鄭麗萍 鄧淼磊

摘 要：為滿足社會對高層次計算機人才的需求，對美國大學(xué)計算機研究生教育培養(yǎng)模式、必修和選修課程設(shè)置及課堂實施過程進行分析，并以河南工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生課程設(shè)置為例，介紹我國應(yīng)用型大學(xué)計算機專業(yè)研究生課程設(shè)置情況。對比中美計算機研究生教育特點，提出我國計算機研究生教育應(yīng)該在交叉學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)模式下，增加跨專業(yè)選修課程，實施“以學(xué)生為中心”的課堂教學(xué)。這將有利于增強學(xué)生創(chuàng)新能力、科研能力及應(yīng)用能力，提高我國計算機專業(yè)研究生培養(yǎng)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：協(xié)同培養(yǎng);選修課程;交叉學(xué)科;研究生教育

DOI：10. 11907/rjdk. 182635

中圖分類號：G434

文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1672-7800（2019）006-0204-03

Abstract： In order to meet the needs for high-level computer talents in enterprises and institutions in China， this paper analyses the training mode of computer postgraduate education in American universities， the necessary courses and elective courses setting， and the implementation process in class. At the same time， taking the curriculum of computer science and Technology Postgraduates of Henan University of Technology as an example， this paper introduces the curriculum of computer science postgraduates of Applied Universities in China. Through comparing the characteristics of computer postgraduate education between China and the United States， this paper finally proposes that computer postgraduates in China should increase the curriculum of cross-disciplinary elective courses under the mode of interdisciplinary collaborative training， and carry out the “student-centered” teaching in class. This will help to improve students' innovative ability， tap the scientific research and application ability on computer postgraduates in interdisciplinary disciplines， and ultimately improve the quality of training computer postgraduates in China.

Key Words： collaborative training; elective courses; interdisciplinary; student centered

0 引言

計算機專業(yè)研究生教育與計算機本科生教育最大的區(qū)別是更傾向于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、探究問題、解決問題的能力。為了滿足各行各業(yè)對計算機高層次人才的需求，計算機研究生教育應(yīng)更注重學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，注重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體性、參與性和探究性。目前，我國計算機專業(yè)研究生教育與發(fā)達國家存在一定差距，我國研究生的實踐動手能力和創(chuàng)新能力有待提高。李志欣等[1]指出了我國計算機研究生在創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新實踐中存在的問題;高超等[2]針對計算機研究生創(chuàng)新素質(zhì)、創(chuàng)新評價和創(chuàng)新方法方面存在的問題，提出了改進措施;傅彥等[3]從研究生教學(xué)、研究、競賽、實踐和合作方面提出了“五維一體”的計算機研究生創(chuàng)新培養(yǎng)改進措施;夏小娜等[4-5]結(jié)合當(dāng)前研究生創(chuàng)新能力現(xiàn)狀，提出了校企合作培養(yǎng)模式，以實現(xiàn)學(xué)以致用、學(xué)用結(jié)合的研究生培養(yǎng)目標(biāo);黃賢英等[6-8]針對創(chuàng)新能力培養(yǎng)、研究生導(dǎo)師制及研究生管理提出了相應(yīng)改進措施;劉達明等[9]針對計算機研究生創(chuàng)新能力培養(yǎng)，就課程設(shè)置和課堂教學(xué)提出了相應(yīng)的改革措施;王慧強等[10-15]結(jié)合我國現(xiàn)狀，提出協(xié)同育人工學(xué)結(jié)合、項目驅(qū)動式協(xié)同培養(yǎng)、多學(xué)科交叉創(chuàng)新人才培養(yǎng)等計算機人才培養(yǎng)模式，以提升我國研究生培養(yǎng)質(zhì)量。

