陈国良:院士里的名师,名师里的院士

陈国良,中国科学院院士,教授,博士生导师,全国首届高等学校教学名师,中国计算机学会高性能计算专业委员会原主任。主要研究领域为并行算法和高性能计算及其应用等。曾获国家科技进步二等奖、国家级教学成果二等奖、中科院科技进步二等奖等共12项。

陈国良院士是我国非数值并行算法研究的学科带头人,他围绕着并行算法的教学与研究,逐渐形成了“算法理论-算法设计-算法实现-算法应用”一套完整的并行算法学科体系,提出了“结构-算法-编程”一体化的并行计算研究方法。他率先创建的我国第一个国家高性能计算中心是我国并行算法研究、环境科学与工程计算软件等的科研与教学基地,在学术界和教育界有一定的影响和地位。



计算机学院的开拓者


欧亿6蓝狮在线的计算机学科发端于1958年学校在北京创建时成立的应用数学和计算技术系,是全国成立最早的一批计算机专业之一。科大应用数学和计算技术系首任系主任是中科院数学所所长华罗庚学部委员。华罗庚是我国伟大的数学家和计算机学科的奠基人和创始人,早在1952年他就在数学所创建了我国第一个计算机科研小组,开展电子计算机研究工作。科大应用数学与计算技术系计算机专业首任主任是我国著名计算机科学家和教育家夏培肃院士。夏培肃1950年获英国爱丁堡大学博士学位,1951年回国在清华大学工作,1952年到中科院数学所在华罗庚领导下开始从事电子计算机科研工作,1956年参加我国十二年科学规划后参与筹建计算所并长期在计算所从事科研及教学工作。科大计算专业当时属于中国科学院计算技术研究所。在北京期间的教学,主要是中科院各个相关研究所的研究员来任教,比如华罗庚先生、范新弼先生、蒋士騛先生等。


1970年,科大奉命南迁到安徽合肥。陈国良大学毕业后即进入解放军某研究所从事国防科研工作,当谈到与科大的缘分,陈国良说:“中科大从北京迁到合肥。因为我是安徽人,所以我就希望来科大工作。于是我1973年调到中国科大工作,就一直工作到现在。我们计算机学院的发展历史,应该可以说是‘在北京创业,在合肥发展、壮大、成熟,一直到现在’。”1982年5月计算机科学技术系的成立,标志着欧亿6蓝狮在线计算机学科进入了一个新的发展阶段。2009年3月20日,学校下发《关于成立欧亿6蓝狮在线的通知》。通知中写有:“为加快我校世界一流研究性大学建设,适应信息科学技术的发展趋势,促进我校的相关学科发展和人才培养工作,学校经研究决定,在原计算机科学技术系的基础上,成立欧亿6蓝狮在线。”计算机学院的成立,标志着新的征程的开始,我们面临新的高峰去攀登、去跨越。



计算先锋,厚德树人


1995年,国家科委批准成立“中国合肥高性能计算中心”,后易名为“国家高性能计算中心(合肥)”。国家高性能计算中心(合肥)是我国第一个国家级高性能计算中心,由陈国良教授领导创建,旨在建立我国高性能计算产学研基地,培养一流高性能计算研发人才,攀登世界一流高性能计算学科高峰,支撑先进高性能计算机的中国制造、普及应用。高性能计算中心的成立与发展,为科大计算机学科发展乃至之后计算机学院的建立提供了国家级平台的支撑。


计算机是其他学科发展的支撑,其他学科的发展都离不开计算机学科。科大的计算机学科在教学、科研中,注重基础理论与实际应用结合,强调数理基础和工程实践的交融,以创新为学科发展的根本。中国科大就像是一个微缩的中科院,有着与院里各研究所对口、门类齐全的院系和前沿学科设置,几乎每个系都有计算机科学和工程方面的研究方向。当时很多学科都苦于得不到并行计算条件,做出了很好的理论成果却得不到大规模的计算条件来验证。曙光1000落户科大高性能中心之后,陈国良教授要求做技术支持和培训的老师和同学要做到“扶君上马,送君一程”,不仅从使用并行机,而且从并行算法设计、并行程序设计方法等理论基础上提高用户的并行应用水平。这对于提升科大各个学科各个系得教学科研实力都有很大的帮助。



