吳 陳

1背景介紹

在江蘇省政府2003年度公派留學(xué)計劃“訪問學(xué)者”項目資助下,我于2006年3月～2007年2月對美國德雷克塞爾大學(xué)(Drexel University)進行了訪問研究。在美期間,我觀摩了信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院信息處理專業(yè)、軟件工程以及工程學(xué)院計算機科學(xué)與技術(shù)系計算機科學(xué)專業(yè)的軟件工程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、高級人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)字圖書等的教學(xué),接觸了導(dǎo)師所申請到的美國國家自然科學(xué)基金課題和賓夕法尼亞(PA)州的研究基金課題(NSF Career Grant IIS 0448023;NSF CCF 0514679;Dept of Health Tobacco Settlement Formula Grant, PA, No.240205 and No.240196; Dept of Health Grant, PA, No.239667),參與了博士生的研究指導(dǎo)活動和每周的專題學(xué)術(shù)研討會,并撰寫了7篇研究論文(后來陸續(xù)在國際學(xué)報Kybernetes、國際學(xué)術(shù)會議上公開發(fā)表),取得了圓滿的訪問成果。

采用計算機科學(xué)技術(shù)、現(xiàn)代信息技術(shù)和新的數(shù)學(xué)理論和工具處理復(fù)雜的信息,從各類文本、數(shù)據(jù)、表格、圖像、視頻等浩瀚的數(shù)據(jù)海洋中挖掘規(guī)律,發(fā)現(xiàn)有用的潛在知識,指導(dǎo)人們進行科學(xué)分類、預(yù)測、決策,是多年來美國及國際計算機、信息科學(xué)和數(shù)學(xué)家一直在探索的研究領(lǐng)域。知識獲取、知識表示和智能化的人機交互,甚至實現(xiàn)計算機可視化信息處理,建立新穎的知識庫,從而獲得領(lǐng)域信息和知識分析結(jié)果,將有助于商業(yè)活動、生物信息處理、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析、科技研究動態(tài)分析,有助于科學(xué)家在復(fù)雜的科研信息中開辟新的未知領(lǐng)域,提供快速獨立科學(xué)判斷的客觀依據(jù),探討和預(yù)測學(xué)科知識的發(fā)展前沿,準(zhǔn)確把握學(xué)科研究方向,從事科學(xué)創(chuàng)新和研究。

多年來,我一直在智能信息處理這一研究領(lǐng)域進行探索。這次聯(lián)系到美國德雷克塞爾大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院Tony? H教授,在他的指導(dǎo)下進行數(shù)據(jù)挖掘、生物信息挖掘以及Rough Set Theory等方向的研究。

Tony?H教授現(xiàn)擔(dān)任國際學(xué)報《Data Mining and Bioinformatics》和《Granular Computing》等的主編和國際粒計算會議的程序委員會主席,他所研究的Rough Set Theory、Data mining、Bioinformatics和Data Management Systems等內(nèi)容,是近年來在世界智能信息分析中最具特色和影響力的研究領(lǐng)域。從2000年至今,他在這一研究領(lǐng)域中發(fā)表的研究論文達60多篇,出版的研究專著為3部。在為期一年的時間里,我與Tony?H進行了很好的合作研究,采用新的研究方法,對前沿領(lǐng)域進行了有益的探索研究,并接受了Tony?H等教授們的研究思想、研究方法、教學(xué)思想和教學(xué)方法的熏陶,對相關(guān)課程的教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)組織方式進行了深入的交流和探討。此外,我還以志愿者的身份參加了在美國舉辦的兩個大型的全球性國際會議:美國工業(yè)數(shù)學(xué)聯(lián)合會舉辦的2006年國際知識發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘會議(Knowledge Discovery and Data Mining- KDD, by SIAM, Maryland April,2006);國際知識發(fā)現(xiàn)和數(shù)據(jù)挖掘會議(International Knowledge Discovery and Data Mining (KDD), Philadelphia August, 2006)。