美國研究生教育一直處于世界領(lǐng)先地位，很多學(xué)者對中美研究生教育進行研究，以學(xué)習(xí)和借鑒。趙茜[16]和初旭新[17]從研究生管理制度上對中美研究生教育進行比較，探討我國研究生管理制度改革，但沒有給出研究生培養(yǎng)實施過程中的具體措施;付小艷[18]介紹了多樣性的美國研究生教育特色，但沒有根據(jù)計算機專業(yè)特點，提出具體的教學(xué)方式;毛新軍[19]等研究了卡內(nèi)基·梅隆大學(xué)、斯坦福大學(xué)和康奈大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的研究生教育和培養(yǎng)過程，這3所大學(xué)的碩士研究生和博士研究生課程授課會交叉進行，不適合我國應(yīng)用型大學(xué)計算機專業(yè)研究生培養(yǎng);張歡歡[20]通過研究美國研究生課程體系建設(shè)，對中國研究生教育提出了跨學(xué)科課程和多樣化的課堂教學(xué)等建議。

本文通過分析美國計算機研究生教育特點，結(jié)合我國社會對計算機專業(yè)高層次人才需求，對我國計算機專業(yè)研究生教育提出相應(yīng)改進措施，以提高計算機專業(yè)研究生培養(yǎng)質(zhì)量，滿足社會對高層次計算機人才的需求。

1 美國計算機研究生教育特點

1.1 協(xié)同培養(yǎng)模式

美國研究生院委員會2007年發(fā)布《研究生教育：美國競爭力與創(chuàng)新力的支柱》（Graduate Education： The Backbone of American Competitiveness and Innovation）的報告中指出，為了發(fā)展具有競爭力的高技能勞動力，美國的大學(xué)、企業(yè)、社區(qū)、政府等各界需要深化合作，共同支持研究生教育的發(fā)展。麻省理工學(xué)院研究生協(xié)同培養(yǎng)模式實現(xiàn)了高校與研究所、高校與高校、學(xué)科與學(xué)科、教師與教師間多元化的協(xié)同培養(yǎng)。在協(xié)同培養(yǎng)模式下實現(xiàn)了文理交叉、理工交叉的跨學(xué)科課程選修，促進基礎(chǔ)科學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、社會科學(xué)和人文學(xué)科間的相互滲透。

1.2 具有“選修”特點的美國計算機研究生課程

美國研究生課程設(shè)有專業(yè)課程和選修課程，專業(yè)課程又稱為核心基礎(chǔ)課程，選修課程大多以學(xué)分或大類的形式制定課程選修要求，這樣有利于學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛好選擇和安排研究生階段的學(xué)習(xí)。

專業(yè)核心課也具有選修的特點，在專業(yè)課程中制定多門核心課程，要求選定制定的門數(shù)或者相應(yīng)的學(xué)分?jǐn)?shù)。例如，賓夕法尼亞大學(xué)要求計算機專業(yè)研究生在給定的必修課程中選4門作為自己的必修課程。其中Software Foundations（軟件基礎(chǔ)）和Artificial Intelligence（人工智能）是必選課程，根據(jù)研究生個人意愿在Computer Architecture（計算機結(jié)構(gòu)）和Soft Systems（軟件系統(tǒng)）中選1門， 在Analysis of Algorithms（算法分析）和Theory of Computation（計算理論）中選1門[18]。

美國研究生教育鼓勵學(xué)生跨學(xué)科選課，多樣化的選修課程和選修方式是美國大學(xué)研究生教育的一個重要特點。選修課程可與教授的研究方向相關(guān)，體現(xiàn)科技前沿，或者結(jié)合一個具體的大型項目。選修課程數(shù)量多，研究生有較高的選課自由度，這樣更有利于構(gòu)建適合自己的課程體系。例如哈佛大學(xué)選修課占總學(xué)分要求的60%，Computer Science（計算機科學(xué)）專業(yè)研究生除了選修所在學(xué)院選修課外，必須選修全校范圍內(nèi)課程至少10學(xué)分。

