攜手華為 共育新工科人才生態(tài)

2017年11月，華中師范大學(xué)與華為共建信息與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院創(chuàng)新人才中心（后更名為華為ICT學(xué)院創(chuàng)新人才中心），標(biāo)志著雙方人才培養(yǎng)方面的合作序幕開啟；2020年9月，雙方共建華為“智能基座”產(chǎn)教融合協(xié)同育人基地。七年來，借助華為ICT學(xué)院項目，華中師范大學(xué)計算機(jī)學(xué)院引入華為豐富的產(chǎn)品、課程、師資等資源，深化“課程-實(shí)踐-競賽”三位一體、融合共建的育人模式改革，形成了產(chǎn)教協(xié)同培養(yǎng)新工科人才的有效探索和生動實(shí)踐。

課程共建，構(gòu)筑新工科育人平臺

依托華為ICT學(xué)院和“智能基座”產(chǎn)教融合協(xié)同育人基地，雙方在聯(lián)合課程開發(fā)、課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)方面持續(xù)進(jìn)行探索。從2020級開始，我校計算機(jī)學(xué)院在每屆本科生中選拔45名優(yōu)秀學(xué)生，單獨(dú)組建成“華為課程基地班”；配備優(yōu)秀師資，采取“班主任-副班主任-專業(yè)導(dǎo)師”的培養(yǎng)模式，選拔能力突出的老師擔(dān)任班主任，邀請華為有經(jīng)驗的工程師或管理人員擔(dān)任副班主任；實(shí)施基地班本科生導(dǎo)師制，每名導(dǎo)師指導(dǎo)2-3名基地班學(xué)生，開展專業(yè)學(xué)習(xí)、學(xué)科競賽、學(xué)術(shù)訓(xùn)練、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)等活動。

我校與華為聯(lián)合課程開發(fā)和教學(xué)，共計開發(fā)了《人工智能》、《云計算》等21門課程（如圖1）。這些課程一方面在現(xiàn)有課程體系中引入了深度學(xué)習(xí)、自然語言處理、計算機(jī)視覺等前沿教學(xué)內(nèi)容，另一方面將鯤鵬、昇騰和華為云的知識點(diǎn)與現(xiàn)有的課程（比如“數(shù)據(jù)庫”、”云計算”）相融合，將openGauss數(shù)據(jù)庫、鯤鵬處理器等先進(jìn)技術(shù)融入核心課程，推進(jìn)課程的“理論課”和“實(shí)驗課”教學(xué)改革，更新“理論和實(shí)驗教學(xué)大綱、教學(xué)PPT、實(shí)驗指導(dǎo)”等教學(xué)資源，提升核心課程中華為技術(shù)方案的教學(xué)與實(shí)踐質(zhì)量。

華中師范大學(xué)與華為開展聯(lián)合課程開發(fā)

我校計算機(jī)學(xué)院選拔實(shí)踐能力強(qiáng)、科研成果豐富、教學(xué)技能優(yōu)秀的20多名骨干教師，精心備課、研課，制訂教學(xué)計劃，建立課程團(tuán)隊和資源，打造優(yōu)質(zhì)課程，既有力保證了基地班的教學(xué)質(zhì)量，也有效推進(jìn)了學(xué)校的師資建設(shè)。近年來，我校多次邀請華為人工智能領(lǐng)域?qū)＜抑v授創(chuàng)新實(shí)踐課程，采用“理論精講+項目實(shí)踐”的方式，帶領(lǐng)學(xué)生深入探索華為設(shè)備與最新人工智能技術(shù)，包括應(yīng)用華為云與Atlas 200 DK開發(fā)板實(shí)現(xiàn)邊云協(xié)同、基于昇思MindSpore進(jìn)行目標(biāo)檢測算法開發(fā)，以及基于昇騰AI基礎(chǔ)軟件CANN開展目標(biāo)檢測應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)等，提升學(xué)生專業(yè)實(shí)踐能力。

同時，實(shí)施華為課程“金課建設(shè)”計劃，現(xiàn)已立項《數(shù)據(jù)庫原理》和《計算機(jī)組成原理》兩門金課，給予專項經(jīng)費(fèi)支持，提供優(yōu)質(zhì)課程資源和實(shí)驗條件。2023年，學(xué)院葛非副教授的《HarmonyOS物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)基礎(chǔ)實(shí)踐》一書已由清華大學(xué)出版社出版。我校還與華為共建了“數(shù)據(jù)庫課程”教育部虛擬教研室，承擔(dān)教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目20余項，5名教師入選華為布道師。

