美國ASU計算機科學(xué)專業(yè)本科培養(yǎng)的若干啟示

摘 要：美國亞利桑那州立大學(xué)ASU作為美國規(guī)模最大的公立大學(xué)，學(xué)生體量龐大且?guī)熒壤^高，與國內(nèi)研究型大學(xué)的情況較為類似。文章對其本科生培養(yǎng)尤其是計算機科學(xué)專業(yè)本科生培養(yǎng)情況進行研究，分析其在專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)方式、學(xué)生培養(yǎng)方面的特點，提出在國內(nèi)研究型高校的本科教學(xué)中應(yīng)注重完善學(xué)校教學(xué)制度、轉(zhuǎn)變教師教學(xué)觀念、加強學(xué)生自主性和指導(dǎo)性的結(jié)合、激發(fā)學(xué)生主觀能動性、提升學(xué)生歸屬感等具體建議。

關(guān)鍵詞：計算機科學(xué)專業(yè)；本科教育；專業(yè)培養(yǎng)；研究型大學(xué)

0 引言

美國亞利桑那州立大學(xué)（ASU）是一所公立研究型大學(xué)，在現(xiàn)任校長Michael Crow提出“建設(shè)新型美國大學(xué)”的建議下，近年發(fā)展勢頭迅猛。ASU學(xué)生多，師生比高，與國內(nèi)研究型高校情況類似，尤其是計算機科學(xué)專業(yè)本科教育方面有很多值得我國研究型高校借鑒的經(jīng)驗。

1 Asu本科教育概況

1998年4月，美國卡內(nèi)基基金會發(fā)布了著名的《博耶報告》，指責(zé)美國研究型大學(xué)不重視本科教育，其本科教育質(zhì)量令人擔(dān)憂。面對社會公眾的指責(zé)，20世紀(jì)末以來，以哈佛和斯坦福為代表的研究型高校進行了一系列的本科教學(xué)改革。斯坦福前副校長拉蒙·薩迪瓦（RamonSaldivar）指出“本科教育經(jīng)歷了一場平靜的革命：從側(cè)重研究到側(cè)重教學(xué)的轉(zhuǎn)移和將教學(xué)融入研究的重新定義”

ASU設(shè)有負(fù)責(zé)本科生教育的副校長（viceprovost），在校長層面決策和協(xié)調(diào)事關(guān)本科教育的問題?；诖蚱茖W(xué)科分類、致力于使每個學(xué)生都取得成功的建設(shè)理念，ASU在本科生教育中提出通識教育的要求，內(nèi)容涉及文學(xué)和批判調(diào)查，數(shù)學(xué)和計算機，人文、藝術(shù)和設(shè)計，社會行為科學(xué)以及自然科學(xué)五大核心領(lǐng)域。通識教育的課程分為高級和低級兩類課程，由校通識教育委員會審批通過，定期進行審核。本科畢業(yè)要完成35學(xué)分的通識課程，其中包括29學(xué)時的低級通識課程和6學(xué)時的高級通識課程，但各院系可以結(jié)合自身專業(yè)的要求，對通識教育課程要求進行調(diào)整。

2 ASU計算機科學(xué)專業(yè)本科培養(yǎng)情況

2.1 課程構(gòu)成

ASU的計算機科學(xué)專業(yè)隸屬于Fulton工程學(xué)院，本科畢業(yè)需在4年內(nèi)修滿120學(xué)分。各類課程構(gòu)成和要求見表1。

其中，通識教育從學(xué)校的五大領(lǐng)域縮小為兩大領(lǐng)域，通選課只能選擇非自然科學(xué)類課程，高級技術(shù)選修課則由院系指定范圍。本科7類課程的學(xué)分占比如圖1所示。

在進度安排上，計算機科學(xué)專業(yè)的學(xué)生平均每學(xué)期要修完15學(xué)分，即5或6門課。專業(yè)課程較平均地貫穿于各學(xué)年，每個學(xué)期2-4門課。各學(xué)期課程分布如圖2如示。