1.3 以學(xué)生為主體的美國研究生課程教學(xué)

美國研究生的課堂教學(xué)強調(diào)課堂的交流和討論，教師在課堂上的角色是引導(dǎo)者。在課堂上教師會圍繞重要的知識點，按事先擬好的主題組織學(xué)生討論，學(xué)生課前準(zhǔn)備好PPT，闡釋自己的觀點，并以學(xué)生個體或小組的形式展開討論。教師在課堂上對學(xué)生的觀點進行點評，引導(dǎo)學(xué)生進一步思考和討論。一堂課中學(xué)生討論、提問時間占70%，教師講解時間占30%。學(xué)生在課前作了充分準(zhǔn)備，因此在課堂上表現(xiàn)非常投入和積極。“以學(xué)生為中心”的學(xué)習(xí)氛圍可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和潛能。

因此，美國研究生的任課教師在開學(xué)前將課程教學(xué)大綱發(fā)給學(xué)生，教學(xué)大綱詳細地展示本門課程的教學(xué)安排，包括教學(xué)進度、教學(xué)內(nèi)容、 學(xué)生課前要做的準(zhǔn)備以及課后要完成的作業(yè)。這樣每個學(xué)生必須提前查閱資料，自主學(xué)習(xí)，在課前作充分準(zhǔn)備，否則無法融入課堂教學(xué)。

2 我國研究生教育現(xiàn)狀

我國計算機專業(yè)研究生課程設(shè)置為：公共課、專業(yè)學(xué)位課、選修課和實踐課[]。其中公共課是必修課程，計算機專業(yè)必修課主要包括學(xué)科基礎(chǔ)理論課程，即計算機理論課和計算學(xué)科方法相關(guān)課程;計算機專業(yè)選修課是指按研究生不同研究方向而設(shè)置的課程;計算機實踐課是指研究生通過獨立實踐或團隊合作訓(xùn)練發(fā)展自己實踐的課程。

以河南工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)研究生為例，介紹應(yīng)用型高等學(xué)校計算機專業(yè)研究生教育的特點。學(xué)校該專業(yè)研究生培養(yǎng)方案中明確指出，取得研究生學(xué)位應(yīng)完成的學(xué)分為：公共課、學(xué)位課、選修課、實踐環(huán)節(jié)合計學(xué)分≥30學(xué)分。課程設(shè)置與學(xué)分如表1所示。其中，中國特色社會主義理論與實踐研究等公共課為全校研究生必修課程，占5個學(xué)分;學(xué)位課共9門課程，18個學(xué)分，要求必修至少13個學(xué)分;選修課共16門課程，32個學(xué)分，要求必修不少于6個學(xué)分;兩個實踐環(huán)節(jié)作為必選，占7個學(xué)分。

在公共課程設(shè)置中體現(xiàn)了中國特色，將文科課程滲透到計算機專業(yè)的研究生教育中，通過公共課程學(xué)習(xí)，研究生能夠結(jié)合中國國情，以辯證的視角分析學(xué)習(xí)和將來工作中遇到的問題。選修的16門課程為計算機專業(yè)課程，結(jié)合學(xué)校糧食專業(yè)特點，只設(shè)置了一門跨學(xué)科課程“糧食信息處理”。為了加強學(xué)生實踐能力培養(yǎng)，實現(xiàn)課堂教學(xué)與實踐教學(xué)的有機結(jié)合，設(shè)置了不少于6個月的工程實踐作為必修環(huán)節(jié)。

3 啟示

3.1 鼓勵多學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)模式

目前，我國研究生培養(yǎng)模式較為單一，跨學(xué)科的資源整合與利用有待加強，建立計算機專業(yè)和學(xué)校優(yōu)勢專業(yè)的協(xié)同培養(yǎng)模式尤為必要。計算機專業(yè)與協(xié)同方圍繞共建學(xué)科制定研究生培養(yǎng)方案，在培養(yǎng)學(xué)生理論知識和科研創(chuàng)新能力基礎(chǔ)上，加強計算機專業(yè)研究生在協(xié)同培養(yǎng)學(xué)科中解決實際問題的能力，提升計算機研究生人才培養(yǎng)質(zhì)量。