這次訪問研究使我開闊了眼界,接觸到很多當(dāng)今信息科學(xué)研究領(lǐng)域中最先進的思想和方法。對Rough Set Theory、Data mining、Bioinformatics等前沿性探索和預(yù)測的科學(xué)研究也有了更深入的認識。同時,能夠有機會和這一研究領(lǐng)域的世界知名專家和教授進行面對面的學(xué)術(shù)交流與探討,參加各種類型的學(xué)術(shù)研討會,我覺得受益匪淺。我所感受的學(xué)術(shù)氛圍、學(xué)到的教學(xué)思想和教學(xué)方法是一筆寶貴的精神財富,我會將他們直接應(yīng)用到自己的教學(xué)和科研中。下面就我在訪美期間印象深刻的幾件事談?wù)勼w會,以期對我們的工作有所啟示。

2優(yōu)秀的學(xué)習(xí)環(huán)境

2.1優(yōu)美的校園環(huán)境

我所訪問的德雷克塞爾大學(xué)地處美國費城的市中心西部,緊鄰世界著名的賓法尼亞大學(xué)(世界上第一臺電子計算機ENIAC在這里誕生,現(xiàn)在這里還保留有部分元件的展覽)。雖然離市中心較近,校園也沒有圍墻與外界明顯隔開,由跨南北東西幾條街和大道的建筑組成,但校區(qū)及周邊環(huán)境寂靜優(yōu)雅。校園中央有一座代表性的龍雕塑,路邊插的許多旗桿上掛著印有龍的圖案和Dragon字樣的杏黃校旗,幾只松鼠在校園內(nèi)的樹上自由地跳躍活動,小道邊或樹下都設(shè)有長凳,供教職工或?qū)W生休息、討論。

教學(xué)樓、實驗樓、辦公樓、圖書館、體育館內(nèi)中央空調(diào)處于恒溫狀態(tài),非常適合工作學(xué)習(xí)。每棟樓的大廳或較寬的走道邊的墻壁上都貼有各種名言及名畫,營造著好的學(xué)習(xí)環(huán)境,渲染著極其重要的文化氛圍。大廳內(nèi)布置有椅子和圓桌,在上課、實驗或面談之前,教師或?qū)W生可在此休息等待,這一點的確做到了以人為本,給我留下了十分深刻的印象。

體育館內(nèi)各種體育設(shè)施齊全,如健身、跑步、球類等,全年對學(xué)生免費開放。游泳也只需支付少量的費用(3個月只需25美元),全天多時段使用。

9月迎接新生、校際間的籃球比賽等活動舉辦得井井有條,充滿生機。

2.2完備的信息化建設(shè)

首先,信息化建設(shè)表現(xiàn)在數(shù)字資源的建設(shè)上。圖書館大廳內(nèi)設(shè)有很多計算機,學(xué)生可在此上網(wǎng)瀏覽,查閱資料。書架周邊靠墻處設(shè)有自習(xí)的桌椅,供有網(wǎng)絡(luò)插口,學(xué)生可鏈接自己的筆記本電腦。圖書館資料豐富,如果在本館找不到相關(guān)資料,也可請圖書管理員在館際間查找,將返回的電子文檔通過郵件發(fā)送到學(xué)生校園網(wǎng)內(nèi)的電子郵箱中,十分方便。

校園無線網(wǎng)覆蓋了整個校園,教室周圍也預(yù)設(shè)了網(wǎng)線插口,在教室內(nèi)上課或自習(xí)的學(xué)生均可免費無線或有線上網(wǎng)。在校的本、碩、博學(xué)生都有自己的校內(nèi)學(xué)號,憑該學(xué)號可直接在自己的實驗室登陸校園網(wǎng)的電子圖書館,查到僅在校園網(wǎng)上提供的論文資料。學(xué)生還可從校園網(wǎng)中心服務(wù)器上下載以學(xué)?；驒C構(gòu)名義購買的正版軟件,這一點國內(nèi)很多高校還沒能做到。

其次,信息化建設(shè)也體現(xiàn)在師生信息素養(yǎng)的建設(shè)上。無論在信息意識、信息知識、信息能力,還是在信息道德上,師生們都顯現(xiàn)出十分成熟的高水平。良好的信息化數(shù)字資源建設(shè)為師生的教學(xué)科研提供了良好的保障,師生們利用簡單的搜索機制或便捷的館際服務(wù)就可查到需要的資源。雖然本校師生可從校園網(wǎng)上下載正版軟件,但每個人都遵守不宜外拷的基本原則,這也體現(xiàn)了良好的信息素養(yǎng)。

