清華大學原副校長龔克:以賽育才,實踐與創新雙驅動_風聞
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“研電賽從一開始,就是一個實踐導向的競賽。”
初見龔克,這位資深學者、教育家站在清華大學電子工程系系史館中,語氣裏帶着對人才培養的深刻見解。
作為無線通信技術、電波傳播理論專家,他曾任清華大學副校長、天津大學校長和南開大學校長、世界工程組織聯合會主席,也是研電賽發起人之一。他始終站在電子信息人才培養的潮頭。中國研究生電子設計競賽發展三十年,2025年參賽隊伍超8000支,人數超30000人,單位超300所。他對大賽的大力推動和鼎力支持功不可沒。半導體產業縱橫對話龔克,聽他用親身經歷講述中國電子信息人才培養的迭代之路。
01
起步:解實踐之渴
上個世紀70年代到80年代,正是電子信息產業從電子管、晶體管向集成電路、超大規模集成電路發展,從模擬向數字轉折的時期。
當時,國際上英特爾已推出X86 系列處理器,踏入大規模集成電路時代,芯片上晶體管數量急劇攀升,能將大量功能集成在小小的芯片之中。而國內在集成電路設計和製造方面才剛剛起步,差距極大。在我國高校中,電子信息教育更是還處於“手工時代”。實驗室裏,學生們面對的是堆積如山的分立元件,一塊簡單電路板可能就需上百個電阻、電容,不僅體積龐大,穩定性也差。對於印刷電路的版圖,他們只能靠經驗進行手工佈線設計,缺乏高水平電子設計和仿真工具,對“集成化”的認知往往停留在書本上。
產業一線急需能設計大規模集成電路的人才,但高校培養的學生還停留在單個元件設計層面,這就形成了巨大的人才缺口。
龔克回憶到:“當時我在清華研究生院工作,掛職培養處的處長。在研究生培養中,我們面臨着工科研究生實踐訓練不足的突出問題,特別是對於學習電路和電子工程的學生。當時電子系統正處於從分佈向集成轉變的過程。集成電路設計,尤其是高質量、高性能集成電路設計,是電子信息系統發展的基石和前沿。我們認為在這方面加強學生實踐鍛鍊,對提升學生能力水平有重要意義。”
也正是基於當時電子工程實踐教育發展的需要,1996年,清華大學與中國電子學會共同發起中國研究生電子設計競賽。龔克表示:“研電賽最初發起時,一個重要的考量是希望我們的研究生能夠掌握實用的工具,做出實際有用的集成電路設計。選擇在清華,也是因為當時EDA(電子設計自動化) 工具稀缺,僅清華等少數高校擁有。對於大多數電子信息專業的學生而言,接觸到這些先進設計工具幾乎是遙不可及的奢望。清華與眾多國內國外的EDA 大廠有密切關係,設立了“專用集成電路(ASIC)聯合實驗室”。在產業合作方幫助下,清華利用自身設備和軟件,這方面支持全國研究生。“
站在今天再看早期大賽的發起,無論是戰略定位,還是組織實施水平都非常之高。其一,從戰略定位上,賽事一開始就聚焦於前沿的高集成度的數字化芯片設計,契合當時的產業發展急需,且強調直接工程實踐、動手能力。其二,從組織水平上,賽事一開始就邀請業內院士和知名專家參與,邀請了侯朝煥院士擔任競賽委員會主任。通過邀請侯朝煥院士、倪光南院士等專家參與指導,將競賽與國家高技術研究發展計劃(863計劃)的前沿項目及產業需求結合起來。 其三,從資源調動上,除了高校、院所,賽事還邀請了華為、華大九天、兆易創新等眾多業內企業參與,面向真需求,解決真問題。正如龔克介紹:“通過競賽題目、培訓過程和成績評審,將學科發展需求與國家科技產業發展需求相結合,不僅僅依靠高校教師,而是將科研一線組織者、領軍者和產業工程技術人員融合在一起。賽事成功的關鍵在於實踐導向,讓研究生在實踐活動中獲得實戰經驗,有所收穫。”
02
沉澱:育遷移之力
研電賽承載着高標準、高要求,即強調實踐導向,又與理論緊密結合。
