9月11日下午，北京十一实验中学机器人教室内，20多名高一年级学生迎来了一堂别开生面的“开学第一课”。在这个以芯片设计主题的课堂上，同学们将在国产自主CPU领军企业龙芯中科工程师的指导下，实现“亲手设计一颗能思考的芯片”。
“什么是CPU”“计算机的运算过程”“我国第一款通用CPU”……在第一堂课上，龙芯实验室主任汪文祥给同学们讲述起了CPU发展的“前世今生”。接下来，在为期一学期的课程中，多名龙芯中科的工程师将在课堂上引导学生从零开始，通过硬件描述语言代码，一步步设计一个精简的单周期LoongArch架构CPU。从点亮一颗LED灯的基础逻辑，到最终让CPU成功运行一段自定义程序，学生们将在理论与实践的结合中亲身经历CPU设计的全过程，深刻理解计算机底层硬件的运作奥秘，激发对硬件设计与国产芯片技术的浓厚兴趣。
北京十一实验中学副校长、课程研究院院长汪花介绍，当前科技革命与产业变革日新月异，芯片作为信息技术产业的核心，是支撑经济社会发展和保障国家安全的战略性和先导性产业。但在中小学教育阶段，学生接触芯片底层技术的机会极少，多数时候只能被动使用电子产品，对其核心原理知之甚少。这种“技术认知断层”，不仅不利于学生理解科技本质，会在一定程度上限制他们对科技领域的探索热情。高一作为学生世界观、价值观和学科兴趣逐步成型的关键时期，此时引入CPU设计课程，能让学生跳出“使用科技”的浅层认知，进入“理解科技、创造科技”的深层维度，填补这一认知空白。
高一学生李骄洋从小就是个科技迷，一听说学校开放了芯片设计课程选修，他立刻报了名。“国产芯片近几年发展得很快，我们国家的政策也很支持，我相信很快就能赶上世界一流水平！从导弹研发到新能源汽车，中国都经历了从落后多年到追赶甚至领先。”李骄洋对中国现代科技发展中的代表性成果如数家珍。汪花透露，不久前，当这堂以芯片设计为主题的选修课向同学们开放后，2个小时内课程名额就被抢报一空。
国产CPU企业自主创新能力的提升，也为北京教育、科技、人才一体化发展带来了新机遇。从机器人到笔记本电脑，从工业平板到AI一体机……相比于前几年，如今搭载了国产CPU龙芯的智能设备类型已经越来越丰富。“当学生们发现自己学习、使用的国产架构芯片，在实际生活中用来支撑学习、办公、打游戏都很好用的时候，实践和理论不再脱节，会大大激发他们学习、探索的兴趣。”汪文祥说。
汪花告诉记者，龙芯提供的LoongArch自主指令系统教学资源、硬件描述语言实践平台，都是学校自主开发难以实现的，这种合作也让学校的教育紧密对接产业需求和科技发展趋势，使课程设置更具前瞻性和实用性。“希望通过这堂‘开学第一课’及后续的深入课程，同学们能同时收获解决问题的能力、对底层技术的敬畏之心和坚定的技术自信。”汪花说。
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记者：孙奇茹
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