通過對華為技術(shù)相關(guān)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的創(chuàng)新能力、動手能力均得到大幅提升，許多畢業(yè)生或保研、考研至清華大學(xué)、浙江大學(xué)、武漢大學(xué)等頭部高校深造，或入職行業(yè)頭部企業(yè)，展現(xiàn)出極強(qiáng)的競爭力。

其中，華中師范大學(xué)首屆基地班成員、2020級本科生趙瀟帆同學(xué)與團(tuán)隊聚焦AI輔助宮頸癌診斷系統(tǒng)，助力女性健康，首次實(shí)現(xiàn)了檢查報告自動生成的宮頸活檢系統(tǒng)，并突破了AI輔助圖像判讀的局限，榮獲第十八屆“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生學(xué)術(shù)科技作品競賽主體賽特等獎，并推免直博至浙江大學(xué)計算機(jī)系統(tǒng)方向繼續(xù)深造；首屆基地班班長、2020級本科生郭俊彥，憑借卓越的科研能力與領(lǐng)導(dǎo)能力，在“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等重量級賽事中屢獲殊榮，本科期間獲國家公派留學(xué)資格赴維多利亞大學(xué)交流學(xué)習(xí)，本科畢業(yè)后赴倫敦大學(xué)留學(xué)深造。

基于堅實(shí)的校企合作基礎(chǔ)和突出的人才培養(yǎng)質(zhì)量，我校2019-2020年連續(xù)兩年被評為“華為ICT學(xué)院優(yōu)秀創(chuàng)新人才中心”，2022年榮獲“優(yōu)秀華為ICT學(xué)院創(chuàng)新人才中心合作獎”，2024年榮獲華為“全球優(yōu)秀人才聯(lián)盟伙伴獎”。

模式共創(chuàng)，課外實(shí)踐拓展育人資源

除“以課堂為中心”共建系列課程外，我校和華為還共同推動課外科創(chuàng)訓(xùn)練，多次合作舉辦昇思MindSpore創(chuàng)新訓(xùn)練營和華為昇騰AI創(chuàng)新訓(xùn)練營（如圖2，圖3），成效顯著。創(chuàng)新訓(xùn)練營面向華中地區(qū)重點(diǎn)高校學(xué)生，旨在通過理論學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作、項目答辯等方式，提升學(xué)生的AI技術(shù)水平和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，至今已有200余名學(xué)生參與，受益匪淺。

華中師范大學(xué)舉辦昇思MindSpore創(chuàng)新訓(xùn)練營

訓(xùn)練營采用華為技術(shù)專家授課，營員集中學(xué)習(xí)、線下交流的教學(xué)模式，教學(xué)內(nèi)容涵蓋人工智能基礎(chǔ)知識、昇思MindSpore技術(shù)特性、華為昇騰AI全棧解決方案等。課程由昇思MindSpore布道師、生態(tài)技術(shù)專家、華為院校解決方案高級講師等專業(yè)人士授課，配備華為云ModelArts平臺和MindNLP套件等資源，為學(xué)生提供豐富的實(shí)踐機(jī)會。

訓(xùn)練營鼓勵學(xué)員以小組為單位，結(jié)合自身專業(yè)背景和興趣方向，開展人工智能創(chuàng)新實(shí)踐項目。學(xué)員們通過項目答辯和動手實(shí)踐，展示自己的研究成果和創(chuàng)新能力，獲得專家的指導(dǎo)和反饋，與課堂學(xué)習(xí)相結(jié)合，加深了對新理論、新技術(shù)的理解，從而系統(tǒng)提升新工科拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

華中師范大學(xué)舉辦昇思MindSpore創(chuàng)新訓(xùn)練營

來自華中地區(qū)多所重點(diǎn)高校的學(xué)生齊聚華中師范大學(xué)，在創(chuàng)新訓(xùn)練營中相互學(xué)習(xí)、交流經(jīng)驗。有的學(xué)員在入營前從未接觸過大語言模型，但在訓(xùn)練營期間從基礎(chǔ)的注意力機(jī)制開始學(xué)習(xí)，成功使用MindSpore開發(fā)能夠處理圖片和文字的多模態(tài)模型原型；有的學(xué)員雖然此前沒有使用過MindSpore，但在技術(shù)專家的指導(dǎo)下將之前在PyTorch中積累的經(jīng)驗有效遷移，快速上手MindSpore框架，對ChatGLM（智譜清言）大模型進(jìn)行深入研究和測試，成功發(fā)現(xiàn)并驗證了模型在安全性方面的潛在問題；還有的學(xué)員本科期間就積極參與MindSpore社區(qū)，貢獻(xiàn)了多個深度學(xué)習(xí)經(jīng)典算法的MindSpore實(shí)現(xiàn)版本，憑借扎實(shí)的技術(shù)功底和出色的實(shí)踐能力，順利進(jìn)入華為實(shí)習(xí)。

