English
痴心育桃李,朱笔写春秋
发布时间: 2018年09月08日 15:22  |  作者:

——记北京航空航天大学计算机学院马殿富老师

 

清晨5点,在北航的校园中经常能看见一个平凡的身影,在大多数人还在梦乡之中的时候,已经开始了一天的工作。他在教学研究和教学改革方面不断探索,形成了一系列先进的教学理念和教学模式;他在担任计算机学院院长期间,在教学改革和本科生培养等方面取得卓越成就,做出重要贡献;他热心教育公益,积极推动我国的计算机教育事业的改革和进步……他就是在学生中享有“最牛教授”美誉的马殿富老师。

一、取精用弘,硕果累累

师者,所以传道授业解惑也。马殿富老师始终坚持奋战在教学第一线。他讲授的离散数学课程,是最受北航计算机学院学生欢迎的课程之一。离散数学是一门逻辑性很强的课程,大量的公式推导可能会让人觉得索然无味。但是马殿富老师为了不让学生感到枯燥,通过启发式教学,从问题入手让学生感受到解决问题的乐趣,更让学生感受到学习逻辑的乐趣。他总说:“老马我是最懂逻辑的,因此我上课也是最讲逻辑的。”

在他的热情和“逻辑”下,马殿富老师从认知科学的角度对离散数学及专业基础课程提出了大胆的改革思路:首先,以逻辑为认知基础,重新构建离散数学知识体系,研究数理逻辑的表征方法以及形式证明方法,将谓词逻辑作为集合论、图论以及代数系统基础,概念、运算和关系由逻辑命题表征,其定理证明变为逻辑证明。

其次,以计算为认知基础,使用现代工具构建集合论、图论以及代数系统的概念、运算和关系,从而培养学生发现和验证的科学素质和工程能力,用计算验证定理,进而证明逻辑定理。

再有,以数理逻辑中的命题逻辑作为数字逻辑以及计算机组成的基础;以集合论、图论作为软件模型的基础,研究离散数学与计算机专业基础的关系,探究以计算作为认知模型的方法。

除离散数学以外,马殿富老师还对数学分析、线性代数、概率与数理统计、电路、信号与系统以及现代控制系统等计算机基础知识进行了系统化的分析建模,提出了通过计算(程序)来认知事实,通过计算来验证知识,通过逻辑证明概念、运算及关系的性质的认知计算学习模式,并首创了基于自组织机理构建离散数学、数学分析、线性代数、概率与数理统计、信号与系统以及现代控制系统等知识语义图谱方法,找到了让计算机专业的学生更快、更容易、更准确的学习数学和专业基础知识的新型教学方法。

二、殚精竭虑,黑发积霜

马殿富老师是北航计算机学院第一任院长,见证了北京航空航天大学计算机学院发展壮大的点点滴滴。从当年新学院的破土萌芽,到今天在全国学科综合实力排名前五,马殿富老师为计算机学院的发展殚精竭虑,付出了大量的心血,也形成了计算机专业教育的很多新理念和新模式。

他作为主要完成人推动计算机学院制定了优化培养方案,统筹构建本硕博教学体系,对本硕博的知识结构、能力结构和素质结构的全过程培养进行了纵向层次设计和横行分类设计,并分别落实到本硕博三阶段的课程、实验和科研三个环节。依托学科优势,他将科研能力与素质培养贯穿于本硕博科研实践过程始终,注重营造探索性的学习氛围,构建研究性的学习环境,倡导创新性的学习精神。他把素质培养作为重点,将科技活动贯穿本硕博三个阶段。他还在培养模式、培养体系和创新机制等方面进行了深入实践,以“创新型人才”培养为理念,以“三种特色模式”、“四个先进体系”和“一个创新机制”为主要核心内容进行了创新性的探索和实践,并将相关成果进行了凝练总结,形成了研究型学院人才培养模式与体系,获得了2005年国家级教学成果一等奖。

同时,马殿富老师有感于当前我国计算机教育在实践动手能力上存在所学知识与实践能力相脱节的情况,十几年如一日,与计算机学院的其他老师一同研究计算机系统相关课程的改革方案。针对学院本科生在计算机系统学习工程中动手能力不足的问题,以培养学生系统能力为目标,提出了以“设计一个CPU,构建一个操作系统,编写一个编译器”为核心的计算机系统能力培养教学改革方案。

