智能：模型与算法》和张克俊老师的《设计思维与创新设计》获得首批国家级线上一流课程。已有的3门国家精品在线开放课程：《程序设计入门—C语言》（翁恺）、《零基础学Java语言》（翁恺）、《数据结构基础》（陈越、何钦铭），也同时被认定为首批国家线上一流课程。因此，在国家级五类一流课程建设首批课程认定中，实验中心教师共有8门课程入选，其中线上一流5门，线下一流3门。

另外，何钦铭教授作为第一主编的教材《C语言程序设计》至2020年底累计印数达60万册，被推荐申报国家级优秀教材建设奖。何钦铭教授承担的首批新工科研究与实践项目《面向新工科的大学计算机基础课程体系及课程建设》验收通过并评为优秀。

2、在线开放实践平台有新突破：注册用户人数突破200万

程序设计类课程不仅是计算机类专业的专业基础课程，也是信息类乃至理工科类专业的公共基础课程，是培养计算机类专业学生编程能力和大学生计算思维能力的重要课程。

以陈越教授牵头的程序设计类课程教学团队推出的程序自动评测、开放式的“程序设计类教学辅助教学平台”（简称PTA或“拼题A”，网址：https://pintia.cn），可支持万人级实时在线评测，功能包括题库管理、组卷与发布、课程管理、在线评测及分析等，支持多种编程语言及多种题型。以此为基础，教学团队探索出了多校共同参与、共同建设、共同利用的新模式：所有题目由入驻平台的高校教师共同贡献、共同使用，每一题在应用中都明示题目来源、撰写人，大大激发了参与教师的积极性。

2020年，PTA平台的用户数、题目数和考试/作业场数大幅度增长。截至2020年12月已有700余所高校和企业的5300余位教师使用，注册用户超过200万人，各类习题超过12万道。以下为PTA平台2020与2019年数据比较表：

年份	参与高校	参与教师	累计注册学生	习题数
2020年	700+	5300+	2000000+	120000+
2019年	542	3296	1400000+	70000+

另外，中心教师陈越教授等推出的计算机程序设计能力评测（简称PAT，网址：https://www.patest.cn/）旨在通过统一组织的在线考试及自动评测方法客观地评判考生的算法设计与程序设计实现能力，科学的评价计算机程序设计人才，为企业选拔人才提供参考标准，受到越来越多企业人力资源部门和IT技术部门的欢迎。截至2020年12月，联盟企业已经达到200家，包括国际著名500强企业Google中国、微软（中国）等以及国内著名重点IT企业，如华为、百度、网易、阿里巴巴-B2B技术部、淘宝（中国）软件有限公司、腾讯等。PAT目前有考点64处，分布在25省/直辖市的53座城市中，涉及合作院校62所。截至2020年底，先后共有来自国内外1500余所高校的37023人次考生参加评测。以下为参加程序设计能力评测的2020与2019年数据比较表：

年份	参与高校数	考试学生数
2020年	1500	37023
2019年	1080	30268

3. 系统能力培养取得新进展：完成课程整合和实验设计

系统能力是指以计算思维为基本思想来理解计算机系统整体性、关联性、层次性、动态性和开放性，掌握计算机软硬件协同工作及相互作用机制，综合运用多种知识与技术完成全系统开发的能力。中心教师在相关研究成果获得2018年国家教学成果二等奖的基础上，根据前沿技术和产业发展的新形势，自2020年起开始研究更加彻底的课程整合方案和以开源RISC-V为核心的实验体系建设。软硬件系统贯通课程和实验系统建设进一步结合软件安全、系统安全、人工智能等课程，将信息安全和人工智能环境与原有系统有机融合，进一步培养学生的软硬件协同安全设计和新型人工智能专有硬件设计能力。

2020年实验中心教师对数字逻辑、计算机组成、操作系统、计算机体系结构课程做了进一步梳理，将被原有课程割裂的知识点进行融合、贯通，整合完成了“计算机系统I”、“计算机系统II”和“计算机系统III”的课程内容设计，并设计和实现了以开源RISC-V为核心的新一代软硬件课程贯通的实验系统，探索以原有系统为基础，整合开源生态和自主研发，彻底更新原有实验环境，让学生做到在自己设计的CPU上运行自己开发的操作系统。目前在学生自主设计的ZJV处理器上可以运行的操作系统包括:RT-Thread、XV6（修复若干bug）、Linux、Coremark、RISC-V test、Rinux（浙江大学教学操作系统）。

