高素質本科人才培養的探索

摘 要 在人才培養過程中，清華大學計算機科學與技術系始終貫徹學校 “高素質、高層次、多樣化、創造性”的人才培養目標，并通過各種教育教學活動完善人才培養體系。

關鍵詞 人才培養 創新能力 因材施教

1 前言

清華大學計算機科學與技術系始終貫徹學校“高素質、高層次、多樣化、創造性”的人才培養目標，以培養具有系統及扎實的基礎理論、專業基礎和現代專業知識，并且具有較強實踐能力和創新能力的計算機科學與技術專業人才為己任。多年來，計算機科學與技術系始終強調對學生進行基本理論、基礎知識、基本技能以及健全人格、綜合素質和創新精神的培養，并通過各種教育教學活動完善人才培養體系，鼓勵學生實事求是、勇于面對困難和挑戰，不斷探索、努力創造、追求卓越。

2 適時調整課程體系，奠定人才培養基石

計算機科學與技術專業的本科生課程設置，旨在培養在計算機科學與技術領域里具有良好綜合素質、較強實踐能力和創新能力的高層次復合型人才。這不僅要求學生具有自然科學、人文社科、工程技術基礎理論，同時還要求學生具有系統和扎實的計算機理論基礎，掌握先進的計算機設計與開發技術。多年來，我系學術委員會始終關注國際上計算機本科教學最新的權威性研究成果，遵照教育部教指委的精神，適時調整課程設置及知識結構，注重素質教育，注重加強基礎、拓寬專業面（如圖1所示）。

計算機科學與技術系的培養方案通過動態調整，形成了各類知識有機組合的課程結構，科學合理地安排了教學計劃，形成了橫向和縱向環環相扣的課程體系，在計算機專業人才培養過程中發揮著重要作用。

培養計劃的橫向安排形成了完整的人才培養體系，較大比例的數學基礎課貫穿本科培養階段的始終，如離散數學、微積分、幾何與代數、概率論和統計、數值分析等，為計算機科學與技術系的學生在理論方面打下了堅實的基礎。核心課程既包含講授計算機的基本概念、基本原理、基本方法和基本技術的專業基礎知識，如程序設計基礎、數據結構、計算機組成原理、理論計算機科學，同時也涵蓋了專業核心課，如人工智能、形式語言與自動機、編譯原理、操作系統、嵌入式系統、計算機系統結構、計算機網絡原理等。在此基礎上我系結合未來的研究方向，根據計算機系統結構、計算機軟件與理論、計算機應用技術三個學科對人才培養的基本要求，在本科高年級設置了專業選修課程，包括微計算機技術、數字系統設計自動化、網絡安全技術、數據庫系統概論、軟件開發方法、電子商務平臺及核心技術、多媒體技術基礎及應用、數字圖像處理計算機圖形學基礎、機器學習、信號處理等。為了加強學生實踐環節，在大三暑期安排了專業實踐課程，并在大四第一學期設置了軟件方面的專題訓練課程，同時在本科階段的最后一個學期，安排了18周全時的綜合論文訓練。除此之外，課程體系中也包含人文、社會科學、藝術等方面的課程，目的在于擴大學生知識面，培養學生綜合素質。

計算機專業課程的縱向設置目的是培養計算機專業素質，使學生具備獲取知識及應用知識的能力，同時激發他們的創新意識。面向大一新生開設的“程序設計基礎”課程，把調動學生的積極性和潛能作為要素，將科學的世界觀和方法論融入授課環節，強調理性思維和動手實踐。同時，開設一系列新生研討課，如下一代互聯網、計算基因組分析、虛擬世界與未來電子游戲等。探究式的學習，使新生在有機會與大師面對面交流之余，領略名師治學為人之道，激發學生主動學習的熱情，初步體會研究和獨立鉆研的樂趣。

在專業基礎課程學習階段，培養學生“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的意識，每門課安排不同學時的課內、課外上機及實驗，要求學生真正做到理論與實踐相結合，強化學生動手實踐。例如，“計算機組成原理”課程課內外共安排48學時的實驗，每3名同學為一組，合作完成一個硬、軟件組成相對完整的全新計算機系統的設計、實現和調試任務。通過該課程的設置，使學生們切身體會硬件、軟件系統之間在功能劃分和具體實現方面的聯系。高年級設置的專業課程，主要是根據前沿性和時代性的要求，包含反映計算機領域最新進展的課程，并且隨著計算機理論和技術的發展情況動態調整課程內容。例如，新增的嵌入式系統、媒體計算、網格計算、高性能計算前沿技術等課程，讓同學們耳目一新。有了更多更廣的自我選擇空間，學生們可以在幾十門課程間選擇自己感興趣的課程進行學習和鉆研。通過課程實驗、設計與課程內容的有機結合，使學生加深了對知識的理解，激發了他們的創造意識及分析、解決問題的能力。