從上述數(shù)據(jù)和圖表可以看出，計算機科學(xué)專業(yè)的學(xué)生除了要學(xué)習(xí)大量專業(yè)課之外（60%），不僅要通過高級技術(shù)選修課和實驗課加深對自然科學(xué)的了解，而且要通過通選課和通識課提高人文和社會科學(xué)類的文化修養(yǎng)。此外，計算機科學(xué)專業(yè)的本科生還要進行1年的英文寫作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)良好的文字表達(dá)能力。應(yīng)該說，這樣的課程安排較全面地覆蓋了基本學(xué)術(shù)能力培養(yǎng)的需要。

2.2 專業(yè)課程情況

ASU計算機科學(xué)專業(yè)的專業(yè)學(xué)位課程包括專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)必修課、指定專業(yè)課和專業(yè)選修課4類，除專業(yè)基礎(chǔ)課及數(shù)學(xué)相關(guān)課程安排在一年級、二年級外，其他專業(yè)課程大多安排在三年級、四年級。具體專業(yè)課程安排見表2。

可以看出，ASU計算機科學(xué)專業(yè)的本科培養(yǎng)中很重視工程相關(guān)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)課的學(xué)習(xí)，其中數(shù)學(xué)類課程就包括了工程計算、離散數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、應(yīng)用線性代數(shù)、工程問題解決的概率與統(tǒng)計4門。

2.3 教學(xué)特點

ASU巨大的學(xué)生體量（本科生38735人，研究生10004人）在以小而精著稱的美國研究型高校中相當(dāng)非典型。除了師生互動頻繁這一美國高校共有特色外，ASU本科教育中的小班化、TA支撐、網(wǎng)絡(luò)化支撐等教學(xué)特色令人印象深刻

1）小班化。

目前ASU的師生比高達(dá)1：22.4，但數(shù)據(jù)表明ASU43.1%的班級學(xué)生人數(shù)少于20人，20-29人的班級也有23.24%，也就是說超過半數(shù)的班級是30人以下的規(guī)模。在計算機科學(xué)專業(yè)，大多數(shù)專業(yè)基礎(chǔ)課和必修課都由至少兩名以上教師開課，以Java編程原理這樣的專業(yè)基礎(chǔ)課為例，僅2014年秋季學(xué)期就有8位老師開課。有些專業(yè)課程會分為教學(xué)和實驗兩部分，課堂教學(xué)是大課，實驗課則是30人以下的小班。

2） TA制度。

在美國高校中，TA（teaching assistant/assoc-iate）是個不可或缺的角色，ASU也不例外。為了保證研究生能勝任TA工作，TA在正式上崗前要經(jīng)過校級和院級的相關(guān)培訓(xùn)，內(nèi)容包括校規(guī)校紀(jì)、課堂組織技巧、教學(xué)規(guī)劃以及所在院系和相關(guān)課程的介紹。TA除了要進行作業(yè)評審?fù)?，每周還會安排至少1次的答疑。因為CS專業(yè)課往往布置大量的作業(yè)，所以TA不僅受到廣大學(xué)生的歡迎，也大大地減少了任課教師的工作量。

3）網(wǎng)絡(luò)化支撐。

ASU教學(xué)活動的網(wǎng)絡(luò)化程度相當(dāng)高。任課教師通過統(tǒng)一的課程網(wǎng)站發(fā)布每周的教學(xué)安排、組織在線課程討論、布置課堂測驗和作業(yè)。學(xué)生登錄校園網(wǎng)后既可以查看學(xué)校各類服務(wù)信息和通知，又可以參與所選課程的教學(xué)活動。在一些CS專業(yè)課程中，選課學(xué)生還可以通過教學(xué)網(wǎng)站直接完成課程所要求的實驗項目并提交項目作業(yè)。

2.4 學(xué)生培養(yǎng)