在马殿富老师的指导下,学院组织教师将传统的数字逻辑电路、计算机体系结构等课程进行了系统的整合,让学生能够将学到的知识真正运用到实践和设计当中,形成了以培养CPU设计能力为核心的计算机组成原理课程。通过多年的课程研究、实践和改革,以及良好设计的系统化训练,使本科生具备了综合运用知识,设计具有数十条MIPS指令、缓存、流水线等具有现代处理器特点的CPU的能力。同时,马殿富老师在该课程的教学改革过程中总结形成了课程团队建设方案和以课程团队为核心的教学实践体系,实现了小班授课和课程的可扩展性。其教学方法已经在国内数十家高校得到了推广使用,并取得了优秀的教学效果。

计算机组成原理课程和实验在马殿富老师的打造下,以难度大、质量高著称,很多学生都需要付出巨大的努力才能完成计算机组成原理实验,有的学生甚至做梦都在做实验,也难怪学生们感慨:“这才是真正的实验,做过了这样的实验,以后还有什么难关闯不过去呢!”

另外,马殿富老师还组织其他老师以计算机组成原理课程为牵引,对操作系统和编译原理等课程也进行了相应的改革,进一步强化学生实践能力的培养,形成了计算机系统核心课程群,打通课程群内的教学团队,实现课程间的有效衔接,分阶段、有计划地培养本科生系统能力。

基于多年的教学改革研究和实践形成的计算机系统核心课程群及其实验体系,马殿富老师获得了2014年国家级教学成果二等奖(排名第一),并在教育部计算机专业类教指委教学论坛进行了十余次报告,将培养计算机专业学生系统能力的理念与方法作为计算机类教指委教学改革主要内容进行推广。此外,基于在计算机系统核心课程群改革的经验,马殿富老师还积极参与了软件课程群的建设与改革的研究与实践,进一步提升计算机学院在本科生软件能力培养上的水平。

三、大爱无言,润物无声

马殿富老师对待教育有一种天生的责任感,使得他对学生有着特殊的感情。在传授知识的同时,马殿富老师也十分注重启发学生的独立思维。在繁忙的管理工作和科研工作之余,他始终坚持每天都和博士研究生进行学术讨论,将最新的学术思想、学习心得与学生进行交流。他认为,思想的撞击,既有助于学生提高认识能力,也有助于教师自身的提高。

同时,马殿富老师始终坚持以身作则,所谓“无私才能无畏,正己才能正人”,在航空科学与技术国家实验室的论证工作进入到关键时期,他一直带病坚持工作。多年来,马殿富在各种荣誉面前从不计较,多次把自己能够得到的荣誉和待遇让给其他同事。他生活简单朴实,乐于助人,把北京市优秀教育工作者和教育部计算机教学一等奖等各类奖金全部捐给了学院作为奖学金。在担任计算机学院院长期间,他没有为自己和家人谋求过任何事情,甚至还牺牲了很多利益。

在严格要求自己的同时,马殿富老师对待学生也是一位严师慈父。他要求学生非常严格,始终坚持原则。他的学生都说,马老师在指导学生的过程中,不会开任何绿灯,能够打动马老师的只有实打实的成绩和成果。有一位学生在科研工作中很有灵气,马殿富老师也十分欣赏他,但是因为研究生阶段有一门课程成绩不及格,丧失了转博的机会,便抱着试一试的心态找到了马老师,希望马老师能够找到课程任课老师修改一下成绩。马殿富老师虽然感到非常遗憾,但依然没有为这个学生“走后门”,而是更加用心地指导学生,使他在科研中做出了更多的成果,而他坚持原则的做法也得到了学生的理解和认可。“这个学生非常优秀,如果能够读博士肯定能取得更大的成功,但如果只是因为如此就丧失原则,那么最终的成功也会打上折扣。但如果以后有机会,我也很希望学校也能给这样有特长的同学一次机会,不要因为一次考试就堵死了学生未来的路。”马殿富老师每当回忆此事,既坚持为人师的原则,又包含着遗憾和对学生的关爱。

痴心育桃李,朱笔写春秋,多年来马殿富老师始终坚持精益求精的工作态度、舍身忘己的工作作风、公开公正的工作原则,把个人的一切都融入立德树人的事业之中,用自己的育人实践诠释着师者的光辉。

通讯地址:北京市海淀区学院路37号     邮政编码:100191     电子邮箱:scse@buaa.edu.cn
版权所有:北京航空航天大学计算机学院