改革视点

　　【编者按】习近平总书记关于教育的重要论述，为深化新工程教育改革指明了方向、提供了根本遵循。将我国新时代工程建设领域的标志性成果转化为高水平案例教学资源，是推进培养要素创新、服务卓越工程师培养的重要路径。学校始终将工程案例开发与教学实践作为研究生教学的核心环节，通过构建沉浸式案例情境，推动理论知识与工程实践紧密结合，实现教学内容与行业需求有机衔接，促进研究型教学模式创新，着力培养新时代卓越工程师，强化其系统工程思维与实践创新能力，以解决复杂工程问题。

　　截至目前，学校已有一大批优秀工程案例先后入选教育部学位中心案例库。为进一步推进案例开发建设、深化教学应用成效，新闻中心特推出"研究生精品课程”之“工程案例"系列报道，旨在为优化工程案例开发、培育、应用机制，持续提升学生的实践创新能力提供参考和借鉴。

　　当前国家大力推进构建数据基础制度与“数字中国”战略，数据作为第五大生产要素，其安全流通与价值释放成为数字经济发展的关键。然而，隐私计算核心技术长期受国外方案制约，“卡脖子”风险凸显，亟需自主可控的技术体系与复合型人才支撑战略落地。在此背景下，智能计算研究院陈爱国教授率领团队以“服务国家数据安全需求”为核心，打造的智能计算工程实践课程，填补了传统教学模式的短板。

智能计算研究院陈爱国教授

响应国家战略，破解教学与实践脱节痛点

　　传统研究生课程多以课本理论为主，缺乏全栈技术实践平台，学生难以触及产业真实需求——计算机专业侧重软件算法却不懂硬件安全，电子信息专业深耕硬件设计却割裂软件应用，与国家“软硬协同、自主可控”的技术战略需求脱节。

陈爱国教授在案例设计研讨会上

　　为此，该课程以 “大数据隐私计算” 为核心主题，创新构建 “理论-技术-系统-场景”四级教学框架，融合电子信息（硬件）与计算机（软件）跨学科知识，让学生从隐私计算的硬件可信根构建到软件平台开发全程参与，真正实现“教学内容与国家战略同频、实践环节与产业需求对接”。

　　“正如课程设计理念所强调的，研究型大学的课程必须实现教学与科研深度融合，否则传授的知识将滞后于前沿技术。”陈爱国表示，“在数据基础实施建设中，解决隐私保护问题是激发数据共享意愿的关键突破口，这正是本课程建设的核心出发点。”

锚定自主可控，构建“技术+人才”双轮驱动课程体系

　　为突破国外技术垄断，课程团队以国家战略需求为导向，在课程内打造“可信基础设施处理单元+虚拟化可信系统+大数据隐私计算平台”软硬件一体化架构，形成“技术研发支撑课程内容、课程内容反哺人才培养”的闭环体系，让技术创新与人才培育在课程框架内同步推进。

　　在技术层面上，课程创新聚焦可信执行环境、联邦学习等可工程化关键技术：

　　一方面依托国产TCM芯片构建硬件信任根，解决Intel SGX等国外方案“卡脖子”问题，实现从指令集到系统软件的全栈自主可控，该技术路径被纳入课程核心实践模块；另一方面通过联邦学习框架，兼顾数据“可用不可见”的安全需求与大规模计算的效率需求，成为课程算法教学的重点内容。

　　同时，课程采用模块化架构设计，将创新算法封装为可插拔算子，支持动态扩展，既便于学生理解技术原理，又为后续科研创新预留实践空间，充分体现“以学促研、以研助学”的课程特色。

　　在人才培养模式上，课程针对不同阶段学生构建梯度实践体系：硕士生深度参与硬件调试与算法优化，例如在 TIPU 板卡 PCIe 通信优化实践中，通过真实硬件操作掌握国产化硬件的性能调优方法；博士生则主导创新方向探索，如针对侧信道攻击风险，自主设计 FPGA 功耗分析探测原型，将研究成果反哺课程案例库。这种 “技术攻关与人才培养同步推进”的课程模式，让学生在解决真实 “卡脖子”问题中提升能力——计算机专业学生在课程中深入 TIPU 驱动开发与密态计算优化，电子信息专业学生聚焦 TCM 芯片安全机制与侧信道防护实践，管理专业学生则围绕数据安全与商业价值平衡展开课程调研，各专业学生围绕国家战略需求在课程框架内形成协同合力。

