美國ASU計算機科學專業本科培養的若干啟示

摘 要：美國亞利桑那州立大學ASU作為美國規模最大的公立大學，學生體量龐大且師生比例較高，與國內研究型大學的情況較為類似。文章對其本科生培養尤其是計算機科學專業本科生培養情況進行研究，分析其在專業課程設置、教學方式、學生培養方面的特點，提出在國內研究型高校的本科教學中應注重完善學校教學制度、轉變教師教學觀念、加強學生自主性和指導性的結合、激發學生主觀能動性、提升學生歸屬感等具體建議。

關鍵詞：計算機科學專業；本科教育；專業培養；研究型大學

0 引言

美國亞利桑那州立大學（ASU）是一所公立研究型大學，在現任校長Michael Crow提出“建設新型美國大學”的建議下，近年發展勢頭迅猛。ASU學生多，師生比高，與國內研究型高校情況類似，尤其是計算機科學專業本科教育方面有很多值得我國研究型高校借鑒的經驗。

1 Asu本科教育概況

1998年4月，美國卡內基基金會發布了著名的《博耶報告》，指責美國研究型大學不重視本科教育，其本科教育質量令人擔憂。面對社會公眾的指責，20世紀末以來，以哈佛和斯坦福為代表的研究型高校進行了一系列的本科教學改革。斯坦福前副校長拉蒙·薩迪瓦（RamonSaldivar）指出“本科教育經歷了一場平靜的革命：從側重研究到側重教學的轉移和將教學融入研究的重新定義”

ASU設有負責本科生教育的副校長（viceprovost），在校長層面決策和協調事關本科教育的問題。基于打破學科分類、致力于使每個學生都取得成功的建設理念，ASU在本科生教育中提出通識教育的要求，內容涉及文學和批判調查，數學和計算機，人文、藝術和設計，社會行為科學以及自然科學五大核心領域。通識教育的課程分為高級和低級兩類課程，由校通識教育委員會審批通過，定期進行審核。本科畢業要完成35學分的通識課程，其中包括29學時的低級通識課程和6學時的高級通識課程，但各院系可以結合自身專業的要求，對通識教育課程要求進行調整。

2 ASU計算機科學專業本科培養情況

2.1 課程構成

ASU的計算機科學專業隸屬于Fulton工程學院，本科畢業需在4年內修滿120學分。各類課程構成和要求見表1。

其中，通識教育從學校的五大領域縮小為兩大領域，通選課只能選擇非自然科學類課程，高級技術選修課則由院系指定范圍。本科7類課程的學分占比如圖1所示。

在進度安排上，計算機科學專業的學生平均每學期要修完15學分，即5或6門課。專業課程較平均地貫穿于各學年，每個學期2-4門課。各學期課程分布如圖2如示。

從上述數據和圖表可以看出，計算機科學專業的學生除了要學習大量專業課之外（60%），不僅要通過高級技術選修課和實驗課加深對自然科學的了解，而且要通過通選課和通識課提高人文和社會科學類的文化修養。此外，計算機科學專業的本科生還要進行1年的英文寫作學習，培養良好的文字表達能力。應該說，這樣的課程安排較全面地覆蓋了基本學術能力培養的需要。

2.2 專業課程情況

ASU計算機科學專業的專業學位課程包括專業基礎課、專業必修課、指定專業課和專業選修課4類，除專業基礎課及數學相關課程安排在一年級、二年級外，其他專業課程大多安排在三年級、四年級。具體專業課程安排見表2。

可以看出，ASU計算機科學專業的本科培養中很重視工程相關數學基礎課的學習，其中數學類課程就包括了工程計算、離散數學結構、應用線性代數、工程問題解決的概率與統計4門。

2.3 教學特點

ASU巨大的學生體量（本科生38735人，研究生10004人）在以小而精著稱的美國研究型高校中相當非典型。除了師生互動頻繁這一美國高校共有特色外，ASU本科教育中的小班化、TA支撐、網絡化支撐等教學特色令人印象深刻

1）小班化。

目前ASU的師生比高達1：22.4，但數據表明ASU43.1%的班級學生人數少于20人，20-29人的班級也有23.24%，也就是說超過半數的班級是30人以下的規模。在計算機科學專業，大多數專業基礎課和必修課都由至少兩名以上教師開課，以Java編程原理這樣的專業基礎課為例，僅2014年秋季學期就有8位老師開課。有些專業課程會分為教學和實驗兩部分，課堂教學是大課，實驗課則是30人以下的小班。

