扎根系統(tǒng)軟件領(lǐng)域強(qiáng)化軟件學(xué)院特色

臧斌宇

·聚焦基礎(chǔ)軟件等特色方向，建立與時(shí)俱進(jìn)的融通式教學(xué)體系?！ら_展高水平高質(zhì)量的科研工作，突破操作系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)。

·積極探索建設(shè)特色化示范性軟件學(xué)院的新途徑。

加強(qiáng)特色化軟件產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)，是實(shí)現(xiàn)中國(guó)軟件高質(zhì)量發(fā)展的必然要求和重要支撐。日前，教育部和工信部聯(lián)合發(fā)布了《特色化示范性軟件學(xué)院建設(shè)指南（試行）》，提出了聚焦基礎(chǔ)軟件大型工業(yè)軟件等關(guān)鍵領(lǐng)域，培育建設(shè)一批特色化示范性軟件學(xué)院。多年來(lái)，上海交通大學(xué)軟件學(xué)院扎根系統(tǒng)軟件領(lǐng)域，建設(shè)符合時(shí)代特征的教學(xué)體系，持續(xù)開展高影響力科學(xué)研究，學(xué)院建設(shè)形成鮮明特色。

直面“卡脖子”問題

中國(guó)“卡脖子”問題有其歷史原因。改革開放前，我國(guó)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)都是自主設(shè)計(jì)開發(fā)的，但與國(guó)外差距很大。改革開放后，鑒于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，國(guó)家自然把發(fā)展重心放到見效快的應(yīng)用領(lǐng)域。上世紀(jì)90年代起，除了高性能計(jì)算等少量領(lǐng)域外，對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)底層關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)基本停滯。

進(jìn)入新世紀(jì)后，國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平上了新臺(tái)階，芯片和操作系統(tǒng)的研發(fā)重新得到重視。但由于起點(diǎn)較低，主要精力還是放在追蹤國(guó)際先進(jìn)技術(shù)。但是只跟蹤技術(shù)就很難建立自己的生態(tài)，在成熟的產(chǎn)業(yè)鏈中建立新的生態(tài)非常困難，而生態(tài)的建立離不開創(chuàng)新。新應(yīng)用的崛起是發(fā)展新技術(shù)、構(gòu)建新產(chǎn)業(yè)鏈的最佳時(shí)機(jī)，例如PC產(chǎn)業(yè)鏈、智能手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈等。新技術(shù)的出現(xiàn)需要以創(chuàng)新研究為基礎(chǔ)。

目前我國(guó)在基礎(chǔ)軟件領(lǐng)域已經(jīng)具備了一定數(shù)量的工程師隊(duì)伍，但是不論從數(shù)量還是質(zhì)量來(lái)看與發(fā)達(dá)國(guó)家存在很大差距。特別缺乏從事基礎(chǔ)研究和構(gòu)建新生態(tài)的力量。此外，發(fā)達(dá)國(guó)家不斷推出新的技術(shù)和平臺(tái)，吸引了大量人員在這.些新技術(shù)和新平臺(tái)上從事應(yīng)用開發(fā)。一方面當(dāng)我們對(duì)這些技術(shù)和平臺(tái)產(chǎn)生依賴性時(shí)，對(duì)方就可以對(duì)我們實(shí)施進(jìn)行各種限制。另一方面，這同時(shí)分散了我們突破“卡脖子”技術(shù)的精力。

聚焦系統(tǒng)軟件特色方向

上海交通大學(xué)軟件學(xué)院在2011年對(duì)學(xué)科方向進(jìn)行了重新規(guī)劃，將系統(tǒng)軟件作為主要的研究方向之一，并且整體引進(jìn)了陳海波團(tuán)體加盟。至此，上海交通大學(xué)軟件學(xué)院在系統(tǒng)軟件領(lǐng)域步人了快車道，在該領(lǐng)域分別獲得2014年國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、2018年教育部技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)和2019年上海市技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。研究成果在騰訊微信螞蟻金服、華為云與服務(wù)器等眾多平臺(tái)得到應(yīng)用。2019年獲批籌建領(lǐng)域操作系統(tǒng)教育部工程中心。

