研究生學(xué)術(shù)前沿討論課教學(xué)探索與實(shí)踐

張浩鵬+謝鳳英+姜志國(guó)+趙丹培

構(gòu)建世界一流水平的研究生培養(yǎng)模式是世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)的關(guān)鍵內(nèi)容。開展面向?qū)W術(shù)前沿、以交流研討為主要形式的研究性教學(xué)是培養(yǎng)研究生創(chuàng)新能力的重要手段。以計(jì)算機(jī)視覺方向研究生學(xué)術(shù)前沿討論課為例，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)研究生課程教學(xué)體系的不足，參照國(guó)外一流大學(xué)相關(guān)課程實(shí)施情況，在教學(xué)實(shí)踐中探索面向?qū)W術(shù)前沿的專業(yè)討論課研究性教學(xué)模式，提高計(jì)算機(jī)視覺方向研究生培養(yǎng)質(zhì)量，為研究生教育發(fā)展水平的全面提升提供有益借鑒。

討論課研究生研究性教學(xué)計(jì)算機(jī)視覺2015年，國(guó)務(wù)院印發(fā)了《統(tǒng)籌推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，提出了建設(shè)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科（簡(jiǎn)稱“雙一流”）的高等教育發(fā)展目標(biāo)。作為繼“211工程”“985工程”之后又一個(gè)國(guó)家教育發(fā)展戰(zhàn)略，“雙一流”建設(shè)對(duì)我國(guó)高等教育提出了新的、更高的要求。代表高等教育的質(zhì)量和水平的研究生教育在“雙一流”建設(shè)中具有重要的地位和作用，建成世界一流的研究生教育是“雙一流”建設(shè)的關(guān)鍵，因此，為了培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才，要在遵循我國(guó)研究生教育規(guī)律和特點(diǎn)的前提下，深入開展研究生教育改革，創(chuàng)新研究生教育教學(xué)方法，構(gòu)建世界一流水平的研究生培養(yǎng)模式。

自國(guó)務(wù)院發(fā)布“雙一流”總體方案以來，眾多高校結(jié)合自身特點(diǎn)，先后提出了本校的“雙一流”建設(shè)方案和目標(biāo)。2015年12月，哈爾濱工業(yè)大學(xué)第十二次黨代會(huì)明確提出“加快推進(jìn)世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，努力建成中國(guó)特色、世界一流、哈工大規(guī)格的百年強(qiáng)?！钡陌l(fā)展目標(biāo)，并且提出全面推進(jìn)世界一流大學(xué)建設(shè)的八項(xiàng)任務(wù)。2016年12月召開的北京航空航天大學(xué)（簡(jiǎn)稱北航）第十六次黨代會(huì)上，把“建設(shè)扎根中國(guó)大地的世界一流大學(xué)”深化為北航發(fā)展新的遠(yuǎn)景目標(biāo)，提出北航“雙一流”建設(shè)的三步走戰(zhàn)略和六大行動(dòng)計(jì)劃，推動(dòng)學(xué)校各項(xiàng)事業(yè)創(chuàng)新超越。2017年1月，南開大學(xué)第九次黨代會(huì)上將“建設(shè)成為南開品格、中國(guó)特色、世界一流大學(xué)”作為南開新時(shí)期爭(zhēng)創(chuàng)“雙一流”的遠(yuǎn)大目標(biāo)，同時(shí)明確了到2019年建校100周年時(shí)若干學(xué)科接近或達(dá)到世界一流水平的近期目標(biāo)。各高校的“雙一流”建設(shè)離不開一流研究生的教育和培養(yǎng)，對(duì)標(biāo)世界一流大學(xué)的研究生教學(xué)改革勢(shì)在必行。

當(dāng)前，研究生課程教學(xué)體系普遍以知識(shí)講授和前沿講座為主，傳統(tǒng)的教學(xué)模式主要在灌輸基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)的同時(shí)適當(dāng)拓展前沿視野，側(cè)重“教”的方面，而往往忽視學(xué)生的主動(dòng)性和參與性，缺乏對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造知識(shí)的能力培養(yǎng)，對(duì)“學(xué)”的方面重視不足。國(guó)外普遍采取的研究性教學(xué)方法，可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、解決問題的能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和創(chuàng)新能力，具有探究性、前沿性、實(shí)踐性和自主性的特點(diǎn)。一流的研究生教育和培養(yǎng)需要面向?qū)W術(shù)前沿，因此，在研究生教育改革中，需要大力倡導(dǎo)以教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交流研討為主要形式的研究性教學(xué)課堂活動(dòng)，以期改變上述弊端。