課堂教學(xué)之外，ASU還相當(dāng)關(guān)注學(xué)生的成長，以各種方式提升學(xué)生的歸屬感和學(xué)術(shù)能力。

1）培養(yǎng)歸屬感。

低年級本科生正在經(jīng)歷從高中向大學(xué)的轉(zhuǎn)變，有的甚至是第一次離開家庭，這樣大的角色轉(zhuǎn)換常常會給學(xué)生帶來學(xué)業(yè)上的焦慮和無所適從，甚至產(chǎn)生挫敗感。為了幫助學(xué)生盡快融人大學(xué)校園生活，在新學(xué)期開始前，學(xué)校和院系就會組織各種新生活動，向新生介紹學(xué)校及院系情況。計算機科學(xué)專業(yè)還專門設(shè)立一學(xué)期的ASUexperience新生教育課，幫助學(xué)生了解ASU的使命和目標(biāo)、學(xué)術(shù)要求、專業(yè)未來等。學(xué)校還通過志愿者招募的方式吸引學(xué)生參與各類校園服務(wù)活動，鼓勵學(xué)生融入各類學(xué)?；顒?。

2）注重學(xué)習(xí)指導(dǎo)。

ASU的本科生入學(xué)后都會被指定一名學(xué)業(yè)指導(dǎo)（academic advisor），對學(xué)生的課程選修、專業(yè)選擇（轉(zhuǎn)專業(yè)）等事宜給予指導(dǎo)。同時，ASU設(shè)有寫作中心（writing center），由專業(yè)人員（志愿者）指導(dǎo)學(xué)生提升論文寫作技巧。此外，計算機科學(xué)所在的工程學(xué)院還設(shè)有課程指導(dǎo)中心，免費為本科生提供各類課程輔導(dǎo)。

3）鼓勵本科生參與科研和學(xué)術(shù)討論。

ASU不僅在課程安排上注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)術(shù)能力，還在制度和項目的支持下鼓勵學(xué)生參與科研，工程學(xué)院推出了fulton本科生研究計劃（fultonundergraduate research initiative，F(xiàn)URI），學(xué)生成功申請FURI基金項目資助后可在學(xué)院教師的指導(dǎo)下進行獨立研究并撰寫論文，參加專業(yè)會議。們一直認(rèn)為過低的師生比是國內(nèi)高校一大缺點，也是導(dǎo)致無法實施小班化和缺少師生互動的直接原因。雖然相比于斯坦福大學(xué)1：4和普林斯頓大學(xué)1：6的本科生師生比，國內(nèi)1：17.53的師生比確實差距比較大，但師生比高達(dá)1：22.4的ASU也很好地實施了小班化教學(xué)，這一事實充分說明師生比與小班化教學(xué)并無必然聯(lián)系。

ASU通過多教師同時開課以及TA制度等方法，小僅很好地實現(xiàn)了小班化教學(xué)，而且因為不同教師對于同一課程的排課時間不同，也讓學(xué)生有了更大的選課自由度，尤其是TA制度不僅讓學(xué)生獲得了充分的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，還鍛煉了擔(dān)任TA研究生的學(xué)術(shù)指導(dǎo)能力，可謂雙贏。

3.2 教學(xué)觀念的改變

愛因斯坦認(rèn)為提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題需要的也許只是一個數(shù)學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄埽岢鲂碌膯栴}卻需要有創(chuàng)造性的想象力，標(biāo)志著科學(xué)的真正進步。善于提問往往意味著善于思考，扼殺提問和思考的習(xí)慣無異于扼殺創(chuàng)新的可能性。在ASU的教學(xué)中，不僅學(xué)生習(xí)慣于提問，而且教師也不斷鼓勵學(xué)生提問和思考。

