2022年度报告

  • 人才培养工作和成效

(一)人才培养基本情况

计算机技术与工程国家级实验教学示范中心(浙江大学)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。浙江大学成立了示范中心建设和运行管理委员会,校领导牵头,校内相关管理部门参加。示范中心实行校、院两级管理,以学院管理为主的管理体制。

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。2022年实验人数14825人 ,开设课程306门(次)。其中,专业实验1730人,全校基础教学实验13095人。

拥有实验用房使用面积共7685.88平方米设备2353台(套),设备总值2768.7万元。

(二)人才培养成效评价

2022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. 4项虚拟教研室建设项目推动实验教学研究及示范辐射

虚拟教研室是教育部启动的信息化时代新型基层教学组织建设的重要探索。2022年,本中心入选教育部首批虚拟教研室建设项目共4项。

  • 程序设计课程虚拟教研室

何钦铭教授负责的程序设计课程虚拟教研室由浙江大学牵头,联合近百所东西部高校的175名教师共同参与,以线上线下结合的协同教研活动,加强课程教学研究,共建共享优质资源,开展教师培训活动。重点关注与程序设计能力培养密切相关的课程:程序设计(C、Python)、数据结构、大学计算机(问题求解基础)等。

  • 人工智能专业(AI+X方向)虚拟教研室

吴飞教授负责的人工智能专业(AI+X方向)虚拟教研室以“AI+X”微专业为平台,联合复旦、上交大、中科大、南大、同济等高校和华为、百度等企业,以“教材、课程和实训平台”三位一体推动教学研究中心建设,着力探索“智能+”时代基层教学组织建设模式,创新AI+X教研形态、加强学科交叉的教学研究、共建AI+X优质资源、开展学科交叉下师资培训。50多所高校的99位老师参加。

  • “设计+X”创新创业教育改革虚拟教研室

张克俊教授负责的“设计+X”创新创业教育改革虚拟教研室由浙江大学牵头,联合国内知名高校、企业及投融资机构,面向创新创业,以“设计”为核,融合多学科交叉优势,提升教师创新创业教学、教研能力;打造面向双创的“设计+X”创新创业课程体系、“联动+共赢”的培养生态,并开展教师培训。83多所高校的135位老师参加。

  • “101计划人工智能引论课程”虚拟教研室

“101计划”就是要以计算机学科专业教学改革为突破口和试验区,探索计算机领域人才培养的新理念、新内容、新方法,引领带动高校人才培养质量的整体提升。集系统性、融合性、前沿性于一体。

实验中心吴飞教授负责人工智能引论课程的虚拟教研室,目前15多所高校的40位老师参加。

2022年,实验中心陈文智老师的《数智驱动的以学生成长为中心全链路一体化教学支撑体系构建与实践》和孙凌云老师的《以创新能力提升为导向的科技设计人才培养模式与生态建设》获被推荐申报高等教育国家级教学成果奖。

实验中心张克俊老师《信息与交互设计技术》课程,入选省级线上线下混合式一流教程。实验中心罗仕鉴老师《User Experience Design》课程,入选省级线上一流课程。

  1. 以竞赛为启动,推进创新创业能力的培养

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”、“人工智能创意赛”和“智能交互创新赛”四大竞赛模块的组织工作。

  • 2022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。
  • 2022年,成功举办了第七届“中国高校计算机大赛-团体程序设计天梯赛(GPLT)”,有来自全国31个省市427所高校的1624支队伍10946位学生参赛。
  • 2022年,第七届“中国高校计算机大赛-移动应用创新赛”有来自2287余所高校的4513名学生参加赛事。
  • 2022年,第五届“中国高校计算机大赛-人工智能创意赛”有近427所高校的3442支队伍,涉及4727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。
  • 2022年,首届“中国高校计算机大赛-智能交互创新赛”有近1170支队伍,2030名大学生报名参赛。