以河南工業(yè)大學(xué)為例，可以將計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和學(xué)校食品科學(xué)與工程、控制科學(xué)與工程、機械工程以及材料科學(xué)與工程等優(yōu)勢專業(yè)相結(jié)合進行研究生協(xié)同培養(yǎng)，實現(xiàn)資源共享，協(xié)同創(chuàng)新。

3.2 加強交叉學(xué)科選修課程設(shè)置

當(dāng)前，社會正處于一個大信息、大融合、大交叉的時代，計算機在各學(xué)科中都發(fā)揮著支撐作用，各行各業(yè)對高層次計算機專業(yè)人才的需求也越來越大。在多學(xué)科協(xié)同培養(yǎng)模式下，協(xié)同雙方根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)制定特定的課程體系，以共建課程體系為基礎(chǔ)，加強協(xié)同專業(yè)雙方的學(xué)科選修課程設(shè)置。例如，河南工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)與食品科學(xué)與工程專業(yè)協(xié)同起來進行研究生培養(yǎng)，將計算機專業(yè)和食品專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課作為專業(yè)選修課程，在計算機專業(yè)選修課中增加食品科學(xué)與工程專業(yè)選修課。這樣的課程設(shè)置將有利于研究生使用計算機專業(yè)知識在食品科學(xué)與工程領(lǐng)域開展更深入的研究，同時對食品科學(xué)與應(yīng)用領(lǐng)域起到指導(dǎo)與促進作用。

3.3 “以學(xué)生為中心”的課程教學(xué)

“以學(xué)生為中心”的教育，又稱“探究式科學(xué)教育”，是教師和學(xué)生共同探究。教師在課前結(jié)合所講課程內(nèi)容，結(jié)合專業(yè)背景，推薦具有一定深度和廣度的文獻列表;學(xué)生課前查閱相關(guān)文獻，開展探究式學(xué)習(xí)，結(jié)合自己所掌握的知識，形成自己的觀點，并以多種方式進行驗證。課堂實施過程采用師生互動、學(xué)生間互動的方式進行，由學(xué)生主動展示自己的探究過程和探究結(jié)果，其他學(xué)生對其所講內(nèi)容進行討論和推敲，教師適時加以引導(dǎo)。計算機專業(yè)研究生教育應(yīng)注重學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?！耙詫W(xué)生為中心”的課程教學(xué)，有利于在課堂中充分發(fā)揮教師主導(dǎo)、學(xué)生主體作用，更好地激發(fā)學(xué)生的探索精神，充分挖掘?qū)W生的潛能，更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

4 結(jié)語

結(jié)合我國社會對計算機專業(yè)高層次人才的需求，對美國計算機專業(yè)研究生教育的培養(yǎng)模式、課程設(shè)置和課堂實施進行分析可知，我國計算機專業(yè)研究生教育可以借鑒美國研究生教育中多形式的協(xié)同培養(yǎng)模式，設(shè)置自由、靈活、豐富的選修課程，“以學(xué)生為中心”開展課程教學(xué)。各高校在計算機研究生培養(yǎng)模式制定和課程設(shè)置過程中，結(jié)合學(xué)校研究生培養(yǎng)定位，可考慮將計算機專業(yè)與學(xué)校的優(yōu)勢專業(yè)相結(jié)合進行研究生協(xié)同培養(yǎng)。后續(xù)研究將以河南工業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)和食品科學(xué)與工程專業(yè)研究生協(xié)同培養(yǎng)為例，進行培養(yǎng)方案制定、研究課程體系設(shè)置及課堂教學(xué)實施。

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（責(zé)任編輯：孫 娟）