由清華大學(xué)發(fā)起的中國大學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展追蹤研究調(diào)查項目調(diào)研指出，我國985院校學(xué)生課下表現(xiàn)優(yōu)于課上表現(xiàn)，在課堂上主動學(xué)習(xí)的水平遠(yuǎn)低于美國學(xué)生，尤其在課堂提問或參與討論、課堂上作口頭報告兩項上的得分差異相當(dāng)大。中國的大學(xué)生常常被打上不善于提問和表達(dá)的標(biāo)簽，這一現(xiàn)象的產(chǎn)生與我們的教學(xué)觀念相關(guān)。我們傳統(tǒng)意義上的師生互動一般就是指教師提問一學(xué)生問答，而學(xué)生打斷講課提問常常被認(rèn)為是對教師的挑戰(zhàn)甚至挑釁，教師并不鼓勵學(xué)生提問。事實上，大部分高校教師本身就是“一言堂”教育方式的產(chǎn)物，并不適應(yīng)于98eCtgX54iTyzdSaQEYuqQ==互動式教學(xué)。

要提升教學(xué)質(zhì)量，很重要的一點就是要扭轉(zhuǎn)教師傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和教學(xué)習(xí)慣。目前，上海交通大學(xué)：等高校成立的教學(xué)發(fā)展中心已經(jīng)開展了大量對教師教學(xué)觀念和教學(xué)方法的培訓(xùn)和指導(dǎo)，提倡互動式教學(xué)，但真正實現(xiàn)教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變無疑需要較長時間。

3.3 學(xué)生自主性和指導(dǎo)性的結(jié)合

ASU工程學(xué)院在計算機專業(yè)本科培養(yǎng)中很好地體現(xiàn)了自主性和指導(dǎo)性相結(jié)合的管理理念一方面在計算機專業(yè)經(jīng)典課程外，學(xué)院開設(shè)嵌入式系統(tǒng)編程、編譯器結(jié)構(gòu)、算法分析與設(shè)計等20多門專業(yè)課供學(xué)生選修，給予學(xué)生相當(dāng)大的自主空間；另一方面，學(xué)院通過學(xué)業(yè)指導(dǎo)（academicadvisor）、TA、課程指導(dǎo)中心等多個渠道為學(xué)生的專業(yè)學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)。

國內(nèi)高校目前在學(xué)生的專業(yè)指導(dǎo)方面還比較缺乏。學(xué)生選課時常常只能求助于學(xué)長或老鄉(xiāng)，缺少權(quán)威指導(dǎo)，在專業(yè)學(xué)習(xí)方面得到的指導(dǎo)則更少。近年北京大學(xué)、上海交通大學(xué)等高校也成立了教學(xué)指導(dǎo)中心，但目前建設(shè)重點還在教師指導(dǎo)方面，在學(xué)生指導(dǎo)和TA指導(dǎo)方面鮮有嘗試

3.4 學(xué)生主觀能動性的激發(fā)

教學(xué)質(zhì)量的提高不僅在于師資教的因素，還在于學(xué)生學(xué)的因素，如何激發(fā)學(xué)生學(xué)的熱情和動力也是ASU在本科培養(yǎng)中值得我們借鑒的地方在培養(yǎng)本科生參與科研工作方面，國內(nèi)很多高校也已經(jīng)開始嘗試，如上海交通大學(xué)就提出了各種實驗室見習(xí)計劃和本科創(chuàng)新計劃等，讓本科生也得以有機會了解和體驗科研活動，培養(yǎng)學(xué)生的科研興趣和科研能力。ASU的不同之處在于本科生是獨立開展課題研究，接受導(dǎo)師指導(dǎo)，這樣的好處是學(xué)生只能依靠自身的主觀能動性提升學(xué)術(shù)研究能力，可以避免國內(nèi)常見的搭車混簡歷和混學(xué)分的現(xiàn)象。