本文以計(jì)算機(jī)視覺方向研究生學(xué)術(shù)前沿討論課為例，對(duì)標(biāo)國(guó)際名校相關(guān)課程的教學(xué)模式，結(jié)合國(guó)內(nèi)研究生的實(shí)際情況，在教學(xué)實(shí)踐中探索面向?qū)W術(shù)前沿的專業(yè)討論課研究性教學(xué)模式，以期在提高計(jì)算機(jī)視覺方向研究生培養(yǎng)質(zhì)量的同時(shí)，為全面提升研究生教育發(fā)展水平提供有益借鑒。

一、國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)前沿討論課現(xiàn)狀分析

面向?qū)W術(shù)前沿的專題討論課這種研究性教學(xué)模式已在眾多國(guó)外一流大學(xué)計(jì)算機(jī)視覺教學(xué)中開展多年。比如，Stanford University的《The Cutting Edge of Computer Vision》和《Special Topics in Computer Vision—3D Representation and Recognition》，University of Michigan和Cornell University的《Special Topics in Computer Vision》，University of Texas的《Advanced Topics in Computer Vision》，等等。這類課程以學(xué)生分組閱讀和討論的形式，跟蹤學(xué)科領(lǐng)域的前沿高水平論文，選定某幾個(gè)專題，學(xué)生自學(xué)和討論為主，教師負(fù)責(zé)點(diǎn)評(píng)、引導(dǎo)和答疑，最終學(xué)生需要完成頗具創(chuàng)新性的課程作業(yè)。國(guó)外一流大學(xué)多年的教學(xué)實(shí)踐從側(cè)面說明了這種專題討論課的教學(xué)模式行之有效，學(xué)生在參與這類課程的過程中收獲良多。然而，采用這種先進(jìn)教學(xué)模式的類似課程在國(guó)內(nèi)還很少開設(shè)。華中科技大學(xué)在計(jì)算機(jī)視覺課程中進(jìn)行國(guó)際化教學(xué)，通過開展助教組織的輔助課堂，提高學(xué)生的參與度；西安電子科技大學(xué)選擇合適的工程實(shí)例加入到計(jì)算機(jī)視覺課程中，利用理論講解結(jié)束后的幾次課提高學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解和專業(yè)興趣；中國(guó)礦業(yè)大學(xué)針對(duì)計(jì)算機(jī)視覺課程中的一些重要內(nèi)容，組織案例分析和專題研討，將抽象的問題形象化，提升教學(xué)效果；國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)將計(jì)算機(jī)視覺課程分成12個(gè)專題，以教師課堂案例講解加學(xué)生課后研討的方式引入研討式教學(xué)。國(guó)內(nèi)這些學(xué)校在計(jì)算機(jī)視覺課程的研究性教學(xué)方面進(jìn)行了有益探索，但這些課程還都是以教師講授計(jì)算機(jī)視覺基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用案例為主，課上交流研討內(nèi)容比較少，并不是完全意義上的討論課。相比國(guó)外情況，國(guó)內(nèi)開展相同水平的學(xué)術(shù)前沿討論課教學(xué)存在兩方面難點(diǎn)：一方面是對(duì)授課教師要求較高，需要及時(shí)跟蹤學(xué)術(shù)前沿動(dòng)態(tài)，大量閱讀最新學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，在深度和廣度上要兼顧，這樣才能在滿足學(xué)生相對(duì)廣泛研究興趣的同時(shí)，能夠?qū)唧w專業(yè)方向的問題進(jìn)行較為深入的指導(dǎo)；另一方面，是對(duì)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)和動(dòng)手能力要求較高，需要學(xué)生無障礙閱讀英文文獻(xiàn)、深入了解相關(guān)專題的基礎(chǔ)知識(shí)、編程實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ν怀?，而與這些要求相關(guān)的前序外語、數(shù)學(xué)、程序設(shè)計(jì)、專業(yè)課等課程學(xué)生學(xué)得不夠全、不夠深，對(duì)參與直接對(duì)標(biāo)國(guó)際水平的前沿討論課學(xué)習(xí)造成困難。然而，建設(shè)世界一流學(xué)科和世界一流大學(xué)所需要的一流學(xué)術(shù)成果離不開研究生這一生力軍的貢獻(xiàn)，因而必須使學(xué)生掌握閱讀科技文獻(xiàn)的技巧、學(xué)會(huì)尋找理論前沿問題、提高撰寫高水平學(xué)術(shù)論文的能力，全面提升研究生開展學(xué)術(shù)研究的綜合素質(zhì)，為學(xué)生在研究生學(xué)習(xí)期間取得高水平研究成果奠定基礎(chǔ)。endprint

二、計(jì)算機(jī)視覺學(xué)術(shù)前沿討論課教學(xué)模式設(shè)計(jì)