3教師教學(xué)與學(xué)生學(xué)習(xí)

3.1教師教學(xué)情況

美國高校一般一年分為4個學(xué)期,每個學(xué)期大約3個月。按照校方的要求,每個教師至少3個學(xué)期要有教學(xué)任務(wù),而且必須在每個學(xué)期完成平均3門課程的教學(xué),個別教師甚至在一個學(xué)期要承擔(dān)4門課程的教學(xué)任務(wù)。一門課的教學(xué)約32學(xué)時,這樣,每個教師每學(xué)期(一學(xué)期不到3個月)約完成72～96學(xué)時的教學(xué)工作量。除非有科研課題,可以用科研任務(wù)充抵教學(xué)工作量,否則,教學(xué)任務(wù)就是相當(dāng)飽滿的。除了承擔(dān)教學(xué)工作外,每個教師還要承擔(dān)科研、指導(dǎo)碩士及博士生進行研究的工作。年輕教師除了要完成教學(xué)任務(wù),還要進一步深造,提高自己的學(xué)位和水平。教師的教學(xué)情況由學(xué)生來評價,學(xué)生填寫調(diào)查表格,收齊后交由學(xué)院教學(xué)秘書統(tǒng)計,最后由學(xué)院將統(tǒng)計結(jié)果通報給教師本人,類似國內(nèi)高校的學(xué)生評教。所以教師同樣很有壓力,他們對教學(xué)一絲不茍、敬業(yè),并非普通人所想象的美國教師工資高、工作輕松。

在課下,教師必須將所授課程的內(nèi)容介紹、大綱、演示文檔資料、習(xí)題等組織好,全部掛在校園網(wǎng)的個人主頁上,以便學(xué)生隨時瀏覽。備課、批改作業(yè)、設(shè)計實驗題目等各個環(huán)節(jié),教師都要十分認真地對待,每周有一次約定學(xué)生到辦公室進行問題討論或答疑,保證教學(xué)任務(wù)圓滿完成。教師對實驗項目的設(shè)計循循善誘,既不是全盤托出,也不是僅給一個題目,讓學(xué)生冥思苦想地琢磨。除了將學(xué)生建立成團隊,教師還布置與課程相關(guān)的大量文獻和資料閱讀,并要求學(xué)生寫出讀書報告。對于課程結(jié)束或評定成績用的大作業(yè),甚至要求每個學(xué)生制作成演示文稿,并加以匯報、討論。我看到一位叫愛德華(中譯名)的老師,他承擔(dān)了數(shù)據(jù)庫、軟件工程等多門課程的教學(xué)任務(wù),每天都在辦公室工作到很晚,有時甚至在教學(xué)樓大廳的休閑式自習(xí)間伏案研究。

在課上,每門課程開始的第一節(jié)課,教師就將學(xué)生分組,形成一個一個團隊。在布置學(xué)習(xí)和研討課題后,教師要求學(xué)生先獨立思考,不明白的東西可在團隊內(nèi)討論,有問題還可及時問老師。也就是說,每門課都在培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神。教師在課堂上的演示文稿經(jīng)過精心準(zhǔn)備,圖文并茂,層次分明,令人賞心悅目,但他們也不完全拘泥于演示稿,也在黑(或白)板上演繹關(guān)鍵的內(nèi)容,突出重點,使學(xué)生感到他們備課充分,對教學(xué)內(nèi)容十分精通。

3.2學(xué)生學(xué)習(xí)情況

在美國讀書的學(xué)生,普遍感到課外閱讀任務(wù)較重。學(xué)生不光要學(xué)好課內(nèi)的基本教學(xué)內(nèi)容,還要閱讀文獻,查找與主題相關(guān)的資料,并加以整理、歸納、匯總。這培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識,清除他們完全靠老師課堂講授的依賴心理。

