從圣三一學院看愛爾蘭的計算機教育

王　勇　陳朔鷹

作為世界第一大軟件出口國的愛爾蘭信息產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達，有“歐洲硅谷”之稱。愛爾蘭的軟件業(yè)在歐洲市場的占有率已超過60%，首都都柏林是Microsoft、IBM、Intel、Oracle、Google、Yahoo等世界知名IT公司的歐洲總部所在地。愛爾蘭政府在計算機教育方面進行了大量的投資，為本國信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展培養(yǎng)了充足的人才。圣三一學院（The University of Dublin，Trinity College），1592年創(chuàng)建，是愛爾蘭最古老的大學。400多年來一直是世界著名的教育中心，享有很高的國際聲譽，其畢業(yè)生一直是歐洲、北美及澳洲人力資源市場上炙手可熱的人才。

筆者受國家留學基金委資助于2005年4月赴愛爾蘭圣三一學院計算機系進行了為期一年的訪問學習，參與了分布式系統(tǒng)組的教學和科研工作。通過選修幾門課程了解其課堂教學模式，并與優(yōu)秀教師就教學制度、教學管理、課程設置和教學方法等問題進行了深入討論。愛爾蘭的碩士研究生教育與國內(nèi)差別較大，只需要一年時間，在完成課題的情況下撰寫一篇高水平論文就可以獲得碩士學位，不需要答辯。而本科教育與國內(nèi)的模式類似，有很多值得借鑒的地方，因此，本文重點分析愛爾蘭的本科教育特點。首先從課程結(jié)構(gòu)、課堂教學、課外輔助教學等方面介紹本科教學，并與國內(nèi)計算機教育比較，在此基礎上根據(jù)國內(nèi)的實際情況提出幾點改進建議。

課程結(jié)構(gòu)

四年制本科課程涵蓋了計算機軟件、信息管理、計算機硬件、電信和數(shù)學的基本原理以及計算機與社會的關(guān)系，課程結(jié)構(gòu)如表1所示。大部分基礎課在前三學年內(nèi)完成。三年級學生可以根據(jù)自己的興趣選擇一個課程方向，可供選擇的方向包括形式化方法、高級電信技術(shù)和高級計算機體系結(jié)構(gòu)。第三學年的一項重要任務是以小組形式開發(fā)一個大型軟件系統(tǒng)，另外，學生還有機會作為交換學生在比利時、法國、德國或英國等地學習。四年級學生只有一門核心課，在大量專業(yè)課中任選兩門，還需要用六個月的時間根據(jù)自己的興趣選做一個畢業(yè)設計課題，由來自該研究領(lǐng)域的講師指導，這是一個把課堂上學到的知識轉(zhuǎn)化為實踐能力的重要機會。其課程結(jié)構(gòu)具有如下特點：

（1）專業(yè)基礎課與專業(yè)課緊密結(jié)合，很好地避免了理論與實踐脫節(jié)。例如，匯編語言在一年級的“計算基礎”中講授，與計算機體系結(jié)構(gòu)結(jié)合，介紹用68332匯編語言進行復雜編程；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在二年級的“編程技術(shù)”中講授，與面向?qū)ο缶幊探Y(jié)合；操作系統(tǒng)在三年級的“系統(tǒng)軟件”中講授，與數(shù)據(jù)通信和計算機網(wǎng)絡基礎結(jié)合。

（2）注重學生能力的全面發(fā)展，硬件和軟件系列課程并重。這兩個系列課程的組織形式基本類似，一般必修課貫穿一學年，選修課需要一學期。每星期包括兩次或三次講座和一次實驗，有的課程還有研討班，很多課程都有大量課后作業(yè)。貫穿一學年的課程一般都由兩位老師承擔，每人負責一學期。

（3）除了一些常見的計算機課程外，圣三一學院還根據(jù)愛爾蘭信息產(chǎn)業(yè)的需求開設了一些特色課程。例如，三年級第一學期的“計算機工程”課介紹高性能處理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、組織和設計，要求用VHDL ModelSim完成兩個芯片設計項目；三年級第二學期的“高性能體系結(jié)構(gòu)”，介紹高性能管線處理器和并行處理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、設計和應用；四年級第一學期的“集成系統(tǒng)設計”課把傳統(tǒng)的強調(diào)電路實現(xiàn)細節(jié)的課程與講授計算結(jié)構(gòu)和軟件的課程結(jié)合起來，從功能和系統(tǒng)集成層次上介紹滿足特定應用需求的集成電路的設計方法。

（4）面向二年級學生的跨專業(yè)選修課包含了文學、電影、藝術(shù)與社會、心理學、哲學、政治等13門課程，主要目的是開拓視野，培養(yǎng)語言、寫作和口頭表達能力。