以心换心,相互理解


1973年,陈国良来到欧亿6蓝狮在线,这是他第一次走上教学岗位。从这时起,师者责任就印到了陈国良的心里,“毕竟未来国家的科技发展及产业应用还会交到他们(学生)这一代人的手里”。陈院士非常喜欢学生、爱学生,师生融合得非常好,“经常没事儿的得时候,我喜欢跟学生在一起,在实验室,在办公室”。陈院士认为科大的学生有两大特点。一是,科大的学生确实基础不错,特别是数学基础好。基础好,上课就不用担心学生听不懂。教师的压力反而是怕自己讲的不够深刻、前沿,学生在下面听讲没有一种享受的感觉,所以对教师的压力很大。二是,科大的学生特别热爱科学、崇尚科学。科大的学生一进入实验室,就能够立刻静下心来,安安心心地学习,心无旁骛。自从进入了科大的校门,学生们白天晚上都在实验室学习,到外面活动得就很少。陈教授回忆道,“我记得有一次春节,学生都放假了,可是我的任务很紧,就给学生春节没放假,就在我的实验室里。那时候也没有盒饭,我就买了铁锅,煮速冻水饺给大家吃,吃得非常开心。那个春节,我们共同在一起吃饺子。这么好的学生,不好好教,怎么对得起这些学生呢!”在师生关系上,陈教授相信,老师和学生之间的关系更应该是同志关系,“以心换心,相互理解”才会出成果。要想取得双赢,就必须抱着干事业的决心和有一个良好的氛围。



两个“不断线”


近些年来,随着我国互联网行业的高速发展,全国几乎所有的高校都开设了计算机专业,甚至有条件的学校成立了计算机学院。中国科大计算机学院最大的特点是我们非常重视基础理论的教学。正因如此,科大的学生早期到美国深造的很多。陈院士曾到美国的卡内基梅隆大学、斯坦福大学、哈佛大学访问,“那里的教授都夸赞科大的学生好,以后有好学生一定要往我这送。”科大学生在国外备受认可与中科大的教学重视基础理论密不可分。


陈院士在科大授课期间,就曾提出过两个“不断线”:数学不断线、实验不断线。科大本科以前是五年制,所有在校学生前三年都必修公共数学。陈院士坚持科大学生后两年需要继续学习数学,提出要补上“计算机数学”。学了高等数学之后,还要学习计算机科学的数学,做到数学“不断线”,陈院士还从美国把英文版的教材拿回来亲自给同学们教授。实验教学是工科专业教学的重要组成部分,对于课程中比较抽象难以理解且教师用语言又不易描述的内容实施实验教学,实现教学由难化易、由繁化简,从而激发学生的学习兴趣。 陈院士提出,学生在科大五年的学习过程中,实验要不断做,从电子线路逻辑、计算机组成原理、微机接口、到计算机系统结构,都要设置有实验课,提升学生的操作技能。


“数学不断线、实验不断线”使得科大学生的学习非常紧张。教授们的严格要求,期盼的是同学们功夫到家。压力与紧张的淬炼,也为科大的精英教育攒下了许多良好声誉。精英教育主要是培养科学家和研究人员,因此早期很多科大的毕业生去中科院下面的各个分所工作,比如计算所、自动化所、物理所、化学所。这就是科大的特色,在整个中国都很独特。



对学院师生的寄语


“我们毕竟是高校,是以教学为主。老师不上课,不是好老师”,在陈院士眼里,教学永远是第一位。四十多年来,他一直站在教学第一线,他培养的60多名博士生中,不少人已成为学科带头人和技术骨干。


对于年轻教师,在科大教好书是第一的,因为是在高校不是在研究所。“讲好课的关键在于备好课”,这是陈院士教授50年的教学实践的经验。陈院士教授听过华罗庚先生的课,对华先生那种深入浅出的讲课方式很服膺,因此甚为推崇华先生的“一缸水舀一瓢水”的教学名言,认为只有知识面广,上课才能应付自如,从容面对学生的提问。陈院士教授总是在讲课前认真备课,无论再紧急的事情也不能打扰自己的备课。多年来,陈院士老师上课的讲义已经积累了7大卷,每卷4本,摞起来有几尺高。而他每年的讲课都会更新其中的三分之一,常讲常新,始终让学生感到新鲜。同时,陈院士教授还结合自己的教学科研实际编写了国家“八五”重点、教育部“面向21世纪课程教材”等高质量的并行计算系列教材4本,分别荣获国家级教学成果奖和教育部科技进步奖。


教学不能离开了科研,教学和科研一定要结合。“教学与科研要并重,理论与实际要结合。”陈院士认为,教师从事科研非常重要,科研能够促进教学、更好地提高教学质量;结合教学工作,编编讲义,写写教材,也是自己总结提高的过程,能够进一步提高科研水平。“科研要注意近代科学发展的趋势,近代科学的前沿技术需要不断地引进到教学上,教学不能单纯地只讲非常经典的内容。我的教学经验就是,每门课2/3的内容是按照教育部规定的国家教学大纲授课, 剩下的1/3的内容是我自主发挥,用来讲前沿技术,所以学生都特别喜欢听我的课。年年听我的课,年年新。”


对于想进入科大计算机学院的学生,陈院士说:“基础一定要好,不然在中科大听课就会觉得跟不上老师的步伐。一定要从中学起扎实打好基础,之后来了中国科大,我们就要培养你崇尚科学、热爱科学,为将来从事科学研究做准备。”



(来源:2020年11月中国科大计算机学院于校史馆采访陈国良院士)