為了鍛煉學生在獲取知識的基礎上達到應用知識的能力，大三暑期，我們安排為時5周，共200學時的專業實踐，要求學生運用所學的基礎知識和專業知識，在教師指導下，自己設計、制作、調試，完成一個綜合型實驗。同學們認為專業實踐是一門研究性的啟蒙式教育課程，不但檢驗和提高了三年所學的知識，還培養了良好的研究習慣、鍛煉了團隊合作精神。為了加強專業基礎和專業課程的有機融合，在大四第一學期，我們在培養計劃中增設了輔助計算機網絡、編譯原理、數據庫系統概論、操作系統四門課程的專題訓練課，訓練學生真正領悟課程精髓，運用科學方法解決實際問題，規范學生撰寫技術報告及實驗報告的能力，培養學生閱讀文獻、查閱文獻的能力。綜合論文訓練作為必修環節，培養計劃中對學生提出了更高的要求，如論文的選題意義，研究現狀分析，研究問題的提煉及解決問題的方法等，在“真刀真槍”中進一步鍛煉學生解決實際問題的能力，增強其勇于探索、勇于創新的能力，提高綜合素質。

清華大學計算機科學與技術系重視課程建設，鼓勵優秀的教授上講臺。由于本系教師一般都承擔大量的科研任務，所以在教學中經常融入最新的研究成果，開拓了學生的視野，與世界前沿的領先科技接軌。另外，系里擁有一批國內一流的教學實驗室：計算機原理實驗室、微型計算機實驗室、計算機網絡實驗室、嵌入式系統實驗室、計算機軟件實驗室等，為學生提供了優越的實驗環境。

3 營造探索氛圍，強化創新人才培養

為了將因材施教與強化培養相結合，計算機科學與技術系在動態調整課程設置的同時，也不斷探索和思考如何營造良好的學術環境和學習氣氛，促進對優秀學生的培養。本系現設有4個研究所和1個國家重點實驗室，它們是高性能計算研究所、計算機網絡技術研究所、計算機軟件研究所、人機交互與媒體集成研究所、智能技術與系統國家重點實驗室。對于學有余力的學生，系里鼓勵他們進入各研究所，通過參加“SRT計劃”和科研活動，使本科生直接在名師指導下，與研究生一起學習、創造。學生們經常感受到教師對他們的直接關注，激發了他們的求知欲以及對科學的熱情、激情和創造力，使他們更有效地融入到精益求精的科學研究氛圍當中。同時免試推薦研究生及參加科技賽事，也使優秀的學生有了用武之地。

“SRT計劃”的人才培養理念就是讓學生在研究中學習，在創新中成長。實施“SRT計劃”的主要目的是給大學生提供指導性的研究機會，讓學生在教師指導下，以我為主，初步開展一些探索性的研究工作，早日進入專業領域。研究所組織的各種科研活動，也使計算機專業優秀的本科生得以在科研訓練中培養興趣和才干，激發探索和創新意識。我系從事科研的教師積極投身到培養學生的行列中，不斷思考和研究，尋找可以激發學生參與創作、培養實踐能力的課題和活動。僅2004－2005學年度，我系共立項SRT項目78項（其中教師76項，學生2項），同時系里注重對學生的引導，通過大力宣傳，鼓勵學有余力的學生積極“SRT參加計劃”。在教學領導、班主任、輔導員大力支持和鼓勵下，我系每年報名參加SRT的學生比例都很高，僅2004－2005學年度的SRT項目中共計有157名學生主動申請并獲教師同意。在“SRT計劃”實施過程中，教師在指導學生方面投入了很大的精力，學生的熱情也很高。學生提早接觸科研，從中鍛煉了實踐動手能力，也為未來的研究奠定了一定基礎，同時也取得了令人欣慰的成果，僅2005年，就有三項SRT結題項目獲“清華大學SRT項目優秀獎”。通過參與項目，有的同學在教師指導下完成的硬件設備及軟件成果已經得到了應用，產生了很好的經濟效益和社會效益，還有的同學在國際、國內刊物上發表了級別很高的論文。

從大四開始，一些優秀的學生根據各自的研究興趣初步確立了未來的專業發展方向，并通過競爭和選拔，得以推薦免試攻讀研究生。為了更早地接觸科學前沿，同學們進入研究所，向在讀研究生“取經”。 課題組良好的學術氣氛，師兄師姐面對科研難題頑強的拼搏精神，在同學中產生了潛移默化的影響，起到了很好的榜樣力量和輻射作用。導師也著力發掘優秀學生的潛能，不遺余力地引導學生理論與實踐結合，激發學生的創新思維，鍛煉他們的交流合作、組織協調能力，培養他們嚴謹求實的學術作風。

我系各研究領域的教師親自率隊，組織優秀的學生參加了多項國內及國際性賽事，多次取得優異成績。同時，在系領導的大力支持下，很多學生也自發組織和參與各類賽事活動，極大地開拓了視野。可以說，參與賽事活動使學生得到的訓練和成長是跨越的、永恒的。賽事的舞臺，不但鍛煉了學生的組織能力，交流能力，增強了團隊合作意識，更重要的是鑄造了自信心和勇于面對挑戰、追求卓越的精神。參與賽事活動使更多的學生得到鍛煉，使優秀的學生得以脫穎而出，達到了因材施教、促進創新型人才培養的目的。