（5）“計算機與社會”課程從歷史、社會、教育和哲學的角度研究計算，培養(yǎng)科技寫作和項目管理技能。

課堂教學

課堂教學是本科教學的重點，直接反映出學校的培養(yǎng)方向。圣三一學院把培養(yǎng)實用型的復合人才作為目標，其課堂教學有如下特點：

（1）技能來自實踐。教師在課堂上主要介紹基本原理，并配合簡單的實例進行說明。但布置的作業(yè)和實驗內(nèi)容都比較難，往往需要綜合利用已經(jīng)學過的知識。除了學生自己查資料以外，每門課程都有專門的助教負責指導實驗，助教一般由碩士生和博士生承擔。助教會在課程規(guī)定的實驗課時與學生會面，解答他們提出的各種與作業(yè)相關(guān)的問題，除此以外，學生還可以隨時與助教預約輔導時間。在這個過程中，學生在課堂上學習的理論知識逐漸轉(zhuǎn)化為解決實際問題的技能。

（2）重視課堂交流。采取小班授課，每個班的人數(shù)一般控制在30人以下。教師與學生之間頻繁互動，教師能夠很好地掌握學生的理解情況，及時回答學生的問題，也有助于吸引學生的注意力。

（3）以工業(yè)界標準培養(yǎng)學生的實戰(zhàn)能力。團隊項目是很多專業(yè)課程考試的重要部分，教師根據(jù)開發(fā)文檔、項目演示和答辯的情況給出成績。一個團隊由至多三個人組成，嚴格按照軟件工程過程完成項目。有時教師并不規(guī)定項目的具體內(nèi)容，希望充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。筆者曾參加過三年級和四年級學生的課程答辯，印象最深刻的是學生的口頭表達能力和團隊協(xié)作能力。

（4）通過教學評估不斷調(diào)整和完善教學方法。學院每學年都會組織學生以無記名方式參加教師評估，包括教學方法和課件質(zhì)量等多個方面。任課教師可以得到所有的原始反饋表，作為改進教學的第一手材料。學院并不公布評估結(jié)果，也不與職稱評定或工資掛鉤，唯一的目的是幫助教師了解學生的真實想法，從而提高教學水平。

課外輔助教學

除了課堂教學以外，學校還充分利用校園網(wǎng)、圖書館等資源提供多種形式的課外輔助教學平臺。這些平臺可以幫助教師完成從制作課件、布置作業(yè)、批改作業(yè)、答疑到考試的所有教學環(huán)節(jié)。學生則可以利用這些平臺補充所學課程知識或自學本校和外校的其他課程。目前，計算機系主要采用全校的WebCT系統(tǒng)和基于教師個人Blog的Podcasting兩種E-learning輔助教學平臺。

（1）WebCT是完全基于Web瀏覽器的網(wǎng)絡教學課件開發(fā)和管理系統(tǒng)，可以用于在線開發(fā)課程，也可以將現(xiàn)有的課程內(nèi)容在網(wǎng)上發(fā)布。系統(tǒng)使用瀏覽器作為課程開發(fā)環(huán)境的客戶端。WebCT課程設計和發(fā)布的所有操作都簡便而高效，教師可以有更多的時間去豐富課程內(nèi)容，有目的性和針對性地指導學生。

（2）Podcasting由iPod（蘋果MP3播放器）和Broadcasting（廣播）組合而成。教師利用無線麥克風、電腦以及音頻錄制軟件把課堂的聲音錄制下來，保存為MP3格式文件，然后上傳到支持Podcasting技術(shù)的Blog上，提供一個鏈接給學生即可。這些過程在多媒體教室是很容易辦到的。

由于計算機專業(yè)技術(shù)發(fā)展非?？?，很多教材不能長期使用，利用Podcasting可以隨時融合最新的信息。Podcasting不但可以應用于遠程教學，也是對傳統(tǒng)課堂教學的補充。學生可以用它來彌補缺課的損失；進度較慢的學生能以此調(diào)節(jié)自己的學習進度，或用于復習課堂內(nèi)容；對于有深入學習要求的學生，教師可以提供額外的MP3文件作為補充，減少學生自學的難度。

除了網(wǎng)絡教學，計算機系還提供一種編程支持中心（Programming Support Centre）服務，學生可以從一支富有經(jīng)驗的專業(yè)團隊得到面對面的咨詢和幫助。這種服務是針對全校學生的，有利于提高整個學校的IT應用水平。

其他方面

圣三一學院在對外交流和實驗室管理方面都對教學提供了很好的支持，從就業(yè)情況來看，其培養(yǎng)出的學生是真正能滿足社會需要的。

（1）對外交流

廣泛的對外交流是保持學校活力和開拓學生視野的重要方法。學校和學院經(jīng)常邀請來自愛爾蘭其他高校和來自其他國家的專家就最新的研究成果做講座，所有的學生和教師都可以隨意參加。另外，各研究小組經(jīng)常接收訪問學者和交換學生，增進與國外的交流和融合，實踐證明效果很好。

（2）實驗室管理

學校的公共機房可供全校學生使用，其中有一半是24小時開放的。計算機系的學生有專門的實驗室，配有大量使用各種不同硬件（Intel和Sun）和操作系統(tǒng)（Linux、Windows和 Sun Solaris）的計算機，以便讓學生能夠快速適應新技術(shù)。此外，還提供專業(yè)硬件和電信實驗室以及用于畢業(yè)設計的專用實驗室。這些設施都由專業(yè)人員維護管理，能夠保證學生的實驗需要，也達到了物盡其用的目的。

