國外計算機教育分析論文

　　一、引言

　　美國伊利諾伊大學建立于1867年，共有3個分校。其中芝加哥分校是芝加哥地區(qū)最大的一所結合教學、科研和開發(fā)為一體的綜合性高等教育院校，被美國卡耐基高等教育基金會①授予一類科研院校稱號②。伊利諾大學芝加哥分校(UniversityofIllinoisatChicago，以下簡稱UIC)計算機系是2001年建立的，隸屬于該校的工程學院。該系目前擁有34名專職教師，負責本科、研究生和博士的培養(yǎng)。筆者于2010～2011年在該校計算機系做了半年的訪問學者，對美國計算機教育有一定的感觸，以下主要以UIC為例，從個人角度分析一下美國大學計算機教育的特點。

　　二、專業(yè)課程設置

　　1．網絡資源設施

　　UIC學校擁有強大的網絡支持，校園網覆蓋整個東、西校區(qū)。每個新生入學后，都可以獲得一個@uic．edu的郵箱帳號，憑這個可以在校區(qū)的任何地方隨時隨地地上網。計算機系的電腦中心晝夜開放，大家上機完成自己的設計題目。機房附近設有通宵自習室，學生通常在這里進行團隊討論。機房和自習室由助教們輪班管理，并在這里解答學生遇到的問題。圖書館也是學生們充分利用的一個地方，在學期末通宵開放，學生不僅可以從這里借閱各種圖書，也可以通過網絡查閱、下載各種電子文檔，還可以隨時通過旁邊的打印機，自行復印所需要的資料。

　　2．課程設置

　　學校課程采用分級方式，共5級，難度也從1到5隨之升高。其中本科生可以選擇1～4級的課程，碩士、博士選擇4～5級。每門課程都明確規(guī)定了相應的選修資格，比如CS202是“數據結構與離散數學II”，學生選修的資格是通過了CS201“數據結構和離散數學I”的考試，并且成績達到了C以上。計算機科學作為一個多學科交叉的學科，工程和數學是根本。所有本科學生不僅要在計算機科學領域掌握一些基礎必修課，也要求掌握一定的數學和工程基礎，然后再按照專業(yè)方向選擇5門專業(yè)課程學習，取得不同的專業(yè)背景。總體來說，所有課程大致可分為5類:基礎必修課程、專業(yè)必修課程、專業(yè)選修課程、工程和數學選修課程、學院以外開設的其他課程。

　　3．專業(yè)方向

　　UIC計算機系從2007年以后設立了3個本科培養(yǎng)方向:計算機系統(tǒng)專業(yè)、軟件工程專業(yè)、人本計算專業(yè)(2007年后新增方向)。計算機系統(tǒng)方向側重硬件，強調硬件知識的學習，學生除了學習基礎必修課，還要求具有低層次的電路分析能力和高層次的系統(tǒng)設計能力，這個方向是計算機科學和計算機工程的結合。軟件工程方向側重軟件，強調專業(yè)實踐所需的知識和技能，學生除了學習基礎必修課，還要參與軟件工程實踐的重要課題，如大型軟件開發(fā)和風險管理、軟件成本估算等等。人本計算方向側重計算機軟、硬件結合、人機交互，強調以人為中心的知識和實踐技能，如桌面或移動設備的用戶界面設計和發(fā)展、計算機圖形和動畫視頻游戲、電影特效和科學、工程和醫(yī)學可視化。

　　4．專業(yè)選擇方式

　　本科生入學有兩種專業(yè)選擇方式:可調劑和選定專業(yè)�？烧{劑的比較容易錄取，但是因為專業(yè)待定，學生可以在第一學年末根據自己興趣選定專業(yè)方向，提交申請。從申請到知道結果大概需要1年，錄取后就可以學習對應的專業(yè)課。學生成績完全采用學分制，本科生在獲得學位前至少需要獲得120個學分。一般來說，公共基礎課(包括數學、人文、社科等等)大約60學分，專業(yè)必修課要30學分左右，專業(yè)方向課要20學分左右。如果學生中途想換專業(yè)的話，有兩種方式可以選擇:學院內換和跨學院換。學院內換專業(yè)很容易，學生只需要再選修所學專業(yè)的專業(yè)必修課即可�？鐚W院選擇的話，不僅要完成專業(yè)必修課，連學院內的專業(yè)基礎課也需要選修，但其他的基礎課的學分是一致的。這就減少了因為換專業(yè)而造成的時間和金錢的浪費。

　　5．第二專業(yè)

　　學校鼓勵學生輔修第二專業(yè)，并且專門為輔修學生設置了相關課程體系。這與當前的計算機發(fā)展趨勢密切相關。計算機作為一個工具被普遍應用到各行各業(yè)，現在跨學科的計算機研究越來越得到大家的重視。

　　三、學生培養(yǎng)

　　1．師資方面

　　授課老師主要進行課堂講授和學術研究，另外每周有專門的辦公答疑時間，實驗課和學生的課后答疑、批改和講評作業(yè)由助教負責，這也是系里提供給碩士生或博士生們的助學崗位。除了專職教師以外，學校還聘任校外在企業(yè)一線工作的專業(yè)人才作為兼職教師。因為有些技術人員不僅擁有豐富的實踐經驗和先進的實用技術，也喜歡分享，愿意到學校授課，他們也受到了學校和學生的熱烈歡迎。這些兼職教師沒有專門的辦公室，一般是下班后晚上到校授課。