在與龔校長交流中,他提到,當年競賽期間,參與大賽的教師,像清華大學的周祖成教授,他既善於講解設計原理、電路基本原理,也善於分析工具背後基於底層的物理仿真基礎等。雖然是實踐導向,但希望學生通過設計具體電路,也能更進一步掌握基本的知識和技能,具備能夠舉一反三進行同類別或者跨類別集成電路設計的能力,為後續學習、研究、應用的深化打下基礎。這也是研電賽又一高水平之處,基於集成電路教學,又超越教學,從課堂和實驗室走出去,與產業結合,將產業實際問題引入教學。正如龔校長對研電賽的評價:研電賽的模式,不僅培養了動手能力,還打下紮實理論基礎,提升了學生可遷移的能力,這個能力到今天依然重要。在談起研電賽對研究生培養中所起的作用,龔校長進一步介紹到:“大賽為學生進一步發展提供了機會,他們在就業或深造的競爭中,不僅能展示學過什麼,更能展示做過什麼,即在實踐中如何運用所學知識解決未知問題。提升了學生自主再學習、在實踐中再學習的能力,這種能力對學生的一生髮展至關重要。”
優質的平台選拔了優秀的人才,研電賽在培養人才,也在幫產業篩選人才。從1996年全國首屆研電賽全國只有11所高校,13支隊伍,近100人蔘加,到2025年研電賽吸引了來自全國300餘所高校及科研院所的8000多支隊伍、30000多人報名參與。很多業內企業也把大賽作為人才遴選的平台。再看賽友的發展,中國科學院大學副校長金德鵬、上海交通大學電子信息與電氣工程學院教授付宇卓教授、海思芯片核顯軍團CEO羅琨、AMD全球副總裁兼中國研發中心總經理吉隆偉等都是從大賽走出來,成為領域內科研和產業的領軍者。
03
躍遷:應智能之變
AI 技術對電子信息產業的影響越來越深。談到對研電賽未來發展的建議,作為資深電子人,龔克的思考始終緊扣產業變革的脈搏:“90 年代研電賽解決的是‘集成化’問題,如今則要直面‘智能化’挑戰。”這是新“質變”的跨越。
龔克指出:智能化體現在兩個方面:對象智能化和工具智能化。從對象角度看,未來設計的電路要實現神經網絡功能,需要優化電路設計,解決神經網絡功耗高的問題,涉及算法和底層電路實現。很多未來電路是帶有智能功能或基於智能算法的硬件實現電路,與傳統數字化集成電路設計有很大不同。從工具角度看,原來基於EDA工具、底層是物理仿真,從數學上來講是多元偏微分方程求解。如今出現了機器學習算法,正在滲透進電子系統設計領域,將使設計仿真工具發生巨大的變革,影響設計方法論的變革,如何讓機器算法這一新工具用於智能化電路設計成為新的挑戰。龔克特別強調,“這種變革並非否定基礎知識,反而更需要紮實掌握物理和數學知識,以更好駕馭和解釋智能化工具。就像駕駛跑車比普通車需要更高駕駛技能一樣,使用AI 這樣的強大工具對學生駕馭工具的能力要求更高,也對教學、實踐以及研電賽都提出新要求。”
在談及企業、高校、科研院所在智能化創新中的角色,龔克直言:“智能化和綠色化等新要求是重大挑戰,比如低碳化目標的實現,過去靠拼能耗提升性能,現在要用低能耗、低排放實現,甚至設計的電路要可重複使用以利於循環經濟。而這些挑戰並不是簡單分階段地由學校、研究院所、產業依次完成,而是從一開始就需要產學研深度融合,是一個水乳交融的狀態。”
在採訪的尾聲,當被邀請為研電賽30週年暨第20屆送上祝福時,龔克深思片刻後説道:“古人稱30為一世,經過30年研電賽成熟了,但也面臨轉型。希望研電賽能夠以智能化和綠色化為方向,實現華麗轉身。”這句話不僅是對賽事未來的期許,更是對中國電子信息人才培養事業持續創新、勇立潮頭的深情寄望。
【鏤芯者】第一期:龔克,無線通信技術、電波傳播理論專家,長期從事微波工程和無線通信等方面的教學和研究工作,研電賽倡導者和發起人之一,現任中國新一代人工智能發展戰略研究院執行院長、先進計算與關鍵軟件(信創)海河實驗室主任,曾任清華大學副校長、天津大學校長、南開大學校長、世界工程組織聯合會主席。