（3）就業(yè)機會

近幾年，畢業(yè)生所選擇的職業(yè)包括：軟件開發(fā)（在Microsoft、Oracle、Iona Technologies等公司）；硬件設計和制造（在Dell、Hewlett Packard and Xilinx等公司）；電信業(yè)（在Vodafone、Ericsson和Eircom等公司）。其他畢業(yè)生將自己的專業(yè)技能應用于很多行業(yè)，包括金融（如Bank of Ireland、Barclays Capital Group和Deutsche Bank等），咨詢（在Accenture、Ernst & Young and Price Waterhouse Coopers）和一些特定的應用領(lǐng)域 (如Statoil、Eagle Star Insurance、Goodbody Stockbrokers和Aer Lingus)。除此以外，圣三一學院的學生還創(chuàng)建了一些非常成功的公司。

與國內(nèi)本科計算機教育的比較

下面從課程結(jié)構(gòu)、課堂教學、課外輔助教學等方面比較中愛兩國的計算機教育，分析愛爾蘭教育制度中值得我們借鑒的部分。

（1）課程結(jié)構(gòu)方面

兩國的課程內(nèi)容基本相似，同樣重視基礎課（如數(shù)學）、專業(yè)基礎課和豐富的專業(yè)選修課。但在課時和課程組成上差別較大。國內(nèi)的專業(yè)課基本上都是在一個學期內(nèi)完成，很少延續(xù)一學年，多媒體教學的普及也使得課堂教學課時大大減少。雖然大部分專業(yè)課都安排實驗課時，但所占比例較小，因此實驗課的內(nèi)容比較簡

單，很難達到鞏固課堂知識的目的。

（2）課堂教學方面

愛爾蘭采用小班授課，教師非常注重與學生的課堂交互，隨時根據(jù)學生的掌握情況調(diào)整教學進度。采用研究班的形式與學生面對面溝通，及時解答學生的疑問，鞏固課堂知識，引導學生拓展專業(yè)視野，提高應用能力。另外，由專門的助教指導學生需要充分利用實驗課完成教師布置的作業(yè)，將專業(yè)知識轉(zhuǎn)化為實踐技能。

在我國，由于可利用的教學資源有限、大班授課，絕大多數(shù)的課堂還是教師唱主角，學生則處于被動接受的地位。在用填鴨方式灌輸大量知識的課堂上，教師與學生只能進行極為有限的交互，教師只能通過反復舉例來期望學生通過單純聽課理解并掌握課程重點。我國的實驗課主要是一些簡單的驗證性內(nèi)容，一般由任課教師獨立輔導，學生多，課時少，很難達到預期的實驗效果。

（3）課外輔助教學方面

愛爾蘭的輔助教學充分利用Internet資源，使用由專業(yè)公司提供的功能完善的網(wǎng)絡教學平臺，大大提高了教師與學生交互的機會和效率。由于這類平臺被國外高校普遍采用，有助于學校之間的課程互選，在吸引世界各國的優(yōu)秀留學生方面也起到了積極的作用。

相比之下，國內(nèi)很多大學的網(wǎng)絡教學采用自己開發(fā)的Web應用，功能還停留在為學生提供課件等教學資源的初級水平，并沒有真正通過Internet讓教師和學生互動起來，對由于教育資源有限而引起的課堂教學的不足沒有起到應有的補充作用。

幾點改進建議

結(jié)合上述分析和比較，基于國內(nèi)學生多、資源緊張的實際情況，我們提出以下幾點可行的改進建議：

（1）調(diào)整課程結(jié)構(gòu)，強調(diào)實踐環(huán)節(jié)

近幾年，國內(nèi)的計算機教育也逐步開始重視實踐能力的培養(yǎng)，但力度還不夠。應該從課時數(shù)、人力和物力各個方面得到保證。首先，提高實驗課時數(shù)在總課時數(shù)中所占的比例，盡量做到每個重要知識點都有實驗課支持，并把實驗情況作為學生成績的重要考察指標。其次，安排專門的助教輔導學生完成實驗，對于人數(shù)比較多的班，應安排多名助教，力求絕大多數(shù)學生都能高水平地完成實驗要求。助教可以由教師或研究生承擔。最后，加強實驗室管理，派專業(yè)人員維護軟件和硬件環(huán)境，保證實驗的順利進行。

（2）建立專業(yè)輔助教學平臺，加強教師與學生的交互

引進專業(yè)輔助教學平臺或者參考國際先進的網(wǎng)絡教學系統(tǒng)，完善現(xiàn)有平臺的功能，使其成為教師與學生的交互平臺。網(wǎng)絡教學平臺不但是解決因?qū)W生人數(shù)多而造成教學資源匱乏問題的可行方案，也是實現(xiàn)校際課程互選的工具。

在沒有建立網(wǎng)絡教學平臺之前，教師完全可以利用Podcasting技術(shù)制作一份音頻教學資料，作為對課堂教學的補充。此外，保留在Blog上的MP3文件也可以用于教學評估。Podcasting也為家校互聯(lián)提供了新的途徑，家長們可以通過聲音來了解子女在校的學習情況。