4 建立“預警”機制，助推學習動力

在執行培養計劃的過程中，難免出現成績暫時落后的學生。究其原因，多是學生平時學習沒有抓緊。為了幫助這些學生擺脫困境，計算機科學與技術系結合自身特點，建立了“預警”機制。教學管理部門與學生思想教育機構緊密配合，將學生心理壓力轉化為動力，幫助學生尋回自信，提高學習的自覺性和主動性。

“預警”機制的具體做法是，在期末考試成績錄入完成后，由教學辦公室負責將各年級學生所有成績整理后及時分發各年級班、級主任和輔導員，以方便他們在放假期間聯系學生家長，配合學校監督學生，利用假期時間補習功課。開學后兩周內召開班級主任工作會議，總結各班級學生情況，交流工作經驗；針對成績出現下滑及不合格個體，找出原因；安排最近學期的重修事項，爭取將被動轉化為主動。會后輔導員配合班主任具體落實，同時調動班集體的力量，開展“多幫一”活動。期中考試前后，教學領導親自召開成績困難學生座談會，重申學校管理規定，使每一位學生都認識到自己面臨的危機；總結同學們在學習上遇到困難的原因，鼓勵大家克服暫時的困難，樹立信心迎頭趕上；教育同學們要有抱負，有大志向，以遠大的理想作為自己奮斗的目標和動力。在期末復習階段，班主任、輔導員再對這些成績困難的學生進行重點督促，指導他們放松心理壓力，抓緊復習，虛心向老師和同學請教，同時要求班委成員對這些同學在學習和生活上給予幫助。

我系在選拔班主任崗位的人選時非常嚴格，每個班設立一名班主任，由從事教學科研崗位的青年教師擔任，每個年級再配一名具有多年工作經驗的級主任來協調工作。班主任不僅可以在學生生活上給予幫助，更重要的是可以指導學生的學習和未來成長。班主任定期要求學生對學習現狀進行自我剖析，并作出近期的規劃和打算，有針對性地開展工作，使學生能夠正確認識自己的不足。

我系相關部門在不斷加強教育引導，助推學習動力方面開展了大量工作。如關于如何加強學生心理素質教育，如何面對暫時劣勢；對各年級課程負擔及學生課余時間的利用情況進行問卷調查；經常組織學生交流學習經驗；鼓勵學習進步的學生，加強學風建設，加強班級感情教育，創建班級、宿舍良好學習氛圍，鼓勵同學間相互監督，相互幫助；倡導健康的網絡行為，同時鼓勵學習成績優秀的學生發揚奉獻精神，在學習方法及具體問題上對成績較差的同學進行幫助。

通過對學生培養的各個環節進行監督、管理，幾年下來，我們已經積累了豐富的經驗，并已經取得了很好的效果。如2001級來自新疆的一名女同學，由于學習方法不當，基礎較差，心理壓力過大導致精神長期緊張，幾次考試下來，不及格的課程越積越多，她幾乎喪失了信心，性格也變得越來越內向。發現這一情況后，班主任進行了針對性的指導，主要從心理上對其進行安慰，鼓勵她相信自我，同時請同宿舍兩名成績非常優秀的學生給予幫助。在釋放了心理負擔以后，該生取得了很大的進步，大四上學期結束的時候她拿到了26學分。看到經過努力取得的成績，她的信心增強了，大四下學期她學習更加刻苦了。“一分耕耘，一分收獲”，她的綜合論文訓練工作得到了研究所老師的一致認可，得到了令人滿意的分數。學生的努力不但使老師和家長的勞動得到了回報，同時也鼓勵了周圍同學，讓他們相信執著的努力必定會有豐碩的回報。

5 結束語

我系的學生在中學都是佼佼者，以優異的成績跨入清華大學，學校承擔著把他們培育成才的重任。一直以來，計算機科學與技術系的師生做了大量工作，借鑒國際上優秀的培養模式，動態調整課程體系；因材施教，努力創造個性發展的舞臺，為培養和造就學術大師、治國英才、興業之士奠定基礎；同時建立“預警”機制，以“一個都不能少”的目標來指導班級主任、輔導員開展學生工作，幫助學習上暫時出現困難的學生。清華的校訓“自強不息，厚德載物”將不斷鞭策我系師生努力探索和實踐，培養更多的優秀人才。

參考文獻

[1] 汪勁松，汪蕙，張文雪，張佐，宗俊峰.創建研究型本科教學體系，提升教育質量. 2005年國家級教學成果獎特等獎.

[2] 陳永燦，鄧俊輝，張佐.溫故而知新，踐行以育人.清華大學教育研究，2006，2.

[3] 鮑麗薇，馮建華，胡事民，蔡蓮紅.清華大學計算機科學與技術系的實踐教學.計算機教育，2005，5.

[4] 清華大學信息科學技術學院培養方案. 2005.

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文