課堂上,學(xué)生們會踴躍發(fā)言,認真記筆記,回答老師的提問,在老師的引導(dǎo)下完成課堂練習(xí)。下課后,學(xué)生到圖書館查閱資料或自習(xí),也會在網(wǎng)上下載老師在主頁上布置的作業(yè),按時完成后及時提交給老師批改。如在課程結(jié)束時,教師會給學(xué)生布置大作業(yè),學(xué)生要在一定時間內(nèi)當(dāng)面交給老師,并接受面試提問,作為考查依據(jù)的一部分。在接到作業(yè)任務(wù)后,學(xué)生要認真對待,完成后連帶其他作業(yè)一起交給老師。老師根據(jù)學(xué)生的總體完成情況給出五級分制的成績。

我曾遇到一位碩士生,她就接到這樣一個大作業(yè)。老師給的任務(wù)是一個較大的程序,要求她調(diào)試運行通過。經(jīng)過一周的調(diào)試,程序始終沒能運行成功。在快要到期時,她正好碰到我,聽說我是從事這方面教學(xué)工作的,就向我請教。我很想了解美國教師采用什么樣的教學(xué)方法,出什么樣的題目讓學(xué)生做,于是答應(yīng)幫他。我仔細閱讀分析和反復(fù)測試網(wǎng)上下載的源代碼,終于找出了問題所在。原來老師在程序中故意預(yù)設(shè)了兩個問題,這是學(xué)生在學(xué)習(xí)此類程序設(shè)計語言時容易忽略或犯錯的問題,程序在編譯中并不報錯,但就是運行結(jié)果不正確,得不到期望的結(jié)果,學(xué)生找不到出錯的地方,感到很困惑。經(jīng)過修改,程序很快調(diào)試運行通過,進一步優(yōu)化和調(diào)整后,她交給了老師。老師看了她的程序運行結(jié)果,并問了她的體會,得到非常滿意的回答后,表示十分高興。

其實,這就是教師在主導(dǎo)學(xué)生去主動學(xué)習(xí),自己找資料,自己研究問題,形象地講,就是“逼”學(xué)生好好學(xué)習(xí)。這樣可以解決學(xué)生遇到較難問題時無從下手的迷惑,循循善誘他們找到解決問題的方法,避免了“越俎代庖”。

4 碩士生和博士生的培養(yǎng)過程

在碩、博研究生的指導(dǎo)過程中,如何對學(xué)生加以良好的指導(dǎo),始終是困擾國內(nèi)外導(dǎo)師們的問題,至今仍無絕對規(guī)范。

從導(dǎo)師與學(xué)生一見面,指導(dǎo)工作就已開始。導(dǎo)師一般提供很多必要的幫助,如幫助開設(shè)相互聯(lián)系的校園郵箱,確定聯(lián)系方式和時間,根據(jù)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)制定研究方向等。作為一項基本約定,指導(dǎo)教師每周要有一個下午與學(xué)生見面,由學(xué)生匯報學(xué)習(xí)和研究情況,導(dǎo)師當(dāng)面給出指導(dǎo)意見。導(dǎo)師有時還會幫助學(xué)生查找并提供最相關(guān)的研究論文或資料,必要時將研究論文的電子稿發(fā)送給學(xué)生,甚至將論文復(fù)印件放在學(xué)生的信箱中——這絕對有別于國內(nèi)有的指導(dǎo)老師因兼職過多或擔(dān)任其他職務(wù),指導(dǎo)缺乏或持久不到位現(xiàn)象。這種指導(dǎo)方式加強了導(dǎo)師與學(xué)生的交流,也便于將學(xué)生引導(dǎo)到相關(guān)研究領(lǐng)域的最前沿,而導(dǎo)師也始終站在研究的最高點。而通過不斷的交流和指導(dǎo),學(xué)生能很快系統(tǒng)地了解相關(guān)領(lǐng)域的研究進展,較早找到問題的抓手,有興趣地開展有意義的研究,往往容易產(chǎn)生創(chuàng)新型成果,包括理論和應(yīng)用性實驗成果等,并能發(fā)表論文。

