北京航空航天大学杨建磊:开展教学改革与实践探索,具有较强前瞻性与实践性

【环球网教育报道】2019年10月1日—2020年9月30日,北京航空航天大学与华为技术有限公司针对《基于华为全栈AI平台的智能计算系统课程探索》这一主题开展研究,杨建磊为该项目负责人。

据介绍,该项目基于华为昇腾全栈AI计算平台,针对AI计算系统领域的课程进行探索与实践,从课程体系改革、内容结构修订、教学模式、评价方式、实训内容设计等方面,全方位对三门课程进行本研贯通,加强AI计算行业人才培养的基础性、专业性、前瞻性及实践性。项目实施过程比较完善,取得了显著的教学效果,具有很强的前瞻性与实践性,符合新工科建设的指导思想与原则,对我国新时代人工智能专业人才培养具有重要意义。

项目执行期间围绕三门人工智能与计算系统相关的课程进行教学改革与实践探索,深度融入华为昇腾AI芯片与全栈系统理念,全面采用昇腾实验教学平台,取得了较好的教学效果。主要体现在如下五个方面:

一、课程内容建设

在“智能计算系统”、“人工智能加速器”、“智能计算体系结构”三门课程中引入昇腾AI计算平台,采用昇腾学院提供的课件与文档等素材。融合昇腾AI全栈计算平台的课程讲义,重构了几门课程的大纲,深化了课程的技术内涵,扩展了相关知识外延。

二、实验平台建设

根据北航的课程实际情况,制定了一套围绕昇腾AI全栈计算平台的实验体系,包括软硬件、工具链、开发环境、在线实验教学环境等,最终实现了全栈贯通的目标。

三、实践教学研究

开展软硬件全栈贯通的智能AI计算教育研究,通过课程与实验教学实践培养学生在AI时代的系统开发与应用能力。

四、调查问卷分析

设计了一套围绕课程教学与实践效果的调查问卷,对参与课程的学生进行调研与分析。根据问卷分析情况,对后续轮次的课程进行了迭代与更新优化,进一步提升教学形式与效果。

五、实践交流研讨

与同行业教育教学专家交流相关实践教学经验与收获。项目负责人在2020年CCF集成电路专业组年会上组织围绕智能时代计算机系统能力培养与教育论坛,邀请相关AI计算系统相关的教研人员进行课程改革与教学实践探索的交流与讨论,发挥了项目探索的推广与影响。

据介绍,该项目在疫情期间采取了线上教学的方式,对实验平台进行了重新开发与改进,开发了一套在线平台,支持学生能够通过本地开发调试与线上提交执行测试的需求,支撑了几门课程在疫情期间的良好运行。该平台能够支持多用户同时提交执行,后台管理和分析用户数据,不仅有效促进了资源管理,也为教学质量与实验效果分析提供了重要的数据。后续项目组将与华为技术人员一起尝试将该在线实验平台在同行高校中间推广与应用。

据项目组介绍,该项目的实施效果与应用推广情况如下所述:

一、项目直接成果作为课程实践教学素材通过华为昇腾学院等途径分享给国内其他高校与社区,助力华为打造完整的昇腾计算生态,同时也为国内AI计算全栈人才培养提供重要的课程实践经验。

二、项目组开发的在线平台也将通过华为技术社区实现开源与共享,协助兄弟院校进行课程实验教学平台的开发与完善,实现更多课程与学生的覆盖,发挥更为广泛的效益。

三、项目组在2020年ACM GLSVLSI国际学术会议上发表了一篇学术论文,在会议上进行了丰富的学术报告,与同行交流教学实践研究经验,分享最新的课程改革成果,作为早期进行AI计算系统教学实践探索的先行者,在国内外相关教学与研究人员范围内具有较大的影响。

四、项目组在2020年中国计算机学会CCF集成电路专业组年会上组织了一场围绕智能时代计算机系统能力培养与教育论坛,邀请了国内开展相关教学改革探索的专家进行交流,从系统能力培养的角度交流如何适应新时期AI驱动的行业发展与教育改革,形成了较好的行业影响。

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