2015年起，學(xué)院每年都在操作系統(tǒng)頂級(jí)國(guó)際會(huì)議soSP（單數(shù)年度召開）和OS-DI（雙數(shù)年度召開）發(fā)表論文，是唯一能夠在這兩個(gè)操作系統(tǒng)最頂級(jí)會(huì)議上連續(xù)發(fā)表論文的亞洲大學(xué)。近五年，根據(jù)csranking的統(tǒng)計(jì)，上海交通大學(xué)在操作系統(tǒng)領(lǐng)域的頂級(jí)會(huì)議上發(fā)表論文名列亞洲第一、世界第九。陳海波教授和陳榕副教授進(jìn)入了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)名人堂（System?Research：Hall?of?Fame），該名人堂目前只有這兩位來(lái)自國(guó)內(nèi)高校的學(xué)者。陳海波教授于2017年首次將sOSP引入中國(guó)召開并成為sOSP歷史，上擔(dān)任大會(huì)主席的首位中國(guó)學(xué)者，這也是享有操作系統(tǒng)界奧斯卡美譽(yù)的sOSP盛會(huì)第一次來(lái)到亞洲，不僅體現(xiàn)了國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)中國(guó)的認(rèn)可，也加快了，上海交通大學(xué)乃至中國(guó)學(xué)者走向世界的步伐。

學(xué)院的博士研究生利文浩獨(dú)自研發(fā)了“移動(dòng)平臺(tái)安全操作系統(tǒng)T6”，并據(jù)此獲得挑戰(zhàn)杯特等獎(jiǎng)和互聯(lián)網(wǎng)+大賽銀獎(jiǎng)。他以T6系統(tǒng)創(chuàng)立了瓶缽信息科技有限公司，并于2019年上榜‘福布斯30Under30”。學(xué)院還有兩位學(xué)生魏星達(dá)和張?jiān)脐辉诖髮W(xué)四年級(jí)時(shí)，以第一作者分別在sOSP2015和sOSP2017上發(fā)表論文。ACM操作系統(tǒng)專委會(huì)（SIGOPS）主任曾經(jīng)說，博士生在這個(gè)會(huì)議上發(fā)表論文都很困難，本科生在該會(huì)議上發(fā)表論文更是前所未聞。

構(gòu)筑與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)體系

上海交通大學(xué)軟件學(xué)院之所以能在操作系統(tǒng)領(lǐng)域取得好的研究成果，與2011年實(shí)施的新一輪本科教學(xué)改革分不開。進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展，極大地改變了人們的工作和生活方式，如何將計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)的課程體系帶人互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，是我們這一輪改革的重心。

回顧過去，計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)知識(shí)體系的發(fā)展，總的來(lái)說，可以分為三個(gè)階段。

第一階段為上世紀(jì)70年代中期至80年代中期。由于計(jì)算機(jī)學(xué)科的理論和技術(shù)均未成熟，教學(xué)內(nèi)容不得不面面俱到，呈現(xiàn)出百科全書式的特點(diǎn)。由于沒有主流的系統(tǒng)，因而學(xué)生實(shí)踐匱乏，課程體系偏重理論和概念。

第二階段為上世紀(jì)80年代中期至，上世紀(jì)末期。以單機(jī)為主的技術(shù)逐漸成熟，計(jì)算機(jī)教學(xué)方面有了主流的理論和平臺(tái)。該階段的理論教學(xué)深，人，實(shí)踐內(nèi)容豐富，主流課程的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出難度大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)。這兩個(gè)階段均處于上個(gè)世紀(jì)，屬于典型的單機(jī)時(shí)代的知識(shí)體系。

