研究生學術前沿討論課教學探索與實踐

張浩鵬+謝鳳英+姜志國+趙丹培

構建世界一流水平的研究生培養模式是世界一流大學和一流學科建設的關鍵內容。開展面向學術前沿、以交流研討為主要形式的研究性教學是培養研究生創新能力的重要手段。以計算機視覺方向研究生學術前沿討論課為例，針對目前國內研究生課程教學體系的不足，參照國外一流大學相關課程實施情況，在教學實踐中探索面向學術前沿的專業討論課研究性教學模式，提高計算機視覺方向研究生培養質量，為研究生教育發展水平的全面提升提供有益借鑒。

討論課研究生研究性教學計算機視覺2015年，國務院印發了《統籌推進世界一流大學和一流學科建設總體方案》，提出了建設世界一流大學和一流學科（簡稱“雙一流”）的高等教育發展目標。作為繼“211工程”“985工程”之后又一個國家教育發展戰略，“雙一流”建設對我國高等教育提出了新的、更高的要求。代表高等教育的質量和水平的研究生教育在“雙一流”建設中具有重要的地位和作用，建成世界一流的研究生教育是“雙一流”建設的關鍵，因此，為了培養拔尖創新人才，要在遵循我國研究生教育規律和特點的前提下，深入開展研究生教育改革，創新研究生教育教學方法，構建世界一流水平的研究生培養模式。

自國務院發布“雙一流”總體方案以來，眾多高校結合自身特點，先后提出了本校的“雙一流”建設方案和目標。2015年12月，哈爾濱工業大學第十二次黨代會明確提出“加快推進世界一流大學和一流學科建設，努力建成中國特色、世界一流、哈工大規格的百年強?！钡陌l展目標，并且提出全面推進世界一流大學建設的八項任務。2016年12月召開的北京航空航天大學（簡稱北航）第十六次黨代會上，把“建設扎根中國大地的世界一流大學”深化為北航發展新的遠景目標，提出北航“雙一流”建設的三步走戰略和六大行動計劃，推動學校各項事業創新超越。2017年1月，南開大學第九次黨代會上將“建設成為南開品格、中國特色、世界一流大學”作為南開新時期爭創“雙一流”的遠大目標，同時明確了到2019年建校100周年時若干學科接近或達到世界一流水平的近期目標。各高校的“雙一流”建設離不開一流研究生的教育和培養，對標世界一流大學的研究生教學改革勢在必行。

當前，研究生課程教學體系普遍以知識講授和前沿講座為主，傳統的教學模式主要在灌輸基礎知識和專業知識的同時適當拓展前沿視野，側重“教”的方面，而往往忽視學生的主動性和參與性，缺乏對學生發現問題和創造知識的能力培養，對“學”的方面重視不足。國外普遍采取的研究性教學方法，可以培養學生的學習能力、解決問題的能力、團隊合作能力和創新能力，具有探究性、前沿性、實踐性和自主性的特點。一流的研究生教育和培養需要面向學術前沿，因此，在研究生教育改革中，需要大力倡導以教師與學生之間、學生與學生之間的交流研討為主要形式的研究性教學課堂活動，以期改變上述弊端。

本文以計算機視覺方向研究生學術前沿討論課為例，對標國際名校相關課程的教學模式，結合國內研究生的實際情況，在教學實踐中探索面向學術前沿的專業討論課研究性教學模式，以期在提高計算機視覺方向研究生培養質量的同時，為全面提升研究生教育發展水平提供有益借鑒。

