近日,郑州大学计算机与人工智能学院圆满举办为期三天的智超融合创新实践课程。120余名本科生直面“嵩山”超级计算机集群,在学院党委书记、国家超算郑州中心执行主任商建东教授开讲及国家超算郑州中心12位工程师全程护航下,学生们从环境部署进阶至大模型推理微调,完成从“认知”到“上手”的国产算力实战跨越。本次课程以全实操形式落地“超现在、算未来”育人理念,成功检验了“嵩山”超级计算机科技馆场馆特色育人模式。



聚焦实操:跨越“知道”与“会用”的鸿沟
课程起点,是将“HPC与AI融合”的宏大概念落地。学生首先探究的是国产芯片与超算的适配逻辑:嵩山集群用了什么芯片?它们如何影响AI任务速度?国产芯片在特定场景下的优势何在?这些问题直指工程应用的核心。课程设计遵循“门槛适配”原则,面对大二至大三学生,采取由浅入深策略,层层递进,大二学生可快速上手,大三学生可重点提升实操深度及综合应用能力,兼顾“快速上手”与“能力深化”。


沉浸式入门:与国产超算首次接触
理论授课之后,实操挑战首先从登录开始。学生需要掌握VPN、AC、工单系统等多种登录方式,并深入了解资源申请与使用流程。硬件与软件体系的学习紧贴实战,学生除了解嵩山集群的CPU、GPU、存储和网络架构外,学习重点更聚焦于集群的基础运行环境、资源调度机制,以及深度学习框架的预装与自装配置。这些理论知识与实操问题,都在后续的实训中得到了逐一验证。


技能进阶:从Linux命令到Slurm作业调度
第二天,挑战升级。Linux命令的学习严格聚焦于集群必备操作,涵盖文件管理、权限设置及进程查看。所有命令均结合集群场景进行演示,旨在提升学生熟练度,最大限度减少实操错误。Slurm作业管理系统作为调度超算资源的“指挥棒”,要求学生学习编写基础脚本、理解关键参数,并独立完成作业的提交、查询与终止。此外,课程特设“典型问题分析”环节,前置讲解登录失败、内存溢出等常见问题及解决方案,帮助学生主动建立故障排查思维。


技术融合实战:软件安装与环境部署
在夯实基础操作能力后,课程向技术热点纵深,聚焦“软件源码编译安装”与“Docker部署”两大核心模块。学生首先需理解集群分布式环境与本地环境的差异,重点掌握软件编译流程及集群适配要点,并通过动手实操攻克依赖缺失、版本冲突等典型问题,从而熟练掌握从源码编译到完整生产环境搭建的全链路方法。与此同时,结合Docker容器化技术的原理讲解与实操训练,学生直观体会到了该技术在环境快速复制、迁移与使用方面的显著优势。


技术融合实战升级:大模型配置与推理训练
课程的高潮聚焦于“大模型配置与推理训练”。依托嵩山超级计算机的强大算力,课程首先解析了集群适配的大模型类型及部署优势。在环境部署的理论与实操结合下,学生利用“嵩山”算力,全流程完成了轻量化开源大模型的下载、加载、测评、推理、参数调优及结果分析。通过此次实战,学生深入理解并掌握了如何将通用模型有效适配特定任务的关键方法。

从课堂到赛场:指向未来的能力锻造
作为课程的收官之作,第六部分“面向通用任务的大模型推理优化方案”成为了通向实战的桥梁。课程直接引入第三届“嵩山杯”生态应用挑战赛的真实赛题背景,要求学生基于国产超算混合异构平台与大语言模型,综合运用所学知识,在国产加速卡上完成从环境适配到性能调优的完整工程实践,从而实现推理提效与资源降耗的目标。

构建产教融合的“快车道”
三天的密集实训构建了一条从认知、实操到综合应用的清晰路径。学生不仅系统掌握了在国产超算上开展科研计算的全流程技能,更建立了对国产算力技术栈的操作信心。这种以实操为核心、以产业热点为导向的课程模式,有效打通了“学”与“用”的壁垒。通过将企业级技术平台和真实工程任务引入课堂,学校为学生铺设了“实训—实习—就业”的潜在通道。学生在实战中锤炼出的技能,正是当前国产计算产业所急缺的。这段经历将为学生未来投身研发奠定坚实基础,使其具备远超同龄人的上手速度与问题解决深度。

从国产芯片认知到超算集群操作,从传统作业管理到前沿大模型部署,智超融合创新课程如同一把钥匙,为本科生打开了国产高端计算领域的大门。培养面向未来的计算人才,需要让他们置身于最前沿的“战场”,亲手触碰技术的脉搏,这或许正是人工智能时代,产教融合最生动、最有效的实践。