4.竞赛组织和学生竞赛结新硕果

作为中国高校计算机大赛的主要发起单位，参与策划了中国高校计算机大赛。该大赛是由全国高等学校计算机教育研究会主办，面向全国高校各专业在校学生的科技类竞赛活动。目前该大赛共有6个竞赛模块，我实验中心教师负责了其中“团体程序设计天梯赛（GPLT）”、“移动应用创新赛”和“人工智能创意赛”三大竞赛模块的组织工作。

2020年“团体程序设计天梯赛（GPLT）”和“移动应用创新赛”双双入选中国高等教育学会大学生竞赛排行榜指标项目。

2020年，成功举办了第五届“中国高校计算机大赛-团体程序设计天梯赛（GPLT）”，有来自全国29个省市298所高校的935支队伍9300位学生参赛。

2020年“中国高校计算机大赛-移动应用创新赛”有来自370余所高校的850件作品参与本年度赛事。实验中心张克俊老师指导的《Seal Create》应用获得最具创新奖和一等奖。

2020年“中国高校计算机大赛-人工智能创意赛”有近400所高校的2200支队伍，涉及6000多名大学生报名参赛，100%覆盖双一流高校，同时吸引了国外知名院校和外国大学生参与其中。

由实验中心教师指导的学生竞赛团队在许多重要赛事中频频获奖，主要有：

• 在第十二届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛总决赛中，实验中心张克俊老师指导的I-Dub—AI赋能的智能声音创作平台获得金奖。
• 第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛中，实验中心张克俊老师带队的比赛作品“点石智造——传统文化创意产业新引擎”在创意组比赛中获得银奖成绩。
• 陈建海老师带队的浙江大学超算队获得ASC20-21世界大学生超级计算机竞赛以预赛总排名全球第四的成绩进入决赛。
• 在2020年国际大学生程序设计竞赛亚洲赛区比赛中，实验中心王灿老师指导的浙江大学队伍获得亚洲赛区亚军，7队获得金牌，2队获得银牌。
• 王灿老师带领的团队在“中国高校计算机大赛-团体程序设计天梯赛（GPLT）”中夺得珠峰争鼎组团队和高校双冠军，是赛事的顶级奖项。
• 第十三届全国大学生信息安全竞赛创新实践赛中，实验中心周亚金老师指导的参赛队伍获得决赛一等奖3项，分区赛特等奖3项，冠军3人。AAA战队获世界顶级安全大赛Defcon CTF冠军，打破国外十余年的垄断。

二、人才队伍建设

（一）队伍建设基本情况

经过多年的发展，中心已拥有一批综合素质好、学术水平高、实践经验丰富、具有开拓创新精神的实验队伍。由专职实验人员与各课程组兼职教师组成，专职实验人员主要负责实验室运行和实验指导，课程组教师主要负责实验内容设计、实验指导、实验教材编写、各类教学文件编审、实验项目编制等。专兼职实验教学队伍的人员情况如下：