一、國內外學術前沿討論課現狀分析

面向學術前沿的專題討論課這種研究性教學模式已在眾多國外一流大學計算機視覺教學中開展多年。比如，Stanford University的《The Cutting Edge of Computer Vision》和《Special Topics in Computer Vision—3D Representation and Recognition》，University of Michigan和Cornell University的《Special Topics in Computer Vision》，University of Texas的《Advanced Topics in Computer Vision》，等等。這類課程以學生分組閱讀和討論的形式，跟蹤學科領域的前沿高水平論文，選定某幾個專題，學生自學和討論為主，教師負責點評、引導和答疑，最終學生需要完成頗具創新性的課程作業。國外一流大學多年的教學實踐從側面說明了這種專題討論課的教學模式行之有效，學生在參與這類課程的過程中收獲良多。然而，采用這種先進教學模式的類似課程在國內還很少開設。華中科技大學在計算機視覺課程中進行國際化教學，通過開展助教組織的輔助課堂，提高學生的參與度；西安電子科技大學選擇合適的工程實例加入到計算機視覺課程中，利用理論講解結束后的幾次課提高學生對理論知識的理解和專業興趣；中國礦業大學針對計算機視覺課程中的一些重要內容，組織案例分析和專題研討，將抽象的問題形象化，提升教學效果；國防科學技術大學將計算機視覺課程分成12個專題，以教師課堂案例講解加學生課后研討的方式引入研討式教學。國內這些學校在計算機視覺課程的研究性教學方面進行了有益探索，但這些課程還都是以教師講授計算機視覺基礎知識和應用案例為主，課上交流研討內容比較少，并不是完全意義上的討論課。相比國外情況，國內開展相同水平的學術前沿討論課教學存在兩方面難點：一方面是對授課教師要求較高，需要及時跟蹤學術前沿動態，大量閱讀最新學術文獻，在深度和廣度上要兼顧，這樣才能在滿足學生相對廣泛研究興趣的同時，能夠對具體專業方向的問題進行較為深入的指導；另一方面，是對學生的基礎知識和動手能力要求較高，需要學生無障礙閱讀英文文獻、深入了解相關專題的基礎知識、編程實驗能力突出，而與這些要求相關的前序外語、數學、程序設計、專業課等課程學生學得不夠全、不夠深，對參與直接對標國際水平的前沿討論課學習造成困難。然而，建設世界一流學科和世界一流大學所需要的一流學術成果離不開研究生這一生力軍的貢獻，因而必須使學生掌握閱讀科技文獻的技巧、學會尋找理論前沿問題、提高撰寫高水平學術論文的能力，全面提升研究生開展學術研究的綜合素質，為學生在研究生學習期間取得高水平研究成果奠定基礎。endprint

二、計算機視覺學術前沿討論課教學模式設計

本文在計算機視覺學術前沿討論課程教學實踐中學習國外先進的研究性教學方法，以學生課下自學、課上交流討論為主，教師講授、指導為輔，充分發揮課堂上學生的主體作用，探索適應國內研究生實際情況的學術前沿討論課教學模式，具體內容包含四個方面。

1.限定討論專題，優選前沿文獻

計算機視覺是國內外學界的研究熱點，前沿理論和方法發展迅速，應用領域廣泛。一方面，課上討論的專題數目限定了課程教學范圍，過少不宜拓展專業視野、滿足學生個性化研究興趣，過多則造成貪多嚼不爛、學生學得不透、教師指導負擔也加重。因此，需要根據前沿發展動態確定適度的專題數目。此外，選定專題時，還要結合教師研究專長和學生研究興趣，并考慮專題之間的相互聯系，使得學生能在各個專題的討論中相互學習受益。另一方面，用于課堂討論的文獻選擇決定了專題討論是否面向學術前沿、是否反映最新研究趨勢、探討的內容是不是高水平研究成果。因此，在近年計算機視覺方向頂級期刊和國際會議中遴選高水平論文作為閱讀和討論的素材，在文獻優選上高起點高立意，高標準高要求。通過限定討論專題和優選前沿文獻，使學生在學術前沿討論課上培養閱讀科技文獻、尋找理論前沿問題和撰寫高水平學術論文的能力，進而全面提升學術研究綜合素質的教學目標。

