国外计算机教育分析

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一、引言

美国伊利诺伊大学建立于1867年，共有3个分校。其中芝加哥分校是芝加哥地区最大的一所结合教学、科研和开发为一体的综合性高等教育院校，被美国卡耐基高等教育基金会①授予一类科研院校称号②。伊利诺大学芝加哥分校(UniversityofIllinoisatChicago，以下简称UIC)计算机系是2001年建立的，隶属于该校的工程学院。该系目前拥有34名专职教师，负责本科、研究生和博士的培养。笔者于2010～2011年在该校计算机系做了半年的访问学者，对美国计算机教育有一定的感触，以下主要以UIC为例，从个人角度分析一下美国大学计算机教育的特点。

二、专业课程设置

1．网络资源设施

UIC学校拥有强大的网络支持，校园网覆盖整个东、西校区。每个新生入学后，都可以获得一个@uic．edu的邮箱帐号，凭这个可以在校区的任何地方随时随地地上网。计算机系的电脑中心昼夜开放，大家上机完成自己的设计题目。机房附近设有通宵自习室，学生通常在这里进行团队讨论。机房和自习室由助教们轮班管理，并在这里解答学生遇到的问题。图书馆也是学生们充分利用的一个地方，在学期末通宵开放，学生不仅可以从这里借阅各种图书，也可以通过网络查阅、下载各种电子文档，还可以随时通过旁边的打印机，自行复印所需要的资料。

2．课程设置

学校课程采用分级方式，共5级，难度也从1到5随之升高。其中本科生可以选择1～4级的课程，硕士、博士选择4～5级。每门课程都明确规定了相应的选修资格，比如CS202是“数据结构与离散数学II”，学生选修的资格是通过了CS201“数据结构和离散数学I”的考试，并且成绩达到了C以上。计算机科学作为一个多学科交叉的学科，工程和数学是根本。所有本科学生不仅要在计算机科学领域掌握一些基础必修课，也要求掌握一定的数学和工程基础，然后再按照专业方向选择5门专业课程学习，取得不同的专业背景。总体来说，所有课程大致可分为5类:基础必修课程、专业必修课程、专业选修课程、工程和数学选修课程、学院以外开设的其他课程。

3．专业方向

UIC计算机系从2007年以后设立了3个本科培养方向:计算机系统专业、软件工程专业、人本计算专业(2007年后新增方向)。计算机系统方向侧重硬件，强调硬件知识的学习，学生除了学习基础必修课，还要求具有低层次的电路分析能力和高层次的系统设计能力，这个方向是计算机科学和计算机工程的结合。软件工程方向侧重软件，强调专业实践所需的知识和技能，学生除了学习基础必修课，还要参与软件工程实践的重要课题，如大型软件开发和风险管理、软件成本估算等等。人本计算方向侧重计算机软、硬件结合、人机交互，强调以人为中心的知识和实践技能，如桌面或移动设备的用户界面设计和发展、计算机图形和动画视频游戏、电影特效和科学、工程和医学可视化。

4．专业选择方式

本科生入学有两种专业选择方式:可调剂和选定专业。可调剂的比较容易录取，但是因为专业待定，学生可以在第一学年末根据自己兴趣选定专业方向，提交申请。从申请到知道结果大概需要1年，录取后就可以学习对应的专业课。学生成绩完全采用学分制，本科生在获得学位前至少需要获得120个学分。一般来说，公共基础课(包括数学、人文、社科等等)大约60学分，专业必修课要30学分左右，专业方向课要20学分左右。如果学生中途想换专业的话，有两种方式可以选择:学院内换和跨学院换。学院内换专业很容易，学生只需要再选修所学专业的专业必修课即可。跨学院选择的话，不仅要完成专业必修课，连学院内的专业基础课也需要选修，但其他的基础课的学分是一致的。这就减少了因为换专业而造成的时间和金钱的浪费。

5．第二专业

学校鼓励学生辅修第二专业，并且专门为辅修学生设置了相关课程体系。这与当前的计算机发展趋势密切相关。计算机作为一个工具被普遍应用到各行各业，现在跨学科的计算机研究越来越得到大家的重视。

三、学生培养

1．师资方面

授课老师主要进行课堂讲授和学术研究，另外每周有专门的办公答疑时间，实验课和学生的课后答疑、批改和讲评作业由助教负责，这也是系里提供给硕士生或博士生们的助学岗位。除了专职教师以外，学校还聘任校外在企业一线工作的专业人才作为兼职教师。因为有些技术人员不仅拥有丰富的实践经验和先进的实用技术，也喜欢分享，愿意到学校授课，他们也受到了学校和学生的热烈欢迎。这些兼职教师没有专门的办公室，一般是下班后晚上到校授课。

