美國小型研究型大學的計算機學科發展啟示

　　摘要：我國大多數重點大學的計算機學科資源相對緊缺，發展還較為緩慢，與國際知名大學差距明顯。本文以美國佛蒙特大學計算機系為例，介紹美國高校如何在有限資源內合理安排教學及學術資源，以獲得人才培養和學術研究的顯著成果。
　　關鍵詞：研究型大學；計算機專業；學科建設；人才培養
　　
　　2009年8月，筆者在國家留學基金委的資助下來到美國佛蒙特大學(University of Vermont)訪問。該校是美國知名的公立研究性大學，在美國U.S.News & World Report雜志2010年全美最好的大學排名中位列公立大學(總計500所以上)第39位，是近期排名提升最快的大學之一。與眾多世界知名大學相比，佛蒙特大學僅擁有9867名本科生、1384名研究生及1300余位教職員工(http://www.uvm.edu/about_uvm)。筆者訪問的計算機系擁有研究系列教師10余人，另有專職教學人員若干名。雖然規模較小，但在一些研究領域卻具有重要的國際影響力。由于該校情況與我國很多重點大學類似(資源相對緊缺，經費并不是十分充裕)，因此對國內眾多的重點大學計算機系有很好的借鑒意義。
　　
　　1　本科教學
　　
　　與其他美國大學一樣，佛蒙特大學計算機系實行的是純粹的學分制管理模式，任何本科生只要取得預定學分，即可順利畢業。這種模式的好處較多。首先，學生可以跨年級選課，大一學生可以選修大三甚至研究生課程。由于跨年級的緣故，學生可能缺乏某些基礎知識，就要自學補充，提高了自學能力。其次，教師沒有考試通過率的壓力。由于學生畢業沒有年限約束，任何未通過的課程均可以反復注冊學習(每次需要重新繳費)，不存在國內的未及格學分達到多少就要退學的規定。因此教師的平時測驗和考試都可以自行掌握難度，不用擔心因為通過率而受到外界(學生、教學管理機構等)影響。
　　與美國的本科教學相比，圍內的教學改革尚未完全到位。盡管很多高校實施的是學分學年制，但實際上還是學年制。學生的白由度小，對未通過學分的控制導致很多學生考試后找老師“要分數”及最后的所謂“清考”現象。特別是在目前班級規模普遍較大的情況下，為了確保通過率，在實際操作中不得不降低教學要求。
　　
　　2　研究生培養
　　
　　2.1　課程強度高
　　在佛蒙特大學，選課十分自由，本科生可以選修研究生的課程，而研究生可以跨院系選課。由于擔任助教可以免去當年學費(每門課程按照學分不同，學費多在一千多美元)，因此研究生大多愿意在第一年主動承擔一兩門課程的助教工作，這在一定程度上緩解了師資不足的問題。該校計算機系的研究生課程信息量非常大，往往一次75分鐘的課程涵蓋了大量內容，這就要求學生在課后查閱大量的文獻作為補充。以人工智能課程為例，該課關于函數式語言LISP的介紹僅有一課時，10多頁幻燈片。而課后練習要求學生自行查找下載LISP，根據要求完成一個小型自然語言處理的作業。網上能找到的LISP開發環境有10多種，其中僅Emacs LISP的完全手冊就有800多頁，快速入門手冊都有200多頁，這就要求研究生要在短時間內掌握大量新知識，并靈活運用。這種大信息量的高強度訓練為將來的科研和實驗奠定了良好基礎。
　　而在國內，高校對研究生的教學關注度普遍低于本科。以教學改革項目為例，主要也集中在本科課程。近年來，鑒于大學生就業的嚴峻形勢，不少學生將讀研作為逃避就業壓力的手段，使碩士研究生存在“泛本科”化趨勢。研究生招生規模的擴張使國內很多研究生課程也采取大班教學模式，一門課上百人的規模也不少見，課程的“含金量”不足。
　　
　　2.2　管理模式靈活
　　佛蒙特大學計算機系每年碩士研究生的數量在20名以內，博士生只有若干名，但每年發表大量高水平論文。該系每位研究生均有固定辦公室，系里統一配備計算機和軟件。由于就業與畢業論文質量息息相關，同時部分研究生的獎學金由導師提供，工作進展是否順利將直接關系下一年度獎學金的情況，因此研究生均很自覺，心無旁騖地從事研究工作。這不僅可以限制導師的招生人數和質量，還能確保研究生努力工作。由于每位學生每年的獎學金高達數萬美元，因此導師招收研究生時十分小心，精挑細選。在科研團隊方面，除了每周的討論班外，每位導師還要安排與自己研究生的單獨會面，一般每人半個小時到一個小時。在會上，每位研究生要向導師匯報工作進度、困難及自己的設想，如果一周沒有做什么工作，見面時就有很大壓力，因此切實地推進了學生工作。
　　與此類似，我國的很多重點大學也要求導師為研究生提供獎學金，但是存在一些問題。首先，獎學金多在研究生入學階段一次性支付，導致無法在讀研過程中對學生進行有效約束。研究生一旦入學，導師就得千方百計保證其順利畢業，這種壓力的不對等增加了研究生管理的困難。其次，高校系統提供獎學金的額度相對較少，可能出現導師大量招生的情況。當學生數量超過一定額度時，難免就會出現“放羊”現象。在科研團隊方面，現在討論班制度已經在國內推廣開來，但每周導師與學生的單獨會面制度還有待建立。當然，這一切還依賴于研究生培養機制的配套建設，如果一位導師指導過多研究生，客觀上就難以分配單獨會面時間。