2.通用專用結合，補充相關知識

鑒于計算機視覺方向研究內容的廣泛性以及前沿發展的快速性，學生在開始面對學術前沿專題時，即便有前序課程學習的基礎，也難免會存在相關知識不足的情況。大量補充知識講解不可能作為討論課的主要教學內容，而為保證課上討論和課下作業質量又需要適度補充必要相關知識。因此，需要在課上知識補充和課下知識補充方面做出合理權衡和規劃安排。在課程開始前、專題和文獻選定后的備課階段，準備課程補充閱讀材料，明確各專題需要補充的相關基礎知識和技能，在開課前供選課學生自學；利用課程伊始的幾次課，由教師講授文獻檢索、論文閱讀、文本編輯等通用常識和其中能提高學術研究效率的方法技巧，在后續課堂討論中，安排學生細講所讀文獻中的某個關鍵知識點，在交流中實現課下自學之外的相關知識補充。這樣，通過通用專用結合、課上課下聯動的方式，使學生既增強了專業知識又擴展了前沿視野。

3.限制選課人數，優化課時安排

學術前沿討論課是以學生課下自學、課上討論為主的研究性教學形式，大部分學習內容需要學生課下完成，課上充分交流討論。選課人數過多、課時數太少、課程間隔過短，會使得學生課下準備和課上討論不充分，降低教學效果。在以往計算機視覺學術前沿討論課教學中，課程共計16學時，每次2個學時，在秋季學期中間連續8周完成教學任務。從實踐來看，秋季學期研究生剛剛入學，正在學習基礎課，專業基礎相對薄弱，前沿專題對學生來說難度較大；在12人選課時，平均每個學生僅有1.3個學時的討論時間，課上討論不能深入開展。為此，將討論課調整到春季學期開課，在學生學習一學期專業課程基礎上開展學術前沿討論教學，將課時數增加至32學時，每次4個學時，共8次課，通過導師推薦加學生自愿的方式將選課人數控制在10人左右，保持小班教學，提高每個學生的課堂討論時間，使得課上研討能夠有深度。通過限制選課人數和優化課時安排，從客觀條件上保證良好的教學質量。

4.合理安排作業，注重過程考核

作業和考核形式是保證課程教學效果的必要手段，也是反映教學質量的載體。國內外大學課程往往都是作業與考試/考查相結合的綜合性考核手段。參考國外討論課情況，在計算機視覺學術前沿討論課教學中安排文獻閱讀報告、項目研究方案和研究論文三種作業形式。3個文獻閱讀報告，每個對應若干篇同專題的前沿文獻，在報告中總結文獻創新點，討論方法優劣，查找不足，提出可能的改進方案或應用方向；在選定專題范圍內，1～2人一組完成一個研究項目，在項目開始前，制定合理可行的項目研究方案，在項目結束后，完成項目研究論文，以學術論文的形式總結研究成果。課程考核中，課堂表現占20%，主要考察學生參與討論的積極性和深入程度；文獻閱讀和宣講水平占30%，主要考察學生對科學問題的發現、解決和總結能力以及學術交流表達能力；研究項目成果占50%，重點考察研究方案的合理性和研究論文的完整性和創新性。通過采用過程考核方法，對學生參與課堂討論、完成作業和研究項目的綜合情況進行評分，貫穿討論課始終，實現全過程的科學評價。

三、結束語

北京航空航天大學的計算機視覺學術前沿討論課從2015年開始在研究生中開設，在國內較早引入專題討論課這種國際一流大學普遍采用的先進研究性教學模式。在完成最近一輪課程學習的12名一年級研究生中，基于課上討論的專題和研究項目，已發表EI檢索論文5篇、投稿SCI期刊論文1篇，學術水平走在了同屆學術的前列。學術前沿討論課教學探索與實踐的效果已初步顯現。然而，學術前沿討論課在國內剛剛起步，相關教學研究和實踐經驗還比較少，需要在今后的教學實踐中充分結合研究生的實際情況，繼續研究與探索，聽取上課學生反饋意見，對教學情況進行分析，對教學內容和方式方法進行改進，通過“教學實踐-學生反饋-效果分析-教學改進”這樣不斷循環迭代、改進提升的方式，進一步優化教學模式，形成服務于“雙一流”建設的學術前沿討論課研究性教學成功經驗，切實提高研究生創新能力和研究生培養質量。

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