盡管學(xué)員們有不同的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和背景，但都在創(chuàng)新訓(xùn)練營中加強(qiáng)了交流互動，熟悉了昇思MindSpore全場景AI融合框架的技術(shù)特性和昇思大模型平臺，通過實(shí)踐為未來在人工智能和大模型領(lǐng)域的科研和創(chuàng)新打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

人才共育，專業(yè)競賽解決真實(shí)問題

華中師范大學(xué)不僅把專業(yè)競賽作為提升學(xué)生科創(chuàng)能力的重要抓手，更作為人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要檢驗手段，積極對接行業(yè)需求，大力支持學(xué)生參與各類學(xué)科競賽。在華為ICT大賽2023-2024中，我校參賽學(xué)生不僅與國內(nèi)精英學(xué)子同臺競技，還與國外ICT人才一起比拼，在競賽中提升專業(yè)能力，并培養(yǎng)將專業(yè)知識應(yīng)用于解決“真問題”的能力（如圖4），榮獲創(chuàng)新賽全國總決賽和全球總決賽特等獎各一項。

華中師范大學(xué)參賽隊伍在華為ICT大賽2023-2024全球總決賽的舞臺上，與世界各地的精英學(xué)子同臺競技

2021級本科生王蓉、彭若菲、王毅婷受指導(dǎo)教師彭熙的啟發(fā)，聚焦智慧農(nóng)業(yè)，探索制作了融合智能巡檢、病害識別等功能于一體的智慧農(nóng)業(yè)巡檢機(jī)器人，榮獲創(chuàng)新賽全球總決賽特等獎。項目使用華為自主研發(fā)的Atlas 200I DK A2主控板作為核心，運(yùn)用DevEco Studio和ArkTS UI開發(fā)框架，應(yīng)用Gold-YOLO算法進(jìn)行農(nóng)作物的病害識別，并開發(fā)了一款鴻蒙APP方便用戶使用。

2021級本科生王慶焱、譚婷婷聚焦醫(yī)工結(jié)合，在指導(dǎo)教師姚華雄的指導(dǎo)下，作品《尋醫(yī)有道——基于MindSpore的智能問診醫(yī)藥系統(tǒng)》榮獲創(chuàng)新賽全國總決賽特等獎。項目運(yùn)用MindSpore、Ascend、ModelArts、HarmonyOS等多項華為技術(shù)，通過微調(diào)的大語言模型結(jié)合LangChain框架搭載知識庫，設(shè)計了智能藥柜、鴻蒙APP和送藥機(jī)器人三大實(shí)體，探索為社區(qū)用戶提供基于人工智能的常見病問診、非處方藥治療方案和急救知識問答服務(wù)。

在專業(yè)競賽鍛煉中，他們積累了扎實(shí)的專業(yè)知識、卓越的科研創(chuàng)新能力以及突出的綜合素質(zhì)，最終也收獲了自己的“人生成績單”。王蓉、彭若菲、王毅婷于2024年9月分別保研至中國科學(xué)院大學(xué)、浙江大學(xué)、北京師范大學(xué)，王慶焱、譚婷婷則被推免至西北工業(yè)大學(xué)、廈門大學(xué)，繼續(xù)攻讀碩士研究生。此外，2020級本科生李勁哲同學(xué)參加華為ICT大賽2021-2022獲全國總決賽一等獎、全球總決賽三等獎、TECH4ALL榮譽(yù)，通過這次比賽，他第一次完整實(shí)現(xiàn)人工智能項目，成功推免至復(fù)旦大學(xué)繼續(xù)深造。

未來，華中師范大學(xué)將與華為繼續(xù)深化合作、優(yōu)勢互補(bǔ)、互利共贏，共同優(yōu)化ICT人才生態(tài)鏈，培育全面發(fā)展、自立自強(qiáng)的創(chuàng)新型和復(fù)合型計算機(jī)類專業(yè)人才，為國家深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略做出更大貢獻(xiàn)。