ASU在項目實施中還注意激勵學(xué)生的參與意識，如每次的FURI項目都會舉辦隆重的項目報告會，學(xué)院統(tǒng)一印制項目海報和印有參與學(xué)生姓名、正裝照片和項目介紹的精美手冊在2014年春季的FURI項目報告會現(xiàn)場，參與項目的學(xué)生都身著正裝站在各自的項目海報前迎接參觀者的到來，不少學(xué)生還邀請好友專職攝影，記錄這一盛事。此外，F(xiàn)URI不僅給予立項項目經(jīng)費上的支持，還給參與學(xué)生發(fā)放科研津貼，這對崇尚經(jīng)濟獨立的美國本科學(xué)生無疑更有吸引力。當(dāng)筆者問一個參與項目的二年級本科生為什么報名參加FURI項目時，他不假思索地就回答說因為有津貼拿，隨后才補充說他的導(dǎo)師人很好。對學(xué)生而言，參加FURI項目可以在導(dǎo)師一對一的指導(dǎo)下自主開展科研項目，免費參加專業(yè)會議，了解業(yè)界的發(fā)展，還可以有收入。正因為考慮到了學(xué)生的心理特點和期望，這樣的項目才受到學(xué)生的歡迎，實現(xiàn)了學(xué)生的積極參與。

3.5 校園歸屬感的形成

ASU始終營造著一種積極的以志愿者為主體的校園活動文化，大到迎新和科技節(jié)，小到校園導(dǎo)游和英語角，都以志愿者招募形式展開，學(xué)生可以通過網(wǎng)站或社交網(wǎng)絡(luò)報名。在這樣一種校園氛圍中，學(xué)生都對學(xué)校的各類志愿活動積極響應(yīng)。筆者曾經(jīng)問一個頂著烈日做校園志愿導(dǎo)游的學(xué)生為什么做志愿者，她回答說“可以向未來的校友或校友的父母介紹ASU多好啊，為什么不呢？不做這個我還能為ASU做什么呢？其他同學(xué)都在做志愿者啊”?？梢钥闯?，ASU營造的校園氛圍讓學(xué)生形成了很強的歸屬意識，大家都自發(fā)地以主人翁的情懷投身于各項校園活動，甚至有的學(xué)生畢業(yè)了還抽空回學(xué)校做志愿者。

國內(nèi)高校一直教育學(xué)生要愛國榮校，但關(guān)鍵是要喚起學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的歸屬感和主人翁意識。事實上，國內(nèi)大多數(shù)研究型高校都有豐富的歷史底蘊，校園建設(shè)、杰出校友、學(xué)術(shù)成果、學(xué)術(shù)資源方面也有很多值得驕傲的內(nèi)容甚至精彩的典故，可惜談及自己所在的高校，很多學(xué)生都知之不多，了解上述內(nèi)容的大多僅限于一些學(xué)生會、團委等組織的積極分子。是否可以借鑒ASU的志愿者招募機制，營造積極的校園文化，提升學(xué)生的歸屬感和榮譽感，形成高校建設(shè)的良性循環(huán)，這也是國內(nèi)高校值得考慮的問題。

4 結(jié)語

ASU作為一所學(xué)生規(guī)模近5萬、師生比高達(dá)1：22.4的美國公立高校，在眾多方面與國內(nèi)大而全的研究型高校有一定相似性。通過研究ASU的本科生培養(yǎng)尤其是計算機科學(xué)專業(yè)本科生培養(yǎng)情況，我們發(fā)現(xiàn)其重視學(xué)生專業(yè)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的綜合培養(yǎng)，重視提升學(xué)生的基本學(xué)術(shù)能力，鼓勵學(xué)生參與科研和學(xué)術(shù)討論，在本科教學(xué)實踐中提倡小班化、TA和網(wǎng)絡(luò)化支撐，致力營造有學(xué)生歸屬意識的校園文化，從各方面踐行其“新型美國大學(xué)”的建設(shè)理念。

基于此，筆者建議在國內(nèi)研究型高校的本科教育中應(yīng)一方面注重學(xué)校教學(xué)制度的改進和教師教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，在尊重學(xué)生自主性的同時加強對學(xué)生的指導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，更好地實施以研究為本的本科教育培養(yǎng)方案；另一方面應(yīng)發(fā)揮高校自身在歷史文化、建設(shè)成果、學(xué)術(shù)資源等方面的優(yōu)勢，建設(shè)校園文化，培養(yǎng)學(xué)生歸屬感，以期形成高校建設(shè)的良性循環(huán)。