智能计算创新创业实验室、科技设计创新创业实验室入选浙大校院联合共建创新创业实验室,有力支撑了学生创新创业能力的培养,统筹协调校内外资源,共同推进创新创业工作,开设4门创新创业类课程,2个项目入选浙江大学“雏鹰创新创业培育计划”,择优选取十余个团队入驻浙江大学计算机创新技术研究院,深入打造协同管理、课程教育、实践训练、孵化落地“四位一体”的创新创业教育体系,体现创新、创业、专业教育的紧密融合,形成“互联网+”创新创业的“浙大模式”。

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:

  • 2022年11月10日-13日,线上举行的第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛 ,实验中心张克俊老师指导的团队获高教主赛道本科生创意组金奖。
  • 2022年8月13日,DEFCON CTF 2022全球黑客大赛中,实验中心白洪欢老师指导的参赛团队获全球二等奖。
  • 2022年9月6日,第七届“中国高校计算机大赛-移动应用创新赛中,实验中心张克俊老师指导的参赛队伍获全国一等奖。
  • 2022年4月23日,第七届“中国高校计算机大赛-团体程序设计天梯赛(GPLT)”中,实验中心王灿老师指导的3个参赛团队获全国一等奖。
  • 2022年3月21日,2022 年 ASC 世界大学生超级计算机竞赛(ASC22 Student Supercomputer Challenge),浙江大学超算队(ZJUSCT)从全球超过 300 支参赛队伍中脱颖而出,首次以预赛全球第一的成绩晋级总决赛。
  • 2022年5月10日,首届“逐梦杯”中国青年芯片科技创新大赛,实验中心常瑞、申文博和周亚金老师共同指导的学生团队获大赛全国冠军。
  • 2022年8月22日,第二届全国大学生系统能力大赛操作系统设计赛决赛,实验中心申文博老师指导的caporustos团队获得内核设计赛道全国二等奖。
  • 2022年8月21日“龙芯杯”第六届全国大学生计算机系统能力培养大赛,实验中心姜晓红老师指导的团队获得全活个人赛一等奖(唯一1个),常瑞老师指导的团队获全国二等奖。
  • 2022年11月6日,ICPC国际大学生程序设计竞赛,实验中心王灿老师指导的Phantom Threshold队,荣获分区赛冠军,凭借此次夺冠,晋级了来年在埃及举办的国际大学生程序设计竞赛世界总决赛的资格。
  • 2022年11月14-17日,在美国德克萨斯州达拉斯市举办的2022高性能计算网络存储分析国际会议(SC22)大学生超级计算竞赛(SCC)中,由陈建海带队的浙江大学超算队(ZJUSCT)首次参赛并成功晋级总决赛,最终获得总排名全球第三,同时在单项比赛“复现(Reproducibility)”中取得全球第一的好成绩。
  • 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
29 18 6 1 46 3 5 0 54

 

(二)队伍建设的举措与取得的成绩等

2022年,吴飞教授荣获浙江大学永平杰出教学贡献奖;章国锋老师入选《高校计算机专业优秀教师奖励计划》。

 

  • 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2项:

(1)《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

(2)《人工智能通专融合课程及教材体系建设》,吴飞,2020-2022

2.教学成果获奖6项

(1)《数智驱动的以学生成长为中心全链路一体化教学支撑体系构建与实践》,陈文智,推荐申报国家级教学成果二等奖,2022

(2)《以创新能力提升为导向的科技设计人才培养模式与生态建设》,孙凌云,推荐申报国家级教学成果二等奖,2022

(3)《“知识为经、能力为纬、价值为纲”线上线下混合式教学模式探索与实践》,张克俊(排名第5),推荐申报国家级教学成果二等奖,2022

(4)《支持跨域全过程超大规模线上线下实质等效的教学创新体系构建》,陈文智,推荐申报国家级教学成果二等奖,2022

(5)《面向可持续竞争力的计算机教育模式研究与路径探索》,何钦铭(排名6),安徽省教学成果奖特等奖,2022

(6)《面向新工科的计算机基础教学改革与实践》,何钦铭(排名第3),安徽省教学成果奖一等奖,2022

2.国家级虚拟教研室(首批)4项:

(1)人工智能专业(AI+X)虚拟教研室,吴飞

(2)程序设计课程虚拟教研室,何钦铭

(3)“设计+X”创新创业教育改革虚拟教研室,张克俊

(4)“101计划人工智能引论课程”虚拟教研室,吴飞

3.教育部产学合作协同育人项目1项:

(1)《面向新文科的AI算法实验案例设计与实现》,陈春晖,姚诚伟,2022-2024

4.教育部2022第二批国家级一流本科课程2项:

(1)《设计思维与创新设计》,张克俊,2022

(2)《大数据可视化》,陈为,2022

5.教育部-华为“智能基座”课程奖教金2项:

(1)《计算机体系结构》,姜晓红,2022

(2)《计算机体系结构》,申文博,2022

6.省级重点项目教材建设项目和省级一流本科课程:

(1)《从创意到原型:物联网应用快速开发(第二版)》,高艺、董玮,省重点教材建设项目

(2)《大学计算机:问题求解基础(第二版)》,何钦铭,省重点教材建设项目

(3)《计算机系统贯通课程实验指导书(RISC-V 架构)》,常瑞,省重点教材建设项目

(4)《User Experience Design》,罗仕鉴,省一流本科课程

(5)《信息与交互设计技术》,张克俊,省一流本科课程

  1. 出版教材3部:

(1)《边缘计算安全》,常瑞,清华大学出版社,2022

(2)《创新设计之道》,罗仕鉴,浙江大学出版社,2022

(3)《大学计算机:问题求解基础》,何钦铭,高等教育出版社,2022

 

(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,2022年共发表高水平论166篇,新增加省级以上项目31余项,专利40项。

  • 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。2022年学校再投入90.1万元,改造、提升现有网络和实验室。

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),7900多位教师,940余所高校共同建设,提供23万多道不同难度、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320万多。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,上千名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.中心教师开发的程序设计实践训练平台PTA已经积累28万道高质量题目、服务380万学生;面向人工智能在线实践的智海Mo新一代人工智能平台拥有73个实践项目、支持了全国14000多名师生的18万次实验。中心教师开发的在线监考系统OMS以及线上作业查重功能,有效支持了三年疫情期间各高校累计23653次的线上实践教学考试。中心围绕线上教学的需求,构建了在线课程、在线实践与考试、在线监考和查重的线上线下融合的培养新生态。

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。实验中心翁恺老师在国内较早开始采用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.中心多名教师2022年出席各种全国性教研会议,累计报告44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、人工智能和面向未来的计算机专业核心课等方面。

  • 示范中心大事记

2022年3月4日,实验中心老师何钦铭老师的《程序设计课程虚拟教研室》、张克俊老师的《“设计+X”创新创业教育改革虚拟教研室》及吴飞老师的《人工智能专业(AI+X方向)虚拟教研室》,3个教学项目入选全国首批虚拟教研室。

2022年,吴飞教授荣获浙江大学永平杰出教学贡献奖。

2022年,学生竞赛表现亮眼。获第八届中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛全国总决赛四强、金奖2项;第四届中国研究生人工智能创新大赛亚军1项,三等奖2项;在校学生获“大学生程序设计竞赛”“大学生信息安全竞赛”“DEFCON CTF”“大学生系统能力培养大赛(龙芯杯)”等国内外高水平竞赛奖20余项;1人获第十三届中国青少年科技创新奖;1人入选2022苹果学者(全球15人)。

2022年,《设计思维与创新设计》和《大数据可视化》两门课程入选教育部第二批一流本科课程。

  • 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。