當(dāng)學(xué)生或?qū)熣J識到某個研究點的價值所在時,就會著力加以深入研究。如導(dǎo)師要求學(xué)生認真閱讀研究后再來參加討論,甚至有時要求學(xué)生將討論內(nèi)容制成演示文檔講解,這樣他們對重要的概念和研究結(jié)果的掌握就會更加透徹,文獻跟蹤程度和研究思路水平就會得到提升。這種有意識的訓(xùn)練大大強于“散放式”的指導(dǎo)方式。

5良好的學(xué)術(shù)氛圍

學(xué)科建設(shè)和課程教學(xué)離不開學(xué)術(shù)研究。在德雷克塞爾大學(xué),給人留下深刻印象的就是每個教授(正教授、副教授和助理教授)都將自己的研究方向和最新論文或成果以一幅畫的形式貼在工作室的外墻上,上面有個人簡介、主要方法和結(jié)果說明。這樣就打出了自己的招牌,便于他人了解自己。此外,每個教授甚至普通教師都在校園網(wǎng)上建有自己的主頁,對自己的教學(xué)科研工作進行介紹,并將研究論文、著作等目錄列在其中,便于與他人交流或溝通。教師也經(jīng)常根據(jù)教學(xué)內(nèi)容聯(lián)系國際國內(nèi)的專家做學(xué)術(shù)報告,始終用新知識武裝學(xué)生的頭腦。

重視營造活躍的學(xué)術(shù)氛圍,并使學(xué)術(shù)交流制度化、經(jīng)?；?是我在美做訪問學(xué)者期間感受最深的一點。每個系或?qū)W院基本上每周都舉辦1～2次學(xué)術(shù)研討會,主講者有來自世界各地的專家教授,也有某個研究領(lǐng)域資深的校內(nèi)教師。每次學(xué)術(shù)研討會的時間大都定在中午12:30,12:00就開始提供免費的午餐。這樣既充分利用了時間,又解決了聽報告者的午飯問題,也通過免費午餐吸引了不少聽眾,特別是一些來自第三世界國家的“窮”留學(xué)生們。通過網(wǎng)上邀請,大多數(shù)感興趣的學(xué)生甚至老師都會來參加研討會,在這里了解一些最新的研究進展和報告人的研究思路,并能與主講人交流自己的研究體會,視野隨之開闊,思想也隨之富有。有時,一些大的跨國公司或政府部門(如安全部門)的技術(shù)專家也被邀請來做專題報告,這樣學(xué)術(shù)交流的氛圍就比較活躍,研究工作也不會是一潭死水。

6結(jié)語

在美國德雷克塞爾大學(xué)訪問進修一年,我目睹了該大學(xué)在環(huán)境建設(shè)、教學(xué)科研等方面的好的做法,開闊了視野?；貒?我給我的學(xué)生們講解我的所見所聞,也給他們留下了深刻印象。這次進修不僅使我在業(yè)務(wù)上得到進一步修煉,也獲得了不少“精神財富”,如下所示:

(1) 抓實抓好教學(xué)工作的每個環(huán)節(jié),是高校教師的永恒主題。任何一個環(huán)節(jié),如教學(xué)方法、教學(xué)手段、實驗項目設(shè)計、主導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、提出學(xué)習(xí)要求、組織討論答疑、批改作業(yè)等方面的提高,都會大大提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率,取得事半功倍的效果。

(2) 指導(dǎo)學(xué)生方向和過程并重,確保處于研究前沿。指導(dǎo)學(xué)生,特別是碩、博士生的導(dǎo)師,不僅在一開始就要幫助學(xué)生確定研究方向,而且要定期開展學(xué)習(xí)檢查和交流活動,必要時還要為學(xué)生提供前沿性的研究論文或資料,以便將他們早日引導(dǎo)到國際國內(nèi)的前沿陣地,保持在高新水平上從事研究工作,取得創(chuàng)新性的研究成果。

(3) 創(chuàng)造活躍的學(xué)術(shù)氛圍和良好的學(xué)習(xí)環(huán)境,是高校各級領(lǐng)導(dǎo)及教師的基本責(zé)任。只有將教師和學(xué)生置于始終向前的滾滾波濤中,教學(xué)和研究才會具有不可估量的創(chuàng)造力,才會在科學(xué)的道路上獲得可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻:

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