正高级	副高级	中级	其它	博士	硕士	学士	其它	总人数
28	17	6	1	44	3	5	0	52

（二）队伍建设的举措与取得的成绩等

2020年实验中心在人才队伍建设有进展，新引进了1位博士，队伍的年轻化和专业化迈出了更大的步伐。

2020年实验中心马德老师成为 “2020年度高校计算机专业优秀教师奖励计划”获得者。

三、教学改革与科学研究

 （一）教学改革立项、进展、完成等情况

1．教育部新工科研究与实践项目验收优秀1项、新获批2项：

（1）《面向新工科的大学计算机基础课程体系及课程建设》，

何钦铭，2018-2020，验收优秀

（2）《面向新工科的通专融合型计算机课程及教材建设》，何钦铭，2020-2022

（3）《人工智能通专融合课程及教材体系建设》，吴飞，2020-2022

2.教育部产学合作协同育人项目4项：

（1）《基于硬件服务器的鲲鹏操作系统实验课程建设》，张泉方，2020

（2）《基于PTA的Python程序设计课程平台》，陈春晖，2020

（3）《基于HLS的FPGA入门编程系统》，翁恺，2019-2021

（3）《基于PTA平台的操作系统教学资源共享课程建设》，

李善平、季江民，2019-2021

3.教育部2020年首批线下一流课程3项：

（1）《程序设计基础》，何钦铭，2020

（2）《计算机游戏程序设计》，耿卫东，2020

（3）《用户体验与产品创新设计》，罗仕鉴，2020

4.教育部2020年首批线上一流课程2项：

（1）《人工智能：模型与算法》，吴飞，2020

（2）《设计思维与创新设计》，张克俊，2020

5.出版教材8本：

（1）《C语言程序设计》（第四版），何钦铭，高等教育出版社，2020

（2）《人工智能导论：模型与算法》，吴飞，高等教育出版社，2020

（3）《可视化导论》，陈为，高等教育出版社，2020

（4）《智能产品设计》，孙凌云，高等教育出版社2020

（5）《产品仿生设计》，罗仕鉴，中国建筑工业出版社，2020

（6）《用户体验与产品创新设计》，罗仕鉴，机械工业出版社，2020

（7）《Mobile Services Compputing》，邓水光，浙江大学出版社，2020

（8）《浙江大学信息安全本科专业培养体系》，任奎，清华大学出版社，2020

（二）科学研究等情况

实验中心人员在完成本职工作的同时，积极参加科学研究工作，共发表高水平论84篇，2020新增加省级以上项目20余项，专利43项。

四、信息化建设、开放运行和示范辐射

（一）信息化资源、平台建设，人员信息化能力提升等情况

1.实验支撑环境建设

计算机科学与技术学院是学校最早接入万兆网络和互联网的单位，行政网络、教学实验室和科研实验室网络物理独立，各自都有独立的安全控制设备，出口策略、信息审计和访问控制权限完全不同。2020年学校再投入95万元，改造、提升现有网络和实验室。

中心统筹规划信息安全实验室的建设，在现有网络实验室基础上强化信息安全。针对各种可能发生的信息安全事件，制定了相应的处理方案。从物理层、传输层、系统层等多方面进行了一系列的更新、改造工作，防止信息安全实验室成为信息安全事故的发源地。

2.开放平台建设

开发设计的“程序设计类实验辅助教学平台”（拼题A），5000多位教师共同建设，提供13万多道不同难度、不同类型的题目，加强学习过程化考核，满足不同层次的程序设计能力培养需求，注册用户达215万多。

2020年7月1日，实验中心教师开发的智海Mo新一代人工智能平台运行，新冠肺炎疫情期间，238名浙江大学计算机学院三年级本科生以及247名其他专业学生通过该平台的初期系统完成了《人工智能》课程的学习。

（二）开放运行、安全运行等情况

实验室安全建设是一个体系建设，我们坚持从源头抓起，预防为主，从组织领导、制度建设、教育培训、检察力度、管理、预案演练六个方面全过程跟踪。根据“谁使用、谁管理、谁负责”的原则，实验中心进一步建立和完善实验室安全责任体系，明确分管负责人、实验室专职秘书、管理人，层层落实安全工作责任制，顺利保障整个实验中心安全运行，全年无任何安全事故的发生。

（三）对外交流合作、发挥示范引领等情况

1．作为我国最早一批慕课（MOOC）的建设者和实践者，在前期精品资源共享课建设基础上，较早开展了慕课建设和应用工作。2020年实验中心的张克俊老师的《信息与交互设计技术》、陈为老师的《跨媒体数据可视化》课程新推上MOOC平台。在中国大学MOOC平台上，实验中心教师开设的慕课课程已经达10门，累计选课人数近500万，2020年度新增选课人数超过100万。其中，《程序设计入门-C语言》(翁恺)、《零基础学JAVA》（翁恺）、《数据结构》(陈越、何钦铭)累计选课人数均已超过100万。