　　博士生王凌福感慨：“这门课以实际工程项目为背景，让我们对隐私计算从硬件到软件的全流程都有直观了解，不同于以往课程仅停留在书本知识，本课程的实践促成了从学术圈向工业界的跨越，也让我们更懂国家‘自主可控’战略的现实意义。”

服务多领域创新需求，彰显课程实践价值

　　智能计算工程实践课程的成果已深度应用于空天、气象、军工、民生等国家战略领域，既验证了课程技术方案的可行性，也为学生提供了“在服务国家需求中成长”的实战平台，实现“课程输出与产业需求”的无缝对接。

　　在成都智算中心，课程案例已在跨模态遥感数据模型与短临气象预报模型中落地应用。通过课程核心组件TIPU 构建安全飞地，让分散在不同单位的敏感遥感、气象数据“不出域”即可完成密态模型训练，既保障数据安全，又释放数据价值，助力国家空天观测与气象服务能力提升，该应用案例已被纳入课程场景教学模块。

　　在中国航天科技集团某研究所，课程开发的隐私测评平台成功解决“军事数据敏感与模型测评需求”的矛盾——将待测模型封装于安全容器，仅回传加密结果，实现“数据不动模型动”，满足军工领域高安全标准，支撑智能作战模型研发，相关技术原理与实践经验已转化为课程军工特色教学内容。

　　在民生领域，课程技术成果还支撑了智慧城市重大安保等系统的研发与建设，在支撑事件预警预测等分析中，既保护了隐私，又为精准防控提供多方数据支撑，该实践案例成为课程民生应用方向的重要教学素材；此外，学生团队依托课程自主研发平台参与民生和国防领域全国竞赛，斩获第七届研究生智慧城市大赛、2023全国大数据与智能计算挑战赛等多个奖项，充分体现课程“以赛促学、以用促练”的实践育人成效。

融入课程全流程，培育“懂战略、能攻坚、善落地”的复合型人才

　　课程组践行“立德树人”根本任务，将价值引领融入教学全过程，以“国家战略需求”为牵引，通过课程内容设计、实践项目安排、案例分析研讨等环节，培育学生的科技自立自强意识与家国情怀，实现 “技术能力与思想素养同步提升”的课程育人目标。

　　在课程教学中，通过“问题导向教学”与“军民融合案例教学”双路径强化价值引领：一方面将国家“卡脖子”技术难题转化为课程研讨主题，如围绕“如何设计自主可控架构”展开小组讨论，引导学生思考技术创新与国家安全的深层关联；另一方面将军工单位合作项目、国家重大工程案例纳入课程教学，让学生在接触国防需求、民生需求的过程中厚植家国情怀。

陈爱国教授团队部分师生合影

　　课程带来的不仅是学生技术能力的提升，更是思维认知的转变。博士生罗意通过课程学习意识到“科研论文里的‘完美算法’可能在生产线上难以实现，现在我更关注学界与工业界的协同发展，希望自己的研究能真正服务国家产业升级需求”，他计划未来将课程所学应用于算法与工业框架的适配研究，助力技术产业化；王凌福同学通过参与课程实践，加深了对科研价值的认知，“过去认为科研只需重视论文发表，现在明白‘论文是种子，落地才是果实’，未来希望研究兼具学术价值与实际应用意义，为国家数据安全贡献力量”。

　　陈爱国说：“新工科背景下的课程建设需打破学科壁垒，培养既懂技术又具备工程思维的复合型人才。本课程的核心目标，是让未来的工程师不仅是‘代码编写者’，更能成为‘问题解决者’——既要能破解技术难题，更要心怀国家需求，这是课程立德树人的根本所在。”

　　从响应国家战略需求构建课程体系，到依托自主技术设计课程实践模块，再到课程成果落地服务多领域发展，陈爱国表示，智能计算工程实践课程将始终以“服务国家战略”为锚点，以“课程”为核心载体，为数据安全与智能计算领域培育“懂战略、能攻坚、善落地”的复合型人才，致力于为国家数字经济安全发展与科技自立自强继续注入源源不断的青春力量。