本文在計(jì)算機(jī)視覺學(xué)術(shù)前沿討論課程教學(xué)實(shí)踐中學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)的研究性教學(xué)方法，以學(xué)生課下自學(xué)、課上交流討論為主，教師講授、指導(dǎo)為輔，充分發(fā)揮課堂上學(xué)生的主體作用，探索適應(yīng)國(guó)內(nèi)研究生實(shí)際情況的學(xué)術(shù)前沿討論課教學(xué)模式，具體內(nèi)容包含四個(gè)方面。

1.限定討論專題，優(yōu)選前沿文獻(xiàn)

計(jì)算機(jī)視覺是國(guó)內(nèi)外學(xué)界的研究熱點(diǎn)，前沿理論和方法發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。一方面，課上討論的專題數(shù)目限定了課程教學(xué)范圍，過少不宜拓展專業(yè)視野、滿足學(xué)生個(gè)性化研究興趣，過多則造成貪多嚼不爛、學(xué)生學(xué)得不透、教師指導(dǎo)負(fù)擔(dān)也加重。因此，需要根據(jù)前沿發(fā)展動(dòng)態(tài)確定適度的專題數(shù)目。此外，選定專題時(shí)，還要結(jié)合教師研究專長(zhǎng)和學(xué)生研究興趣，并考慮專題之間的相互聯(lián)系，使得學(xué)生能在各個(gè)專題的討論中相互學(xué)習(xí)受益。另一方面，用于課堂討論的文獻(xiàn)選擇決定了專題討論是否面向?qū)W術(shù)前沿、是否反映最新研究趨勢(shì)、探討的內(nèi)容是不是高水平研究成果。因此，在近年計(jì)算機(jī)視覺方向頂級(jí)期刊和國(guó)際會(huì)議中遴選高水平論文作為閱讀和討論的素材，在文獻(xiàn)優(yōu)選上高起點(diǎn)高立意，高標(biāo)準(zhǔn)高要求。通過限定討論專題和優(yōu)選前沿文獻(xiàn)，使學(xué)生在學(xué)術(shù)前沿討論課上培養(yǎng)閱讀科技文獻(xiàn)、尋找理論前沿問題和撰寫高水平學(xué)術(shù)論文的能力，進(jìn)而全面提升學(xué)術(shù)研究綜合素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo)。

2.通用專用結(jié)合，補(bǔ)充相關(guān)知識(shí)

鑒于計(jì)算機(jī)視覺方向研究?jī)?nèi)容的廣泛性以及前沿發(fā)展的快速性，學(xué)生在開始面對(duì)學(xué)術(shù)前沿專題時(shí)，即便有前序課程學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也難免會(huì)存在相關(guān)知識(shí)不足的情況。大量補(bǔ)充知識(shí)講解不可能作為討論課的主要教學(xué)內(nèi)容，而為保證課上討論和課下作業(yè)質(zhì)量又需要適度補(bǔ)充必要相關(guān)知識(shí)。因此，需要在課上知識(shí)補(bǔ)充和課下知識(shí)補(bǔ)充方面做出合理權(quán)衡和規(guī)劃安排。在課程開始前、專題和文獻(xiàn)選定后的備課階段，準(zhǔn)備課程補(bǔ)充閱讀材料，明確各專題需要補(bǔ)充的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)和技能，在開課前供選課學(xué)生自學(xué)；利用課程伊始的幾次課，由教師講授文獻(xiàn)檢索、論文閱讀、文本編輯等通用常識(shí)和其中能提高學(xué)術(shù)研究效率的方法技巧，在后續(xù)課堂討論中，安排學(xué)生細(xì)講所讀文獻(xiàn)中的某個(gè)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)，在交流中實(shí)現(xiàn)課下自學(xué)之外的相關(guān)知識(shí)補(bǔ)充。這樣，通過通用專用結(jié)合、課上課下聯(lián)動(dòng)的方式，使學(xué)生既增強(qiáng)了專業(yè)知識(shí)又?jǐn)U展了前沿視野。