2.应用在线开放课程实施“翻转课堂”教学模式改革，加强研究性学习能力和问题求解能力培养。实验中心翁恺在国内较早（2014年9月）开始采用SPOC的方式来辅助传统课程教学；先后有浙大、浙大城市学院、重庆科技大学、青岛大学、哈尔滨师范大学、四川师范大学等高校使用他的在线课程共开展了60余次SPOC课程教学实践。

3.中心教师2020年出席各种全国性教研会议，做报告近60场。报告内容主要涉及互联网+时代的大学计算机基础教学课程体系及课程建设、多校联合的计算机在线课程群共建共享探索、程序设计的MOOC实践、程序设计能力培养和体系建设、程序设计课程标准化评测、计算机系统能力培养、面向未来的计算机专业核心课等方面。

五、示范中心大事记

2020年1月14日，浙江省教育厅教研室组织、吴飞教授主讲的浙江省普通高中人工智能教学试点与研训活动在德清一中举行。

2020年7月4日，发布“智海”人工智能科教平台。

2020年8月10日，全球最高级别CTF赛事——被誉为黑客“世界杯”的DEF CON CTF 2020总决赛圆满落幕，浙江大学AAA战队参与的腾讯A*0*E联合战队以970分的成绩斩获2020 DEFCON CTF全球总冠军。

2020年11月19日，中国高校计算机大赛-移动应用创新赛总决赛，实验中心张克俊老师指导的《Seal Create》应用获得最具创新奖和一等奖。

2020年11月20日，第六届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛总决赛，实验中心张克俊老师带队的比赛作品“点石智造——传统文化创意产业新引擎”在创意组比赛中获得银奖成绩。

2020年11月28日，王灿老师带领的团队在“中国高校计算机大赛-团体程序设计天梯赛（GPLT）”中夺得珠峰争鼎组团队和高校双冠军，是赛事的顶级奖项。

2020年11月28日，何钦铭老师的《C语言程序设计》被推荐为国家教材委员会首届全国优秀教材奖。

2020年12月4日，教育部首批国家一流本科课程公布，实验中心教师共有8门课程入选，其中线上一流5门，线下一流3门。

2020年12月10日，第十二届“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛总决赛中，实验中心张克俊老师指导的I-Dub—AI赋能的智能声音创作平台获得金奖。

2020年12月19日，2019年度“高校计算机专业优秀教师奖励计划”颁奖典礼在厦门举办的中国计算机教育大会上隆重举行。实验中心马德老师入选该奖励计划，获得由教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会、中国计算机学会（CCF）、中国教师发展基金会联合颁发的获奖证书。

2020年11月13日，“程序设计类教学辅助教学平台”注册人数突破200万人。

六、示范中心存在的主要问题

实验中心目前分散在二个校区，特别是一些仪器设备，需要二个校区都要添置，不利于设备的共享充分利用，今后将结合课程计划的调整，优化实验设备的利用率。

实验资源的建设，虽然取得了丰硕成果，后续的发展需要更多的投入，目前依靠的是网易等社会资源，能否长期利用，还有很多不确定的因素，希望上级部门在资源建设方面有更大力度的支持。

七、所在学校与学校上级主管部门的支持

浙江大学积极支持实验中心的建设，从政策、制度和投入等方面积极推动实验队伍建设、实验课程改革、实验平台建设，使实验教学成为提升本科教学质量的重要平台和手段。

八、下一年发展思路

大数据、人工智能是近几年信息技术的新发展。浙江大学一直以来高度重视人工智能的研究，1982年就创建了人工智能研究室，设立最早的人工智能研究机构之一。经过三十余年的探索与实践，浙大在人工智能领域取得了诸多科研成果，有着深厚的技术储备和人才积累。实验中心将利用学院在人工智能方面人才和技术优势，积极推进AI实验内容和条件的建设，改造现有实验室电脑，利用浙江省智能大数据实验室的服务器平台，结合人工智能专业建设，重点完善Mo人工智能课程的实验平台。

全面推进基于RISC-V的新一代软硬件一体化课程改革，2021届学生开始全面使用新一代实验环境。