在杭州电子科技大学的计算机国家级实验教学示范中心里，上百个板卡灯闪烁着，全国十几所大学的学生正在远程做底层系统级硬件设计实验。这个集ARM（进阶精简指令集机器）架构教学模型机和远程FPGA（可编程器件）实验平台为一体的教学解决方案，来自杭州电子科技大学美女教师章复嘉。

近年来，我国在计算机底层软硬件设计人才缺乏，比起高端芯片代工制造“更让人头疼”。长期从事计算机教学的杭州电子科技大学教务处副处长林菲认为：“现在国内计算机人才培养上普遍存在‘重软轻硬’现象，本科生在组成原理、系统结构、操作系统上的知识能力普遍不足。”

章复嘉从事计算机专业基础底层硬件教学已有多年，她告诉《中国科学报》：“计算机组成原理、数字电路设计、计算机系统结构等底层课程，涉及到硬件比较多，但国内高校在硬件教学上并没有太好办法，学生光听原理不动手去做，很容易越听越困惑。”

在过去的教学中，尤其是《计算机组成原理》《数字电路设计》等课程授课时，学生主要使用分立元件的实验设备，存在技术落后、维护麻烦等问题，影响教学效果。

为此，章复嘉团队依托计算机国家级实验教学示范中心，自主研发和设计了远程FPGA实验教学平台和ARM教学模型机，以及动画版ARM CPU学习软件，并编写配套教材，希望帮助学生边做边学，不断尝试，解决了“计算机基础硬件类课程门槛高、效果差”的老大难问题。

“我之前很惧怕硬件课程，觉得高深晦涩。章老师的授课深入浅出，FPGA实验平台随时随地可以操作，我在反复实验中建立了自信心，激发了学习热情。”杭州电子科技大学卓越学院2019级本科生朱洋洋如是说。

仿真ARM CPU系统，凝聚着章复嘉的多年心血。她介绍道：“我们基于ARMV7公版资料，在不涉及知识产权侵权的前提下，通过外特性反复研究，推导出V7架构CPU内部可能存在的结构，然后针对教学需要适当修改，设计出简单又先进的ARM教学模型机，学生分析系统和设计系统的能力大大提升。”

设计出FPGA板卡后，章复嘉团队随之搭建了远程实验平台。目前已经有厦门大学、安徽大学、河北地质大学等十几所大学的师生注册使用此平台，开展计算机组成原理等课程实验教学。该平台还受到了俄罗斯圣光机大学（ITMO University）计算机科学技术与控制学院院长波波索夫教授的高度评价，今后将通过杭州电子科技大学圣光机联合学院进行中俄共建课程的融合创新。

林菲表示：“目前国内高校用高端硬件实验设备来配合实施复杂系统课程教学的还很少，我们的远程实验平台是一种极具代表性的解决方案。如果把实验设备发给每位学生随时使用，按600人/届计算，每年需要大量经费投入，实现每个学生人手一块板卡根本不现实，因此开发能实不虚、虚实结合、分时分片共享的远程实验平台，是解决设备高成本高消耗问题的极佳方案。”