3.限制選課人數(shù)，優(yōu)化課時(shí)安排

學(xué)術(shù)前沿討論課是以學(xué)生課下自學(xué)、課上討論為主的研究性教學(xué)形式，大部分學(xué)習(xí)內(nèi)容需要學(xué)生課下完成，課上充分交流討論。選課人數(shù)過多、課時(shí)數(shù)太少、課程間隔過短，會(huì)使得學(xué)生課下準(zhǔn)備和課上討論不充分，降低教學(xué)效果。在以往計(jì)算機(jī)視覺學(xué)術(shù)前沿討論課教學(xué)中，課程共計(jì)16學(xué)時(shí)，每次2個(gè)學(xué)時(shí)，在秋季學(xué)期中間連續(xù)8周完成教學(xué)任務(wù)。從實(shí)踐來看，秋季學(xué)期研究生剛剛?cè)雽W(xué)，正在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)課，專業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，前沿專題對(duì)學(xué)生來說難度較大；在12人選課時(shí)，平均每個(gè)學(xué)生僅有1.3個(gè)學(xué)時(shí)的討論時(shí)間，課上討論不能深入開展。為此，將討論課調(diào)整到春季學(xué)期開課，在學(xué)生學(xué)習(xí)一學(xué)期專業(yè)課程基礎(chǔ)上開展學(xué)術(shù)前沿討論教學(xué)，將課時(shí)數(shù)增加至32學(xué)時(shí)，每次4個(gè)學(xué)時(shí)，共8次課，通過導(dǎo)師推薦加學(xué)生自愿的方式將選課人數(shù)控制在10人左右，保持小班教學(xué)，提高每個(gè)學(xué)生的課堂討論時(shí)間，使得課上研討能夠有深度。通過限制選課人數(shù)和優(yōu)化課時(shí)安排，從客觀條件上保證良好的教學(xué)質(zhì)量。

4.合理安排作業(yè)，注重過程考核

作業(yè)和考核形式是保證課程教學(xué)效果的必要手段，也是反映教學(xué)質(zhì)量的載體。國(guó)內(nèi)外大學(xué)課程往往都是作業(yè)與考試/考查相結(jié)合的綜合性考核手段。參考國(guó)外討論課情況，在計(jì)算機(jī)視覺學(xué)術(shù)前沿討論課教學(xué)中安排文獻(xiàn)閱讀報(bào)告、項(xiàng)目研究方案和研究論文三種作業(yè)形式。3個(gè)文獻(xiàn)閱讀報(bào)告，每個(gè)對(duì)應(yīng)若干篇同專題的前沿文獻(xiàn)，在報(bào)告中總結(jié)文獻(xiàn)創(chuàng)新點(diǎn)，討論方法優(yōu)劣，查找不足，提出可能的改進(jìn)方案或應(yīng)用方向；在選定專題范圍內(nèi)，1～2人一組完成一個(gè)研究項(xiàng)目，在項(xiàng)目開始前，制定合理可行的項(xiàng)目研究方案，在項(xiàng)目結(jié)束后，完成項(xiàng)目研究論文，以學(xué)術(shù)論文的形式總結(jié)研究成果。課程考核中，課堂表現(xiàn)占20%，主要考察學(xué)生參與討論的積極性和深入程度；文獻(xiàn)閱讀和宣講水平占30%，主要考察學(xué)生對(duì)科學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)、解決和總結(jié)能力以及學(xué)術(shù)交流表達(dá)能力；研究項(xiàng)目成果占50%，重點(diǎn)考察研究方案的合理性和研究論文的完整性和創(chuàng)新性。通過采用過程考核方法，對(duì)學(xué)生參與課堂討論、完成作業(yè)和研究項(xiàng)目的綜合情況進(jìn)行評(píng)分，貫穿討論課始終，實(shí)現(xiàn)全過程的科學(xué)評(píng)價(jià)。

三、結(jié)束語

北京航空航天大學(xué)的計(jì)算機(jī)視覺學(xué)術(shù)前沿討論課從2015年開始在研究生中開設(shè)，在國(guó)內(nèi)較早引入專題討論課這種國(guó)際一流大學(xué)普遍采用的先進(jìn)研究性教學(xué)模式。在完成最近一輪課程學(xué)習(xí)的12名一年級(jí)研究生中，基于課上討論的專題和研究項(xiàng)目，已發(fā)表EI檢索論文5篇、投稿SCI期刊論文1篇，學(xué)術(shù)水平走在了同屆學(xué)術(shù)的前列。學(xué)術(shù)前沿討論課教學(xué)探索與實(shí)踐的效果已初步顯現(xiàn)。然而，學(xué)術(shù)前沿討論課在國(guó)內(nèi)剛剛起步，相關(guān)教學(xué)研究和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)還比較少，需要在今后的教學(xué)實(shí)踐中充分結(jié)合研究生的實(shí)際情況，繼續(xù)研究與探索，聽取上課學(xué)生反饋意見，對(duì)教學(xué)情況進(jìn)行分析，對(duì)教學(xué)內(nèi)容和方式方法進(jìn)行改進(jìn)，通過“教學(xué)實(shí)踐-學(xué)生反饋-效果分析-教學(xué)改進(jìn)”這樣不斷循環(huán)迭代、改進(jìn)提升的方式，進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)模式，形成服務(wù)于“雙一流”建設(shè)的學(xué)術(shù)前沿討論課研究性教學(xué)成功經(jīng)驗(yàn)，切實(shí)提高研究生創(chuàng)新能力和研究生培養(yǎng)質(zhì)量。

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