今天去东华大学参加“101计划”走进大学活动，在东华大学上了4学时的课。从2016年开始教第一届国科大本科生操作系统课以来，不知不觉已经上了9年。这9年对我来说，也是一个对教学、对系统不断深化认识的过程。其中，最深刻的体会就是“实践”对于系统类课程的重要性，再怎么强调都不为过。

（一）
为什么有些学科（如计算机系统）只有通过“从做中学（Learning-by-Doing）”这种教育模式才能真正掌握知识，而不能仅仅通过听讲、阅读与做题等方式？对此，我认为可以从两方面来解释：

一方面，传统的课堂教学以课程为边界划分了整个学科紧密联系的知识点，例如计算机系统领域所涵盖的几百个知识点被划分到数字电路、组成原理、体系结构、操作系统、编译原理等不同课程中，每个课程仅仅覆盖几十个知识点。于是在一门课程的教学过程中，不管是平时作业还是期末考试，哪怕学生获得了高分，其所掌握和理解的知识不会超出这门课所覆盖的那几十个知识点。然而，真实的计算机系统中涵盖了几百个知识点，且形成一张相互连接的知识点网络，只有沉浸到真实系统中，才能感知到这张网络的运行细节，才能领略到知识点之间的连接。贯通式实践，也许是能实现真正沉浸到真实系统中的唯一手段。

另一方面，爱德加·戴尔在1946年提出的“学习金字塔”模型揭示了人类采用不同学习方式与知识留存率之间的联系（图1）。根据“学习金字塔”模型，我们最为熟悉和常见的听讲方式，两周后的知识留存率仅为5%，即学生平均只能记住所学内容的5%；阅读方式，知识留存率也仅为10%；但是，实践方式，即让学生亲自动手去做、去尝试、去应用所学的知识，知识留存率则可大幅提升至75%！这表明，通过动手实践将知识转化为实际的行动和能力，能够极大地提高知识的留存率，有助于学生真正理解与掌握知识。

由此可见，提升学生的计算机系统能力，加强动手实践是必不可少的环节。这也正是“一生一芯”计划秉持的核心理念（图2）。

（二）
最后再和大家分享一个200年前李比希（图3）的故事，进一步展现“从做中学”教育模式的重要性：

1824年，年仅21岁的尤斯图斯·冯· 李比希博士从巴黎回到德国，加入吉森大学。在这里，李比希创立了吉森实验室，并着手实施一项改革化学教育与人才培养的计划。

当时的德国大学中，化学教育是以理论教授为主，通常把化学知识混杂在自然哲学中讲授，大学里并没有专门的化学教学实验室，因而学生得不到实验操作的训练。但李比希深信理论与实践一定要结合，他认为必须通过化学实验训练才能让学生真正掌握化学知识。

于是，李比希下决心创建吉森实验室，让一批又一批的青年人在实验室得到训练。吉森实验室的科研和教学风格，吸引着世界各地的学生涌向吉森大学。在李比希的精心指导下，吉森实验室培养出了一大批闻名于世的化学家。这些学生回国后仿效吉森实验室的做法，建立了一批面向学生的教学实验室，使李比希的理念传遍全世界，形成了“吉森一李比希学派”——最早获得诺贝尔化学奖的60人里，有42位来自该学派！

李比希秉持的“从做中学”理念为近代化学教育体制奠定了基础，进而为世界化学发展作出了巨大贡献。