第三階段則是興起于本世紀(jì)初的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的知識(shí)體系。在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，計(jì)算機(jī)類本科專業(yè)所涉及的系統(tǒng)規(guī)模顯著擴(kuò)大。這意味著有更多的知識(shí)需要講授。但是大學(xué)四年的時(shí)間是有限的，原有的計(jì)算機(jī)本科專業(yè)知識(shí)體系已被單機(jī)系統(tǒng)撐滿，唯有課程重構(gòu)濃縮單機(jī)系統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，才能更好地面向互聯(lián)網(wǎng)。

軟件學(xué)院通過課程融合實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的培養(yǎng)。學(xué)院將傳統(tǒng)的繁多的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類課程融合為三門計(jì)算機(jī)系統(tǒng)課程，分別從系統(tǒng)使用者和系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的角度，完整全面講述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本理論、方法、技術(shù)和系統(tǒng)。新課程凝練了傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容，增添新的知識(shí)，更加貼近技術(shù)的新發(fā)展。

這套新的課程體系既有別于傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)系的以單機(jī)系統(tǒng)為主線的課程體系，也有別于一般軟件學(xué)院以應(yīng)用為主線的培養(yǎng)體系。新的課程體系培養(yǎng)出了一批優(yōu)秀的學(xué)生，他們能夠在研究生學(xué)習(xí)階段為上海交通大學(xué)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的研究貢獻(xiàn)力量。優(yōu)秀學(xué)生博士畢業(yè)后補(bǔ)充到了教師隊(duì)伍中，使得教學(xué)科研力量進(jìn)一步加強(qiáng)。

提高科研成果的影響力

科研工作是學(xué)院發(fā)展的重點(diǎn)之一，特別是2011年明確了學(xué)科方向之后。學(xué)院重視做有影響力的工作，科研成果的影響力最終決定學(xué)科的地位。影響力分為學(xué)術(shù)影響力和技術(shù)影響力，學(xué)術(shù)影響力指的是基礎(chǔ)理論，技術(shù)影響力是指發(fā)明了被廣泛應(yīng)用的技術(shù)。

學(xué)術(shù)影響力首先體現(xiàn)在論文發(fā)表上，上海交通大學(xué)軟件學(xué)院以國(guó)際頂尖大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)科為標(biāo)桿，明確了必須面向高水平國(guó)際會(huì)議而不是sCI期刊發(fā)表論文。追求技術(shù)影響力就必須和產(chǎn)業(yè)結(jié)合，，深刻理解產(chǎn)業(yè)的需求，探索創(chuàng)新解決方法。只有這樣才能避免遠(yuǎn)離產(chǎn)業(yè)、閉門造車、科研成果束之高閣的狀況。

隨著互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)的一部分信息企業(yè)步入了國(guó)際級(jí)企業(yè)的行列。這些企業(yè)急需與高校合作探索新技術(shù)新方法。軟件學(xué)院并沒有拘泥形式，一味強(qiáng)調(diào)國(guó)家級(jí)項(xiàng)目，而是及時(shí)與這些企業(yè)開展合作，創(chuàng)造性地解決企業(yè)的實(shí)際問題。為了進(jìn)一步深化與大型龍頭企業(yè)的合作，軟件學(xué)院還探索出了一種新的校企人才交流模式。軟件學(xué)院的學(xué)術(shù)帶頭人陳海波教授以掛職的形式，加盟華為公司。目前他擔(dān)任了華為公司操作系統(tǒng)首席科學(xué)家、操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)驗(yàn)室主壬。這種新形式既有利于學(xué)校的科研成果在企業(yè)落地，助力企業(yè)突破技術(shù)難關(guān);同時(shí)也有利于學(xué)校掌握業(yè)界動(dòng)態(tài)，引導(dǎo)教師選擇正確的研究方向。

下一步，上海交通大學(xué)軟件學(xué)院將按照《指南》精神，繼續(xù)以育人為本、突出特色為出發(fā)點(diǎn)，直面“卡脖子”技術(shù)需求，聚焦基礎(chǔ)軟件等特色方向，建立與時(shí)俱進(jìn)的融通式教學(xué)體系，開展高水平高質(zhì)量的科研工作，突破操作系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，積極探索建設(shè)特色化示范性軟件學(xué)院的新途徑。