2．诚信问题

教师们非常重视学生的诚信和道德教育，在每门课程的首次课，除了教师大体讲一下课程主要内容、课堂要求、课后作业要求外，还会强调一下诚信问题，严禁抄袭。对于作业，学生一定要独立完成，要是团队小组的作业，大家可以互相讨论，可以查找资料，但是一定要添加注释注明出处，绝对不允许出现作业雷同或者抄袭现象，一旦被发现，不仅仅是这门功课不及格的问题，而是退学，并且留下不良记录，影响以后的职业发展。

3．课堂气氛

教师在授课时非常注重提问，也鼓励学生质疑，通过提问让学生思考，并激发他们的学习热情。学生在课堂上质疑是积极主动学习的最好体现，无论提问的问题是不是幼稚，教师们都很认真幽默地回答。另外，质疑、解惑的过程也能够激发学生的创新思维。学生和教师之间是平等探讨的关系，学生也不会因为教师回答不上某个问题就质疑老师的资格。

4．课后作业及其考核方式

每门课程都没有特别指定的教材，但教师都会推荐几本参考书，也随堂布置课后作业。这些作业除了小型的题目外，也包括大量的阅读材料和团队作业，学生仅仅依靠课堂的听讲远远不够，课后常常要付出几倍的时间来完成这些。尤其是团队作业项目，这种作业的数量因课程的不同而有所区别，往往是1～3个，并且，每个项目必须在规定的时间内提交，延迟会扣学分或者干脆取消学分。学生们需要自己协调分组，自己选定编程环境，并共同完成设计。这无形中给学生造成很大的学习压力，但正是这种压力锻炼了学生。因为他们不仅要阅读大量文献，自己设计选题，写出设计方案，还要熟悉所需工具，进行编码设计，最后还要在课堂上演讲自己负责完成的工作，在演讲过程中，也要认真回答教师和其他学生随时打断话题提出的问题和观点。教师会根据学生的表现给出相应分数。考核方式灵活自由，教师拥有很大的自由度。学生成绩评定包括课后作业、项目、期中考试、期末考试等多个部分，作业和项目的总量一般要超过50%，期末测试如果有的话也是对学生知识能力的测试，往往仅占30%左右。

5．学生管理

学生入学后没有班主任，不分班级，但计算机系的每一个本科生在入学后由系里指定一名老师作为导师，在课程和专业选择方面对学生进行辅导。第一学期的第9周或第10周时，学生可以预约指导老师一次，讨论任何关于课程和学习的问题。不过导师只提供辅助建议，决定权还在学生。学生上课通过邮件和教师沟通交流，如果想申请活动、成立组织，可以随时找相关管理人员申请场地或审批一定的经费，实现完全的自治。这不仅培养了学生的独立性，也锻炼了他们的管理能力。笔者在UIC期间，多次参与中美学生组织的各种活动，学生们通过组织这些活动不仅增长了见识，扩大了知识面，也锻炼了自己的组织协调能力。

四、科研

大学是科研创新的摇篮，也是培养科研人才的基地。学生的研究和创新能力也是大学教育质量的重要特征之一。UIC最大程度地提供给学生一个探索的学习环境，并给学生一个充分自由的发展空间，在科研人才培养方面的主要特色是:多学科交叉、科研环境的创造和学生综合能力的训练。计算机专业的课程设置强调多学科的交叉，学生可以选择工程院系的多门自然科学课程，比如数学课程、生物课程、物理课程、工程类课程等等。因为学科的交叉性容易使得学生产生创新性思想，发挥潜力，提高科研能力。系里很多教师也都从事交叉学科的研究，教师之间跨系的交流合作很多，这同时给学生创造了跨系学习和交流的机会，比如一个计算机系的学生，可以同时选修生物系的课程，并且可以选择一个生物学系的教授作为副导师联合培养，这不仅适应信息社会发展的需要，创造了更多的就业机会，也促使了跨学科创新性科研的发展。

五、小结

综上所述，由于国情和文化的不同，美国和中国的计算机教育存在一些不同之处。伊利诺伊大学芝加哥分校计算机系的计算机教育只是美国高等学校计算机教育的一个缩影，有许多方面值得我们学习和借鉴。如何根据我国的国情，依据女子学校的特点，更加合理、有效的促进我们的计算机教育，需要大家不断地探索。