　　
　　2.3　培養過程嚴格控制
　　在佛蒙特大學，只有經過嚴格篩選的學生才有資格攻讀博士，這些博士生經過課程學習后進入學術研究階段。每位學生在與導師協商過程中選擇畢業論文的方向，學校提前一周以上公示博士論文的開題報告題目及摘要，任何感興趣的師生均可以參加該開題會。博士生的開題報告由專門的學術委員會評價，該委員會通常由5位教授構成。每次開題時，博士生首先介紹該方向的研究現狀、待研究的問題、自己的研究思路及取得的初步研究成果。其后是自由提問時間，現場的聽眾均可以就自己感興趣的問題提問。最后非學術委員會的聽眾退出會議室，由學術委員會專門提問并決定開題報告是否通過。每位博士生的開題報告通常耗時3個小時左右，一些未能順利通過的博士生就直接轉為碩士畢業。最后的博士論文答辯程序更加嚴密，需要專門的外審和現場答辯。
　　目前，國內的高校也普遍推行開題和中期考核制度，然而執行的嚴格程度與美國高校還有一定差距。我們每位學生的開題時間往往在半小時至一小時之間，提問通常只占一小部分時間。而中期考核的約束力尚弱，絕大多數博士生都可以輕松通過考核。
　　
　　3　學術研究
　　
　　3.1　局部突破
　　佛蒙特大學計算機系的研究基本凝練在3個方向：數據挖掘、分布式系統、演化與基于智能體計算。每個方向的研究都具有很強的影響力。以數據挖掘方向為例，該系教授曾經連續兩屆擔任國際頂級雜志IEEE Transaction on Knowledge and Data Engineering(TKDE)主編，并主辦了Knowledge and Information System(KAIS)雜志。該系的數據挖掘課題組吸引了多名教授的近10名學生參加，每年在國際頂級會議KDD和ICDM及著名雜志均有大量高水平成果發表。這一研究組是國際公認的高水平課題組，其成果被世界眾多學者競相引用。將有限的資源集中在幾個領域，是該系研究獲得同行矚目的關鍵原因。
　　在凝練研究方向方面，國內很多大學存在研究領域全面開花、四處出擊、多而不強等問題，往往一個中等規模的計算機系卻力圖做到“軟硬”兼施，各個領域都有人做但又缺乏有國際影響力的成果，因此還亟待提高。
　　
　　3.2　跨學科交叉
　　在佛蒙特大學計算機系，每一個主要研究方向都與本校其他院系建立了較為緊密的聯系。比如數據挖掘方向的研究人員與該校生物醫學專業建立了良好關系，雙方在生物醫學數據挖掘和預測方面有實質性合作，聯合申請NSF的項目，并共同完成課題。該系的跨院系交叉貫穿了整個項目執行期間，包括課題選擇、申請、研究及論文撰寫等，形成了良性循環。
　　這種合作模式值得國內高校借鑒。目前我們一些院系的跨學科合作主要停留在項目申請階段，一旦項目申請成功就各干各的，缺乏貫穿整個項目的精誠合作。
　　
　　3.3　研究目標單純
　　佛蒙特大學計算機系教授并不承攬來自企業的信息管理系統類項目，而主要專注于國家層面的學術研究課題(包括國家自然基金、國防部項目等)。在美國，來自企業的信息管理類課題通常是通過院系尋找合適的兼職學生，并以獎學金形式支付相應的報酬。這種模式較好地將大學與企業(或者商業研究機構)的角色分配清楚了。大學主要從事理論基礎層面的前沿探索，而應用技術開發則由企業承擔，同時科研經費與教授收入的水平關聯程度也較小。教授獲得國家縱向課題后，除院系提取管理費外，剩余的經費主要支付研究生獎學金。在這種體制下，教授更加專心于科研，在經費足以維持研究的情況下，不用為項目疲于奔命。
　　目前，我國的縱向經費存在一定的“重設備、輕人力”現象。在計算機科學領域，多數情況是設備(個人計算機及網絡設備)十分廉價，而最需要花錢的是人力成本。在國內的很多大學，許多教授為了支付研究生的獎學金及必要生活補貼，不得不承攬大量的應用開發類課題，在一定程度上違背了大學的學術探索宗旨。
　　
　　4　結語
　　
　　本文主要介紹了佛蒙特大學在資源不夠充裕的情況下采用出色的管理模式，在教學安排、研究生培養和學術研究組織方而取得的不俗成績。我國正在制定《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》，希望在未來十年左右的時間建成若干國際一流大學。就計算機學科而言，盡管國家的投入持續增加，但與發達國家相比，資源仍顯不足。佛蒙特大學的發展模式對我國高校發展具有很好的參考價值，希望本文能夠起到拋磚引玉的作用。
　　
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