2） TA制度。

在美國高校中，TA（teaching assistant/assoc-iate）是個不可或缺的角色，ASU也不例外。為了保證研究生能勝任TA工作，TA在正式上崗前要經過校級和院級的相關培訓，內容包括校規校紀、課堂組織技巧、教學規劃以及所在院系和相關課程的介紹。TA除了要進行作業評審外，每周還會安排至少1次的答疑。因為CS專業課往往布置大量的作業，所以TA不僅受到廣大學生的歡迎，也大大地減少了任課教師的工作量。

3）網絡化支撐。

ASU教學活動的網絡化程度相當高。任課教師通過統一的課程網站發布每周的教學安排、組織在線課程討論、布置課堂測驗和作業。學生登錄校園網后既可以查看學校各類服務信息和通知，又可以參與所選課程的教學活動。在一些CS專業課程中，選課學生還可以通過教學網站直接完成課程所要求的實驗項目并提交項目作業。

2.4 學生培養

課堂教學之外，ASU還相當關注學生的成長，以各種方式提升學生的歸屬感和學術能力。

1）培養歸屬感。

低年級本科生正在經歷從高中向大學的轉變，有的甚至是第一次離開家庭，這樣大的角色轉換常常會給學生帶來學業上的焦慮和無所適從，甚至產生挫敗感。為了幫助學生盡快融人大學校園生活，在新學期開始前，學校和院系就會組織各種新生活動，向新生介紹學校及院系情況。計算機科學專業還專門設立一學期的ASUexperience新生教育課，幫助學生了解ASU的使命和目標、學術要求、專業未來等。學校還通過志愿者招募的方式吸引學生參與各類校園服務活動，鼓勵學生融入各類學校活動。

2）注重學習指導。

ASU的本科生入學后都會被指定一名學業指導（academic advisor），對學生的課程選修、專業選擇（轉專業）等事宜給予指導。同時，ASU設有寫作中心（writing center），由專業人員（志愿者）指導學生提升論文寫作技巧。此外，計算機科學所在的工程學院還設有課程指導中心，免費為本科生提供各類課程輔導。

3）鼓勵本科生參與科研和學術討論。

ASU不僅在課程安排上注意培養學生的學術能力，還在制度和項目的支持下鼓勵學生參與科研，工程學院推出了fulton本科生研究計劃（fultonundergraduate research initiative，FURI），學生成功申請FURI基金項目資助后可在學院教師的指導下進行獨立研究并撰寫論文，參加專業會議。們一直認為過低的師生比是國內高校一大缺點，也是導致無法實施小班化和缺少師生互動的直接原因。雖然相比于斯坦福大學1：4和普林斯頓大學1：6的本科生師生比，國內1：17.53的師生比確實差距比較大，但師生比高達1：22.4的ASU也很好地實施了小班化教學，這一事實充分說明師生比與小班化教學并無必然聯系。

ASU通過多教師同時開課以及TA制度等方法，小僅很好地實現了小班化教學，而且因為不同教師對于同一課程的排課時間不同，也讓學生有了更大的選課自由度，尤其是TA制度不僅讓學生獲得了充分的學習指導，還鍛煉了擔任TA研究生的學術指導能力，可謂雙贏。

3.2 教學觀念的改變

愛因斯坦認為提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題需要的也許只是一個數學上或實驗上的技能，而提出新的問題卻需要有創造性的想象力，標志著科學的真正進步。善于提問往往意味著善于思考，扼殺提問和思考的習慣無異于扼殺創新的可能性。在ASU的教學中，不僅學生習慣于提問，而且教師也不斷鼓勵學生提問和思考。

由清華大學發起的中國大學生學習與發展追蹤研究調查項目調研指出，我國985院校學生課下表現優于課上表現，在課堂上主動學習的水平遠低于美國學生，尤其在課堂提問或參與討論、課堂上作口頭報告兩項上的得分差異相當大。中國的大學生常常被打上不善于提問和表達的標簽，這一現象的產生與我們的教學觀念相關。我們傳統意義上的師生互動一般就是指教師提問一學生問答，而學生打斷講課提問常常被認為是對教師的挑戰甚至挑釁，教師并不鼓勵學生提問。事實上，大部分高校教師本身就是“一言堂”教育方式的產物，并不適應于98eCtgX54iTyzdSaQEYuqQ==互動式教學。

要提升教學質量，很重要的一點就是要扭轉教師傳統的教學觀念和教學習慣。目前，上海交通大學：等高校成立的教學發展中心已經開展了大量對教師教學觀念和教學方法的培訓和指導，提倡互動式教學，但真正實現教學觀念的轉變無疑需要較長時間。