　　2．誠信問題

　　教師們非常重視學生的誠信和道德教育，在每門課程的首次課，除了教師大體講一下課程主要內容、課堂要求、課后作業(yè)要求外，還會強調一下誠信問題，嚴禁抄襲。對于作業(yè)，學生一定要獨立完成，要是團隊小組的作業(yè)，大家可以互相討論，可以查找資料，但是一定要添加注釋注明出處，絕對不允許出現作業(yè)雷同或者抄襲現象，一旦被發(fā)現，不僅僅是這門功課不及格的問題，而是退學，并且留下不良記錄，影響以后的職業(yè)發(fā)展。

　　3．課堂氣氛

　　教師在授課時非常注重提問，也鼓勵學生質疑，通過提問讓學生思考，并激發(fā)他們的學習熱情。學生在課堂上質疑是積極主動學習的最好體現，無論提問的問題是不是幼稚，教師們都很認真幽默地回答。另外，質疑、解惑的過程也能夠激發(fā)學生的創(chuàng)新思維。學生和教師之間是平等探討的關系，學生也不會因為教師回答不上某個問題就質疑老師的資格。

　　4．課后作業(yè)及其考核方式

　　每門課程都沒有特別指定的教材，但教師都會推薦幾本參考書，也隨堂布置課后作業(yè)。這些作業(yè)除了小型的題目外，也包括大量的閱讀材料和團隊作業(yè)，學生僅僅依靠課堂的聽講遠遠不夠，課后常常要付出幾倍的時間來完成這些。尤其是團隊作業(yè)項目，這種作業(yè)的數量因課程的不同而有所區(qū)別，往往是1～3個，并且，每個項目必須在規(guī)定的時間內提交，延遲會扣學分或者干脆取消學分。學生們需要自己協(xié)調分組，自己選定編程環(huán)境，并共同完成設計。這無形中給學生造成很大的學習壓力，但正是這種壓力鍛煉了學生。因為他們不僅要閱讀大量文獻，自己設計選題，寫出設計方案，還要熟悉所需工具，進行編碼設計，最后還要在課堂上演講自己負責完成的工作，在演講過程中，也要認真回答教師和其他學生隨時打斷話題提出的問題和觀點。教師會根據學生的表現給出相應分數�？己朔绞届`活自由，教師擁有很大的自由度。學生成績評定包括課后作業(yè)、項目、期中考試、期末考試等多個部分，作業(yè)和項目的總量一般要超過50%，期末測試如果有的話也是對學生知識能力的測試，往往僅占30%左右。

　　5．學生管理

　　學生入學后沒有班主任，不分班級，但計算機系的每一個本科生在入學后由系里指定一名老師作為導師，在課程和專業(yè)選擇方面對學生進行輔導。第一學期的第9周或第10周時，學生可以預約指導老師一次，討論任何關于課程和學習的問題。不過導師只提供輔助建議，決定權還在學生。學生上課通過郵件和教師溝通交流，如果想申請活動、成立組織，可以隨時找相關管理人員申請場地或審批一定的經費，實現完全的自治。這不僅培養(yǎng)了學生的獨立性，也鍛煉了他們的管理能力。筆者在UIC期間，多次參與中美學生組織的各種活動，學生們通過組織這些活動不僅增長了見識，擴大了知識面，也鍛煉了自己的組織協(xié)調能力。

　　四、科研

　　大學是科研創(chuàng)新的搖籃，也是培養(yǎng)科研人才的基地。學生的研究和創(chuàng)新能力也是大學教育質量的重要特征之一。UIC最大程度地提供給學生一個探索的學習環(huán)境，并給學生一個充分自由的發(fā)展空間，在科研人才培養(yǎng)方面的主要特色是:多學科交叉、科研環(huán)境的創(chuàng)造和學生綜合能力的訓練。計算機專業(yè)的課程設置強調多學科的交叉，學生可以選擇工程院系的多門自然科學課程，比如數學課程、生物課程、物理課程、工程類課程等等。因為學科的交叉性容易使得學生產生創(chuàng)新性思想，發(fā)揮潛力，提高科研能力。系里很多教師也都從事交叉學科的研究，教師之間跨系的交流合作很多，這同時給學生創(chuàng)造了跨系學習和交流的機會，比如一個計算機系的學生，可以同時選修生物系的課程，并且可以選擇一個生物學系的教授作為副導師聯合培養(yǎng)，這不僅適應信息社會發(fā)展的需要，創(chuàng)造了更多的就業(yè)機會，也促使了跨學科創(chuàng)新性科研的發(fā)展。

　　五、小結

　　綜上所述，由于國情和文化的不同，美國和中國的計算機教育存在一些不同之處。伊利諾伊大學芝加哥分校計算機系的計算機教育只是美國高等學校計算機教育的一個縮影，有許多方面值得我們學習和借鑒。如何根據我國的國情，依據女子學校的特點，更加合理、有效的促進我們的計算機教育，需要大家不斷地探索。

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