3.3 學生自主性和指導性的結合

ASU工程學院在計算機專業本科培養中很好地體現了自主性和指導性相結合的管理理念一方面在計算機專業經典課程外，學院開設嵌入式系統編程、編譯器結構、算法分析與設計等20多門專業課供學生選修，給予學生相當大的自主空間；另一方面，學院通過學業指導（academicadvisor）、TA、課程指導中心等多個渠道為學生的專業學習提供指導。

國內高校目前在學生的專業指導方面還比較缺乏。學生選課時常常只能求助于學長或老鄉，缺少權威指導，在專業學習方面得到的指導則更少。近年北京大學、上海交通大學等高校也成立了教學指導中心，但目前建設重點還在教師指導方面，在學生指導和TA指導方面鮮有嘗試

3.4 學生主觀能動性的激發

教學質量的提高不僅在于師資教的因素，還在于學生學的因素，如何激發學生學的熱情和動力也是ASU在本科培養中值得我們借鑒的地方在培養本科生參與科研工作方面，國內很多高校也已經開始嘗試，如上海交通大學就提出了各種實驗室見習計劃和本科創新計劃等，讓本科生也得以有機會了解和體驗科研活動，培養學生的科研興趣和科研能力。ASU的不同之處在于本科生是獨立開展課題研究，接受導師指導，這樣的好處是學生只能依靠自身的主觀能動性提升學術研究能力，可以避免國內常見的搭車混簡歷和混學分的現象。

ASU在項目實施中還注意激勵學生的參與意識，如每次的FURI項目都會舉辦隆重的項目報告會，學院統一印制項目海報和印有參與學生姓名、正裝照片和項目介紹的精美手冊在2014年春季的FURI項目報告會現場，參與項目的學生都身著正裝站在各自的項目海報前迎接參觀者的到來，不少學生還邀請好友專職攝影，記錄這一盛事。此外，FURI不僅給予立項項目經費上的支持，還給參與學生發放科研津貼，這對崇尚經濟獨立的美國本科學生無疑更有吸引力。當筆者問一個參與項目的二年級本科生為什么報名參加FURI項目時，他不假思索地就回答說因為有津貼拿，隨后才補充說他的導師人很好。對學生而言，參加FURI項目可以在導師一對一的指導下自主開展科研項目，免費參加專業會議，了解業界的發展，還可以有收入。正因為考慮到了學生的心理特點和期望，這樣的項目才受到學生的歡迎，實現了學生的積極參與。

3.5 校園歸屬感的形成

ASU始終營造著一種積極的以志愿者為主體的校園活動文化，大到迎新和科技節，小到校園導游和英語角，都以志愿者招募形式展開，學生可以通過網站或社交網絡報名。在這樣一種校園氛圍中，學生都對學校的各類志愿活動積極響應。筆者曾經問一個頂著烈日做校園志愿導游的學生為什么做志愿者，她回答說“可以向未來的校友或校友的父母介紹ASU多好啊，為什么不呢？不做這個我還能為ASU做什么呢？其他同學都在做志愿者啊”。可以看出，ASU營造的校園氛圍讓學生形成了很強的歸屬意識，大家都自發地以主人翁的情懷投身于各項校園活動，甚至有的學生畢業了還抽空回學校做志愿者。

國內高校一直教育學生要愛國榮校，但關鍵是要喚起學生發自內心的歸屬感和主人翁意識。事實上，國內大多數研究型高校都有豐富的歷史底蘊，校園建設、杰出校友、學術成果、學術資源方面也有很多值得驕傲的內容甚至精彩的典故，可惜談及自己所在的高校，很多學生都知之不多，了解上述內容的大多僅限于一些學生會、團委等組織的積極分子。是否可以借鑒ASU的志愿者招募機制，營造積極的校園文化，提升學生的歸屬感和榮譽感，形成高校建設的良性循環，這也是國內高校值得考慮的問題。

4 結語

ASU作為一所學生規模近5萬、師生比高達1：22.4的美國公立高校，在眾多方面與國內大而全的研究型高校有一定相似性。通過研究ASU的本科生培養尤其是計算機科學專業本科生培養情況，我們發現其重視學生專業素養和人文素養的綜合培養，重視提升學生的基本學術能力，鼓勵學生參與科研和學術討論，在本科教學實踐中提倡小班化、TA和網絡化支撐，致力營造有學生歸屬意識的校園文化，從各方面踐行其“新型美國大學”的建設理念。

基于此，筆者建議在國內研究型高校的本科教育中應一方面注重學校教學制度的改進和教師教學觀念的轉變，在尊重學生自主性的同時加強對學生的指導，激發學生的主觀能動性，更好地實施以研究為本的本科教育培養方案；另一方面應發揮高校自身在歷史文化、建設成果、學術資源等方面的優勢，建設校園文化，培養學生歸屬感，以期形成高校建設的良性循環。